DE3030851A1

DE3030851A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur unterdrueckung von stoerimpulsen

Info

Publication number: DE3030851A1
Application number: DE19803030851
Authority: DE
Inventors: Sieghard 7507 Pfinztal Klemm; Martin Klobe; Ludwig Ing.(grad.) 7500 Karlsruhe Rausch
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-03-11
Also published as: DE3030851C2; JPS5755499A

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von
Störimpulsen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterdrückung von Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Nutzfrequenzbereich.
Meßeinrichtungen mit frequenzanalogem Ausgangssignal sind beispielsweise Durchflußmeße inrichtungen, insbesondere solche nach dem Prinzip der Karman'schen Wirbelstraße, bei denen von der Strömungsgeschwindigkeit des Meßguts in der Meßstrecke abhängige Folgen von Druckimpulsen erzeugt werden, die in einem Meßumformer in entsprechende elektrische Impulse umgesetzt werden. Die Summe der Impulse ist der durchgeflossenen Menge proportional.
Der vorgegebene Nutzfrequenzbereich für die Messung ist durch eine untere Eckfrequenz fmin und eine obere Eckfrequenz fmax begrenzt.
fmin hängt im wesentlichen von der Ausbildung der Meßstrecke und der geringsten, mit dem verwendeten Meßgeber noch sicher auf lösbaren Meßgröße, beispielsweise dem Durchfluß, ab. Die obere Eckfrequenz fmax wird durch die höchstmögliche Fließgeschwindigkeit in der Meßstrecke bestimmt. Die Eckfrequenzen können bis zu zwei dezimalen Größenordnungen auseinanderliegen.
Mengenmessungen dieser Art sind um mindestens + 1 Impuls unbestimmt, so daß erst ab einer gewissen Mindestanzahl von Impulsen einer Impulsfolge, z. B. 100 Impulsen, die Messung repräsentativ wird.
Einzelimpulse oder kleine Impulsgruppen, die unterhalb der Mindestanzahl liegen, sind als Störsignale anzusehen und ihr Einfluß auf das Meßergebnis ist möglichst zu unterdrücken.
Störimpulse können beispielsweise durch Druckstöße bei der Betätigung von Ventilen in Rohrnetzen entstehen.
Es besteht somit die Aufgabe zu verhindern, daß die genannten Störimpulse oder -gruppen in das Meßergebnis eingehen.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird in einem Verfahren der eingangs genannten Art gesehen, das durch die im Hauptanspruch angegebenen Verfahrensschritte gekennzeichnet ist.
Bei dem er.findungsgemäßen Verfahren werden die vom Meßwertgeber bzw. aus dem Meßumformer kommenden Impulse nach einem Impulszahl- und Zeitkriterium bewertet, bevor die die Meßgröße abbildende Impulssumme gebildet wird.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Beispiel einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Schaltungsanordnung angegeben und im folgenden erläutert.
Die von einem hier nicht gezeigten Meßwertgeber oder Meßumformer kommenden Impulse werden über einen Impulsen gang 1 der Schaltungsanordnung den Zähle in gän gen eines Hauptspeichers 3 und eines Zwischenspeichers 2 zugeführt.
In einem Vergleichsglied 4 wird der Inhalt des Zwischenspeichers 2 ständig mit einem vorgegebenen Wert n verglichen. n ist kleiner als die Mindestanzahl von Impulsen, die noch als meßwertrelevant angesehen werden können. Sie kann je nach Art der Meßeinrichtung und des gegebenen Nutzfrequenzbereichs zwischen 1 und 99 angesetzt werden.
Das Vergleichsglied 4 führt ein Ausgangssignal so lange, bis der Inhalt des Zwischenspeichers 2 den Wertn erreicht hat. Der Ausgang des Vergleichsglieds 4 ist mit dem einen Eingang eines UND-Glieds 5 verbunden.
An den Impulseingang 1 ist weiter ein Zeitglied 6 angeschlossen 7 das von jedem ankommenden Impuls neu angestoßen wird und welches nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ta ein Schaltsignal abgibt.
Für die Zeitspanne t gilt ta = wobei a ta = k/f wobei 1 k 2 und fmin die untere Eckfrequenz des Nutzfrequenzbereichs der Meßeinrichtung ist. Trifft während des Ablaufs der Zeitspanne ta kein weiterer Impuls ein, wird das dann auftretende Schaltsignal am Ausgang des Zeitglieds 6 dem zweiten Eingang des UND-Glieds 5 und dem Eingang eines Verzögerungsglieds 7 zugeführt. Der Ausgang des UND-Glieds 5 ist mit einem Befehlseingang "Ubertrag" des Zwischenspeichers 2, der Ausgang des Verzögerungsglieds 7 mit dem Befehlseingang "Löschen" verbunden.
Zur Funktion: Ist die Zahl der am Impulseingang 1 eintreffenden und in den Hauptspeicher 3 eingezählten Impulse > n, so gilt sie als meßwertrelevant. Tritt nach dem letzten Impuls einer Impulsfolge innerhalb der Zeitspanne ta kein weiterer Impuls auf, wird der Inhalt des Zwischenspeichers 2 gelöscht.
Bleibt dagegen die Zahl der am Impulseingang 1 eintreffenden Impulse unter dem Wert n, schaltet nach Ablauf der Zeitspanne ta aufgrund des aus dem Zeitglied 6 stammenden Schaltsignals und dem Schaltsignal aus dem Vergleichsglied 4 das UND-Glied 5 durch. Sein Ausgangssignal veranlaßt die subtraktive Übernahme des Inhalts des Zwischenspeichers 2 in den Hauptspeicher 3 über dessen invertierenden Zähleingang. Die Schaltungsanordnung ist so eingerichtet, daß die Übernahme des Zwischenspeicherinhalts in einer möglichst kurzen Zeitspanne tü erfolgt, wobei tüta ist. Das Schaltsignal aus dem Zeitglied 6 gelangt über das Verzögerungsglied 7, dessen Verzögerung der Übernahmezeit tü entspricht, auf den Löscheingang des Zwischenspeichers 2, so daß dieser wieder aufnahmebereit ist.
3 Patentansprüche 1 Figur Zusammenfassung Verfahren und Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störimpulsen Die von einem Meßwertgeber mit Impulsausgang kommenden Impulse werden in einen Hauptspeicher (3) und parallel in einen Zwischenspeicher (2) eingezählt und dort mit einer vorgegebenen Größe verglichen, die kleiner ist als die Mindestanzahl von meßwertrelevanten Impulsen. Bleibt die Zahl der zwischengespeicherten Impulse unter der vorgegebenen Zahl, wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach Eintreffen eines Impulses der zwischengespeicherte Wert von dem Inhalt des Hauptspeichers (3) subtrahiert und der Zwischenspeicher (G J gelöscht.
Das Verfahren findet Anwendung bei der Unterdrückung von Störimpulsen, die einzeln oder in kleinen Gruppen bei Durchflußmeßeinrich+ungen mit Impulsausgang, insbesondere bei Durchflußmeßgeräten nach dem Prinzip der Karman'schen Wirbelstraße, auftreten.
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Claims

