超声波液位计基于DSP的探讨 一

摘要

在工业上，对于液位的测量广泛应用于石油化工、工业控制、钢铁、水文、水力发电等领域。随着工业化程度的不断加深，对液位测量的精度要求越来越严格。为了设计实现大量程比的超声波液位计，对液位的测量和控制更加精确，在各种不同的测量液位的方法中选择了超声波测量方法，该方法能够低成本的实现高精确度测量。

本论文旨在研发一宽量程比的超声波液位计，具体地说也就是要求研发的超声波液位计具有小盲区和大量程的特点。为了满足工业应用上的实时性测量与实时性控制的要求，需要研发的超声波液位计具有快速的响应时间，因而在比较了各种方案的优缺点以后采用DSP处理器的方式。

本文为了实现超声波液位计的大量程测量，在激发模块中使用了高频脉冲变压器，将超声波换能器的激发电压升高到足够的幅值；本文为了实现超声波液位计的小盲区测量，对超声波换能器及其激发电路进行电气化建模，提出了一种减小超声波盲区的新方法；本文为了实现超声波液位计的实时性要求，对采用的数字滤波器和互相关算法进行了减少运算量的处理．

1．1液位计概述

1．文献综述一课题研究背景及意义

目前，液位的测量广泛应用于石油化工、工业控制、钢铁、水文、水力发电等领域。随着工业化程度的不断加深，对液位测量的精度要求越来越严格。例如，化工部门使用的大型储油罐容量一般在1000一100000m3之间¨。，很小的液位测量误差都将造成很大的绝对体积误差。而提高液位测量的精度，不仅对储油罐的测量有很重要的意义，在其他液位测量系统中，也处于越来越重要的地位。

在超大规模集成电路技术和微处理器芯片技术取得令人惊叹发展的今天，各种崭新的模拟和数字电子技术及其开发手段已经迅速渗透到国民经济的各个领域。在传统的压电可逆换能器为核心的超声波检测技术中，融合了先进的集成电路技术和计算机技术。这不仅大大提高了传统超声啵检测技术的精度、稳定性和可靠性。

随着现代信号处理技术的不断出现，数字信号处理技术日趋成熟以及大批量数据进行运算的时问大大缩短，人们对实时性更高、精密度更高的液位测量装置的需求正在变成现实。

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 超声波流量计