一种基于音频计量的燃气表制造技术

本实用新型专利技术涉及燃气计量装置领域，特别是一种基于音频计量的燃气表，包括微处理器，所述微处理器通过I2C接口连接音频振动信号处理单元，音频振动信号处理单元连接振动传感器，所述振动传感器连接音频片，音频片设置于燃气流道内侧。本实用新型专利技术燃气表，在燃气流道上设置音频片，利用振动传感器检测音频片的振动频率，通过振动频率计量燃气的流速，进而实现燃气计量，计量精度高。音频片、振动传感器、音频振动信号处理单元是独立配置的模块，便于后期维护，克服了传统家用机械式皮膜表的计量精度逐渐降低、可靠性较低的问题，提高了燃气表的可靠性，同时也提高了燃气表的使用寿命。燃气表尺寸小，便于安装。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及燃气计量装置领域，特别是一种基于音频计量的燃气表，包括微处理器，所述微处理器通过I2C接口连接音频振动信号处理单元，音频振动信号处理单元连接振动传感器，所述振动传感器连接音频片，音频片设置于燃气流道内侧。本技术燃气表，在燃气流道上设置音频片，利用振动传感器检测音频片的振动频率，通过振动频率计量燃气的流速，进而实现燃气计量，计量精度高。音频片、振动传感器、音频振动信号处理单元是独立配置的模块，便于后期维护，克服了传统家用机械式皮膜表的计量精度逐渐降低、可靠性较低的问题，提高了燃气表的可靠性，同时也提高了燃气表的使用寿命。燃气表尺寸小，便于安装。【专利说明】一种基于音频计量的燃气表
本技术涉及燃气计量装置
，特别是一种基于音频计量的燃气表。
技术介绍
天然气是清洁、高效能源，因此越来越多的城镇居民使用天然气。燃气表是计量用户燃气使用量的设备。目前使用的家用燃气表基本是基于容积式原理的皮膜表，皮膜表是机械式表，利用表里面的皮膜一张一和的运动进行计量，计量精度有限。而且，皮膜在天然气中混有的水、油和灰尘的影响下，会逐渐老化，计量精度会逐渐变差，也缩短皮膜表的使用寿命。此外，皮膜表受本身原理限制，体积较大。
技术实现思路
本技术的目的在于:针对现有技术存在的皮膜表计量精度有限且寿命短、体积较大的问题，提供一种基于音频计量的燃气表，该燃气表利用音频振动进行燃气计量，精度较高，而且实现计量的音频片和振动传感器为独立单元，便于后期维护，延长燃气表的使用寿命。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为:一种基于音频计量的燃气表，包括微处理器，所述微处理器通过I2C接口连接音频振动信号处理单元，还包括燃气流道，所述燃气流道内侧设有至少一个音频片，所述音频片连接振动传感器，所述振动传感器与音频振动信号处理单元连接。燃气流过燃气流道时引起音频片振动，振动传感器将音频片的振动信号转换为电信号，并传输至音频振动信号处理单元，音频振动信号处理单元检测出音频片的振动频率，根据燃气流速与振动频率的关系，即可测算出燃气的流速，燃气流速与燃气流道横截面积的乘积即为燃气流量。优选的，所述音频片为多个，且多个音频片相互重合连接。多个音频片紧密叠加在一起，其振动频率是一样的，更能保证音频频率和燃气流速的一一对应关系的一致性和稳定性，使检测更准确。优选的，上述基于音频计量的燃气表还包括数据远传单元，所述数据远传单元与微处理器连接。设置数据远传单元，按照设定周期(例如30天)将燃气表计量的用户燃气用量数据通过数据远传单元直接传输至燃气公司的监控终端，避免了抄表员去每个用户家里现场抄表，减少抄表员的工作量。优选的，上述基于音频计量的燃气表还包括压力传感器和声光报警单元，所述压力传感器和声光报警单元均与微处理器连接。设置压力传感器，根据压力传感器检测到的气体压力变化判断是否有燃气泄漏，如果检测到有燃气泄漏，则通过声光报警单元发出报警信号。进一步优选的，上述基于音频计量的燃气表还包括与微处理器连接的GSM/GPRS单元。设置GSM/GPRS单元，当检测到有燃气泄漏，在报警单元发出报警信号的同时，微处理器还通过GSM/GPRS单元向用户的手机终端发送短消息，及时告知用户有燃气泄漏的信息。进一步优选的，所述微处理器还连接温度传感器。温度传感器和压力传感器配合使用，可根据采集的温度和压力参数，实现工况流量到标况流量的转换，使燃气计量不受温度和压力的影响，进一步提高燃气计量的准确度。