超聲波液位計測量方式研究與探討 四
1．3超聲波液位計概況
1．3．1國內(nèi)外超聲波液位計的歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展
人類對超聲技術(shù)的研究是從1880年發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)開始的。1917年法國研究用超聲波探測潛艇，法國科學(xué)家ELangevin利用石英晶體制成超聲夾心式換能器，在水下進(jìn)行超聲發(fā)射和接收，這是世界上的第一部聲吶；接著鎳、鋁一鐵合金等磁致伸縮換能器出現(xiàn)；五十年代鈦酸鋇壓電陶瓷的研究應(yīng)用；六十年代以后，鋯鈦酸鉛壓電陶瓷推廣使用和不斷發(fā)展，使超聲換能器的研制進(jìn)入了一個嶄新的蓬勃發(fā)展的時期。1934有人提出用超聲波進(jìn)行探傷的設(shè)想，但從20世紀(jì)60年代才引起廣泛重視。自動測量和自動控制技術(shù)的發(fā)展特別是微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了超聲測量技術(shù)的研究和應(yīng)用。80年代中后期，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使超聲波液位計向高性能、智能化方向發(fā)展。由于使用了單片機(jī)作中央處理單元，系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算和數(shù)據(jù)處理、進(jìn)一步提高了超聲波流量計的測量精度，而且還能設(shè)計出友好的人機(jī)界面，使系統(tǒng)具有參數(shù)設(shè)置、自動檢錯排錯功能以及其他一些輔助功能，大大方便了用戶的操作和使用。單片機(jī)在超聲波液位計中的應(yīng)用，使超聲波液位計開始真正進(jìn)入工業(yè)測量領(lǐng)域。
雖然超聲波技術(shù)應(yīng)用于液位測量在國際上已有較長時間，而在我國從20世紀(jì)90年代才開始發(fā)展。國內(nèi)與國外相比，在測量精度上還有一些差距。目前國外超聲波測量液位的精度可以達(dá)到lmm或1％，最小盲區(qū)可達(dá)5-10cm；而國內(nèi)超聲波液位測量精度目前只能達(dá)到2mm或1．5％，盲區(qū)最小為30cm。影響精度的因素除了超聲波傳感器本身的制作工藝f24J外，還與發(fā)射和接收電路的性能以及誤差的修正方法有關(guān)。隨著人們對引起測量誤差因素的認(rèn)識以及解決方法的提出，測量精度在逐步提高。
近十年來，基于高速數(shù)字信號的處理技術(shù)與微處理器技術(shù)的進(jìn)步，以及新型探頭材料與工藝的研究，超聲液位測量技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，顯示出強(qiáng)勁的技術(shù)優(yōu)勢，形成了迅猛的發(fā)展勢頭，已成功應(yīng)用于江河水位、污水處理、化學(xué)和制藥工業(yè)、食品加工、罐裝液位、電廠、鋼廠、酒廠等多種領(lǐng)域，并日益顯示其在非接觸測量中的巨大優(yōu)勢。
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