DE2943810A1

DE2943810A1 - Messanordnung fuer die geschwindigkeit von stroemungsfaehigen medien mittels laufzeitbestimmung von schallwellen

Info

Publication number: DE2943810A1
Application number: DE19792943810
Authority: DE
Inventors: Gerhard 8200 Rosenheim Krause
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1981-05-14
Also published as: US4389899A; DE2943810C2; EP0028027A1; EP0028027B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung für die Geschwindigkeit von strömungsfähigen Medien mittels Laufzeitbestimmung von Schallwellen, bei der in dem Medium zwei aus elektroakustischen Wandlern bestehende Schallsender-Empfänger in einem Abstand vorgesehen siad, deren Verbindungslinie eine Komponente in Richtung der zu Messenden Geschwindigkeit hat, und bei der Impulsgeber Schaltinpulse abwechselnd in der einen und der entgegengesetzten Richtung zwischen den Wandlern hin- und herschicken, wobei in einer Auswerteschaltung über die Laufzeiten der Schallimpulse in den beiden Richtungen die Strömungsgeschwindigkeit ermittelt wird.

Bei einer bekannten Einrichtung zum Messen der Schallgeschwindigkeit in einem stiömungsfähigen Medium wie Gas oder Wasser (DE-OS 20 24 882) ist ein Ausgleich des Gerätelaufzeitfehlers nicht möglich. Außerdem hat die bekannte Einrichtung den Nachteil, daß die zeitlichen Meßabstände in den beiden Richtungen relativ groß sein müssen, weil jeweils in einer Richtung mehrere Perioden gemussen werden müssen, bevor die andere Schallabstrahlungsrichtung ebenfalls mit mehreren Perioden ausgemessen wird. Der Meßfehler bei derartigen Strömungsgeschwindigkeits-Meßeinrichtungen mit Schall stellt deswegen ein wesentliches Problem dar, weil dia Strömungsgeschwindigkeit aus einer Differenz sehr großer Maßwerte ermittelt werden muß.

Die niedrige Umschaltfrequenz zwischen den beiden Laufrichtungen bei der bekannten Einrichtung stellt deswegen einen Nachteil dar, weil die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und die Schallgeschwindigkeit (z.B. Blasen mit unterschiedlicher Temperatur) sich in der Zeit zwischen dem Umschalten von der einen in die andere Richtung bereits ändern kann. Auch ist die Echoausblendung bei der bekannten Anordnung problematisch, weil die Wiederholfrequenz der Impulse von der Schallgeschwindigkeit abhängt und weil keine Pause zwischen Empfang und Senden eingefügt werden kann. Ks müssen außerdem Maßnahmen getroffen werden, um ein Schwinger auf einer Harmonischen der Grundfrequenz zu unterdrücken.

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Grundsätzlich ist es zwar auch möglich, gleichzeitig in den beiden Richtungen zu messen; es muß dann jedoch in beiden Richtungen mit verschiedenen Trägerfrequenzen gearbeitet werden und es muß auf jeder Seite ein Sende- und ein Empfangswandler eingesetzt werden. Beide Maßnahmen haben aber den Nachteil, daß sich die Fehler auf den Meßstrecken, in den Wandlern und in den Schaltungen nicht mehr ausreichend kompensieren.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Meßanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der man mit zwei wahlweise als Sender oder Empfänger geschalteten Wandlern auskommt, eine konstante Impulsfrequenz verwendet werden kann, abwechselnd ein Impuls in der einen und in der anderen Richtung aussendbar ist und die Gerätelaufzeitfehler auf einfache Weise korrigiert werden können. Es soll weiter möglich sein, die Gerätelaufzeitfehler automatisch dem augenblicklich gerade entsprechenden Wert anzupassen. Auch sollen die übrigen Nachteile der bekannten Einrichtung vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß für jede Schallrichtung eine Impulsschaltung mit folgenden Merkmalen vorgesehen ist:

a) einem mit einer bestimmten Frequenz arbeitenden Impulsgeber;

