液位的检测论文

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基于CCD摄像法进行液位测量的研究

基于CCD摄像法进行液位测量的研究

3、高精度工件尺寸测量:对于一些高精度工件,如光学元件、精密轴承等, 需要精确测量其尺寸,CCD摄像法可以满足其精度要求。
3、高精度工件尺寸测量:对于 一些高精度工件
1、高精度:CCD摄像法的测量精度可以到达微米级别,甚至更高,能够满足各 种高精度工件的测量需求。
2、高效性:相比传统测量方法,CCD摄像法具有更高的测量速度,能够在短时 间内完成大量工件的测量。
CCD摄像系统简介
CCD(Charge-Coupled Device)摄像系统是一种基于电荷耦合器件制成的感 光元件的摄像系统。它具有高灵敏度、高稳定性、低噪声等优点,因此在视频 拍摄、安防监控等领域得到广泛应用。然而,由于制造工艺、光学原理等方面 的限制,CCD摄像系统所拍摄的图像可能会出现畸变。
人们采用了多种方法,其中CCD摄像法是一种较为新颖的方法。
CCD摄像法是一种利用CCD(电荷耦合器件)摄像机来直接观察和记录激光近 场光斑的方法。CCD摄像机具有高灵敏度、高分辨率和高帧速等优点,可以清 晰地记录激光近场光斑的形状和大小,并且可以进行数字化处理和分析。通过 测量光斑在CCD芯片上的投影面积,我们可以计算出激光近场光斑的能量。
基于CCD摄像法的液位测量技术作为一种新兴的非接触式测量方法,具有许多 优点,得到了广泛。
研究现状
传统的液位测量方法主要依赖于浮力传感器、压力传感器、超声波等测量仪表。 然而,这些方法在某些场合下存在一定的局限性,如受介质特性、安装位置、 维护成本等因素影响,其测量精度和可靠性可能无法满足某些复杂工业过程的 要求。
(3)激光干涉仪:可用于测量光学表面的平整度和精度,通过测量畸变图像 中干涉条纹的变化,得出畸变数据。
在实际测量过程中,应根据具体需要选择合适的测量仪器和方法。同时,需要 通过对大量样本的测量,得出可靠的畸变数据。

液位控制系统毕业论文

液位控制系统毕业论文

液位控制系统毕业论文液位控制系统毕业论文引言液位控制系统是工业自动化领域中常见的控制系统之一。

它的主要功能是根据液体的实时液位信息,通过控制阀门或泵等装置,实现对液体液位的精确控制。

液位控制系统在化工、石油、食品等行业中得到广泛应用,对提高生产效率、降低安全风险具有重要意义。

本篇论文将对液位控制系统的原理、设计与应用进行深入研究和分析。

一、液位控制系统的原理液位控制系统的原理基于液位传感器的测量技术。

常见的液位传感器包括浮球式、压力式和电容式等。

浮球式液位传感器通过浮子的浮沉来感知液位高低,压力式液位传感器则通过测量液体对传感器的压力变化来确定液位。

电容式液位传感器则是通过测量电容的变化来反映液位的变化。

液位控制系统的工作原理可以简单描述为:液位传感器感知液位的变化,并将信号传递给控制器;控制器根据设定的目标液位,通过控制阀门或泵等执行器来调整液位。

这一过程需要涉及到信号采集、信号处理、控制算法和执行器控制等多个环节。

二、液位控制系统的设计液位控制系统的设计需要考虑多个因素,包括控制精度、响应速度、稳定性和可靠性等。

其中,控制精度是指系统输出与设定值之间的偏差,响应速度则是指系统对液位变化的迅速程度。

稳定性是指系统在长时间运行中的抗干扰能力,而可靠性则是指系统在各种环境条件下的正常工作能力。

液位控制系统的设计需要根据具体的应用场景来确定。

在化工行业中,由于液体的性质多变,设计师需要考虑液体的温度、压力、粘度等因素对系统的影响。

在石油行业中,由于液位控制系统通常需要应对高温、高压等极端环境,设计师需要选择适合的材料和技术来保证系统的可靠性。

在食品行业中,设计师还需要考虑食品安全和卫生要求,确保系统不会对食品质量产生负面影响。

三、液位控制系统的应用液位控制系统在工业生产中有着广泛的应用。

在化工行业中,液位控制系统可以用于控制反应釜中液位的变化,确保反应过程的稳定性和安全性。

在石油行业中,液位控制系统可以用于储罐的液位控制,避免液位过高或过低带来的安全隐患。

液位的检测论文

液位的检测论文

液位的检测报告论文姓名:石兵专业:应用电子班级:电子一班学号:1004061062011/12/26液位的检测论文摘要液体液位的检测在工业生产、野外勘测、医疗检查和船舶航行中广泛地使用,国内外采用的电子化和数字化等自动化检测技术和手段,以提高检测的准确性,随着科技的发展,检测技术更趋向于智能化。

