基于电场成像的液位测量系统的设计与实现

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基于充放电原理的电容式液位传感器测量电路的设计

基于充放电原理的电容式液位传感器测量电路的设计电容式液位传感器是一种用于测量液体水平高度的传感器。

它基于充放电原理，通过测量电容器中电荷的变化量来确定液位高度。

在本文中，我们将介绍如何设计一种基于充放电原理的电容式液位传感器测量电路。

首先，我们需要了解电容器的基本原理。

电容器是由两个电极以及介质隔离层组成的设备。

当电容器两个电极上施加电压时，它们之间会形成电场。

电场越大，电容器电容就越高。

在液位传感器中，我们可以利用电容器的这种原理来测量液位高度。

具体来说，我们可以将电容器放在液体中，其中一个电极将是传感器底部，另一个电极将在液面上方。

因为液体的介电常数是已知的，我们可以使用液位高度来计算电容器的电容值。

测量电路分为两个部分：充电和放电。

在充电过程中，我们将电容器的一个电极接地，将另一个电极和一个恒定的电压源相连。

然后，我们使用一个计时器来计算电容器充电的时间。

充电时间取决于电容器的电容和施加的电压。

在放电过程中，我们断开电压源，并通过另一个计时器来计算电容器放电的时间。

电容器放电的时间取决于它的电容和接收器的输入阻抗。

通过测量充电和放电时间，我们可以计算电容器的电容值。

从而，我们就可以计算出液位的高度。

这是一个简单的电路，基本实现液位高度的测量，但在实际应用中，我们需要加以改进。

为了提高测量精度，我们需要使用更高分辨率的计时器以及更准确的电源。

我们也可以加入计算机或微控制器来读取和处理传感器的测量结果。

总之，基于充放电原理的电容式液位传感器是一种非常有用的测量设备。

只要我们合理设计传感器测量电路，利用计时器和恒定电源等工具，就可以实现准确测量液位高度，并在许多应用中得到应用。

一种基于光电探测技术的非接触式液位监测法

ｔ～ｏｐ一
７２１
・
（ｎ／一・）ｏ。一（２一
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（３）
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记容器右侧出射光强度为Ｊ，和ａ分别为容器与液体的消光系数，ａｚ容器壁厚Ｌ，器内直径Ｌ，容入射光，Ｐ光与Ｓ光的强度分别为Ｊ —Ｉｓ．Ｉ，：。中。ｏ—Ｏ５。则Ｐ
ＡｂｔａｔＴｏａｈｅｅｎｎｃｎａｔｌｕｄｅｅｓｒｃ：ｃｉｖｏ－ｏｔｃｉｉｌｖｌｍｏｉｏｉｇ，ｔｅｏｔｕｉｈｉｔｎｉｙｎｅｑｎｔｒｎ．ｈｕｐｔｌｔｎｅｓｔｕｄｒｇｄｆｅｅｔｌｖｌａｔｒｔｅｌｈｃｏｓｔｅｔａｓａｅｔｃｎａｎｒｉｎｌｚｄｂｓｎａＬｂｉｆｒｎｅｅｆｅｈｉｔａｒｓｈｒｎｐｒｎｏｔｉｅｓａａｙｅ，ｙｕｉｇＭｔａｇ
ＺＯＵＬｉａｇ，ｙＵＹｏｌｎ，ＴＮＬｉｇｇｎｕｏｇＡｎ
（ｃｏｌｏｎｔｕｅｃｅｃｎｔ－ｌｃｒｎｃｇｎｅｉｇ，ＨｅｅｉｅｓｔｆＴｅｈｎｌｇＳｈｏｆＩｓｒｍｎｔＳｉｎｅａｄＯｐｏｅｅｔｏｉｓＥｎｉｅｒｎｆｉＵｎｖｒｉｙｏｃｏｏｙ，Ｈｅｅ３０９，Ｃｈｎ）ｆｉ００２ｉａ
ｓｆｗａｅｓｍｕａｉｎａｄｘｅｉｅｔｌａｉａｉｎ，ｗｈｃｉｂｓｄｎｔｅｏｔｃｌｄｔｃｉｎｏｔｒｉｌｔｎｅｐｒｍｎａｖｌｔｏｄｏｉｈｓａｅｏｈｐｉａｅｅｔｏｔｃｎｌｇ．Ｔｈｅｕｔｈｗｈｔｕｓｆｉｈｔｎｉｙａｐａｓｄｒｎｈｒｃｓｆｌｕｄｅｈｏｏｙｅｒｓｌｓｓｏｔａｐｌｅｏｇｔｉｅｓｔｐｅｒｕｉｇｔｅｐｏｅｓｏｑｉａｌｎｉ

