電容式液位計設(shè)計.pdf

1、液位計是工業(yè)測量中一種必不可少的測量儀表和安全附件,廣泛地運用于石油、化工、制藥等工業(yè)領(lǐng)域。其中電容式液位計由于其價格低廉、使用壽命長而得到廣泛的運用。但其自身的缺陷,如溫漂效應(yīng)和寄生電容等嚴重限制其測量精度的提高。
　　本課題旨在設(shè)計一款電容式液位計,消除傳統(tǒng)電容式液位計由于溫度變化導(dǎo)致的介電常數(shù)改變影響測量結(jié)果及改善寄生電容給實現(xiàn)精確測量帶來的誤差。達到介電常數(shù)自動適應(yīng)、消除被測介質(zhì)溫漂效應(yīng)、改善寄生電容影響及硬件電路元器件溫

2、漂效應(yīng)大幅改善的效果。首先通過對傳統(tǒng)電容式液位計測量原理的研究的前提下,分析傳統(tǒng)電容式液位計存在的優(yōu)缺點,并針對傳統(tǒng)電容式液位計存在的問題,設(shè)計了一款新型的電容式傳感器,并對其進行詳細的公式推導(dǎo),得到解決或改善該問題的理論依據(jù)。再提出硬件電路的總體設(shè)計框圖以及劃分各電路模塊(如信號變換模塊、周期測量模塊、單片機及外圍電路模塊),明確各電路模塊的具體功能及組成單元電路,并且一一分析各單元電路的實現(xiàn)原理和功能。接著仔細地介紹了本課題中的軟件

3、設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)和總體工作流程,并一一列舉了各子程序的編程實現(xiàn)。最后對本課題所設(shè)計的電容式液位計進行軟硬件聯(lián)調(diào)和實驗驗證,記錄了大量的實驗數(shù)據(jù),并對實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析。
　　針對不同的安裝方式,本課題設(shè)計加工了分離式電容傳感器和集成式電容傳感器共兩種結(jié)構(gòu),并針對該兩套傳感器各經(jīng)過多次的實驗測量,對大量的實驗數(shù)據(jù)進行分析表明,整個電容式液位計可以穩(wěn)定可靠地工作,在測量量程為1m的情況下,其中測量絕對誤差范圍在?3mm左右,滿足0.5