燃气表的过零检测方法和检测装置制造方法及图纸

本申请公开了一种燃气表的过零检测方法和检测装置

【技术实现步骤摘要】
燃气表的过零检测方法和检测装置


[0001]本申请涉及燃气表
，具体而言，涉及一种燃气表的过零检测方法和检测装置
。

技术介绍

[0002]超声波燃气表通过布置在上下游的两个换能器来进行工作，其中一个发射超声波信号，另一个换能器接收超声波信号，接收信号的换能器需要进行过零检测，也就是准确的查找到信号的头波，才能高精度的完成燃气计量工作
。
[0003]而超声波信号在气体中会发生衰减，进而导致接收端接收的信号中，因为信噪比太低，而容易导致头波丢失，（也就是说，信息的波形峰值在气体中会逐渐衰减，导致其峰值降低，与无信息的噪声信号杂波的峰值变得相似，从而无法区分出代表信号的波形峰值和噪声信号的杂波）
。
为此，针对这一问题，需要对换能器进行调整，使得发射端发射的超声波信号强度能够达到一定的级别，进而在经过衰减之后，在接收端能够接收到稳定的信号，保证接收端能够准确的找到头波
。
[0004]但是，在燃气表中，因为测量的介质是天然气，天然气的组成成分会发生变化，所以超声波信号在天然气中衰减情况并不一致
。
如此，在过零检测中，如果仅仅是增加超声波信号发射端的信号幅值，虽然能够保证接收到更加明显的超声波信号
。
但是，天然气的成分是一直变化，有的时候天然气的成分，对于信号的衰减小，有的时候天然气的成分对于信号的衰减大，所以盲目的增加发射端的超声波信号强度，会导致很多换能器的平均功率太高，从而导致系统的功耗大
。
[0005]而燃气表一般都是电池供电，电池的电量制约燃气表的功耗，所以燃气表的功耗太高，在使用电池供电的环境下，容易导致超声波燃气表的预计使用寿命降低
。
同时，换能器高功耗的工作，也容易导致超声波换能器的寿命减少，进而导致燃气表的使用寿命减少
。
[0006]而如果在接收端直接对接收到的信号进行放大，则会导致信号和噪声一起放大，只有在带通滤波器的介入下，才能够具有比较好信噪比
。
但是，在实践中，仅仅在信号接收端对信号进行放大，也难以保证能够准确的检测到头波
。
[0007]综上所述：目前缺乏一种能够在应对天然气的组成成分会一直发生变化，而导致超声波信号衰减一直变化的情况下，保证燃气表在进行过零检测时，在接收端能够稳定地准确识别信号头波的情况下，还能够实现信号发送和接收的功耗最低
、
燃气表寿命更长的燃气表的过零检测方法和检测装置
。