b) einem vorzugsweise auf höherer Frequenz arbeitenden Frequenzgenerators mit einem Frequenzsteuereingang und einem Setzeingang, an den die Impulse des Impulsgebers angelegt sind;

c) einem Phasendetektor, an dessen Eingänge das empfangene Impulssignal und das Ausgangssignal des Frequenzgenerators angelegt ist und dessen Ausgang an einem Mittelwertbildner anliegt, welcher seinerseits den Frequenzsteuereingang des Frequenzgenerators beaufschlagt und die Frequenz des Frequenzgenerators auf einen Wert entsprechend dem Zeitabstand zwischen dom Eintreffen des Sendeimpulses am Setzeing.ing und des Empfangsimpulses am Phasendetektor einregelt;

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und daß die Frequenzen der beiden Generatoren einer Laufzeitermittlungsstufe zugeführt sind, an welche eine Auswerteschaltung und vorzugsweise ein Anzeigeinstrument angeschlossen sind.

Aufgrund dieser Ausbildung werden die Laufzeiten unmittelbar in Frequenzen umgesetzt, welche auch mit der Analogtechnik mit hohor Genauigkeit erzeugt und gemessen werden können. Aufgrund der Verwendung eines frequenzsteuerbaren Frequenzgenerators, welcher durch den Mittelwertbildner nachgeführt wird, kann eine Mittelwertbildung des Signals mit sehr einfachen analogen Mitteln erzielt werden, ohne daß dabei ein Genauigkeitsverlust auftritt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Meßanordnung besteht darin, daß die/Saufzeiten und damit die Schallgeschwindigkeiten in den verschieden m Richtungen repräsentierenden Frequenzen ununterbrochen zur Verfügung stehen. Dadurch wird der Aufwand für Steuerschaltungen erheblich reduziert sowie eine Zwischenspeicherung vermieden.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Frequenzgenerator durch die Reihenschaltung eines Hochfrequenzoszillators und eines Frequenzteilers gebildet. In der Frequenz gesteuert durch den Mittelwertbildner wird der Hochfrequenzoszillator.

Der Mittelwertbildi er kann im einfachsten Fall ein Tiefpaß sein. Auch eine Sairple- and Hold-Schaltung kann hierfür verwendet werden.

Die Laufzeitfehler des Gerätes können bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung auf einfache Weise dadurch beseitigt werden, daß vor dem Setzeingang des Frequenzgenerators ein Verzögerungsglied angeordnet ist, dessen Verzögerungszeit gleich den Laufzeitfehlern in der Sende- und Empfangsschaltung einschließlich der Wandler ist. nie Verzögerungszeit des Ver-

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zöge-rur.gsgliedes ist zweckmäßig regelbar, wobei die Laufzeitfehler vorzugsweise während des Gerätebetriebs gemessen werden und die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes dem jeweils gemessenen Laufzeitfehler angepaßt wird. Vorzugsweise weist hierzu das Verzögerungsglied einen Steuereingang auf, so daß z.B. die Verzögerungszeit als Funktion der gemessenen Wandler und/oder Gerätetemperatur steuerbar ist. Ein Temperaturgang der Laufzeitfehler kann dadurch auf einfache Weise berücksichtigt werden.

Nach einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform ist zwischen den Impulsgeber und die Wandler ein Modulator geschaltet, in dem die Impulse eine Hochfrequenz modulieren, wobei entsprechend auf der Empfangsseite ein Demodulator vorgesehen ist. Außerdem kann im Empfangskanal eine Torschaltung angeordnet sein, welche über ein weiteres Verzögerungsglied vom Impulsgeber derart angesteuert ist, daß es nur innerhalb eines etwa der Fintrittzeit der Empfangsimpulse entsprechenden Zeit geöffnet ist. Die Empfangsschaltung ist somit nur in einem Zeitraum aktiv, in dem das Eintreffen eines Impulses erwartet werden kann. Hierdurch werden Störungen und unerwünschte Echos unterdrückt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Meßanordnung,

Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Meßanordnung nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Detektorschaltung k3 nach Fig. Die erfindungsgemäße Meßanordnung besteht aus zwei gleich aufgebauten Impulsschaltungen 11, 11', von denen wegen der gleichen Ausbildung nur die eine (11) im einzelnen in Fig.1 gezeigt ist, während die andere (11') nur als Block angedeu-

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tet ist. Miteinander gekuppelte Umschalter 30, 30' legen entweder einen elektroakustischen Wandler 23 an die Sendeseite der Impulsschaltung 11 und den Wandler 24 an die Empfangsseite der Impulsschaltung 11 oder den Wandler 24 an die Sendeseite bzw. den Wandler 23 an die Empfangsseite der Impulsschaltung 11'.

Die Schalter 30, 30' werden mit einer etwa der Impulsfrequenz entsprechenden Häufigkeit ständig zwischen ihren beiden Positionen hin- und hergeschaltet. Die Impulsfrequenz ist abhängig von der Länge der Meßstrecke und der Schallgeschwindigkeit des Mediums; sie beträgt z.B. 100 Hz.

In Fig. 1 ist der Zustand dargestellt, bei dem der Wandler an der Sendeseite und der Wandler 24 an der Empfangsseite der Impulsschaltung 1" angeschlossen ist. Die Wandler 23, 24 befinden sich am Ende einer Meßstrecke 29, entlang der ein Medium mit der Geschwindigkeit ν strömt.

Der Wandler 23 ist über den Umschalter 30 und einen Verstärker 31 an einen Modulator 25 angeschlossen. In dem Modulator 25 wird die von einem Hochfrequenzoszillator 32 kommende Hochfrequenz (mit einer Frequenz von etwa 300 kHz) mit dem vom Impulsgeber 12 kommenden Rechteckimpuls moduliert. Die vom Impulsgeber 12 korn neiden Rechteckimpulse haben eine Wiederholungsfrequenz von beispielsweise 100 Hz. Die Impulse sind im Vergleich zu ihrem zeitlichen Abstand relativ schmal, wie das in Fig. 2 veraischaulicht ist, wo die Sendeimpulse (S) in Abhängigkeit von d*r Zeit dargestellt sind. Aufgrund der beschriebenen Anordnung schickt der elektroakustische Wandler in zeitlichen Abstanden gleich 1/fj Impulspakete 33 über die Meßstrecke 29 zum olektroakustischen Wandler 24, welcher bei der gezeigten Stellung der Schalter 30, 30' als Empfangswandler dient. Die vom Wandler 24 empfangenen Impulssignale werden über einen Verstärker 34 und eine Torschaltung 27 einem Demodulator 2 6 zugeführt, welcher zusammen mit einem anschließenden Impulsformer 35 die ursprüngliche Impulsform wieder herstellt, so daß am Ausgang des Impulsformer 35 ein

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Empfangsimpuls E vorliegt, der in seiner Form dem Sendeimpuls S entspricht. Auch dies ist in Fig. 2 angedeutet. Wesentlich ist bei dem Impuls E aber nicht die Impulsbreite, sondern die Impulsflanke.

Erfindungsgemäß werden die Impulse des Impulsgebers 12 auf der Sendeseite über ein in seiner Funktion noch zu beschreibendes Verzögerungsglied 21 dem Setzeingang 15 eines frequenzsteuerbaren Frequenzgenerators 13 zugeführt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht der Frequenzgenerator 13 aus einem frequenzsteuerbaren Hochfrequenzoszillator mit einer mittleren Frequenz von beispielsweise 115 kHz und einem daran angeschlossenen Frequenzteiler mit einem Verhältnis von 1:500, so daß der Generator insgesamt mit einer Frequenz von 230 Hz arbeitet. Der Frequenzsteuereingang 14 befindet sich an dem Hochfrequenzoszillatorteil des Generators 13.

