超声波物位计关键技术研究

在工业生产过程中，物位一直是一个非常重要的控制参数。物位检测的准确性直接影响到产品质量的可靠性。就目前的物位检测仪表而言，其技术已经相对比较成熟，使用的类别也呈现出多样化，如浮球式、压力式、电容式等物位仪表，在早期的工业生产现场经常被用于检测料位和液位。由于超声波测量可以实现非接触式的测量，不会被测量介质的特性而影响测量结果，因此多用于复杂危险的测量环境。而与其他非接触式仪表如雷达物位计等相比，具有安装方便、易维护、成本低的优点。其强大的穿透力既不会损坏其他设备，也不会对人们日常工作有影响，是非接触测量中较为理想的测量方式。

超声波物位计的工作原理是由发射头发出超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一发射头接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与发射头到被测介质表面的距离成正比。

本项目基于以上研究背景，力求在结构简单、节约功耗的前提下，设计功能完善，能实现具有高精度的，并且高稳定性的超声波物位计。本项目基于超声波的基本理论，从硬件上、软件上进行研究和设计，对超声波物位测量系统进行了理论研究和实现，最终完成产品设计。

具体要求归纳如下：

(1)在成本上满足低成本，增强产品的性价比，提高市场竞争力，能有效地在工业工厂中进行推广。

(2)在功耗上需要满足低功耗，满足节能减排的可持续发展战略方针，同时也可以减少在仪表的安装过程中的步骤并节省安装费用。

(3)在量程上需要满足大量程和可变量程，大量程可以实现产品应用的有效性，可变量程可以分级提高测量精度，实现产品的应用性和适应性。

   (4)在功能上实现LCD实时显示与HART通信远程参数修改。