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隨著自動(dòng)傳感器課程設(shè)計(jì)測(cè)量和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距的理論已經(jīng)成熟，超聲波測(cè)距的應(yīng)用也非常廣泛。超聲測(cè)距是一種非接觸式的檢測(cè)方式。與其它方法相比，如電磁的或光學(xué)的方法，它不受光芒、被測(cè)對(duì)象顏色等影響。對(duì)于被測(cè)物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有適應(yīng)能力。因此在液位測(cè)量、機(jī)單片機(jī)畢業(yè)論文械手控制、車輛自動(dòng)導(dǎo)航、物體識(shí)別等方面有廣泛應(yīng)用。有些是應(yīng)用于空氣測(cè)距，由于空氣中波速較慢，其回波信號(hào)中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很輕易檢測(cè)出來，具有很高的分辨力，因而其正確度也較其它方法為高;而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、信號(hào)處理可靠等特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)也是利用超聲波來測(cè)量距離。

設(shè)計(jì)方案及其特點(diǎn)：

目前國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用間接的液位測(cè)量方法，如浮子式、液壓式、電容法、超聲波法、磁致伸縮式、光纖等。

1、方案一

在光纖測(cè)液位中發(fā)現(xiàn)，光纖受外界環(huán)境因素的影響，如壓力、溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等環(huán)境條件變化時(shí)，將引起光纖傳輸?shù)墓獠?，如光?qiáng)、相位、頻率、偏振態(tài)等改變。如果能測(cè)量出光波變化的信息，就可以知道導(dǎo)致這些光波量變化的壓力、溫度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等物理量的大小，于是就能測(cè)出液位。光纖傳感器的信號(hào)載體是在光纖中傳輸?shù)墓猓饫w本身是一種介質(zhì)材料，這就賦予了光纖傳感器具有一些常規(guī)傳感器沒有的優(yōu)點(diǎn)，如靈敏度高、響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)范圍大、防電磁干擾、高壓絕緣、無源性、防燃防爆、適用于遠(yuǎn)距離遙測(cè)、多路系統(tǒng)無地回路“串音”干擾、體積小、機(jī)械強(qiáng)度大、可靈活柔性撓曲、材料資源豐富、成本低等。

2、方案二

差壓法測(cè)液位廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)過程，但在當(dāng)被測(cè)液的密度隨環(huán)境變化而變化的情況下，差壓法測(cè)液位的誤差很大，針對(duì)上述問題有人提出采用溫度補(bǔ)償法，但由于石油原油的組成成分復(fù)雜，各煉油廠提供的石油組分差異很大，甚至同廠不同批次的石油物性參數(shù)也不一致，因此采用溫度補(bǔ)償法有些難度。

3、方案三

總體上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等;機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。