Der Ausgang des Generators 13 und die Empfangsimpulse E sind den beiden Eingängen eines Phasendetektors 16 zugeführt. Der Ausgang dieses Detektors steuert über einen als Tiefpaß ausgebildeten Mittelwertbildner 17 den Steuereingang 14 des Frequenzgenerators 13 an.

Erfindungsgemäß ist die Ausbildung des Frequenzgenerators 13, des Phasendetektors 16 und des Mittelwertbildners 17 nun so, daß beim Eintreffen eines Impulses am Setzeingang 15 der Generator 13 phasenmäßig auf einen bestimmten Zustand beispielsweise auf Null gesetzt wird. Nach dem Ablauf einer Zeit 1/f_G1 liegt am Ausgang des Frequenzgenerators 13 ein Impulssignal vor, welches jetzt phasenmäßig mit dem dem anderen Eingang zugeführten Empfangsimpuls E verglichen wird. Das Ausgangssignal des Phasendetektors 16 steuert nun zusammen mit dem Mittelwertbildner 17 die Frequenz des Generators 13 so, daß die Frequenz des Generators 13 erhöht wird, wenn der Frequenzgenerator impuls später als der Empfangεimpuls am Phasendetektor 16 eintrifft und umgekehrt. Auf diese Weise wird der Frequenzgenerator 13 auf eine Frequenz f .. eingeregelt,

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deren Reziprokes gleich der Laufzeit des Impulses über die Meßstrecke 29 ist. Da der Hochfrequenzoszillator des Frequenzgenerators 13 kontinuierlich schwingt, liegt also an ihm ständig ein der Laufzeit exakt entsprechendes Frequenzsignal f vor.

Auf entsprechende Weise wird in der Impulsschaltung 11' ein Frequenzsignal f_G2 in dem dort vorhandenen frequenzsteuerbaren Frequenzgenerator 13* erzeugt. Das Reziproke dieses Frequenzsignals f.,- *^st gleich der Laufzeit der Impulse 33* vom Wandler 24 zum Wandler 23, was in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist.

Die gemeinsame Umschaltung der Schalter 30, 30' von der Impulsschaltung 11 auf die Impulsschaltung 11' erfolgt in einem solchen Rhytlunus, daß jeweils ein Impuli; vom Wandler 23 zum Wandler 24 bzw. vom Wandler 24 zum Wandler 23 laufen gelassen wird und daß dann die Umschaltung erfolgt. Bei einer Impulswiederholungsfrequenz von 100 Hz erfolgt somit eine Laufrichtungsumschaltung alle 1/100 see, was voll ausreichend ist, um für beide Schallaufrichtungen gleiche Strömungsverhältnisse zu haben.

Die Ausgänge der Frequenzgeneratoren 13, 13* werden dem Eingang einer Differenzbildungsstufe 18, welche die Differenzfrequenz der Oszillatoren 13, 13* mißt, zugeführt. Das Differenzsignal ist proportional zur Geschwindigkeit. Eine anschließende Schaltstufe 19 multipliziert das Differenzsignal mit einer Konstante in Abhängigkeit vom Teilungsverhältnis im Generator 13 und der Länge der Meßstrecke. Gegebenenfalls wird in der Schaltstufe 19 auch eine Analog-Digital-Wandlung vorgenommen. Ein Anzeigegerät 20 ist an die Schaltstufe 19 angeschlossen. Die beiden Frequenzsignale werden also in den beiden Stufen 18, 19 unmittelbar in ein die Geschwindigkeit ν des strömenden Mediums wiedergebendes Signal umgewandelt, welches dann am Anzeigegerät 20 zur Anzeige gebracht wird.

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-Λ8-

Mittels des vorzugsweise regelbaren Verzögerungsgliedes können die zum Setzeingang 15 gelieferten Impulse des ImpuLsgebers 12 um eine Zeit T?₂ verzögert werden. Die Zeit L j kann auf einen Wert entsprechend den Laufzeitfehlern des Gerätes eingeregelt werden. Das Verzögerungsglied 21 kann einen Steuereingang 21' aufweisen, an den ein von einem TemperaturfehlerdetektorK abgegebenes Signal angelegt ist. Die Verzögerungszeit kann so automatisch in Abhängigkeit von der Gerätetemperatur geregelt werden. Auf diese Weise werden auch temperaturabhängige Laufzeitfehler innerhalb des Gerätes einschließlich der Wandler 23, 24 berücksichtigt.