液位测量方法与实践

提高操作技能
加强操作人员培训，提高操作技能，减小人为因素导致的误差。同时，建立严格的读数规范和操作流程，确保测量结果的准确性和可靠性。
06 总结与展望：提高液位测量准确性和可靠性
本次项目成果总结
1 2 3
成功研发出高精度液位传感器
本次项目成功研发出具有高精度、高稳定性的液位传感器，有效提高了液位测量的准确性。
和可靠性，满足更加复杂的应用需求。
ห้องสมุดไป่ตู้
不断提升自身专业能力
01
深入学习液位测量相关理论知识
不断学习和掌握液位测量领域的最新理论知识，为研发更加先进的液位
测量技术打下坚实基础。
02
积极参与液位测量项目实践
通过参与实际项目，不断积累实践经验，提高解决实际问题的能力。
03
关注行业动态与技术发展趋势
密切关注液位测量行业的最新动态和技术发展趋势，及时调整研发方向，
应用
超声波液位计适用于各种腐蚀性、粘稠性、易结晶等复杂液体的液位测量。它具有非接触式测量、精度高、维护方便等优点。
雷达液位计原理及应用
原理
雷达液位计采用微波雷达技术进行液位测量。它向液面发射微波信号，并接收从液面反射回来的回波信号，通过测量微波的传播时间计算液位高度。与超声波液位计相比，雷达液位计具有更强的抗干扰能力和更高的测量精度。
液位测量重要性
液位是工业生产过程中的重要参数之一，准确的液位测量对于保证生产安全、提高生产效率、节约能源等具有重要意义。
液位测量应用领域
01
02
03
04
石油化工
石油化工行业中的储罐、反应釜等设备需要进行液位测量，以确保生产过程的顺利进行。
电力行业

一种导波雷达液位计的设计与实现

（2）信号的处理由于过程级应用要求的测量范围最大为 20m，误差小于 5mm 的高分辨率，对电磁波信号如果采用直接测量一个周期发射脉冲和接收脉冲之间的时间差值 Δt 的方法是很难达到效果的。等效时间采样是针对周期性重复的高频信号的一种采样技术，由于雷达液位仪发射和回波信号均为周期性重复信号，它相当于将被测的极短时间量 Δt 放大，大大降低了
系统上电后 MCU 执行上电复位操作，然后开始执行单片机的内部程序，软件流程图如图 6 所示。
首先执行系统初始化程序，程序会检查是否首次上电，若是首次上电，此时程序自动进入系统参数设置菜单。需要设置的系统参数包括测量参数（例如介电系数、杆长、阻尼时间等），标定参数，串行通讯参数等。设置的参数将自动存储到存储器中，以便下一次使用时进行自动装载。接着，系统用执行
平均误差
测量读数/mm 人工检尺/mm
841 （量程外）
839
799
800．5
768
768．5
736
736
710
708．5
679
677
640
638
597
597
563
562．5
522
524
475
476
453
454
431
431．5
400
399
5 结语
本方案研制的导波雷达液位计，系统运行稳定，满足液位测量的过程级应用。其工作性能稳定
仪器仪表装置
表 1 实际现场测试对比表 Tab．1 Comparison of the actual field test
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