液位的检测有浮体式、电容式、电极式和超声波法等多种检测方法。

关键词液位、传感器、灵敏度、频率、温度。

液位检测的分类:一、接触式液位传感器1.浮体式。

浮体传感器主要分为浮筒式和浮子式。

其工作原理:一般情况下是浮体与某个测量机构相连来实现测量。

如重锤或内置若干个干簧继电器的不锈钢管,浮体的浮体的运动被重锤或对应位置上的干簧继电器转换为相应的也液位。

使用范围为:清洁液体的连续式检测与开关的液位检测.2. 电容式。

其工作原理:是利用液位的变化会引起其导电率的变化,从而转换成电容值发生变化的检测装置.使用范围为:腐蚀性液体、沉淀液体和其他化工工液体液位的检测。

3、差压式。

其工作原理:利用液体的压强原理,在液体底部检测底压强和标准大气压的压差来检测,用固态压阻传感器作为检测压差的核心部件。

使用范围为: 适用于液体密度均匀、底部固定条件下的液位检测。

4、直流电极式。

其工作原理:利用液体的导电特性,将导电液体的液面升高转换为电路的开关闭合,该开关信号直接或经由一个简单电路传给后续电路。

使用范围为: 适用于导电液体密度均匀、底部固定条件下的液位检测。

5、光线液位式。

其工作原理:利用光导纤维中光在不同介质中传输特性的改变对液位进行检测。

使用范围为: 适用于任何液体的液位高度的检测与控制,特别适用于易燃、易爆、腐蚀性的液体检测。

6、雷达液位变送器。

其工作原理:主要由雷达探测器(一次表)和雷达显示仪(二次表)组成。

雷达探测器主要由主体、连接法兰和天线三部分组成。

天线分为喇叭型和直接与波导管连接两种形式。

雷达显示仪提供连接上位计算机的RS-485接口,可以传递液位等参数及报警信号,亦可通过上位计算机对智能雷达显示仪进行控制。

毕业设计(论文)-基于单片机的液位测量监控系统

毕业设计(论文)-基于单片机的液位测量监控系统

论文题目:基于单片机的液位测量监控系统专业:电子信息工程学生:签名:指导老师:签名:摘要液位测量广泛应用于工业、经济、生活等领域。

基于单片机的液位测量装置具有测量准确、重复性好、功耗低、使用寿命长的特点,是广泛采用的技术。

在深入学习科学发展观的同时,电子设备的设计也需融入可持续发展的设计理念。

故此,在基于单片机的液位测量装置基础上,扩展实时监控、数据采集、计算机串行通信等功能,从而能够通过科学的方法将液位测量与统计科学结合,合理调度水资源,降低能源消耗。

本文从系统方案选择与论证,硬件电路设计,系统软件与上位机软件设计等几个方面介绍了基于单片机的液位测量监控系统的设计过程,最终实现了液位的实时测量与监控,并能够对特殊的监控点进行时间信息及电机状态信息的记录,同时能够控制电机的启动、停止。

最后,本文总结了设计过程中出现的问题及解决方法,简要叙述了液位检测监控数据的处理方法,引出了进一步设计开发的思路。

【关键字】单片机;液位测量;实时监控;串口通信【论文类型】应用型Title:The Liquid Level Measurement and Real Time System Base On MCS Major: Electronics and Information EngineeringName:Han Yue Signature:Supervisor:Li Wenfeng Signature:ABSTRACTThe liquid level measurement is widely used in industrial, economic, life and so on. The liquid level measurement device base on MCS as a technical is also widely used because of many characteristics such as high measurement accuracy, good repeatability, low powe r consumption and long useful time. When we study Scientific Outlook on Development thoroughly, the design of electronic aid should include the thought of sustainable development. So, beyond the liquid level measurement device base on MCS, expand the functions of real-time monitoring, data acquisition, serial communication. Through the new functions, the scientific method of the liquid level measurement could be combined with Statistical Science, be used to manage the water resources reasonable, reduce energy consumption.This thesis introduces the design process of the liquid level measurement and real time system by several parts as system schema, the design of hardware circuit, the software of host computer and system software. Summarize several problems in the design process and propose the solution to the problems. Describe the way of processing the liquid level measurement data. To put forward the train of thought.【Key words】MCS ;Liquid Level Measurement; Real-time monitoring;Serial Communication【Type of Thesis】Application Type前言上世纪40年代,电子计算机的诞生,标志着人类电子技术进入了一个新的阶段,无论是阿塔纳索夫-贝瑞计算机(Atanasoff-Berry Computer)还是埃尼阿克(ENIAC)计算机,它们庞大的体积,惊人的功耗以及“缓慢”的运算速度给我们留下了深刻的印象。

水位检测论文

水位检测论文

摘要全自动水塔控制监测系统,改变了传统水塔利用水的导电性,在不同高度安装3根金属棒用来感知水位变化的检测方式。

本设计结合了当今先进的研究成果优化了水位变化信号的检测端,基于单片机的水塔水位控制系统可以使水塔水位自动保持在一定的范围之内,同时让水塔有足够的储水量满足用户需要。

除此之外本系统还具有空塔报警、溢塔自动处理、用户设置水位上限、液晶屏显示当前水位等功能。

所以这是一个可靠、高效的水位监测与控制系统。

本设计通过一个安装在水塔内部的电容式液位传感器,采用的电容式传感器结构是一种低成本、重复性好、灵敏度高、测量稳定的传感器信号变换电路。

它利用CAV424单一或差动电容式信号转换电压输出集成电路,依据液面高度与传感器电容量成单调函数的关系,通过单片机计算水位高度,最后再经电磁阀对进水进行控制,实现了水位测量与控制系统的要求。

关键词:单片机;水位检测;电容传感器;ADC0832;CA V424ABSTRACTAutomatic water tower control monitoring system, changed the traditional water tower using electrical conductivity of water, at different heights to install 3 metal rod used to sense water level change detection design is a combination of today's advanced research results to optimize the water level change signal detection, the water tower water level control system based on single chip microcomputer can keep the water tower water level automatically within a certain range, and let the water tower has enough supply to meet user addition this system also has the air tower alarm, automatic processing, user setting upper limit of water overflow tower, LCD screen displays the current water level, this is a reliable and efficient water level monitoring and control system.This design through a capacitive liquid level sensor installed inside the water tower, the structure of capacitive sensor is a kind of low cost, good repeatability, high sensitivity, measure the stability of the sensor signal conversion using single CA V424 or differential capacitive signal voltage output integrated circuit, based on the liquid surface height and capacitance sensor into a monotonic function, the relationship between water level through the calculation of single chip microcomputer, and then the electromagnetic valve to control the water, water level measurement and control system is realized.Key words:microcomputer;power system;liquid level measurement;capacitive sensor;ADC0832;CA V424目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 选题背景及研究意义 (1)1.2.1 水位检测与控制的概念 (2)1.2.2 水位检测技术的研究现状 (2)1.3 课题主要设计内容及要求 (3)1.3.1 课题设计内容 (3)1.3.2 课题设计要求 (3)2 水位检测与控制系统相关原理 (4)水塔工作原理分析 (4)2.1.1 水塔工作原理 (4)2.1.2 水塔的的水位检测与控制系统 (5)2.2 水位检测系统 (6)2.2.1 电容式水位传感器的原理 (6)2.2.2 CA V424电容式信号转换电压输出集成电路 (7)2.3 水位控制系统 (10)2.3.1 单片机控制原理 (10)2.3.2 电磁阀控制原理 (10)3 系统硬件设计 (12)3.2 系统电路组成及设计说明 (12)3.1 硬件设计工具简介 (12)3.3 各部分电路设计 (13)3.2.1 电源电路设计 (13)3.2.2 MCU主控电路设计 (14)3.2.3 显示单元电路设计 (15)3.2.4 ADC0832电路设计 (16)3.2.5 传感器信号转换电路设计 (18)3.2.6 电磁阀控制电路设计 (19)4 系统软件设计 (20)4.1 软件设计任务 (20)4.2 程序算法设计 (20)4.3 软件设计工具简介 (20)4.3.1 Keil μVision4程序编译调试软件 (20)4.4 软件设计流程 (21)4.4.1 主程序流程图 (21)4.4.2 单片机程序流程图 (22)5 系统测试与结果分析 (23)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)1前言1.1 选题背景及研究意义水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置,通过对其水位的控制对外供水以满足需要,其水位控制具有普遍性。