Das Verzögerungsglied 21 kann entfallen, wenn beim Setzen der Zähler nicht auf Null gestellt wird, sondern soweit abweichend von Null eingestellt wird, daß erst nach der gewünschten Verzögerungszeit der Wert Null erreicht wird. Es ist zweckmäßig, diese Setzdifferenz steuerbar zu machen und in Abhängigkeit von der Temperatur oder anderen Umwelteinflüssen zu verändern.

Außerdem ist der Impulsgeber 12 noch über ein weiteres Verzögerungsglied 28 mit einer Verzögerungszeit L- an den zweiten Eingang der Torschaltung 27 angeschlossen. Die Verzögerungszeit f* ist so gewählt, daß die Torschaltung 27 nur innerhalb eines solchen Zeitbereiches geöffnet ist, innerhalb dessen der Eingang eines Empfangsimpulses E erwartet werden kann. Das Verzögerungsglied 28 bestimmt also nicht nur die Öffnungszeit, sondern auch die Öffnungsdauer der Torschaltung 27.

Nach den Fig. 1 und 3 weist das Verzögerungsglied 21 auch noch einen zweiten Steuereingang 21" auf, welcher an eine Detektorschaltung 1+3 angelegt ist, die von dem Eingangssignal des Verstärkers 31 .sowie dem Ausgangssignal des Wandlers 23 -

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"beaufschlagt ist. Die Detektorschaltung 43 dient dazu, die durch den Verstärker 31 und den Wandler 23 hervorgerufenen Laufzeiten "bzw. Verzögerungszeiten bzw. Phasenverschiebungen des modulierten Trägersignals zu erfassen und das Verzögerungsglied 21 über den Eingang 21" auf eine entsprechende Verzögerung einzuregeln. Eine ähnliche Schaltung kann für den Verstärker 34· und den Wandler 24 in der Impulsschaltung 11* vorgesehen sein, was durch gestrichelte Linien 43' angedeutet ist.

Für genaue Messungen muß nämlich berücksichtigt werden, daß sich die Gesamtlaufzeit aus der Signallaufzeit durch das zu untersuchende Medium und der Verzögerungszeit sowie der Laufzeit im Gerät zusammensetzt. Die vom Gerät verursachten Verzögerungszeiten und Laufzeiten müssen kompensiert werden. Den größten Teil der Verzögerungszeit des Gerätes erzeugen die elektronischen Wandler 23, 24 und eventuell noch die vorgeschalteten Verstärker 31, 34-. Die Eigenschaften der Wandler 23» 24 und gegebenenfalls auch der Verstärker 31, 34 sind temperaturabhängig. Außerdem ändern sich die Verzögerungszeiten mit dem Alter der Bauelemente. Mit der in Fig. 3 im einzelnen gezeigten Detektorschaltung 43 können die Änderungen der Verzögerungszeiten der Wandler 23, 24 und gegebenenfalls auch der Verstärker 31, 3^ erfaßt werden.

Nach Fig. 3 wird der ohnehin vorhandene trägerfrequente Impuls auf den elektroakustischen Wandler 23 bzw. 24 gegeben, wobei im allgemeinen der in Fig. 3 nur gestrichelt angedeutete Verstärker 31 bzw. 34· vorgeschaltet ist.

Der Strom durch den Wandler 23 bzw. 24 wird als Spannungsabfall an einem Widerstand 36 gemessen, der zwischen Masse und die eine Elektrode des Wandlers 23 bzw. 24 geschaltet ist.