技术实现思路

[0008]本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述
。
本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围
。
[0009]作为本申请的第一个方面，为了解决以上
技术介绍
部分提到的技术问题，本申请
的一些实施例提供了一种燃气表的过零检测方法，包括：步骤1：控制模块预先配置初始的信号幅值和信噪比，并将信号幅值和信噪比分别发送给信号发射端和信号接收端；步骤2：信号发射端向信号接收端发射超声波信号，信号接收端监测接收到的超声波信号的信号幅值和信噪比是否为预先配置的初始的信号幅值和信噪比，如果不是，则向控制模块发送激励信号；步骤3：控制模块根据激励信号向信号发射端和
/
或信号接收端发送增益信号，直至信号接收端接收到的超声波信号的信号幅值和信噪比达到预先配置的信号幅值和信号比；信号发射端接收到激励信号后，调整信号幅值和信噪比；信号接收端接收到激励信号之后，依次调整放大器和增益放大器的放大倍数
。
[0010]本申请所提供的方案中，在超声波燃气表进行过零检测时，会不断的检测信号接收端接收到的信号特征，在接收到的信号中，信号幅值和信噪比小于预先配置初始的信号幅值和信噪比时，则控制模块会分别向信号发射端和信号接收端发送激励信号，进而信号发射端和信号接收端根据激励信号，调整信号发射端的信号幅值和信噪比，同时又调整信号接收端的对于信号的放大倍数，所以能够保证信号接收端接收的信号，其信噪比和幅值都在预定的范围内
。
如此，在进行过零检测时，能够根据天然气组成成分的变化，而不断的调整信号发射端和信号接收端的功率，在保证双方功率最低的情况下，保证信号接收端能够接收到稳定的头波信号
。
[0011]在天然气贸易中，天然气的组成成分是不可能一层不变的
。
而不同的天然气组成成分对于声波信号的衰减能力不同；所以，信号幅值和信噪比在设置时所带入的天然气场景，与监测时的天然气组成成分不同，则就会导致需要重新进行调整，所以导致了燃气表的过零检测时间长
。
针对这一问题，本申请提供如下技术方案：进一步的，步骤1中，控制模块预先配置初始的信号幅值和信噪比时，根据信号发射端和信号接收端在测试环境中，信号接收端能够检测到的具有稳定头波时的信号幅值和信噪比所确定；测试环境中各气体的浓度为天然气实际贸易中各个组分的平均浓度
。
[0012]在天然气贸易过程中，虽然不能够保证天然气的成分基本保持一致，但是，可以预见天然气的的组成成分大致呈现出正态分布的特点
。
所以本方案中，测试环境中各气体的浓度为天然气实际贸易中各个组分的平均浓度，所以在该环境下来确定初始的信号幅值和信噪比，所以初始的信号幅值和信噪比与大部分时间下天然气的组成成分相互匹配，所以在进行过零检测时，需要调整的情况少，进而增加了过零检测的效率
。
[0013]信号发射端和信号接收端在进行过零检测时，一般都是从最小的信号幅值开始，进行过零检测，直到信号接收端能够接收到稳定的检测信号为止
。
这种方式，在实际使用中，需要多次调整，所以过零检测的效率很低
。
[0014]进一步的，步骤2中，信号发射端发射的超声波信号的信号幅值和信噪比，为步骤1中配置初始的信号幅值和信噪比时，信号发射端发射的超声波信号的信号幅值和信噪比
。
[0015]本申请所提供的方案中，信号发射端初始发射的超声波信号的信号幅值和信噪比为预先配置的信号幅值和信噪比；因为，在步骤1中，在测试环境下配置信号幅值和信噪比时，并不是仅仅计算出了信号接收端所需要的信号幅值和信噪比的大小
。
而是在测试环境
下，由信号发射端发射信号信号接收端接收信号，所以在测试时，不仅仅有信号接收端所接收到的信号幅值和信噪比数据，还有信号发射端所发射的信号幅值和信噪比的数据，所以信号发射端发射的信号幅值和信噪比以此方式来确定，如此在大部分下，并不需要进行调整，如此，增加了过零检测的效率
。
[0016]进一步的，步骤3中：信号发射端接收到激励信号之后，通过升压电路调整信号发射端的信号发射模块的工作电压
。
[0017]通过升压电路增加信号发射模块的工作电压之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃气表的过零检测方法，其特征在于：包括：步骤1：控制模块预先配置初始的信号幅值和信噪比，并将信号幅值和信噪比分别发送给信号发射端和信号接收端；步骤2：信号发射端向信号接收端发射超声波信号，信号接收端监测接收到的超声波信号的信号幅值和信噪比是否为预先配置的初始的信号幅值和信噪比，如果不是，则向控制模块发送激励信号；步骤3：控制模块根据激励信号向信号发射端和
/
或信号接收端发送增益信号，信号发射端接收到激励信号后，调整信号发射的幅值；信号接收端接收到激励信号之后，调整接收到的超声波信号；直至信号接收端接收到的超声波信号的信号幅值和信噪比达到预先配置的初始的信号幅值和信号比
。2.
根据权利要求1所述的燃气表的过零检测方法，其特征在于：步骤1中，控制模块预先配置初始的信号幅值和信噪比时，根据信号发射端和信号接收端在测试环境中，信号接收端能够检测到的具有稳定头波时的信号幅值和信噪比所确定；测试环境中各气体的浓度为天然气实际贸易中各个组分的平均浓度
。3.
根据权利要求2所述的燃气表的过零检测方法，其特征在于：步骤2中，信号发射端发射的超声波信号的信号幅值和信噪比，为步骤1中配置初始的信号幅值和信噪比时，信号发射端发射的超声波信号的信号幅值和信噪比
。4.
根据权利要求1所述的燃气表的过零检测方法，其特征在于：步骤3中：信号发射端接收到激励信号之后，通过升压电路调整信号发射端的信号发射模块的工作电压
。5.
根据权利要求1所述的燃气表的过零检测方法，其特征在于：步骤3中，信号接收端在接收到激励信号之后，依次调整放大器和增益放大器的放大倍数
。6.
根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勋，彭大江，周钰宏，
申请(专利权)人：成都千嘉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：