[发明专利]一体化换能器的民用超声波燃气表和流量检测方法

摘要

本发明公开了一体化换能器的民用超声波燃气表和流量检测方法。燃气表由数据处理和控制通信、时间测量、超声波发射/接收切换、超声波激励、超声波接收、换能器一体化结构单元组成。n形测管集成换能器一体化结构，克服了超声波传播路径短、安装角θ≠900缺陷；根据实测温度修正超声波传播速度，压缩时间接收窗口，提高了超声波流量计抗干扰能力和精度；声匹配层材料的声阻抗介于压电陶瓷与燃气介质间，匹配层厚度取超声波波长1/4，减少了不同介质界面上的超声波折射传播衰减、提升了超声波流量计精度；时差数据借助数据清洗技术，有助消除燃气流场复杂多变对精度的影响。

主权项

1.一种一体化换能器的民用超声波燃气表，其特征在于，由数据处理和控制通信单元(100)、时间测量单元(200)、超声波发射/接收切换单元(300)、超声波激励单元(400)、超声波接收单元(500)、换能器一体化结构单元(600)组成，超声波发射/接收切换单元(300)以ADG1234芯片为核心，超声波激励单元(400)包括绝缘栅型MOSFET、升压变压器，超声波接收单元(500)包括前置放大模块、二阶带通滤波模块、阈值过零检测模块；数据处理和控制通信单元(100)与时间测量单元(200)、超声波发射/接收切换单元(300)相连，超声波发射/接收切换单元(300)与时间测量单元(200)、超声波激励单元(400)、超声波接收单元(500)、换能器一体化结构单元(600)相连；数据处理和控制通信单元(100)控制时间测量单元(200)的运行，读取时间测量单元(200)输出的时间差测量值、通过数据处理和控制通信单元(100)的数据处理和控制模块生成燃气流量，经数据处理和控制通信单元(100)的蓝牙通信模块上传燃气流量；数据处理和控制通信单元(100)控制超声波发射/接收切换单元(300)模拟开关的断开和闭合，时间测量单元(200)的发射/接收通道经超声波发射/接收切换单元(300)分别接入超声波激励单元(400)、超声波接收单元(500)；超声波激励单元(400)、超声波接收单元(500)经超声波发射/接收切换单元(300)，分别接入换能器一体化结构单元(600)的第1发射&接收两用换能器、第2发射&接收两用换能器，或第2发射&接收两用换能器、第1发射&接收两用换能器。