基于视觉检测技术的液位测量系统的研究

基于视觉检测技术的液位测量系统的研究

基于视觉检测技术的液位测量系统的研究实现智慧电厂的基本任务是现场基础设备的远程数字化。

因为只有当最底层设备的有效信号能够以数字化的形式传递给监控层、管理层、决策层,上层的应用软件和决策分析系统才能做出更科学的决定。

电厂中大量存在的基地式液位仪表,对电厂机组的安全、经济运行,能源的综合管理都起着重要的作用。

远程实时监测基地设备的液位信号成为电厂智能化发展中的新需求。

然而,目前的远距离液位监视存在图像模糊不清、无法根据图像自动获得液位数值等问题。

因此本文研制了一套基于现代视觉检测技术的新型液位测量系统,并完成了实验室测试。

该系统硬件成本低,为基地式仪表实现液位信号的远程数字化打下了基础。

本文的主要研究内容如下:(1)在研究视觉检测系统各组成部分和功能的基础上,确定液位测量系统由照明系统、光学摄像系统、计算机处理分析系统和显示记录系统组成。

针对电厂环境、液位仪表的显示特征与成像要求,确定光源为LED面光源、照明方案为正面明场漫射。

考虑到系统的集成性与视频数据的传输速度,选择带有USB接口的CMOS摄像头。

(2)根据火电机组基地式液位仪表的特点,应用视觉检测技术的最新成果,制定了仪表的显示图像向数字化信号转化的技术路线。

为尽可能消除背景环境的影响,首先引入颜色阈值分割确定仪表显示部分在图像中的位置,并采用基于对应点控制的逆透视变换矫正图像的透视失真,以减小测量误差;然后应用Canny算子检测液位分界面的边缘,并增加自适应中值滤波和直方图分析改进算法的自适应性能;最后提出了一种窗口搜索峰值检测算法以及一种基于Lagrange插值的摄像头自标定方法,并结合模板匹配得到了液位的数字量。

经检验,算法提高了图像的信噪比与分界面的定位精度,保证了液位值的准确性。

(3)在Microsoft Visual Studio2015环境下,基于C#编程语言,完成了液位测量系统windows窗体应用程序的软件开发。

该软件能够实现用户参数设定、摄像头自动拍照、数字图像处理、历史数据存储以及液位的数字化、图示化功能,保证运行人员在任何时候都能够得到准确、直观的液位信息。

金属液位检测

金属液位检测

1. 连铸生产中液位检测系统的研究我国是钢铁生产大国,粗钢产量连续十三年稳居世界第一。

在钢铁生产过程中,连续铸钢占据重要地位,直接影响钢铁的品质。

在连铸中,钢水液位高度的控制需要很高的精度。

液位高度控制精度有误差,会使结晶器保护渣和夹杂带入钢水中,不但会影响铸坯的质量,严重时甚至会产生漏钢、溢钢等重大生产事故。

因此,开发研究连铸生产中的液位检测系统就成为了重要课题。

本文论述了一种基于电涡流传感器的钢水液位检测系统。

该系统利用电涡流传感器所反馈回来的反应钢水液位高度的微弱信号,对其先进行前级信号放大转换成05V的电压,由信号转换板中的A Tmega128单片机对电压信号进行分析处理,并作出相应的操作,最后经D/A转换将电压信号转换成420mA的电流信号输出给工控机,由工控机控制最后的开浇停浇操作。

本文首先介绍了连铸中液位检测技术的研究背景及发展现状,并以电涡流传感器为基础提出了一种合适的连铸生产中的液位检测系统。

接下来详细介绍了信号转换板的各个部分的硬件设计,并对各模块实现的相关功能进行了说明。

然后介绍了信号转换板的相关软件程序设计,介绍了程序开发的环境以及软件的相关设置方法,并对各个子程序的实现以及程序运行流程进行了详细讲解,讲述了信号转换板的系统调试过程并给出了最终的运行结果。

在文章的最后,结合本系统的设计经验和过程,指出了系统的局限性以及存在的不足,并对后续工作进行了展望。

2. 高精度超声波液位计的研究超声波测距原理研制出来的超声波液位测量计,与以往的液位测量方法相比,具有成本低,精度高,安装简单的特点,且成本低廉,具有与同类进口产品竞争的能力,值得推广传感器:1.半导体传感器semiconductor transducer 利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制成的传感器。

所采用的半导体材料多数是硅以及Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族元素化合物。

半导体传感器种类繁多,它利用近百种物理效应和材料的特性,具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉功能。

液位高度论文:液位高度实时在线检测系统研究

液位高度论文:液位高度实时在线检测系统研究

液位高度论文:液位高度实时在线检测系统研究【中文摘要】针对传统液位测量方法在测量环境恶劣和非接触式测量技术以及测量精度方面的缺点,本文通过深入了解液位测量方法和技术以及激光三角法测量原理,提出基于先进激光三角位移传感器技术和数据采集技术的测量系统研究,测量系统以LabVIEW为人机交互工具,完成了模拟信号采集,数字信号处理和系统登陆控制等功能。

本文在液位测量系统设计过程中,利用Catia软件实现了液位测量装置及激光三角位移传感器的建模和分析工作,依据传感器输出的模拟信号特性,选择合适的数据采集卡和工控机,建立数据采集卡和工控机的数据通信,结合使用LabVIEW编程语言,实现人机交互控制界面。

