動(dòng)態(tài)自校正超聲液位測(cè)量系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、液位測(cè)量一直與自動(dòng)化密切相關(guān),幾乎遍及生產(chǎn)與生活的各個(gè)領(lǐng)域.近年來由于新檢測(cè)原理及微電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使得液位測(cè)量?jī)x更趨向小型化和智能化,逐步實(shí)現(xiàn)了故障診斷和報(bào)警,高精確度、高可靠性、安全性和多功能化.超聲波測(cè)量液位是一種傳統(tǒng)的、同時(shí)又非常具有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒?目前國內(nèi)超聲液位測(cè)量主要是采用氣介式,部分采用液介式,由于所采用溫度補(bǔ)償式速度校正受限,或使用的超聲頻率受限,應(yīng)用范圍、測(cè)量盲區(qū)和測(cè)量精度都不是很理想.而且傳統(tǒng)的超聲液位測(cè)量不

2、適應(yīng)液面動(dòng)態(tài)傾斜的情況,特別不適應(yīng)于飛機(jī)、坦克之類動(dòng)態(tài)和狹小環(huán)境下的測(cè)量,而這種動(dòng)態(tài)和狹小環(huán)境在軍事上有著機(jī)動(dòng)性和空間利用率的意義.相對(duì)于傳統(tǒng)靜態(tài)超聲液位測(cè)量技術(shù),本文討論了液介式動(dòng)態(tài)自校正超聲液位測(cè)量方法,還具有小盲區(qū)、高精度和通訊方便等特點(diǎn).在原理方面,本文重點(diǎn)介紹了:通過采用高頻窄脈沖超聲換能器,實(shí)現(xiàn)小盲區(qū)和高分辨力測(cè)量;采用特殊的超聲波導(dǎo)管裝置,從測(cè)量原理上一方面解決了動(dòng)態(tài)液面跟隨,擴(kuò)大了超聲液位測(cè)量的動(dòng)態(tài)應(yīng)用;另一方面實(shí)現(xiàn)了速

3、度綜合的自校正,這種校正方法能適應(yīng)各種不同規(guī)律的液體媒介的聲速變化.由于引入了這些校正裝置,超聲回波信號(hào)變得相對(duì)復(fù)雜.在超聲信號(hào)波形識(shí)別和到達(dá)時(shí)刻判別上,本研究將傳統(tǒng)的閾值法改進(jìn)為高速數(shù)據(jù)全采集方法.因此本文還詳細(xì)闡述以下內(nèi)容:硬件方面采用了高頻窄脈沖信號(hào)發(fā)生及接收放大電路、高速數(shù)據(jù)采集電路;軟件方面在數(shù)據(jù)全采集的基礎(chǔ)上,識(shí)別校正回波信號(hào)和液面回波信號(hào),以校正回波的數(shù)據(jù)計(jì)算出超聲傳播速度,最終達(dá)到動(dòng)態(tài)高精度液位測(cè)量;為滿足組成測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的