化学工程基础学科

联分析；组合决策
０２１４６２５７５０・９２９
基于典型分布式测控系统体系结构模型的大容量数据缓存和多级分布式数据库实现技术，对工业应用与工程设计具有定的参考价值．图１ｌ参Ｏ关键词：工业以太网：分布式测控系统；实时性；数据传输；数据存储
ｅｅｔｃｆｌｍａｉｇ［ｌｒｅｄｉｇｎ刊，中］贾殿龙ｃｉｉ／（东北大学信息科学与工程学院，沈阳１００）１０４，李晶皎，陈俊，／计算机工程与设计．０６７１）２５￣２５一２０，２（２．１７１９－提出一种依据电场成像理论，利剧多感应元的液面测量方法．通过运用Ａ／Ｄ数据再处理，波动液面模糊控制和感应元学习等于段，有效地消除＿传统液位测『量方法的一些弊端，提高了液面测量的精度．实验表明，该方法能够精确的测量出多种导电液体的液位，有广阔的应用领域．所 ’计实验测量系统分辨力可垃达到４ｍｍ，测量误差不大于８ｍｍ．图
量精度．图６表ｌ８参关键词：进化神经网络；ＩＢ优化算Ａ．Ｐ
２００６年１２卷第２２期
２０・２（） — ９～６１０６６７．５８Ｏ —
针埘车间调度规则组合的多目标优化问题，提出了一种基于仿真的评估决策模型．通过仿真获得不同调度规则组合下的方案集合，在利用层次分析法获得性能指标权重的基础上，采用灰关联理论计算各结果方案埘于单项指标的关联系数，实现了基丁灰色关联度的方案评估，并导出了最优的调度规则组合．调度规则组合决策体现了用户对系统性能指标

一种多功能液位监测装置的设计与实现

=
图 2 传感器的检测电路
囵
t
。
庙童
测试测量技术
２．２电路设计
系统由键盘控制、数据显示、信号检测与转换、串行通信等模块组成，其硬件电路组成如图３所示。系统采用功能强、
价格低的５１单片机作为控制核心，设置有串行通信模块，既
。
所储存的液体的体积量和质量
面上液体的相对变化
，，
，
能迅速的反映某
一
特定基准
检测
监视或连续控制容器设备中的液体物
，，
小梁
位或对液体物位上下极限进行报警因此液位监测在工业
生产中占有非常重要的地位
，
集成运放其结构
A D 5 17
的调零电阻典型值为 2 0 k l ~ 经过放大电路
，。
调整后的输出电压典型值为
，
V
’
。。，
即可作为
。
A D S I 1 10
输入电
电路如图
，
1
所示
。
图中的感受原件为膜片它用于感受液体的
，
D 转换后送入单片机中进行处理压经过 A／
压力由液体压力产生的位移被传递给贴有应变片的悬臂梁
，，
。
当容器内的液体增多时膜片感受的压力就会增大从而使贴

液位检测系统设计

2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
张显在“基于图像处理的视频液位检测系统地研究”中提出“基于图像处理的视频液位检测系统融合了图像处理技术、模式识别、ARM嵌入式系统、Linux操作系统等领域的先进技术于一体。通过实时采集的液位图像以及检测出的液位高度信息为工业控制领域提供控制需要的准确数据。”朱强在“基于ARM的超声波液位检测系统关键技术研究”中提出“在分析超声波液位检测系统的现状及其发展趋势的前提下，论述高性能液位检测系统对于液位测量的重要意义。”
[1]Rafael C.Gonzalez, Richard E.Woods, Digital Image Processing Second Edition, publishing house of electronic industry,2007,59~113
[2]Ohtani K, Baba M. A fast edge location measurement with subpixel accuracy using a CCD image.on IEEE,2001,21~23
一、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
1）本选题的理论、实际意义
人们在日常生活以及工业生产中，经常会遇到有关液位检测方面的问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应、溶液过滤、污水处理以及化工生产等许多行业的生产过程中，通常都需要对液位进行检测。在生产和生活中所用液体的液位需要保持一定合适的高度，太满会容易溢出，从而造成浪费；过少又会无法满足生产需求。因此，本文拟设计一种检测仪器通过实时采集的液位图像来完成液位高度的自动检测，以便及时作出调整，使液位保持在正常水平，以便保证产品的质量和生产效益。本文主要研究图像信息处理技术在液位检测系统中的应用，论述了水位图像处理的各个模块包括图像分割、边缘检测、匹配识别、粗定位、精确定位等等，并最终探讨设计基于图像处理技术的液位检测系统。本文旨在满足人们日常生产和生活需要，设计一种具有自动控制功能的液位检测系统，利用传感器原理，并结合单片机设计出一种适合于运动和静止容器的液位检测系统。