测量系统经过实际测试,对系统采集到的数据进行分析和比较,再提出测量系统调试措施和改进方法,使得测试装置具有很好的稳定性和高精度要求。

【英文摘要】In the view of disadvantage of the traditional liquid level measurement method in the tough measurement environment and non-contact measurement technique as well as measurement precision, this article combines the present liquid level measurement method and technique with the laser trigonometry principle, adopt the advanced laser displacement sensor based on triangulation and Data Acquisition Card to make the LabVIEW as a man-machine interaction tool to complete theacquisition of analog signals, digital signal processing and the control of logging in the system.In the designing of liquid level measuring system, the article utilizes Catia to develop the liquid level measurement platform, accomplish the modeling and analysis of laser displacement sensor. By analyzing the output analog signals of sensor, select the appropriate Data Acquisition Card and Industrial Personal Computer, which complete the data communication between Data Acquisition Card and Industrial Personal Computer, applying the LabVIEW software to programmer for realizing the control interface of man-machine interaction.In order to ensure the stability and high precision demand of the system, it is necessary to put the liquid level measuring system in the real measurement environment to detect the system and analyze data, compared to the trial results to debug and improve the system.【关键词】液位高度激光三角法 LabVIEW 数据采集卡【英文关键词】Level Liquid Laser Trigonometry LabVIEW Data Acquisition Card【目录】液位高度实时在线检测系统研究摘要4-5ABSTRACT5目录6-8第一章绪论8-17 1.1 引言8 1.2 液位测量方法的分析和确定8-12 1.2.1 电容液位计8-10 1.2.2 超声波测量方法10-11 1.2.3 激光三角法11-12 1.2.4 液位测量方法的确定12 1.3 激光三角位移传感器国内外研究现状12-15 1.3.1 国外激光三角位移传感器发展现状12-14 1.3.2 国内激光三角位移传感器发展现状14-15 1.4 论文研究的目的和意义15-16 1.5 论文的主要研究内容16 1.6 本章小结16-17第二章激光三角法原理及系统组建17-23 2.1 激光三角法测量原理17-18 2.2 基于激光三角法测量系统的组建18-22 2.2.1 系统构建的总体方案18-19 2.2.2 激光三角位移传感器选择19 2.2.3 工控机选择19-20 2.2.4 传感器安装及装置设计20-22 2.3 本章小结22-23第三章激光三角位移传感器技术研究23-33 3.1 激光光源23-24 3.2 光源准直技术和光路结构24-26 3.2.1 光源准直和自准直技术24-25 3.2.2 光路结构25-26 3.3 电荷耦合器件(CCD)26-32 3.3.1 CCD的基本结构27-29 3.3.2 CCD的基本工作原理29-30 3.3.3 CCD光电特性参数30-32 3.4 本章小结32-33第四章数据信号采集原理33-42 4.1 数据采集卡的控制过程33-36 4.1.1 数据采集卡参数和功能33-35 4.1.2 数据采集卡的安装35-36 4.1.3 数据采集A/D转换36 4.2 数据采集接口通信技术36-39 4.2.1 USB接口方式37-38 4.2.2 并行接口方式38 4.2.3 PCI总线介绍38-39 4.3 数据存储原理39-40 4.4 数据采集接口程序40-41 4.5 本章小结41-42第五章基于LabVIEW的软件系统设计42-57 5.1 LabVIEW设计方法42-43 5.1.1 LabVIEW语言特点42 5.1.2 LabVIEW基本程序环境42-43 5.2 测试装置软件系统组成43-54 5.2.1 管理用户登录44-46 5.2.2 用户数据管理46-50 5.2.3 数据采集系统50-52 5.2.4 数据存储与调用52-53 5.2.5 测试报表和打印53-54 5.3 程序打包54-56 5.3.1 生成EXE 程序文件54-56 5.3.2 打包程序安装56 5.4 本章小结56-57第六章实验结果和误差分析57-62 6.1 实验结果分析57-59 6.2 误差分析59-61 6.2.1 光源误差59 6.2.2 传感器的测头误差59-60 6.2.3 信号处理电路噪声60 6.2.4 测试环境产生误差60-61 6.3 本章小结61-62总结及展望62-64 1 全文总结62 2 课题深入和展望62-64致谢64-65参考文献65-67参与发表论文67。

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计摘要水位测量在日常生活和工业领域有着广泛的应用,比如江河湖泊,地下水,水电站等都需要进行水位监测,以此来了解水位的工作情况以方便工作。

水位监测系统目前在国里外都有广泛的应用。

水位检测就是水位数据的采集、存储、传输、处理等技术的集成。

水位检测的方法有很多种,如人工检测、传感器检测等等。

本文介绍的是基于压力传感器实现的液位控制器的设计方法,该控制器以STC89C51单片机为核心,并辅以外围硬件电路来实现控制要求。

本文首先介绍总体的设计方案,接着重点介绍各功能模块的作用及实现方法。

最后,介绍proteus 仿真软件。

关键词:水位检测单片机控制传感器摘要ABSTRACTWater level measurement in daily life and industrial fields have a wide range of applications, such as rivers, lakes, groundwater, hydropower, all these need water level monitoring , in order to understand the changes in the water level to facilitate the work. Water level monitoring system are widely used inside and outside currently. Level detection is the level of data collection, storage, transmission, processing and other technology integration. Level detection methods are many, such as artificial detection, sensor detection and so on. This article is based on a pressure sensor to achieve the level controller design method, the controller STC89C51 microcontroller as the core, supplemented by peripheral hardware circuit to achieve control requirements. This paper describes the overall design scheme, and then focuses on the role of various functional modules and implementation. Finally, proteus simulation software is introduced.Keywords: level detection single chip microcomputer control sensor目录第一章绪论 (3)1.1 液位自动检测的现状及发展趋势 (3)1.2 课题背景及研究意义 (4)1.3 方案规划 (4)第二章单片机最小系统设计 (7)2.1 单片机最小系统的功能 (7)2.2 51系列单片机 (7)2.3 单片机最小系统的结构 (10)2.3.1 时钟电路 (10)2.3.2 复位电路 (10)2.4 最小系统的电路设计 (11)第三章水位测量与显示模块的设计 (15)3.1 传感器的介绍 (15)3.2 0804模数转换器 (16)3.3 LCD液晶显示模块电路设计 (18)3.4 报警电路的设计 (20)3.5 控制电路的设计 (21)第四章软件的设计 (23)4.1 软件的整体结构设计 (23)4.2 LCD液晶显示程序设计 (23)4.2.1 LCD1602的基本操作时序 (23)4.2.2 LCD1602的初始化过程 (26)4.2.3 LCD1602的显示流程 (26)4.2.4 液晶显示部分子函数源程序 (27)4.3 4*1键盘程序设计 (29)4.3.1 按键的消抖 (29)4.3.2 按键部分源程序 (29)4.4 ADC0804程序的设计 (31)第五章Proteus仿真软件介绍 (37)5.1 仿真介绍 (37)5.2 Proteus的ISIS介绍 (37)5.3 利用Proteus绘制原理图 (40)5.4 Keil与Proteus的联调仿真 (41)第六章总结 (43)致谢 (45)参考文献 (47)附录1 电路图 (49)附录2 程序 (51)附录3 实物图 (59)第一章绪论1.1 液位自动检测的现状及发展趋势在现代化的工业生产中,液位测量几乎遍及生产工厂的各个环节。

