超声波液位计自动校正液位的探讨  十五

3 测量系统的总体设计

3.1 超声液位测量要求和基本原理

超声液位测量的基本方法是：发射换能器(工程实践中也称为探头)发出的超声波，超声波在媒介中传播到液面，经过反射后再通过媒介返回到接收换能器；通过测量超声波从发射到接收所需的时间，根据媒介中的声速，可计算出从换能器到液面之间的距离，从而确定液位。

传统的超声液位测量是静态单纯环境下进行，抗液面波动、杂质变化、温度梯度变化等等干扰的能力比较差。本文在研究超声液面测量的基本原理及相关的技术难点及特点的基础上，设计出动态自校正超声液位测量措施。相应地，由于引入这些动态自校正措施，更加剧了超声回波信号的复杂程度。而传统的回波时刻阈值判别法因其不易克服较大的盲区限制以及不易有效区分噪声和回波的局限，难于实现复杂环境下超声液位测量。因此在分析复杂环境下超声回波信号的传输机理基础上，研究使超声回波信号发生畸变的各因素，将回波时刻判别技术由阈值判别法改进为全采集法。该判别技术在获取完整的回波信号的基础上，剔除背景噪声，再依据回波信号性质辨识出正确的超声回波。

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