超声波水位传感器的设计 开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：超声波水位传感器的设计系别光电系专业光电信息工程班级姓名学号导师2010年11月20日8开题报告填写要求1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成。2．开题报告内容必须按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）填写并打印（禁止打印在其它纸上后剪贴），完成后应及时交给指导教师审阅。3．开题报告字数应在1500字以上，参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册，其中外文文献至少3篇），文中引用参考文献处应标出文献序号，“参考

2、文献”应按附件中《参考文献“注释格式”》的要求书写。4．年、月、日的日期一律用阿拉伯数字书写，例：“2008年11月26日”。8撰写内容要求（可加页，小四号宋体，行距22磅）：1.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）（1）题目的背景、研究意义水情水位测量一直是水文、水利部门的重要课题。为及时发现事故苗头，防患于未来，经济实用、可靠的水位无线监测系统将会发挥巨大的作用。水位是水库大坝安全、水利排灌调度、蓄水、泄洪的重要参数之一。水位的自动化监测、传输和处理为水库现代化建设提供了良好的基础资料。在工农业生产的许多领域都需要对水位进行监控，

3、可能现场无法靠近或现场无需人力来监控。我们就可以通过远程监控，坐在仪器前就能对现场进行监控，既方便又节省人力。为了保证水利发电站的安全生产,提高发电效率,水电站生产过程需要对水库水位、拦污栅压差和尾水位进行监测。但是,由于不同电站有着不同的实际情况,因此就有着不同的技术要求,而且水位参数的测量方法和测量位置不同，对监测设备的要求亦有所不同。这样往往造成监测系统设备专用化程度高,品种多,互换性差,不利于设备维护,亦增加了设备设计、生产、安装的复杂性。因此,在综合研究水电站水位监测的实际情况以及特点的基础上,利用现代电子技术,特别是单片机技术和不挥发存储器技术,设

4、计开发一种通用性好,可靠性高,维护方便,可适用于多种监测环境的多模式水位自动监测系统具有重要的实际意义。（2）国内外相关研究情况水位监测系统在我国的应用已相当普及。超声波液位计是非接触液位计中发展最快的一种。该技术基于超声波在空气中的传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理。智能化的超声波液位计带有一个功能很强的智能回波分析软件包，它可以将搅拌器产生的干扰过滤出来,识别多重回波；分析信号强度和环境温度等有关信息，这样即便在有扰动条件下读数也是精确的。新型气密结构、耐腐蚀的超声换能器可测量高达15m的液位，有的公司研制的超声液位计精度可达0.2%，更精确些的超声

5、液位计精度可达±2mm.超声波液位传感器集非接触开关，控制器，变送器三种功能于一身，适用于小型储罐，该液位传感器灵活的设计可以应用于综合系统或者替代浮球开关、电导率开关和静压式传感器，也适用于流体控制和化工供料系统的综合应用，超声波液位传感器对于机器，刹车等设备的小储罐的应用也是很好的选择，PVDF的传感器可以适用于泥浆，腐蚀性介质，超声波液位传感器广泛应用于各种常压储罐，过程罐，小型罐和小型容器，泵提升站，废水储槽等。超声液位仪运用超声测距原理，无论在国外还是国内利用超声测距的理论已经非常成熟，但在测量精度上国外比国内略有优势。国外超声测量液位的精度可以达至

6、18％，而国内超声液位测量精度目前只能达1．5％左右。影响精度的因素除了超声波换能器本身的制作工艺外，还有发射和接收电路的性能以及关于误差的修正方法。目前，国内超声液位仪的发展主要采用引进加仿制等手段，还有许多各大院校、研究所与企业单位合作研发产品，合资企业代理国外相应产品等。中国科学院声学研究所研制的KS系列超声波物位计是综合国内外同类产品开发的新一代科技成果，是用于物位测量的理想设备，测量范围为0．5m--30m，选择性宽，使用方便，适用于外部场所。通常应用于温度在-40℃~100℃之间，压力在(3Kg/cmcm)以下的场所进行液位或料位的测量，在常温、常

7、压的情况下，选则超声波物（液）位计测量液体，液位或料位高低的最佳的选择，具有工作可靠，安装方便，适用寿命长，免维护等特点，并具有相对的价格优势。由于超声波物位（液位）计在测量物位与液位时，与被测量的介质不接触，同时为全密封防腐结构，耐蚀性的，浑浊的等各种液体的液位测量，效果更佳。1.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施本次所设计的超声波水位传感器主要包括以下几个内容：(1)水位数据采集(2)水位数据传输(3)水位数据分析拟采用的研究方案利用超声波的非接触测量性和准确性进行水位测量，使结果更加准确。利用相应的超声波发射电路和接收电路来达到测量目

8、的。超声波水位传感器要利用空气声学回声