基于单片机的超声波液位测量系统本科毕业设计论文

基于单片机的超声波液位测量系统本科毕业设计论文

摘要介绍了超声波测距的基本原理和系统框图,给出了超声波发射和接收电路,通过盲区的消除以及环境温度的采样,提高了测距的精确度。

利用超声波传输中距离与时间的关系,采用8051单片机进行控制及数据处理,设计出了能精确测量两点间距离的超声波液位检测系统。

系统主要由超声波发射器电路、超声波接收器电路、单片机控制电路、环境温度检测电路及显示电路构成。

利用所设计出的超声波液位检测系统,对液面进行了测试,采集当时的环境温度获得精确的速度,计算出液面距离。

此系统具有易控制、工作可靠、测量精度高的优点,可实时检测液位。

关键词:超声波,液位测量,温度传感器AbstractIntroduces the basic principles of ultrasonic rangefinder and system diagrams, gives ultrasonic transmitter and receiver circuit, Through the elimination of dead zone and the sample of ambient temperature, which improves the accuracy of the measuring distance. Use the relation between Ultrasonic transmission distance and time, take the 8051 microcontroller to control and data processing, devised to accurately measure the distance between two points of ultrasonic level detection system. The system is primarily consist of the ultrasonic transmitter, ultrasonic receiver circuit, microcontroller circuit, the ambient temperature detection circuit and show circuit. Use the ultrasonic level detection system, on the surface of a test, collecting at ambient temperature and getting an accurate speed, calculate the surface distance. This system is easy to control, reliable, high precision, real-time detection level.Key words:Ultrasonic ,level measurement, temperature sensors毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

基于单片机的超声波液位测量系统本科生毕业设计(论文)

基于单片机的超声波液位测量系统本科生毕业设计(论文)

摘要超声波液位测量是一种非接触式的测量方式,它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的。

与其它方法相比(如电磁的或光学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响,对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

因此,研究超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。

本设计基于单片机的超声波液位测量系统主要由硬件与软件两部分组成,硬件是基于AT89C51芯片为核心的超声波液位测量,采用AT89C51单片机进行控制及数据处理,给出了超声波发射和接收电路,通过盲区的消除以及环境温度的采样,提高了测距的精确度。

利用超声波传输中距离与时间的关系,设计出了能精确测量两点间距离的超声波液位检测系统。

此系统具有易控制、工作可靠、测量精度高的优点,可实时检测液位。

并有超声波处理模块CX20106A、CD4069组成的超声波发射电路、超声波接收电路、单片机复位电路、LED显示电路、报警电路等。

软件部分由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序组成。

各探头的信号经单片机综合分析处理。

最后通过实物的调试,各项参数及功能符合设计要求,能达到预期的目的。

关键词:单片机;超声波;温度控制;高精度测距AbstractThe ultrasonic liquid level measurement is a non-contact measurement method, realized by the principle of ultrasonic wave in the same medium with relatively constant propagation velocity and being reflected when it approaches an obstacle. Compared with other methods (such as electromagnetic or optical method), it has a certain of adaptability when objects to be measured are under such harsh environment as darkness, dust, smoke, electromagnetic interference, toxicity, unaffected by the light or the color of the object to be measured. Therefore, it bears important practical significance to conduct research on the application of ultrasonic wave in high precision ranging system.In this project, SCM-based ultrasonic liquid level measuring system is mainly composed of two components, namely the hardware and the software. The hardware is ultrasonic liquid level measurement based on AT89C51 chip as the core; it adopts AT89C51 single chip microcomputer for control and data processing, provides the ultrasonic transmitting and receiving circuit, and improves ranging accuracy through elimination of blind spot and sampling of ambient temperature,. By taking advantage of the relationship between distance and time in ultrasonic transmission, an ultrasonic liquid level detecting system which can accurately measure the distance between two points is designed. This system has these advantages like easy control, reliable operation, high measurement precision, and real-time detection of liquid level. And it has ultrasonic transmitting and receiving circuit, reset circuits of SCM, LED display circuit, alarm circuit composed of ultrasonic processing module CX20106A and CD4069. The software part consists of main program, preset subroutine, transmitting and receiving subroutine, and display subroutine. The probe signal is processed by SCM through comprehensive analysis.Finally through debugging of real objects, various parameters and functions can meet the project requirements to achieve the desired objective.Key words: single chip microcomputer (SCM); ultrasonic wave; temperature control; high precision ranging毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统

毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统

毕业设计166基于AT89C52的液位检测系统一、引言液位检测是工业生产过程中常见的一项重要任务,它在许多领域都有着广泛的应用,如化工、石油、医药等。

传统的液位检测方法存在着精度不高、操作复杂等问题,为了解决这些问题,本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统。

二、系统设计1.硬件设计本系统的硬件部分主要包括AT89C52单片机、液位传感器、LCD显示屏和电源模块。

其中,AT89C52单片机作为系统的核心控制单元,负责采集传感器数据、处理信号以及控制LCD显示屏的显示。

液位传感器采用了压阻式液位传感器,它可以通过测量液体压力的变化来实现液位的测量。

该传感器通过模拟电压信号输出,需要通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号,然后输入到AT89C52单片机。

LCD显示屏用于实时显示液位的数值,方便操作员监控液位变化情况。

2.软件设计本系统的软件设计主要包括系统初始化、数据采集和数据处理等部分。

系统初始化主要包括对AT89C52单片机的引脚进行初始化设置,包括液位传感器的引脚和AD转换器的引脚。

同时,还需要对LCD显示屏进行初始化设置,包括显示模式、显示位置等。

数据采集部分通过AD转换器将液位传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并存储到单片机的内部存储器中。

采集的数据包括液位的高度、液位的百分比等信息。

数据处理部分主要包括对采集到的数据进行处理,并根据设定的液位阈值进行报警。

当液位超过设定阈值时,系统会通过蜂鸣器发出警报信号,并在LCD显示屏上显示警告信息。

三、实验结果经过实验验证,本系统能够准确地测量液位的变化,并根据设定的阈值进行报警。

当液位超过设定阈值时,系统能够及时发出警报信号,确保液位的安全。

四、总结本文设计了一种基于AT89C52的液位检测系统,经过实验验证,系统能够准确地测量液位的变化,并根据设定的阈值进行报警。

该系统具有操作简便、精度高等优点,可广泛应用于各种工业生产领域中。

大型储罐液位的测量方法

大型储罐液位的测量方法

大型储罐液位的测量方法蒋晓蕾( 中国石化集团公司兰州设计院上海分院,上海201108)摘要: 主要介绍了大型储罐上液位自控系统的设计,列举了选用的集中、就地仪表的类型及其优缺点。