Patentansprüche Verfahren zur Unterdrückung von Störimpulsen bei Meßeinrichtungen mit einem Ausgangssignal in Form einer Impulsfolge meßgrößenabhängiger Frequenz in einem vorgegebenen Nutzfrequenzbereich, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Schritte: a) die von einem Meßwertgeber kommenden Impulse werden parallel in einen Hauptspeicher (3) und einen Zwischenspeicher (2) eingezählt; b) der zwischengespeicherte Wert wird mit einem vorgegebenen Wert n verglichen; c) überschreitet der zwischengespeicherte Wert den vorgegebenen Wert n, wird nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ta der zwischengespeicherte Wert gelöscht oder c') bleibt der zwischengespeicherte Wert nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne a nach Eintreffen eines Impulses unter dem vorgegebenen Wert n, wird der zwischengespeicherte Wert von dem im Hauptspeicher befindlichen subtrahiert und gelöscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die vorgegebene Zeitspanne t = k/f,in ist, wobei 1 < k <2 und fmin die untere Ecka min frequenz des Nutzfrequenzbereichs ist.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Hauptspeicher, dessen Zähleingang mit dem vom Meßwertgeber gespeisten Impulseingang verbunden ist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a) einen Zwischenspeicher (2), dessen Zähleingang mit dem Impulseingang (1) und dessen Ausgang mit einem inver- tierenden Zähleingang des Hauptspeichers (3) verbunden ist; b) ein Vergleichsglied (4) zum Vergleich des Inhalts des Zwischenspeichers (2) mit einem vorgegebenen Wert n, das bis zum Erreichen des Werts n ein Ausgangssignal führt; c) ein mit dem Impulseingang (1) verbundenes, von jedem Impuls angestoßenes und nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne ta ein Schaltsignal abgebendes Zeitglied (6); d) ein UND-Glied (5), dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Zeitglieds (6) und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Vergleichsglieds (4) und dessen Ausgang mit dem Befehlseingang "Übertrag" des Zwischenspeichers (2) verbunden ist; e) ein Verzögerungsglied (7), welches das Schaltsignal vom Ausgang des Zeitglieds (6), um die Ubernahmezeit t. des u Zwischenspeicherinhalts in den Hauptspeicher (3) verzögert, dem Befehlseingang "Löschen" des Zwischenspeichers zuführt, wobei tü « ta ist.