超聲波液位計液態介質測量高精度的探討 十六

當待測物位發生變化時，接收電路輸出信號的幅值也就發生變化，距離近，輸出信號幅值較大，此時在回波信號的第二周幅值就有可能超過規定的閾值，進而發出停止計時信號，距離較遠時，輸出信號幅值較小，回波信號的第3周(甚至第4周)幅值才有可能超過規定的闕值，并發出停止計時信號。從理論上來講，停止計時信號應在a點發出，由于閾值的存在，而實際上停止計時信號是在a點之后的某一時刻發出的，并且發出的時刻(時間檢出點)是隨物位高度的變化而變化的，這種“時間檢出點’’的變化就產生了物位測量的誤差。假如發出的超聲波頻率為40KHz，距離較遠時在回波的第4周才發出停止計時的信號。這樣，發出停止信號相對于的a點的延遲約為0．125ms，設聲速近似為340m／s，即物位測量誤差約為42．5mm，這

一誤差是比較可觀的，應該設法消除。針對回波信號的特點，采用峰值時間點檢出方法，該方法的信號處理過程，首先將經過放大、濾波后的回波信號進行線性包絡檢波，然后對檢波的輸出信號進行微分處理，最后對微分電路的輸出進行零點交叉檢測，即可得到回波信號的峰值時間，此時無論被測距離遠近，時間檢出點均在b點，即在回波信號包絡線的峰值點，并且它相對于a點的位置不隨被測物位的變化而變化。由此可見，只要將聲時減去一個固定時間(tb—ta)，就可消除上面所說的測量誤差。同樣，由公式(2．5)推之，影響液位精度的另一個重要原因是聲速：必須知道聲波在媒質中的傳播速度V，才能從傳播時間求出物位，但是各種媒質有不同的聲速。即使是同一種媒質，如果溫度、壓強不同，聲速也不一樣。很難把聲速看成一個不變的恒量。當媒質的成分、溫度、壓強等因素都沒有很大的變化，而且測量精度要求又不很高的情況下，把聲速當作不變的方法才能勉強滿足測量要求。否則就應該進行聲速校正。

詳情請瀏覽公司網站的產品中心 http://www.m.jxper05.cn/   超聲波液位計