关键词:大型储罐;液位控制;液位计中图分类号: T P273 ; T H816 文献标识码:B 文章编号:100727324 ( 2003) 0420022203L i quid Le v el Mea s urem ent Method in Large T an kJ IA N G Xiao2lei( S inopec L a nzho u Design Instit u te Shanghai Branch ,Shanghai ,201108 ,China)Abstract :How to design level co n t r ol system of large2sized sto r age tank ,applicable re m ote and l ocal inst r ument t y pe ,t h eir advantages and disadvantages separately are mainly int ro d uced.K ey w ords :lareg tank ;lank ;leuel co n t r ol ;level meter在化工厂,经常会碰见大型储罐,这些储罐分为常压及带压两种。

由于球罐要求材料少, 容积大,耐压等级高,因此在耐压储罐中得到大量运用。

球罐的容积一般从几百到数千立方米,用于储存易燃、易爆、易汽化的介质。

如何确定这些储罐的液位测量方法则非常重要。

在某工程中,有一液氨球罐, 直径为1213 m ,设计温度为50 ℃,设计压力为1 . 935 M Pa 。

如何选择合适的仪表系统呢? 笔者首先针对该项目的具体情况,确定以下设计原则。

a) 设计精度: 主要是监视用, 精度一般可为1 %~1 . 5 % ;b) 检测方式:接触式或非接触式;c) 仪表要求稳定可靠,防爆防腐蚀,并要求仪表日常维护工作量尽可能低,维修方便,能满足一般的环境温度要求。

基于电容式传感器的液位检测技术研究

基于电容式传感器的液位检测技术研究

基于电容式传感器的液位检测技术研究液位检测是工业生产过程中非常重要的一项技术。

随着工业技术的发展,液位检测技术也不断得到了改进与提升。

而基于电容式传感器的液位检测技术,其在实际应用中具有很高的可靠性与灵敏度,受到广泛的认可与应用。

一、电容式传感器的工作原理电容式液位传感器是一种通过测量信号电容值变化来检测液体比重和液位信息的传感器。

其工作原理是利用传感器内部的金属电极产生电场,在电容式液位传感器内注入液体时,电极与介电体之间的介电常数的改变会使得电容值发生变化,从而通过变化值计算出液位或液体比重信息。

二、优势与特点基于电容式传感器的液位检测技术具有以下优势和特点:1.高精度:电容式液位传感器的测量精度非常高,可以满足不同应用场合的测量要求。

2.高可靠性:电容式液位传感器采用了高品质的金属和介质,具有很强的耐腐蚀性和耐老化性,提升了产品的使用寿命。

3.环保无污染:电容式液位传感器无需使用化学物质来进行液位检测,避免了对环境的污染。

4.易于安装和维护:电容式液位传感器安装简便,不需要进行定期维护,减少了对生产工艺的影响。

三、电容式液位传感器的应用场景基于电容式传感器的液位检测技术已广泛应用于各种领域,如石化、制药、食品、冶金、电力等工业领域,以及医疗、环保、消防等领域。

1.石化工业:在石化工业生产中,严格的液位控制要求对于生产质量和效率均有着重要意义。

而电容式液位传感器因具有高精度、高可靠性等特点,已成为石化工业液位检测领域的主流技术之一。

2.制药行业:在制药行业中,液位控制是保证药品成分与精度的基础,而电容式液位传感器的高精度、可靠性以及环保无污染的特点,为制药行业的液位检测带来了很大的便利。

3.食品行业:在食品行业中,对于液体产品的加工需要进行液位检测控制。

而电容式液位传感器因具有敏感度高、准确度高、安装方便等特点,广泛应用于食品行业的液体含量检测。

四、未来发展趋势电容式液位传感技术具有着很高的应用前景,未来发展趋势主要体现在以下几个方面:1.多元化应用:未来电容式液位传感技术将会应用于更多的领域中,如航空航天、3D打印等领域。

基于微波传感技术的液位监测研究

基于微波传感技术的液位监测研究

基于微波传感技术的液位监测研究液位监测技术在现代工业、化工、石化及水利等领域得到了广泛的应用,尤其是在油罐、水库、污水处理设备等领域,对液位监测精度的要求越来越高。

微波传感技术作为一种非接触式、高精度、高灵敏度、高可靠性、反应速度快的液位监测技术,已经成为了液位监测技术的重要方法。

本文将从微波传感器的基本原理、微波液位传感系统的结构与其设计、以及微波液位传感技术的应用领域等多个角度进行论述。

一、微波传感器的基本原理微波技术作为高精度、高分辨率的电磁波,其检测灵敏性高,且对于介电常数的变化非常敏感。

利用微波传感器可以在不能接触到被检测物体的情况下,实现对被检测物体的监测。

在微波传感技术中,利用微波电磁波与被监测物质的相互作用,来检测被监测物体的性质、形态和变化等。

物体的形状、大小、介电常数和位置等参数变化时,微波的反射、传播和吸收情况也会发生相应的变化。

由此,可以推导出微波传感器的基本原理:微波与被监测物质相互作用,反射回传信号与被检测物质的性质、形态和变化相关。

二、微波液位传感系统的结构设计(一)传感器结构设计微波液位传感系统的传感器分为送波器和接收波器两个部分。

送波器和接收波器内部都有一根天线,分别用于产生微波信号和接收反射的微波信号。

在液位监测系统中,送波器将微波信号通过天线发送到检测介质中,在液位介质被检测时,部分微波能量被液位介质吸收,其余微波能量被液位介质反射。

反射的微波能量将通过接收天线传送到接收波器中进行信号处理。

在传感器设计中,可以根据不同的物体介质选取合适的天线结构,以获得更好的检测精度。

(二)信号处理电路设计信号处理电路设计是微波液位传感系统的重要组成部分,通过对接收信号的处理,可以获得更精确的液位信息。

在信号处理电路中,一般采用微波探头对被检测物体进行扫描,采集不同位置的相位以及功率信息,然后通过处理电路对信息进行分析处理,计算出液位信息以及液面高度的变化趋势等信息。

