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江蘇三豐儀表科技有限公司

超聲波液位計的結構原理

時間:2012-8-13閱讀:2296
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超聲波液位計原理,大家都知道超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,,因此,,如果能測出超聲波在空氣中的傳播時間,就能算出其傳播的距離,。超聲波測量液位,,就是通過測定超聲波傳播的時間間隙來測出聲波傳送的距離,。具體方法:見圖1。由安裝于被測容器頂部的超聲波探頭向液面發(fā)射一束超聲波,,聲波被液面反射后,,由探頭接收??刂破鳒y得傳播時間t,,根據聲速v,即可得出液面至探頭的空間距離L,。在已經探頭至容器底部距離,,即安裝高度H的前提下,可得出容器內的液位高度h,。計算公式為:
H=H-L其中L=v?t/2
另外,,由于空氣溫度對聲速有一定的影響,所以還應測出環(huán)境空氣溫度T,,以修正聲速,。公式為:
v=331.460.61?T(℃)
主要電路:
超聲波液位計由超聲波探頭,發(fā)射控制與接收處理電路,,控制器和顯示等部分組成,。收發(fā)及換能器探頭由壓電式換能器、收發(fā)器及溫度補償電路組成,;收發(fā)器包括發(fā)射控制與接收處理電路,,主要由超聲波發(fā)射脈寬控制、回波信號檢波,、比較,、微分、整形等信號處理電路組成,;顯示電路采用74LS164和LED組成,,完成系統(tǒng)參數及液位高度的顯示;控制器是以80C552單片微機組成的應用系統(tǒng),,主要完成按鍵的掃描處理,,超聲波的發(fā)射控制,接收回波時間的計算,,以及液位的換算等,。本文重點介紹為了提高測量精度及減小測量盲區(qū)對超聲波回波檢測所采取的軟硬件措施。當超聲波發(fā)射時,,發(fā)射波或接收的回波皆可經接收回路將信號由In端輸入,,通過檢波、放大、比較,、微分,,在D觸發(fā)器的R端形成尖脈沖。該脈沖信號經D觸發(fā)器整形得到一個下跳變的窄脈沖,,送到80C552的INT端,。通過20C552的中斷系統(tǒng)記錄每次中斷時刻,根據相鄰兩次中斷的時間間隔,,也就知道了從發(fā)射至接收到回波這段時間,,即超聲波來回傳播的時間,從而可以計算出傳播                    

                    


 

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