超聲波液位計自動校正液位的探討  十五

3 測量系統的總體設計

3.1 超聲液位測量要求和基本原理

超聲液位測量的基本方法是：發射換能器(工程實踐中也稱為探頭)發出的超聲波，超聲波在媒介中傳播到液面，經過反射后再通過媒介返回到接收換能器；通過測量超聲波從發射到接收所需的時間，根據媒介中的聲速，可計算出從換能器到液面之間的距離，從而確定液位。

傳統的超聲液位測量是靜態單純環境下進行，抗液面波動、雜質變化、溫度梯度變化等等干擾的能力比較差。本文在研究超聲液面測量的基本原理及相關的技術難點及特點的基礎上，設計出動態自校正超聲液位測量措施。相應地，由于引入這些動態自校正措施，更加劇了超聲回波信號的復雜程度。而傳統的回波時刻閾值判別法因其不易克服較大的盲區限制以及不易有效區分噪聲和回波的局限，難于實現復雜環境下超聲液位測量。因此在分析復雜環境下超聲回波信號的傳輸機理基礎上，研究使超聲回波信號發生畸變的各因素，將回波時刻判別技術由閾值判別法改進為全采集法。該判別技術在獲取完整的回波信號的基礎上，剔除背景噪聲，再依據回波信號性質辨識出正確的超聲回波。

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