Um die keine Information über die Verzogerungszeit des akustischen Signals liefernde Kapazität des Wandlers 23 bzw. 24 zu

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eliminieren, ist parallel zu der Anordnung aus dem Wandler 23 bzw. 24 und dem Widerstand 36 bzw. zusätzlich dem Verstärker 31» 34 die Hintereinanderschaltung eines Kondensators 37 und eines weiteren Widerstandes 38 geschaltet. Die Verbindungspunkte zwischen den Wandlern 23, 24 und dem Widerstand 36 bzw. dem Kondensator 37 und dem Widerstand 38 sind an die beiden Eingänge einer Differenzbildungsstufe 39 angelegt. Die Kapazität des Kondensators 37 und die Widerstände 36, 38, welche wesentlich kleiner als die Impedanz der Wandler bei der Trägerfrequenz sind, sind so gewählt, daß der kapazitive Strom des Wandlers 23 bzw. 24 kompensiert wird. Dieser kapazitive Strom liefert also am Ausgang der Differenzbildungsstufe 39 kein Signal.

Die mechanische Schwingung des vorzugsweise piezoelektrischen Wandlers 23 bzw. 24 bedingt jedoch ein Ungleichgewicht der Brückenschaltung 33, 36, 37, 38, welche sich als endliches Ausgangssignal der Differenzbildungsstufe 39 bemerkbar macht. Dieses Ausgangssignal wird in einem Demodulator 40 demoduliert. Am Ausgang des Demodulators 40 liegt also ein Trägerimpuls vor, der durch die mechanischen Eigenschaften des Wandlers verändert bzw. verzerrt ist. Entsprechend dem elektromechanischen übertragungsfaktor des Wandlers 23 bzw. 24 ist dieser Trägerimpuls zeitverschoben.

Der Ausgang des Demodulators 40 ist an einen Zeitdifferenzdetektor 42 angelegt, dessen anderer Eingang über einen weiteren Demodulator 4I an die Eingangsklemme des Kondensators angelegt ist. Der Demodulator 4I liefert also einen vom Verstärker 31 bzw. 34 und dem Wandler 23 bzw. 24 unveränderten Trägerimpuls an den Zeitdifferenzdetektor.

An dessen Ausgang liegt somit ein Steuersignal vor, welches der durch den Verstärker 3¹ bzw. 34 und den Wandler 23 bzw. 24 bedingten Zeitverzögerung des Trägerimpulses entspricht.

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Eine entsprechende Verzögerung wird durch Anlegen an den Steuereingang 21" in dem Verzögerungsglied 21 hervorgerufen, so daß damit der Einfluß des Verstärkers 31 bzw. 34 und des Wandlers 23 bzw. Zl\ auf die Meßgenauigkeit eliminiert ist.

Auf diese Weise kann die Verzögerungszeit beider Wandler 23t 24 gemessen und addiert werden. Notfalls kann man sich auch auf die Messung der Verzögerungszeit eines Wandlers beschränken. Dafür wird dann der Steuerhub für das Verzögerungsglied 21 verdoppelt.

Vorteilhafterweise kann die anhand von Fig. 3 beschriebene Messung der Phasendifferenz zwischen Trägerimpuls und mechanischer Schwingung für jeden Wandler 23 bzw. 2/f getrennt vorgesehen sein, so daß die in Fig. 3 dargestellten Schaltelemente entsprechend doppelt vorzusehen wären.

Wenn der Laufzeitfehler mit Hilfe des Detektors 43 erfaßt wird, dann kann der Detektor K entfallen.

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Claims

Patentansprüche:

/T 1 Λ Meßanordnung für die Geschwindigkeit von strömungsfähigen Medien mittels LaufZeitbestimmung von Schallwellen, bei der in dem Medium zwei aus elektroakustischen Wandlern bestehende Schallsender-Empfänger in einem Abstand vorgesehen sind, deren Verbindungslinie eine Komponente in Richtung der zu messenden Geschwindigkeit hat, und bei der Impulsgeber Schallimpulse abwechselnd in der einen und der entgegengesetzten Richtung zwischen den Wandlern hin- und hergeschickt werden, wobei in einer Auswerteschaltung über die Laufzeiten der Schallimpulse in den beiden Richtungen die Strömungsgeschwindigkeit ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, da 3 für jede Schallrichtung eine Impulsschaltung mit folgenden Merkmalen vorgesehen

