一种超声波燃气表的制作方法

本发明涉及燃气表，尤其涉及一种超声波燃气表。

背景技术：

1、超声波燃气表相对于传统的机械、膜式燃气表具有体积小、重量轻、重复性好、使用寿命长、智能化等特点，是当前燃气表具发展的方向，当前主流的超声波燃气表的设计绝大部分采用的是时差法进行流量的测量，该方法是利用一对超声波换能器收发超声波，通过测量超声波在流体中顺流和逆流传播时间差计算来得到气体的流速。

2、国内现有超声波燃气表问题主要体现在计量误差较大，特别是在小流测量不稳定，并且经常出现不走数或乱走数的现象，为此我们提出一种超声波燃气表。

技术实现思路

1、本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种超声波燃气表。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种超声波燃气表，包括计量芯片和微控制单元，其特征在于：所述计量芯片的内部设置有激励信号发生电路、换能器接口、信号放大电路、信号比较过零检测电路、信号峰值检测电路和温度压力检测电路，所述微控制单元通过spi接口与计量芯片通讯，所述微控制单元的外部外接有液晶屏、红外通讯、拓展接口与阀控电路，所述阀控电路的外部连接有电控阀，所述微控制单元的外部连接有供电模块。

3、所述计量芯片的外部依次外接有换能器一、换能器二、温度传感器、压力传感器、信号滤波电路和供电开关电路。

4、所述供电模块与供电开关电路连接，所述供电模块的外部还连接有锂电池。

5、所述供电模块采用36v的锂电池，所述锂电池通过电源模块给微控制单元与计量芯片供电。

6、所述阀控电路、电控阀与拓展接口通过与锂电池共同连接。

7、有益效果

8、本发明提供了一种超声波燃气表。具备以下有益效果：

9、（1）、该一种超声波燃气表，通过采用专用设计的1，在进行燃气检测时，微控制单元2通过spi接口与微控制单元2通讯，向微控制单元2发出测量命令，计量芯片1内部脉冲发生电路发送激励信号通过内部模拟开关切换到顺流时间测试，换能器一9激发出超声波后由换能器二15结构，产生正弦波电信号。换能器二15产生的正弦波电信号通过计量芯片1内部模拟开关到接收信号处理电路，经内部处理电路放大及外部的信号滤波电路10滤波，再至比较及过零触发电路变成方波后接进微控制单元2中得到超声波顺程飞行时间tu，通过=计量芯片1内部的内部模拟开关切换交换换能器一9与换能器二15的收发顺序，重复一、二步，得到超声波逆程时间td。微控制单元2中通过spi口得到计量芯片1采集到的顺逆程飞行时间后经下面公式得到气体的瞬时线流速：，其中l为管道中长度，α为流速与超声波传播路径的夹角，如果管道面积为 s，进而可以求出管道的工况瞬时流量q ：q ＝ v×s。在得到工况流量后，将计量芯片通过温度传感器7采集到的温度、通过压力传感器采集到的压力值利用气态方程计算得到气体的标况流量。

10、（2）、该一种超声波燃气表，通过设置有计量芯片和控制单元，计量芯片配以相应的控制单元，很好的解决了时差法测量中误差大，性能不稳定，小流量测量不准等问题。同时，该计量芯片还通过外接的温度、压力传感器测量燃气的温度和压力进行流量的补偿，得到标况的气量值。

技术特征：

1.一种超声波燃气表，包括计量芯片（1）和微控制单元（2），其特征在于：所述计量芯片（1）的内部设置有激励信号发生电路（16）、换能器接口（17）、信号放大电路（18）、信号比较过零检测电路（19）、信号峰值检测电路（20）和温度压力检测电路（21），所述微控制单元（2）通过spi接口与计量芯片（1）通讯，所述微控制单元（2）的外部外接有液晶屏（3）、红外通讯（5）、拓展接口（6）与阀控电路（4），所述阀控电路（4）的外部连接有电控阀（12），所述微控制单元（2）的外部连接有供电模块（13）。

2.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表，其特征在于：所述计量芯片（1）的外部依次外接有换能器一（9）、换能器二（15）、温度传感器（7）、压力传感器（8）、信号滤波电路（10）和供电开关电路（14）。

3.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表，其特征在于：所述供电模块（13）与供电开关电路（14）连接，所述供电模块（13）的外部还连接有锂电池（11）。

4.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表，其特征在于：所述供电模块（13）采用36v的锂电池，所述锂电池（11）通过电源模块给微控制单元（2）与计量芯片（1）供电，。

5.根据权利要求1所述的一种超声波燃气表，其特征在于：所述阀控电路（4）、电控阀（12）与拓展接口（6）通过与锂电池（11）共同连接。

技术总结
本发明涉及燃气表技术领域，且公开了一种超声波燃气表，包括计量芯片和微控制单元，计量芯片的内部设置有激励信号发生电路、换能器接口、信号放大电路、信号比较过零检测电路、信号峰值检测电路和温度压力检测电路，本发明中，通过设置有计量芯片和控制单元，计量芯片配以相应的控制单元，很好的解决了时差法测量中误差大，性能不稳定，小流量测量不准等问题。同时，该计量芯片还通过外接的温度、压力传感器测量燃气的温度和压力进行流量的补偿，得到标况的气量值。

技术研发人员：葛赭,黄晓明,关铮
受保护的技术使用者：关红君
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22