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是:本技术基于音频计量的燃气表，设有燃气流道，在燃气流道的内侧设置音频片，音频片与振动传感器连接，振动传感器采集音频片的振动频率，通过振动频率来测算燃气的流速，进而实现燃气用量计算，计量精度高。由于音频片、振动传感器、音频振动信号处理单元都是独立配置的单元，可很方便的进行维护，克服了传统家用机械式皮膜表的计量精度逐渐降低、可靠性较低的问题，提高了燃气表的可靠性，同时也提高了燃气表的使用寿命。皮膜表是机械表，体积较大，受限于其工作原理的机械结构(皮膜、驱动字轮等)，不便于安装其它功能单元。而本技术燃气表属于电子式燃气表，燃气表的组成单元多为各种电路，使得燃气表尺寸较小，对安装空间要求低，便于安装。此外，进行燃气表的功能扩展时，只需要在现有的电路单元上增设相应的电路，方便易行。【专利附图】【附图说明】图1是实施例中基于音频计量的燃气表的结构组成框图。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参考图1，本技术提供的一种基于音频计量的燃气表，包括微处理器，微处理器通过I2C接口连接音频振动信号处理单元，音频振动信号处理单元包括ARM单片(如EFM32系列)机和时间测量芯片(GP21/GP22)。燃气表还包括燃气流道，燃气流道是一条与燃气管道接通的管道。燃气流道内侧设置有音频片，音频片与振动传感器连接，振动传感器与音频振动信号处理单元连接。音频片至少为一个，但是优选为多个，多个音频片相互叠加重合在一起，其振动频率是一样的，更能保证音频频率和燃气流速的一一对应关系的一致性和稳定性，使检测更准确。当然，燃气表包括电源单元、按钮、液晶显示屏，电源单元为整个燃气表提供电能。燃气管道中的燃气流入燃气流道时，引起音频片振动，振动传感器将音频片的振动信号转换为电信号，并传输至音频振动信号处理单元，音频振动信号处理单元检测出音频片的振动频率，根据音频片的振动频率与燃气流速的关系(燃气流速越大，音频片的振动频率越大)即可检测出燃气的流速，进而可以得到燃气流量值Q=V*S，其中，V为燃气流速，S为燃气流道的横截面积，Q为燃气流量值。微处理器根据统计的燃气用量，可判断统计的实际燃气用量是否大于用户预缴纳费用可使用的燃气用量，如果是，则控制阀门关闭，停止为用户供气。在燃气表的外壳上设置指示灯，当用户预缴纳费用可使用的燃气用量快用完时(例如小于2立方)，可通过指示灯提醒用户及时缴费，避免因停止供气而带来生活上的不便。作为优选的实施方式，基于音频计量的燃气表还包括数据远传单元，压力传感器，温度传感器，声光报警单元和GSM/GPRS单元，数据远传单元、压力传感器、温度传感器、声光报警单元和GSM/GPRS单元均与微处理器连接。微处理器按照设定周期(例如30天)将燃气表计量的用户燃气用量数据通过数据远传单元直接传输至燃气公司的监控终端，避免了抄表员去每个用户家里现场抄表，减少抄表员的工作量。数据远传单元的实现方式为有线或无线方式，有线方式例如通过M-bus总线进行远传，无线方式例如无线网络传输。压力传感器用于检测气体压力变化，从而判断是否有燃气泄漏，如果检测到有燃气泄漏，则通过声光报警单元发出报警信号，同时，微处理器通过GSM/GPRS单元向用户的手机终端发送短消息，及时告知用户有燃气泄漏的信息。天然气是可压缩的气体，在不同的温度和压力下(俗称工况，实际工作时的情况)，同样量的气体具有不同的体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于音频计量的燃气表，包括微处理器，其特征在于，所述微处理器通过I2C接口连接音频振动信号处理单元，还包括燃气流道，所述燃气流道内侧设有至少一个音频片，所述音频片连接有振动传感器，所述振动传感器与音频振动信号处理单元连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勋，赵勇，雷新民，
申请(专利权)人：成都千嘉科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：