^ist: 130020/0173

a) einem mit einer bestimmten Frequenz arbeitenden Impulsgeber (12);

b) einem vorzugsweise auf höherer Frequenz arbeitenden Frequenzgenerator (13,13') mit einem Frequenzsteuereingang (14) und einem Setzeingang (15), an den die Impulse des Impulsgebers (12) angelegt sind;

c) einem Phasendetektor (16), an dessen Eingänge das empfangene Impulssignal und das Ausgangssignal des Frequenzgenerators (13,13') angelegt ist und dessen Ausgang an einem Mittelwertbildner (17) anliegt, welcher seinerseits den Frequenzsteuereingang (14) des Frequenzgenerators (13,13') beaufschlagt und die Frequenz des Frequenzgenerators (13,13*) auf einen Wert entsprechend dem Zeitabstand zwischen dem Eintreffen des Sendeimpulses am Setzeingang (15) und des Empfangsimpulses am Phasendetektor

(16) einregelt;

und daß die Frequenzen der beiden Gc3neratoren (13,13') einer Auswertungsanordnung (18,19,20) zugeführt sind.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurca gekennzeichnet, daß die Frequenzgeneratoren (13,13') aus der Reihenschaltung eines Hochfrequenzoszillators und eines Frequenzteilers besteht.
3. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Mittelwertbildner ein Tiefpaß (17) ist.
4. Meßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Mittelwertbildner eine Saraple- and Hold-Schaltung ist.
5. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Setzeingang (15) des Frequenzgenerators (13,13') ein Verzögerungsglied (21)

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angeordnet ist, dessen Verzögerungszeit gleich den Laufzeitfehlern in der Sende- und Empfangsschaltung einschließlich der Wandler (23, 24} ist.
6. Meßanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes (21) regelbar ist.
7. Meßanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeitfehler während des Gerätebetriebes gemessen werden und daß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes (21) dem je v/ei Is gemessenen Laufzeitfehler angepaßt wird,
8. Meßanordnung nach Ai spruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , c;aß die Verzögerungszeit des Verzögerungsgliedes (21) als Funktion der gemessenen Wandler- und/oder Gerätetemperatur ges teuert ist.
9. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Impulsgeber (12) und die Wandlei (23 bzw. 24) ein Modulator (25) geschaltet ist, in dem die Hochfrequenz mit dem Impuls moduliert wird, und daß entsprechend auf der Empfangsseite ein Demodulator (26) vorgesehen ist.
10. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß im Empfangskanal eine Torschaltung (27) vorgesehen ist, welche über ein weiteres Verzögerungsglied (28) vom Impulsgeber (12) derart angesteuert ist, daß sie nur inr.erhalb eines etwa der Eintrittszeit der Empfangsimpulse entsprechenden Zeit geöffnet ist.
11. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das Verzögerungsglied (21) so eingestellt wird, daß die Phasendifferenz zwischen dem Impuls nach dem Verzögerungsglied (21) und dem empfangenen Impuls gegen Null geht, wenn die Distanz zwischen den Wandlern gegen Null geht.

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12. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzögerungszeit aufgrund eines oder beider Wandler (23, 20 und gegebenenfalls aufgrund der vorgeschalteten Verstärker (31, 3k) durch eine Detektorschaltung (k3) bestimmt wird, leren Ausgangssignal einem Steuereingang (21") des Verzögerungsgliedes (21) zugeführt ist.
13. Meßanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Detektorschaltung (43) -ine Brückenschaltung (23 bzw. 24, 36, 37, 38) zur Kompensation der kapazitiven Ströme im Wandler (23 bzw. 2k) enthält,
14. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der Hochfr2quenzoszillatoren einer Auswerteanordnung (18, 19, 20) zugeführt sind.

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