光学液位检测系统设计与研究

光学液位检测系统设计与研究随着科技的发展，越来越多的工业应用需要准确地检测液位。

传统的液位检测方法主要包括机械式液位计、电容式液位计、超声波液位计和雷达液位计等方式，这些方法无法满足复杂工业场景下的液位检测需求。

而光学液位检测系统则具有无接触性、高精度、稳定可靠等优点，因此越来越受到工业界的青睐。

一、光学液位检测系统原理光学液位检测系统使用的原理是测量介质表面反射光线的光强，将光强与液位高度一一对应起来即可确定液位高度。

该系统通常采用传感器和光源分开的设计，光源照射后光线通过透镜成为平行光束，射向液体表面，反射后由接收器接收，经过光子检测后转化为电信号并传给控制系统。

二、光学液位检测系统设计要点1. 光源选择采用合适的光源可以提高检测系统的稳定性与准确性。

在选择光源时需要考虑波长、带宽、亮度等因素。

通常采用LED光源，优点是工作温度低、能量消耗少、寿命长。

2. 传感器选择传感器对液位检测系统的稳定性和长期使用有很大影响。

一般常用的传感器有光电二极管型传感器和光电三极管型传感器。

前者具有高亮度和快速响应的优点，后者则可以在弱光环境下保持较高的灵敏度。

在选择传感器时也需要考虑检测范围、灵敏度、精度等参数。

3. 透镜设计透镜是光学液位检测系统中不可或缺的元件，它能够使光线成为平行光束，保证检测的精度。

透镜的设计与制造需要考虑到折射率、厚度、曲率半径等因素。

4. 声光报警装置为了提升液位的监测效果，通常需要加装声光报警装置，系统可以在液位偏离预设值时及时发出报警信号。

这样可以有效地预防液位不足或者泄露等情况的发生。

三、光学液位检测系统的优势1. 非接触式检测，可以避免对液体造成污染，减少人工干预的难度。

2. 精度高，可以实现毫米级别的测量，适用于高精度要求的场景。

3. 长期稳定性好，可以进行长时间监测预警，对于液体储存量进行有效的维护和控制。

4. 操作简便，不需要专业人员操作，具有低成本、低维护等显著优点。

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。

基于图像的液位检测系统硬件设计

第8期2018年4月No.8April，2018无线互联科技Wireless Internet Technology液位检测是指用一定的方法对液体的高度进行测量，被广泛应用于日常生产生活的诸多方面[1-2]。

现有的液位检测手段按其检测方式大致可以分为接触式和非接触式两种。

非接触式液位计主要通过超声波、雷达技术、红外线、激光等测量手段来进行测量，优点在于测量精度高，尤其适用于易燃易爆及腐蚀性液体的液位测量，但其对检测环境的要求较高，且成本高、通用性低、维护麻烦，并未广泛应用在实际测量中。

基于图像处理技术的液位检测系统具有非接触性、测量精度高、抗干扰性强、成本低、操作方便等优点。

论文设计了采用S3C2440处理器和CMOS 图像传感器的液位测量系统硬件部分，采用ARM9处理器S3C2440搭建嵌入式系统平台，研究了OV9650驱动的实现过程和开发方法，并利用平台驱动CMOS 图像传感器OV9650达到获取图像信息的目的。

1 图像采集系统硬件选择1.1 S3C2440处理器S3C2440芯片具有MMU 虚拟内存管理，独立的16 K 指令缓存和16 K 数据缓存，支持DSP 指令集，支持数据Cache 和质量Cache ，LCD 控制器，NAND 控制器，3通道UART ，4通道DMA ，4路带脉宽调制的定时器，I/O 端口，具有日历功能的RTC ，8路10位ADC 和触摸屏接口，IIC 总线接口，IIS 总线接口，USB 主机，USB 从机，SD 卡座和多媒体卡接口，2路SPI 和同步时钟发生器。

1.2 存储器系统的存储空间按其作用可分为程序运行空间与程序存储空间。

为保障程序代码存储器数据在电源正常关闭或意外瞬间断电等系统掉电情况下不丢失，该系统采用了Flash 芯片作为程序存储器。

考虑到程序运行的效率和速度，选用程序运行空间的运行速度快的SDRAM 芯片作为程序运行存储空间。

1.3 CMOS 图像传感器论文采用的是Omnivision 公司的OV9650图像传感器。

基于超声波检测的液位监测系统设计与实现

基于超声波检测的液位监测系统设计与实现液位监测是现代化工生产、水产养殖、环境监控等领域必不可少的技术，通过对目标设备或容器中液位状态的实时监测，有助于保障系统的安全可靠性，提高生产效率，降低损失和风险。

