超聲波水平計(jì)的原理已知超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,因此如果能夠測定超聲波在空氣中的傳播時(shí)間,就能夠計(jì)算出其傳播距離。 超聲波測量液位通過測量超聲波傳播的時(shí)間間隙來測量聲波傳播的距離。 具體方法:見圖1。 從安裝在被測量容器頂部的超聲波探頭向液面發(fā)射超聲波,聲波被液面反射后,由探頭接收。 控制器測定傳播時(shí)間t,并求出從音速v到液面到探針的空間距離l。 在測量到容器底部的距離、即安裝高度h的基礎(chǔ)上,可以求出容器內(nèi)的液面水平h。 計(jì)算公式為H=H-L,L=v? 另外,因?yàn)榭諝鉁囟葘σ羲儆幸欢ǖ挠绊懀砸矞y量環(huán)境空氣溫度t來修正音速。 表達(dá)式是否為v=331.460.61? T(℃)的主要電路:超聲波液位計(jì)由超聲波探頭、發(fā)射控制和接收處理電路、控制器和顯示器等部分構(gòu)成。 發(fā)送接收和換能器探頭包括壓電型換能器、收發(fā)器和溫度補(bǔ)償電路的收發(fā)器或發(fā)送控制和接收處理電路,主要由超聲波發(fā)送脈沖寬度控制、回波信號檢波、比較、微分、整形等信號處理電路構(gòu)成的顯示電路由74LS164和LED構(gòu)成, 完成系統(tǒng)參數(shù)和液位高度顯示的控制器是由80C552單片機(jī)組成的應(yīng)用系統(tǒng),主要完成按鈕掃描處理、超聲波發(fā)射控制、回波接收時(shí)間計(jì)算、液位換算等。 文章著重介紹了為提高測量精度和減少測量死角測量超聲回波的硬件和軟件對策。 當(dāng)發(fā)送出超聲波時(shí),發(fā)送波或接收回波等經(jīng)由接收電路從In側(cè)輸入信號,并進(jìn)行檢波、放大、比較、微分,由此在d觸發(fā)器的r側(cè)形成尖峰。 該脈沖信號被整形為d觸發(fā)器,以獲得下跳窄的脈沖,并發(fā)送給80C552的INT端。 在20C552的中斷系統(tǒng)中記錄每次的中斷時(shí)間,并通過知道從相鄰的兩個(gè)中斷的時(shí)間間隔一直到收到回聲為止的時(shí)間,即超聲波的往返時(shí)間,從而計(jì)算傳播量
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