超声波液位计液态介质测量高精度的探讨 六

1．4本文主要研究内容与结构安排

根据公路工程建设公司的测量要求以及当前市场的沥青库的储存情况而设计的测量应用系统。

设计要求：

(1)场地：野外公路边；

(2)环境温度：--200C一+400C；

(3)罐内温度：--300C一+1400C；

(4)罐高：10m一20m；

(5)罐数：4个；

(6)各罐有单独仪表；

(7)仪表功能：显示温度和当前液面高度，高度精确至毫米，温度精确至0．5度，可不定期进行调校；

(8)每块表留有232通信口以便与上位机通信；

(9)罐内被测物：沥青。

本文对罐内沥青液位的精确测量进行了深入地研究和探讨，对液位测量的分类、原理和发展状况进行了深入研究，讨论了液位测量计的设计原理和方法，进而对设计的软件和测量的误差进行了仿真探讨。

具体地说，本文的研究内容主要包括以下几个方面：

本论文采用测定超声波的回波信号来实现液位测量。在综合吸收国内、外先进超声波液位测量技术的基础上，完成以下主要工作：

·研究超声波的相关理沦，介绍了超声波的特性及其激发方法。并对激发探头的参数需要满足的条件进行了分析。

·对在温度、湿度变化差异较大的沥青罐进行液位测量时变化的声速，同时考虑温度、湿度对声速的影响，用BP神经网络算法，进行声速的随时随地的标定，来节约成本，简化设计，与在罐中安装参考挡板等以往的液位测量计进行声速校正相比，精度更精且便于维护和安装。

·完成硬件电路设计，能够利用该系统测量温度、湿度和时间并在LED数码管上适时显示出来，能对超出指定位置进行限位报警，设计串行通信接口，实现超声波液位计的远程通讯和监控功能。

·完成系统软件的设计及对所设计的液位计的测量结果进行仿真。

·为了使该系统既可用于便携式短时问测量，也可用于长时I’日J固定测量，进行220V交流电源和锂电池双供电设计，并能够对锂电池自动充电。

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