超声波液位计研发的探讨  三十六

§3-8 本章小结

本章首先对超声波液位计的工作过程进行了简要介绍，并确定了其主要功能模块，并重点对各功能模块的软件设计流程进行了介绍。最后对软件的开发环Silicon Laboratories IDE 和U-EC5 调试适配器进行了简单介绍。

第四章超声波液位计的误差补偿及实验结果分析

§4-1 误差的来源及补偿技术

4-1-1 温度对声速的影响

已知，超声波在O℃空气中传播速度的理论值为331.45m/s，则在空气中温度和超声波声速C 的关系（在工业测量中）可以用以下公式来表示：

C=331.45＋0.61T(m/s) （4.1）式中T 为摄氏温度[7]。

在室温下，由式（4.1）可知，超声波声速随温度的升高而增大，一般温度每升高1℃，声速变化约为0.6m/s。这样测量400mm 的距离就会产生0.7mm 左右的误差。由于声速随温度的变化较剧烈，将产生比较大的误差，因此，我们要注意环境温度的变化，及时修改计算公式（4.1)中的声速值，以便获得更精确的测量结果。下面介绍几种进行声速补偿的办法:

声速实测补偿法就是在超声波液位计设计中增加声速测量功能，从而利用仪表本身实时测定的声速值来参与到计算公式中，是较理想的声速补偿方案。

参考声程补偿法是在超声波液位计中附加参考声程及相应时差测量功能，即在最高液面的上面某处，安装参考声程，通过设置标准参照系来实现精确测量。即以便在各种液位状态都能有效地工作。

超声波液位计