超声波检测液位监测系统具有无损测量、响应速度快、精度高、构造简单、易于安装和维护等特点，因此在液位监测领域得到广泛应用。

本文将介绍基于超声波检测的液位监测系统设计与实现。

一、超声波检测原理超声波是指在空气、水等介质中传播的高频声波，其频率通常大于20kHz。

在液位监测中，将超声波从发射器发出，经由目标液面反射回来，最终由接收器接收和计算时间差，根据声波速度和传播时间计算出目标液位高度。

由于声波在空气和液体之间传播的速度差异较大，且会受到液体温度、密度等因素的影响，因此在实际应用中需要进行校正和温度补偿等措施，以提高检测精度和稳定性。

二、系统结构设计基于超声波检测的液位监测系统主要由发射器、接收器、控制器和显示器等组成，其中：发射器：负责发出超声波，并将其投射到目标液位上。

接收器：负责接收反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。

控制器：负责处理接收到的电信号，并计算出目标液位的高度。

显示器：负责显示检测结果，可通过数字显示屏或液晶屏等方式进行展示。

在系统设计中，需要充分考虑液位监测对象的物理特性、操作环境和测量需求等因素，以确定合适的检测范围、传感器类型、信号处理方式和输出方式等参数。

三、系统实现步骤1、选购合适的超声波液位监测器，并根据用户需求进行预校验和测试，确保系统可正常工作。

2、将发射器和接收器固定在设备或容器上，保证二者相对位置固定，而且与目标液位垂直。

3、接通设备电源，将发射器向上发射超声波，经由目标液面反射回来，被接收器收到。

4、控制器接收到反射信号，计算时间差，最终根据液体声速和传播时间等参数计算出液位高度，并将检测结果输出到显示器上。

5、对系统进行定期校验和维护，以保证其长期稳定性和可靠性。

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。

VCT大地电磁电位值成像探水系统原理及应用

VCT大地电磁电位值成像探水系统原理及应用郑州富士达公司寇伟一、主要地球物理勘探方法简介目前国内外在地面用于勘探地下地质结构的技术方法主要包括人工场和天然场两大类勘探方法。

人工场地质勘探方法包括主要包括视电阻率法、高密度电阻率法、激电法、瞬变电磁法、核辐射放射法、核磁共振(NMR)、音频大地电磁法、可控源音频大地电磁法等；天然场探水方法包括天然音频磁场法、大地电磁测深法（MT）、磁大地电流剖面法等。

人工场电法勘探在勘探地球物理学各分支中，历史最长、方法技术最多、应用面最广。

其应用领域遍及固体矿产、油气和水资源勘查，工程勘查，环境监测，及地学基础理论研究等各方面。

最早应用的是高密度电阻率法，主要通过视电阻率的变化来探测浅部不均匀地质体的空间分布，因其属于直流电法勘探，会由于地形起伏能产生假异常、因地表电阻率不均匀使得视电阻率曲线复杂化，对曲线推断解释相当困难，具体应用时局限性很大。

后来发展的激发极化法(简称激电法)无论从理论上还是方法技术上均有很大进展，它除了被广泛地用于金属矿的普查、勘探外,还广泛应用于寻找地下水。

激电法是利用激电二次场的大小与衰减快慢的不同推断岩体的含水情况,其最大的优点是受地形影响小、对岩溶裂隙水的水位埋深和相对富水带反映都比较直观。

可以说电法探测一直是应用较广的有效方法，优点是单点探测效果较好、记录探测深度与实际较为接近，但是仪器一般比较笨重，操作起来很复杂，数据处理也相对麻烦、费时，仪器成本不高、但探测费用昂贵。

由于用于人工放电的电池组过重移动不便，测1000米深度的点就要在前后各拉1000米的电缆，一个探测点测十几个深度就要半天，不适合大面积勘查探测，仅适合用于小范围精确定井时探测使用。

在人工场勘探方法中近时期应用较广的是瞬变电磁法(TEM)。

它是利用不接地回线或接地电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流而产生的二次电磁场的空间和时间分布,从而解决有关地质问题的时间域电磁法。

