超聲波液位計及流量計在測量中時差法的探討  三十四

第七章結論與展望

7．1結論

本論文在現(xiàn)存的超聲波傳播時間測量方法的基礎上提出了兩種高精度測時方案，一種適合超聲流量計中的時間測量，另一種適合超聲液位計中的時間測量。主要研究成果具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1．分析了傳統(tǒng)超聲波傳播時間的測量方法，分析結果表明：門限脈沖法易受噪聲和起振過程影響，測時精度不高；三傳感器法消除了聲速對測量結果的影響，但難于實現(xiàn)：時差．相差．頻差．時差測時方法也采用了傳統(tǒng)的門限脈沖法，不能很好地保證接收脈沖信號與發(fā)射信號之間的相位的固定，而且實現(xiàn)電路復雜，系統(tǒng)成本高，可靠性低。

2．提出了頻差一相差．時差的測時方法。該方法的誤差來源主要有相位檢測誤差和頻率誤差兩個方面，相位檢測誤差較頻率誤差對策時精度影響大。

3．采用最大似然估計法進行相位檢測可以獲得較高的測相精度，利用FPGA完成了大運算數(shù)據(jù)量的相位差檢測，經(jīng)QuartusII軟件仿真表明相差檢測精度可達0．1度。

4．設計了頻差．相差．時差法的總體實現(xiàn)方案，分析了各組成部分的功能。

5．匹配濾波器對線性調(diào)頻脈沖信號有壓縮作用，線性調(diào)頻脈沖信號的時間帶寬積決定測時精度。線性調(diào)頻超聲信號用于液位測量可獲得較高的精度。

7．2展望

文中提出頻差一相差．時差的測時方法和應用線性調(diào)頻技術實現(xiàn)超聲波傳播時間測量的方法都側重于理論研究，實際應用中可能存在許多工程方面的問題，還有待進一步研究。所以，下一步工作可著手于對該方法的工程實現(xiàn)方面的深入研究。

電磁流量計