超声波雷达液位计毕业论文

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对于超声波液位计出现的一些常规问题，尽量用自带的自诊断功能进行问题查找，然后根据问题提示，进行相应程序的修复或者部件维修；对于不熟悉的问题，尽量不要直接对液位计进行修改或者拆卸，以防不当操作造成损坏或者不安全事故发生。好了，以上就是要跟大家分享的快速解决超声波液位计问题的方法，赶快来参与讨论吧！
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实测声速补偿原理图
如图所示，在发射探头前端安装一个挡板，挡板与探头形成一个距离固定的声程区间，该结构称之为声程架。当探头发射声波时，该挡板能将一部分声波反射回探头。探头接收到反射波后，计算从发射到接收的时间，并计算出声速。
利用实测声速方法进行补偿，由于补偿声速与测量声波传播路径所处的环境极为相似，所受的环境影响也基本一致，其声速通常比较接近，所以这种方法是目前使用最精确的声速修正方式。但是这种方法的使用中，声程架应选用低温度膨胀系数的材料，以免环境温度变化声程架发生热胀冷缩，使声程距离发生改变，影响实测声速精度。 二）渡越时间误差 声波是纵向振动的弹性机械波，它借助传播介质的分子运动而传播。由于传播介质的吸收、散射和声波的扩散等原因，导致声强、声压和声能减弱，发生声波衰减。并且超声波液位计的测量需要在被测液面上形成一次声波反射，这同样会引起声波的衰减。声波是按传播距离的指数规律衰减的，当液面高度不同时，声波的传输距离也不相同，其接收波的幅度也会有较大差异。探头发射超声波时系统开始计时，当接收信号的幅度超过设定的阈值时停止计时。液位高度发生变化时，接收信号的幅度也会发生变化。在液位比较低时，接收信号幅度比较小，可能需要在第4个波峰处才能达到阈值；当液面高度比较高时，接收信号幅度比较大，可能在第3个甚至更早就能达到阈值。这样停止计时的时间就不是确定的，这种不确定性必然会给系统测量精度带来误差。该误差如果应用在1000m3以上的储油罐上，将会产生很客观的绝对误差，所以必须要消除。 目前比较简单的消除渡越时间误差的方法是增加时间控制电路（TGC），利用TGC电路补偿声波在传播过程中的衰减，使各种液面高度情况下，接收波的幅度基本保持一致，从而尽量减小测量误差。但是这种方法还是具有较大局限性。该方法需要预知不同液位高度声波的传播时间，以及在这段距离内声波的衰减量，然后将两者的对应关系拟制出一条曲线，并设计出符合这一曲线方程的时间增益控制电路。 根据前面的分析，传播时间和衰减量是较为重要的两个因素，它们易受现场环境影响，而不能与事先拟制的曲线很好吻合。并且，即使拟合的曲线十分精确，也难以设计出与之完全吻合的TGC电路。由此，在补偿中新的误差引入也就在所难免了。而要彻底消除渡越时间误差，接收电路的信号变换过程为经过前置预处理的接收信号，经过直流检波后提取出信号的包络，将包络进行微分处理。通过信号的变换过程，无论接收信号的幅度如何，其包络的峰值肯定处于接收信号的时间中心点上，即微分信号的过零处。因此，过零检测电路产生的停止计时信号一定处于回波信号的时间中心点，不会因信号的幅度而改变，由此，渡越时间误差也就完全消除了。 三）系统误差 系统误差主要由系统时延产生，系统延时的主要来源有硬件电路延时、单片机的中断响应延时、探头响应延时等。由于超声波液位计工作于脉冲发射状态，单片机每次发出发射命令后，发射功放电路要经过一个能量蓄积的过程才能达到发射状态，同时探头内的压电陶瓷也有一个起振过程，要达到40kHz的振动频率也需要一定时间。而计时却是从发射命令发出开始的，因此这个系统时延必须要予以考虑，并在软件上进行补偿。 另外，超声波测量液位时，液位距离都是从探头前端表面到液面，实际上压电陶瓷声学中心并不是在其表面上。因此，从探头表面到声学中心点的距离，也会引起系统误差，这个误差可以和时延误差归为一类，并一同修正。 对于同一个型号或批次的超声波液位计，由于所用的元件、材料工艺等都一样，其系统时延也相差无几，并且是一个比较固定的值。因此，可以通过对固定距离测试的方式，标定并修正系统时延。 以上对超声波液位计测量中几种主要误差进行了分析，并提出了修正方法，计为Uson-11系列超声波液位计根据以上修正方法的液位计，在测量精度上有较大提高，其带有温度补偿，精度高，适应性强；采用特殊回波处理方式，有效避免虚假回波；整机防护等级高达IP66/IP67，能够在不同工业环境中应用。（文章摘自：http://www.jiweimeter.com/baikeshow-88-1097-1.html，转载请注明出处）
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一般来讲，在实际应用中，影响超声波液位计测量精度的因素主要有以下几个方面：
1、复杂的工况：带搅拌的物料液位测量或动态的液位环境
在一些带搅拌或者较为动态的液位环境中（比如流体液位测量）等，由于液位水平呈动态起伏和不确定性变化，会导致超声波液位计的测量精度大大降低。针对这一点则需要在硬件和软件上对仪表的鲁棒性（鲁棒性大致相当于稳定性）进行提高。在软件方面，加入延时平均算法能够使仪表更好地适应复杂且动态变化的工况；同时硬件上采取高效严谨的信号滤波电路来过滤掉测量时超声波信号接触复杂的液体表面而产生的次波杂波。
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假如某水池水位在0-2.350米，0米对应4mA，2.35米对应20mA之间变化，首先要把超声波液位计的安装位置选在要大于最高水位0.3（盲区）米以上的任意位置，也就是要大于2.65米的位置。经测量最低水位0米距超声波液位计探头的实际距离为2.82米。此时，4mA（0V）对应输入设置应该为2.82米，20mA（5V，10V）对应设置0.47米（也就是2.82—2.35米）。
（1）接通电源，对准一平面目标校正距离；
（2）按K1，LED显示A1--，校正4mA（可连接二次仪表，串联电流表）；
（3）按K1，LED显示A2--，校正20mA（5V，10V）。
以上3步出厂时已经校正，但是恢复出厂预置的时侯应该重新设定，
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恩德斯豪斯FMU30工作原理：
恩德斯豪斯FMU30传感器向物料表面发射超声波脉冲信号。物料反射回波，且该回波信号被传感器接收。Prosonic测算传感器发射与接收脉冲的时间差t。由时间t和声速c计算传感器测量膜片至物料表面间的?p>了解更多关于：超声波液位计测量油层，西门子超声波液位计原理，怎么区分雷达与超声波液位计，微型超声波液位计，e h超声波液位计fmu30，超声波液位计24vdc，超声波液位计与雷达液位计的区别，ul201超声波液位计说明书，双通道超声波液位计，超声波和雷达液位计的应用范围，e h超声波液位计样本，12伏低功耗超声波液位计，超声波液位计优惠采购，恒峰超声波液位计，超声波液位计中标，超声波液位计flow，shanxi超声波液位计，utg21超声波液位计说明书，超声波液位计 江苏睿鸿，超声波液位计存在的问题
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