基于电磁感应技术的液位测量仪器设计

基于电磁感应技术的液位测量仪器设计基于电磁感应技术的液位测量仪器设计摘要：本文介绍了一种基于电磁感应技术的液位测量仪器的设计。

通过利用电磁感应原理，设计了一个非接触式的液位测量装置，可以精确测量液体的高度，并输出相应的信号。

该仪器具有测量范围广、精度高、安全可靠等优点，适用于各种液体的液位测量。

1. 引言液位测量在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值。

传统的液位测量方法包括浮球式测量、压力式测量、超声波测量等，但这些方法存在着一些问题，如测量范围有限、精度不高、易受温度和压力等因素的影响。

因此，需要开发一种新的液位测量仪器，以提高测量的准确性和可靠性。

2. 基于电磁感应的液位测量原理电磁感应原理是指当一个导体处于磁场中发生运动时，会在导体两端产生感应电动势。

基于这一原理，液位测量仪器可以通过测量液体表面上的导体产生的感应电动势来判断液位的高度。

3.液位测量仪器的设计液位测量仪器主要包括传感器部分和信号处理部分。

传感器部分包括一对电磁线圈和一根导体杆，电磁线圈通过交流电流产生磁场，导体杆通过连接到液位上方的浮子或导体来感应磁场。

当导体杆与浮子或导体变化时，两个电磁线圈之间的感应电动势就会发生变化。

信号处理部分利用滤波、放大和模数转换等技术处理传感器输出的信号，然后将结果输出到显示装置或控制系统。

4. 实验结果与分析通过实验，我们测试了该液位测量仪器在不同液位下的测量准确性和稳定性。

实验结果表明，该仪器的测量误差在1%以内，稳定性良好，满足实际应用需求。

5. 结论本文设计了一种基于电磁感应技术的液位测量仪器，通过实验证明了其测量准确性和稳定性较好。

该仪器具有测量范围广、精度高、安全可靠等优点，适用于各种液体的液位测量。

未来可以进一步改进该仪器的结构和算法，提高其测量精度和反应速度。

基于电场探测器的水下物探技术研究

基于电场探测器的水下物探技术研究水下物探技术是一种专门应用于水下环境的地球物理探测技术，可以用于调查海底地形、寻找水下矿物资源和探测水下管线等。

传统的水下物探方法包括声波探测、磁力探测和电磁探测等技术，但是这些方法都有其局限性和不足之处。

近年来，基于电场探测器的水下物探技术逐渐成为研究热点，备受关注。

电场探测器是一种可以探测电场的装置，其原理是利用电极将被测电场引入电路中，并将电路输出作为电场信号的衡量。

电场探测器在水下物探技术中的应用主要是利用地球电磁场的变化来探测水下物体的存在和特征，其具有高灵敏度、高分辨率和较强的抗干扰能力等优势，适用于各种不同深度和环境的水下物探。

