活性炭石灰投加-超声波液位计是怎么实现测量的？
新闻来源：山东智信环保 发布时间：2016-04-22 09:02 点击：次
1、超声波原理
超声波液位计在空气中的传达速度为340m/s，因而，如果能测出超声波在空气中的传达时间，就能算出其传达的距离。超
声波测量液位，即是经过测定超声波传达的时间空隙来测出声波传送的距离。由装置于被测容器顶部的超声波探头向液面发射
一束超声波，声波被液面反射后，由探头接纳。操控器测得传播时间t，依据声速v，即可得出液面至探头的空间距离L。在已
经明确探头至容器底部距离，即装置高度H的前提下，可得出容器内的液位高度h。核算公式为：
H=H-L其间L=v•t/2
另外，因为空气温度对声速有一定的影响，所以还应测出环境空气温度T，以修正声速。公式为：
v=331.460.61•T（℃）
2、超声波液位计的首要电路
超声波液位计由超声波探头，发射操控与接纳处理电路，操控器和显现等部分构成。。收发及换能器探头由压电式换能器
、收发器及温度补偿电路构成；收发器包含发射操控与接纳处理电路，首要由超声波发射脉宽操控、回波信号检波、比较、微
分、整形等信号处理电路构成；显现电路采用74LS164和LED构成，完结体系参数及液位高度的显现；操控器是以80C552单片微
机构成的使用体系，首要完结按键的扫描处理，超声波的发射操控，接纳回波时刻的核算，以及液位的换算等。这篇文章要点
介绍为了进步丈量精度及减小丈量盲区对超声波回波检查所采纳的软硬件办法。
当超声波发射时，发射波或接纳的回波皆可经接纳回路将信号由In端输入，经过检波、扩大、对比、微分，在D触发器的R
端形成尖脉冲。该脉冲信号经D触发器整形得到一个下跳变的窄脉冲，送到80C552的INT端。经过20C552的中止体系记载每次中
断时刻，依据相邻两次中止的时刻间隔，也就知道了从发射至接纳到回波这段时刻，即超声波来回传达的时刻，然后可以核算
出传达的间隔。
3、进步测量精度、减小测量盲区的办法
这篇文章要点论述了在使用活性炭石灰投加-超声波检查中为进步测量精度以及减小测量盲区所采纳的软、硬件办法。
在超声波发射以及存在较强余振的时分，是不能一起检查回波的。因而，在距探头发射面较近的必定间隔内不能正常检查
，形成检查盲区。通常多见的国内外超声波外表盲区规模大于0.30m。经过对丈量精度以及盲区形成因素进行详细的剖析，得
出盲区的巨细首要与发射波的强弱以及回波检查的办法有关。通常情况下，当间隔相一起，发射波强，接纳的回波信号就强，
但余振也强，盲区就大。反之，则小。当发射波强度相一起，检查间隔愈近，接纳的回波信号愈强，盲区愈大。其次，当超声
波探头向液面发射一束超声波后，该波在液面与探头之间屡次反射，使接纳回路发生多个回波，在80C552形成一串中止信号。
其间发射脉冲宽度对丈量精度的影响很大，为此，本仪器在规划时采纳以下办法：①自动操控发射波的强弱以减小检查盲区。
详细做法是经过测验性的发射和间隔的检查，使得发射波的弱强随检查间隔的改变而改变。②在软件规划中施行一些特别的处
理办法，郡在记载回波的时刻中，每次丈量连续记载四次回波时刻，在核算回波时刻时，以最终两次的时刻差作为超声波的传
播时刻。这么处理就避免了发射脉冲宽度对测量的影响，然后使测量愈加精确，并且还可使盲区最小减到0.05m。
另外，为了避免干扰波及发射波宽度和多次回波的重叠对测量的影响，本设计在接纳回波的电路中，增加了一个电平可变
的门限，该电平由80C552的PWM脉宽调制端经过必要的接口电路形成的D/A转换器的输出提供。门限电平的凹凸应尽量使发生回
波的中止时刻发生在接近回波波形的中心位置，以减小波形宽度对测量时间的影响。
经过上述处理，对于所请求测量范围0.20m~8m内，测量最大差错为0.006m，且重复性好因为这篇文章规划的活性炭石灰投
加-超声波液位计，具有硬件构造简单，工作可靠及上述的特色，因而，它不仅可用于化工、电力、石油等职业的液位丈量中
，还可以用在活性炭石灰高锰酸钾等粉末计量投加系统中。
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