超聲波液位計液態介質測量高精度的探討 六

1．4本文主要研究內容與結構安排

根據公路工程建設公司的測量要求以及當前市場的瀝青庫的儲存情況而設計的測量應用系統。

設計要求：

(1)場地：野外公路邊；

(2)環境溫度：--200C一+400C；

(3)罐內溫度：--300C一+1400C；

(4)罐高：10m一20m；

(5)罐數：4個；

(6)各罐有單獨儀表；

(7)儀表功能：顯示溫度和當前液面高度，高度精確至毫米，溫度精確至0．5度，可不定期進行調校；

(8)每塊表留有232通信口以便與上位機通信；

(9)罐內被測物：瀝青。

本文對罐內瀝青液位的精確測量進行了深入地研究和探討，對液位測量的分類、原理和發展狀況進行了深入研究，討論了液位測量計的設計原理和方法，進而對設計的軟件和測量的誤差進行了仿真探討。

具體地說，本文的研究內容主要包括以下幾個方面：

本論文采用測定超聲波的回波信號來實現液位測量。在綜合吸收國內、外先進超聲波液位測量技術的基礎上，完成以下主要工作：

·研究超聲波的相關理淪，介紹了超聲波的特性及其激發方法。并對激發探頭的參數需要滿足的條件進行了分析。

·對在溫度、濕度變化差異較大的瀝青罐進行液位測量時變化的聲速，同時考慮溫度、濕度對聲速的影響，用BP神經網絡算法，進行聲速的隨時隨地的標定，來節約成本，簡化設計，與在罐中安裝參考擋板等以往的液位測量計進行聲速校正相比，精度更精且便于維護和安裝。

·完成硬件電路設計，能夠利用該系統測量溫度、濕度和時間并在LED數碼管上適時顯示出來，能對超出指定位置進行限位報警，設計串行通信接口，實現超聲波液位計的遠程通訊和監控功能。

·完成系統軟件的設計及對所設計的液位計的測量結果進行仿真。

·為了使該系統既可用于便攜式短時問測量，也可用于長時I’日J固定測量，進行220V交流電源和鋰電池雙供電設計，并能夠對鋰電池自動充電。

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