高精度超声波液位测量系统设计

作     者：李泽 姜明顺 吕珊珊 朱友峰 苏晨辉 张雷 张法业 隋青美 LI Ze;JIANG Mingshun;LYU Shanshan;ZHU Youfeng;SU Chenhui;ZHANG Lei;ZHANG Faye;SUI Qingmei

作者机构：山东大学控制科学与工程学院山东济南250061 山东大学海洋研究院山东济南250100 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41472260) 山东省自然科学基金资助项目(2014ZRE27372 ZR2017PEE023) 山东大学基本科研业务费交叉培育专项基金资助项目(2016JC012) 山东大学青年学者未来计划基金资助项目(2016WLJH30) 

出 版 物：《自动化仪表》 (Process Automation Instrumentation)

年 卷 期：2018年第39卷第11期

页      码：56-59页

摘      要：随着工业生产中对在线液位检测技术要求的不断提升,需要更适用于工业生产、精度更高的测量设备。对基于脉冲回波法的超声波液位检测系统进行了研究和改进,介绍了其工作原理及系统结构。以STM32F407为控制器,设计了超声波信号的产生、接收、处理、采集等电路。发射电路对脉冲宽度调制(PWM)脉冲升压驱动超声波换能器产生超声波,接收电路先对信号进行限幅和滤波处理。通过放大数据将脉冲信号处理成更易分析的低频信号,利用控制器的直接内存存取(DMA)功能实现对信号的连续采集。通过辨识回波信号起始时刻,建立渡越时间与液位之间的关系。试验结果表明,在70 mm的范围内,系统误差小于1 mm。该设计为密闭容器的液位测量提供了一种高精度的检测方法,同时为工业领域的液位在线自动检测提供了参考。

主 题 词：超声波 液位检测 高精度 脉冲回波法 PWM脉冲 带通滤波 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 080402[080402] 0804[工学-材料学] 

D　O　I：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2018040042

馆 藏 号：203395102...