三、微波液位传感技术的应用微波液位传感技术作为现代液位监测技术中的一个新兴技术,具有高精度、高灵敏度、快速响应等特点,在各种液位监测场合得到了广泛的应用。

成品油储运工程设计中的液位监测与控制技术

成品油储运工程设计中的液位监测与控制技术

成品油储运工程设计中的液位监测与控制技术随着工业化和经济发展,成品油的需求量不断增加,使得成品油储运工程的设计与建设变得越来越重要。

在成品油储运过程中,液位监测与控制技术起着至关重要的作用。

本文将重点讨论成品油储运工程设计中的液位监测与控制技术。

首先,在成品油储运工程设计中,液位监测技术是确保储罐安全运行的关键。

液位监测主要用于监测成品油储罐内的油位,以及及时发现可能存在的液位异常情况。

液位监测技术通常采用传感器进行,常见的液位传感器包括浮子式液位传感器、电容式液位传感器和超声波液位传感器等。

这些传感器能够精确测量储罐内的液位,并将数据传输到监测系统中进行分析和处理。

通过对液位监测系统的实时监控,可以及时预警和处理储罐内液位异常情况,确保成品油储运过程的安全和稳定。

其次,在成品油储运工程设计中,液位控制技术是实现流程控制和自动化的关键。

液位控制主要用于控制储罐内的油位,以使得液位始终保持在安全范围内。

液位控制技术通常采用液位传感器和控制阀进行,通过对液位传感器所测得的液位数据进行实时监测和分析,并根据设定的液位控制要求调节控制阀的开关,以达到液位控制的目标。

液位控制技术的应用可以提高成品油储罐的运行稳定性和安全性,减少人为干预的需求,降低人力成本。

最后,在成品油储运工程设计中,液位监测与控制技术需要综合考虑多个方面因素。

首先,要考虑传感器的选择与布置,应根据储罐的形式和容积,并结合具体的液位监测要求进行选择,以保证监测结果的准确性和可靠性。

其次,要考虑监测系统和控制系统的选型与设计,应根据液位监测与控制的要求,选择合适的系统结构和功能,并结合自动化技术进行整体设计。

此外,还需要考虑监测系统和控制系统的可靠性、维护性和扩展性,以确保持续稳定的运行和未来的可持续发展。

总之,成品油储运工程设计中的液位监测与控制技术是确保成品油储罐安全运行和提高运行效率的关键。

通过采用先进的液位监测传感器和控制阀,结合合理的系统设计和布置,可以实现对成品油储罐液位的精确控制和实时监测,从而保障储运过程的安全和稳定。

常用液位检测方法的研究

常用液位检测方法的研究

能源技术与管理
2009 年第 1 期
大,再通过滤波器滤掉其中的高频信号,然后就可 以进行数据采集及处理。在对微弱的光信号进行 放大时,若采用一般放大器,则其本身会引入较高 的噪声,再经后一级放大器,则信噪比不会得到改 善。而 AD620 的噪声很小,可以克服上述问题,因 此常被用作光电检测器的前置运算放大器。
液位检测的发展趋势随着科技的进步传感器日新月异正朝着智能化小型化的方向发展并出现了更多新型的传感器这些传感技术应用在液位测量领域必将带来液位测量方法的进一步发展使液位测量更趋向数字化智能化实现实时在线高精度高准确度的测量
120
能源技术与管理
2009 年第 1 期
常用液位检测方法的研究
贾 丽,袁小平,陈 烨,邓 昆,张继森
体、高粘性液体、有毒性液体等液位的测量;响应 时间短,可以方便地实现无滞后的实时测量;安 装、维护较方便。
图 2 激型运放振荡电路
1.2 激光液位测量 激光是一种单色性、方向性极好且亮度极高
的相干光。由于激光具有高方向性、高单色性和高 功率等优点,这些对于测远距离、判定目标方位、 提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很 关键的,因此激光测距日益受到重视。 1.2.1 检测原理
元件,在敏感元件的球面上,有一部分光透过,而 其余的光被反射回来。当容器中没有液体时,透射 光量和反射光量一定;当容器中有液体,且敏感元 件与液体相接触时,与空气接触相比,球面部的光 透射量增大,而反射量减少。因此,由反射光量即 可知道敏感元件是否接触液体或液位的高低。反 射光量决定于敏感元件玻璃的折射率和被测定物 质的折射率。被测物质的折射率越大,反射光量越 小。测量液位时,在装有液体的槽内,将敏感元件 安装在液面下预定检测的高度,当液面低于这一 高度时,从敏感元件产生的反射光量就增加,根据 信号的变化,来确定液面的位置。

液位检测方案

液位检测方案

液位检测方案摘要:液位检测在工业和商业领域中起着至关重要的作用。

本文将介绍液位检测的概念,探讨不同的液位检测方案,包括浮子式液位传感器、压力传感器和超声波传感器等。

同时,针对不同的应用场景,将分析选择合适的液位检测方案的因素和注意事项。

1. 引言液位检测在工业和商业领域中广泛应用,能够实时监测液体的高度或容器中液体的体积。

而正确的液位检测方案可确保生产过程的安全和高效运行。

目前市场上有多种液位检测方案可供选择,各有各的优势和适用场景。

2. 浮子式液位传感器浮子式液位传感器是一种基于浮子浮沉原理的检测方案。

当液位升高或降低时,浮子也会相应上升或下降。

通过传感器感知浮子的位置变化,即可判断液位高低。

该方案适用于容器较小且温度不高的情况,如液体储罐及小型设备。

3. 压力传感器压力传感器是一种基于压强变化的液位检测方案。

通过将传感器安装在容器的底部,当液体高度增加时,液体的压力也会增加。

传感器能够感知到这种压力变化并将其转化为相应的电信号,从而实现液位检测。

这种方案适用于可用压力进行液位判断的场景。

4. 超声波传感器超声波传感器是一种非接触式的液位检测方案。

传感器通过发射超声波信号并接收其反射信号,从而计算出液面与传感器之间的距离。

由于超声波的特性,该方案适用于各种液体,无论是有色、透明还是浑浊的液体。

超声波传感器的优点在于不受液体性质和颜色的限制。

5. 选择合适的液位检测方案在选择液位检测方案时,需要考虑以下因素:- 液体性质:不同的液体可能对传感器的适用性有所差异,因此需要根据液体的特性选择合适的方案。

- 环境条件:温度、压力等环境条件对传感器的性能和可靠性有一定影响,应确保所选方案适应所处环境。

- 安装位置:液位传感器的安装位置也会影响到测量的准确性,需选择合适的安装方式。

- 成本考虑:不同的液位检测方案具有不同的成本,应结合实际需求进行全面评估。

6. 注意事项在使用液位检测方案时,还需要注意以下事项:- 定期维护和校准传感器:确保传感器的性能和准确性。

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液位的检测报告论文
姓名:石兵
专业:应用电子
班级:电子一班
学号:100406106
2011/12/26
液位的检测论文
摘要
液体液位的检测在工业生产、野外勘测、医疗检查和船舶航行中广泛地使用,国内外采用的电子化和数字化等自动化检测技术和手段,以提高检测的准确性,随着科技的发展,检测技术更趋向于智能化。