电场探测器在水下地质调查中的应用，主要是探测电场随着深度的变化情况，得到不同深度层次的地质信息。

水下地质调查通常需要按某一个方向以不同的间隔进行水下探测，电场探测器则可以对每个位置进行探测，并生成电场等值线图。

当出现不同方向的等值线图时，就可以清晰地显示出水下地质体的分布和性质，帮助研究者更好地了解地质情况。

此外，电场探测器还可以用于探测水下管道和障碍物，如水下堆积物、豁口等。

这种探测方式利用电场的相互作用特征，判别出物体的大小、形状和性质等，从而进行水下管线及其他物体的探测和定位。

电场探测技术的优势还包括不受水流影响和对水下生物及环境影响较小等方面，具有很大的潜力。

但是电场探测技术在应用中还存在一些问题，如电极腐蚀、电容效应与自然浊度的干扰等，这些问题需要研究者共同努力解决。

同时，随着技术不断进步，电场探测技术也在不断改进完善，包括探测器性能的提高、算法的改进以及电场探测技术与其他探测技术的融合等方面发展。

总之，基于电场探测器的水下物探技术是一个值得期待的研究领域。

该技术通过探测水下电场变化情况，可以实现对水下地质和管道等物体的探测、分析、定位等，具有广泛的应用前景和研究意义。

在今后的研究中，需要进一步拓展技术的应用范围和提高探测精度，为水下环境的研究和保护做出更加突出的贡献。

基于光声效应的液位自动测量装置设计

基于光声效应的液位自动测量装置设计李惠玲;陈昭炎;朱国强;王智业【摘要】提出了一种利用光声效应产生的声音信号激励圆柱形封闭腔体产生共振,实现非接触式实时液位自动测量的装置.利用调制激光照射在封闭、透明腔体内的黑色涂层上,当激光信号频率与腔体机构固有频率达到一致时,腔体内的光声信号振幅将达到最大.腔体内的振动情况由顶部驻极体电容式麦克风进行检测.待测容器与密封腔体底部连通,液位变化,则共振频率随之变化.结合单片机设计相应的软件进行液位自动测量,同时利用手机APP实现液位的无线监测.测量过程在1 min之内完成,测量精度可达1 mm.应用光声效应产生腔体共振,通过测量共振频率来测量液位,是光声效应的独创性应用.%Using sound signals produced by the photoacoustic effect to generate resonance in a cylindrical closed cavity,a liquid level measurement device with non-contact real-time has been designed.The modulated laser is irradiated to the black coating of the closed and transparent cavity.When the frequency of the modulated optical signal is consistent with the natural frequency of the cavity body,the output amplitude of the acoustic wave will reach the maximum.The vibration of the cavity is detected through the electret condenser microphone on the top of the cavity.By connecting the bottom of the container and the sealing cavity,the water level would change,and with it,the resonance frequency.The corresponding software of singlechip can be used in automatic measurement of liquid level,meanwhile the wireless monitoring of liquid level changes can be achieved by using the mobile APP.The measuring process would be finished within oneminute,and the measurement accuracy can be reached 1 ing photoacoustic effect to generate resonance,measuring the frequency of resonance to measure liquid level is the original application of photoacoustic effect.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)007【总页数】4页(P64-67)【关键词】光声效应;液位测量;无线监测【作者】李惠玲;陈昭炎;朱国强;王智业【作者单位】嘉应学院物理系,广东梅州514015;嘉应学院物理系,广东梅州514015;嘉应学院物理系,广东梅州514015;嘉应学院物理系,广东梅州514015【正文语种】中文【中图分类】O429;TP391.71880年美国著名的科学家Bell首先在固体中发现了光声效应：一块被密封在透明小腔中的固体材料在周期性遮断的太阳光的照射下就能从腔壁上的话筒里听到声音[1]。

基于线阵CCD的液位测量系统设计

基于线阵CCD的液位测量系统设计
陈成;杨海马;涂建坤;刘瑾;乐燕芬;毕继耀
【期刊名称】《电子测量技术》
【年(卷),期】2017(40)7
【摘要】在化学试剂定容测量领域,试剂的液位高度是重要的被测参数之一。

传统的液位测量方法存在测量精度不高、测量数值不连续、难以实现非接触测量等缺陷。

通过研究透明化学试剂液位的在线检测方法,设计了一种高精度非接触式的光电液
位检测系统,以FPGA为主控制器,驱动线阵CCD进行液位传感,接收经过平行光束
透射的光信号,在驱动时序的作用下进行自扫描转换成便于处理的一维图像信号,送PC机中进行处理,对实际液位和图像边缘像素点之间的关系进行分析,实现了液位
高度的测量。

经实验验证,本系统绝对精度达到10μm,测量分辨率优于2μm。

【总页数】5页(P6-10)
【关键词】定容;液位高度;精度高;FPGA;线阵CCD
【作者】陈成;杨海马;涂建坤;刘瑾;乐燕芬;毕继耀
【作者单位】上海理工大学光电信息与计算机工程学院;上海电缆研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN386.5;TP216
【相关文献】
1.基于线阵CCD的尺寸测量装置数据采集系统设计 [J], 崔岩;吴国兴;顾媛媛;陆惠;殷美琳
2.基于线阵CCD的智能微小位移测量系统设计 [J], 张立学
3.基于STM32的便携式线阵CCD测量系统设计 [J], 刘珍珍;汪涛;郑雪丽
4.基于线阵CCD的位标器方位角测量系统设计 [J], 李锦鹏;范国鹏
5.基于线阵CCD的刀具尺寸测量系统设计 [J], 邵伟业; 梁睿君; 黄敏凯; 李伟; 宋丹
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