基于超声波的水泥生料料位检测系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于超声波的水泥生料料位检测系统的研究姓名：邢晓敏申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：李彬20060401武汉理工大学硕士学位论文摘要根据水泥厂目前采用传统方法检测水泥生料料位存在的一些缺陷，本文介绍了基于超声波的水泥生料料位的检测系统，该系统结构简单、性能可靠，安装方便、测量精度较高，电路实现容易，无须调试，工作稳定可靠。弥补了传统测量方法存在的问题，实现一种新型的且国内唯一的对工厂产品物料位置的测距方法。设计由单片机控制超声波的轮流发射，并且通过单片机的记录和读取发射超声波和接收到回波的时间差，进而计算出测量的距

2、离的超声测距系统。文中通过对超声材料性能的深入研究和讨论，提出了此基础上找出大距离超声波测距的理论依据。本文介绍了超声测距的基本原理，对超声传感器的结构及频率特性进行了分析。实现了以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用漫反射原理，发射器发出超声脉冲，到达物料位置后反射回来由接收器接收，根据声波往返时间，在已知声速的条件下计算出物料的距离。并对影响测距精度的主要参数进行了讨论，为实现大距离的测量提供可靠依据。在超声测距原理的基础上，设计出系统的总体构成。根据水泥生料料位测量的特点，通过四大模块构建系统，即发射模块、接收放大模块、单片机控制模块和液晶显示模块。

3、发射电路包括数字功率放大器、超声发射探头；接收电路包括超声接收探头、回波放大滤波电路、比较电路；单片机采用AT89C51芯片和8×2液晶显示电路。为了保证测量精度，还采用数字温度传感器DSl820实现温度的补偿。系统是在硬件和软件配合运用下实现距离的测量。在软件方面根据系统测量的方法和要求，对系统进行了程序设计。由触发信号的产生到中断信号的接收，由完成一次数据的采集通过数据处理到数据的显示，都在软件的编程下实现。最后对测距系统进行验证。各主要波形及技术指标均达到设计要求。该系统对室内有限范围的距离测量具有较高的精度和可靠性，最后文中分析了误差产生的原因及如何

4、对系统进行完善。关键词：超声波，测距，料位，单片机，温度传感器堕堡望三盔堂堕主兰垡堕室ABSTRACTAtpresent,thecementplantsadopttraditionalmethodtodetectthecementcrudematerialpositionandtherearesomeflaws．Thisarticleintroducesthecementcrudematerialpositiondetectingsystembasedontheultrasonicwave．Thestructureofsystemissimple．andit

5、sperformanceisreliable．Thesystemisalsoprovidedwithconvenientinstallation．highmeasureaccuracy．ItiSeasytorealizetheelectriccircuitwhichhasnousefordebugging，anditsworkstateisstableandreliable．ItrealizesanewkindofmethodwhichiSalsoonlyathomeandmakesupthelackoftraditionalmethod．Thesystem

6、controlsultrasoniclaunchinturnbySingleChipMicrocomputer,andreadsthetimedifierenceoflaunchingultrasonicwaveandreceivingtheechobySingleChipMicrocomputerrecords，thencalculatesthesurveydistance．Wediscoverthetheorybasisofgreatdistanceultrasonicmeasuresystembasedonourfurtherstudyuponthes

7、upersonicmaterialperformace．Inthisarticleweintroducethebasicprincipleofsupersonicmeasuredistance，andanalyzethestructureand丹equencycharacteristicofsupersonicsensor．ThesystemtakesthesupersonicpropagationvelocityintheairasthedeterminateconditionandmakeHseofdiflusereflectionprinciple．T

8、helaunchersendsoutthesuper