浸入式收发一体超声波液体检测研究

摘要

液位测量在工业测量中有着极为广阔的应用，准确的液位测量成为了生产过程控制的重要手段，在工业罐类检测方面更是如此。超声检测法由于具有效率高、成本低且可在线检测等优点，已成为罐类液位检测中广泛使用的重要方法之一。传统的超声波非接触式测量方法由于受到声速校正、频率限制等问题的影响，使得系统存在耗能高、精确度低、测量盲区大等缺陷。
　　笔者采用浸入式的超声波测距方法，这种方法使用的超声频率高、周期短，激发脉冲波所需维持的时间短，具有较高的测量精度和较小的测量盲区，有效地解决了传统超声波测距的局限性。
　　目前，浸入式的超声波测距在罐类液位检测方面应用很少，文中主要从以下几个方面展开工作:1）通过对国内外液位计现状的分析总结，并与传统超声波液位计进行比较，从而突出浸入式超声波液位计的优越性;2）对超声波传感器工作原理和方式的研究，得出浸入式超声波液位检测系统设计思想;3）给出设计框图，实现系统软硬件模块化设计，并对设计中的关键技术进行详细的阐述。实际测量结果表明:系统测量精度较高，盲区较小，安装简便，能够满足实际工业测距的要求。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 课题的研究背景

1．2 国、内外液位计的现状

1．2．1 国外液位计的现状

1．2．2 国内液位计的现状

1．3 浸入式超声波液位检测仪的研究目的及意义

1．4 论文的主要内容和章节安排

第二章 浸入式超声波测距原理

2．1 浸入式超声波测距原理

2．2 浸入式超声波探头的选取

2．2．1 常用超声波探头的结构

2．2．2 浸入式超声波探头的工作原理

2．3 浸入式超声波的基本特性

2．4 系统原理

2．5 本章小结

第三章 系统设计及其实现

3．1 主控单片机的选型

3．2 温度测量模块

3．3 超声波收发模块

3．4 数据传输模块

3．5 节能模块

3．6 本章小结

第四章 系统关键技术的分析

4．1 升压电路

4．2 窄脉冲生成电路

4．3 收发切换电路

4．4 超声波接收电路

4．5 电源开关电路

4．6 本章小结

第五章 系统安装及测试结果分析

5．1 系统性能实验

5．1．1 实验的目的

5．1．2 实验的内容及方法

5．1．3 测量结果分析

5．2 误差分析及改进措施

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

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