液位的检测有浮体式、电容式、电极式和超声波法等多种检测方法。

关键词
液位、传感器、灵敏度、频率、温度。

液位检测的分类:
一、接触式液位传感器
1.浮体式。

浮体传感器主要分为浮筒式和浮子式。

其工作原理:一般情况下是浮体与某个测量机构相连来实现测量。

如重锤或内置若干个干簧继电器的不锈钢管,浮体的浮体的运动被重锤或对应位置上的干簧继电器转换为相应的也液位。

使用范围为:清洁液体的连续式检测与开关的液位检测.
2. 电容式。

其工作原理:是利用液位的变化会引起其导电率的变化,从而转换成电容值发生变化的检测装置.使用范围为:腐蚀性液体、沉淀液体和其他化工工液体液位的检测。

3、差压式。

其工作原理:利用液体的压强原理,在液体底部检测底压强和标准大气压的压差来检测,用固态压阻传感器作为检测压差的核心部件。

使用范围为: 适用于液体密度均匀、底部固定条件下的液位检测。

4、直流电极式。

其工作原理:利用液体的导电特性,将导电液体的液面升高转换为电路的开关闭合,该开关信号直接或经由一个简单电路传给后续电路。

使用范围为: 适用于导电液体密度均匀、底部固定条件下的液位检测。

5、光线液位式。

其工作原理:利用光导纤维中光在不同介质中传输特性的改变对液位进行检测。

使用范围为: 适用于任何液体的液位高度的检测与控制,特别适用于易燃、易爆、腐蚀性的液体检测。

6、雷达液位变送器。

其工作原理:主要由雷达探测器(一次表)和雷达显示仪(二次表)组成。

雷达探测器主要由主体、连接法兰和天线三部分组成。

天线分为喇叭型和直接与波导管连接两种形式。

雷达显示仪提供连接上位计算机的RS-485接口,可以传递液位等参数及报警信号,亦可通过上位计算机对智能雷达显示仪进行控制。

使用范围为:适用于比较复杂的工况,尤其在测粘稠液体或温度和压力变化大的场合
电容式传感器是把被测非电量转换为电容量变化的一种传感器。

它具有高阻抗,小功率;动态范围大,响应速度快;几乎没有零漂;结构简单、体积小、分辨率高;动态响应好;能在高温、辐射和强振动等恶劣条件下工作;课实现非接触式测量;电量小,功率小,输出阻抗高,负载能力差,易受外界干扰产生不稳定现象等特点。

电容式液位传感器的外形,主要有棒式和缆式。

电容式传感器的工作原理
平板式电容器的电容量:
式中:A为两极板相互覆盖的有效面积,d为两极板间的距离,ε为介电常数。

电容式传感器有三种类型:变间隙式、变面积式和变介电常数式。

使用电容式传感器的注意事项:
(1)减小环境温度、湿度等变化所产生的影响。

(2)消除和减少边缘效应。

(3)消除和减少寄生电容的影响,防止和减少外界干扰。

(4)防止和减少外界干扰。

1>变间隙式电容传感器:
变间隙式电容传感器当活动极板上下移动时,设初始间隙减小时,电容量增加。

该类型电容式传感器存在着非线性,所以实际应用中,为了改善非线性、提高灵敏度和减小外界因素的影响,常常做成差动式结构或采用适当的测量电路来改善其非线性。

2>变面积型电容传感器:
变面积型电容传感器中,平板形结构对极距变化特别敏感,测量精度易受影响。

而圆柱形结构受极板径向变化的影响很小,
二、非接触式液位传感器
1、超声波液位变送器。

其工作原理:先向液位面发射超声波,利用剂量声波从发射后到达液面再反射回来所需的时间,再根据该时间与液位高度成比例的原理进行检测。

超声波传感器必须用于能充分反射声波且能传播声波的介质。

使用范围为:适用于多种液体液位的检测。

2、核辐射液位变送器。

其工作原理:利用放射性同位素进行测量的,根据被测物质对射线的吸收、反射或射线对被测物质的电离激发发作而进行检测。

因放射性物质对人类危害极大,故只用于某些特殊场合。

在工业生产中,经常会使用各种密闭容器储存高温、有毒、易挥发、易爆、强腐蚀性等液体介质,对这些容器的液位检测必须使用非接触式测量,一般采用超声波叶问传感器。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。

超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

超声波对液体、固体的穿透性好,由此是在不透明的固体中,它可以穿透几十米的深度。

超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物
体能产生多普达效应。

因此超声波检测范围广,应用在医学、国防、生物等重要的方面。

1.超声波传感器的组成:
以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。

完成这一过程的装置就是超声波传感器,习惯上成为超声换能器,或者超声探头。

超声探头主要有压电晶片组成,即可以发送超声波,有可以接收超声波。

小功率超声波探头有多作探测用。

它有许多不同的结构,可以分为直探头,斜探头,表面波探头,兰姆波探头,双探头等。

主要性能指标:
1>工作频率。

就是压电晶片的共振频率,当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量最大,灵敏度也最高。

2>工作温度。

由于压电材料的居里点一般比较高,特别是诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以唱时间地工作而不失效。

医疗用的超声波探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。

3>灵敏度。

主要取决于制造本身。

机身耦合系数大,灵敏度高:反之,灵敏度低。

结束语:雷达液位计及其传感器、超声波液位计及传感器、光纤传感器在自来水、工业农业用水、海水、污水、污泥、化学药品、食品、矿浆、轻质油料、易燃易爆、高温、有毒易挥发、易爆强腐蚀性液体中都有非常广泛的应用,故对我们学习发展有极大的意义。

参考文献
【1】贾海瀛,传感器技术与应用.清华大学出版社,2011年。

【2】王卫平,电子工艺基础[M].北京:电子工业出版社,1995年。

【3】
法兰式差压变送器测量液位示意图
—法兰式测量头;2—毛细管;3—变送器
第三节差压式液位计
一、工作原理
g
H
p
p
A
B
ρ
+
=
将差压变送器的一端接液相,另一端接气相
H
p
p
p
A
B
ρ
=
-
=。

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