[实用新型]燃气检测设备和燃气系统

说明书

本申请提供一种燃气检测设备和燃气系统，包括控制单元、测量单元、第一超声波单元、第二超声波单元、信号处理单元、计算单元和切换单元，控制单元分别与充电时间测量单元、第一超声波单元、第二超声波单元、信号处理单元和计算单元连接；切换单元的一端与信号处理单元连接，另外一端分别与第一超声波单元和第二超声波单元连接；第一超声波单元和第二超声波单元分别设置在燃气管路的上下游，切换单元用于实现通过第一超声波单元发射超声波、通过第二超声波单元接收超声波或者实现通过第二超声波单元发射超声波、通过第一超声波单元接收超声波，控制单元以使充电时间测量单元和计算单元计算得到燃气流速，提高了燃气检测的准确性。

技术领域

本申请涉及燃气设备技术领域，尤其涉及一种燃气检测设备和燃气系统。

背景技术

近年来，随着人口的增加及经济的发展，人们对能源的需求逐渐增多，能源供给面临着巨大压力，在这种情况下，以煤炭为主要能源结构的生产生活方式已经不能满足现阶段能源的需求、环境保护的需求以及可持续发展的要求，在这种情况下，天然气作为清洁能源受到重点关注，为了规范天然气使用标准，对天然气进行高效利用和监控，需要对天然气进行检测。

相关技术中，通常是采用基于时间测量(Time to Digital Convert，TDC)芯片的超声波燃气表进行燃气检测，其原理是超声波燃气表中的微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)控制TDC芯片中的超声波传感器分别在顺流方向和逆流方向发射端发射声波信号到接收端，再分别经过各自的电路进行滤波放大等操作后送入TDC芯片并通知MCU得到超声波经过顺流方向和逆流方向的时间差，根据时间差计算燃气流速。

然而现有技术中，由于超声波燃气表中的器件稳定性的影响，燃气检测的准确性不高。

实用新型内容

本申请提供一种燃气检测设备和燃气系统，以解决现有技术中，TDC芯片的成本过高，造成燃气检测成本高，而且由于超声波燃气表中的器件稳定性的影响，燃气检测的准确性不高的技术问题。

第一方面，本申请提供一种燃气检测设备，包括控制单元、测量单元、第一超声波单元、第二超声波单元、信号处理单元、计算单元和切换单元，所述控制单元分别与所述测量单元、所述第一超声波单元、所述第二超声波单元、所述信号处理单元和所述计算单元连接；所述第一超声波单元和所述第二超声波单元分别设置在燃气管路的上下游，所述切换单元，用于实现通过所述第一超声波单元发射超声波、通过所述第二超声波单元接收超声波或者实现通过所述第二超声波单元发射超声波、通过所述第一超声波单元接收超声波，所述控制单元控制所述第一超声波单元和所述第二超声波单元发射和接收超声波信号，将接收到的超声波信号发送至所述信号处理单元，并将处理后的信号发送至所述控制单元；所述控制单元将所述处理后的信号发送至所述测量单元和所述计算单元，以使所述测量单元和所述计算单元计算得到燃气流速。

这里，本申请实施例的燃气检测设备由控制单元、测量单元、第一超声波单元、第二超声波单元、信号处理单元、计算单元和切换单元组成，燃气检测设备还包括切换单元，切换单元的一端与信号处理单元连接，另外一端分别与第一超声波单元和第二超声波单元连接，切换单元可以将信号处理单元与第一超声波单元连接，或者将将信号处理单元与第二超声波单元连接，以控制第一超声波单元和第二信号超声波单元是发射还是接受超声波，无需单独对两条支路的超声波信号设置单独的信号处理单元，一方面节省了多余部件的成本，另一方面，避免了器件不一致带来的测量误差影响，进一步地提高了燃气检测的准确性。

可选的，所述测量单元为充电时间测量单元。

这里，本申请实施例采用充电时间测量单元进行充电测量，从而获取超声波在燃气管路中进行传输的时间差，无需采用昂贵的TDC芯片进行测量计算，节省了燃气检测的成本，另外，由于充电时间测量单元内部具有恒流源，采用内部恒流源对电容充电，计算超声波在管道介质中的流速，降低了环境干扰对充电时间测量的影响，提高了时间测量的准确性，提高了燃气检测的准确性。