多路无线超声波液位测量系统设计.pdf

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1、《自动化技术与应用》2013年第32卷第03期仪器仪表与检测技术nstrumentationandMeasurment多路无线超声波液位测量系统设计关勇(大庆工程有限公司，黑龙江大庆163714)摘要：超声波液位计是一种常规低价的液位测量仪表，考虑到远距离信号输送时敷设电缆成本高施工量大，设计数据可以无线传输的多路超声波液位计。从超声波测量到无线传输均自主设计，最大化降低仪表成本，价格仅为国产仪表四分之一。经过实验室和现场测试性能指标完全合格。关键词：无线；超声波；液位；多路中图分类号：TP212．9文献标识码：B文章编号：10037241(2013)03005803Multiple

2、xWirelessLiquidLevelDetectingSystemBasedonUltrasonicSensorGUANYong(DaqingPetrochemicalEngineeringCo．，LTD，Daqing163714China)Abstract：Ultrasonicsensoristhecheapestliquidleveldetectingconventionally，howeverdistantcablesarewithhighlostandgreatworkload，SOitisnecessarytodesignthemultiplexwirelessliqu

3、idleveldetectingsystembasedonultrasonicsensor．Fromultrasonicsensortowirelesstransferarealldesignedindependentlyforthelowestprice，thepriceisonly1／4ofdomesticinstrument．Performanceindicatorsarefullyqualifiedbylaboratoryandfieldtests．Keywords：wireless；ultrasonic；liquid—level；multiplecircuit1引言罐、较大

4、的污水处理池、废气焚烧的分离罐等设备。这在石油化工生产过程中，液位无论是对于控制还是些装置往往是远离监控区，电缆敷设的难度较大，如果超监测都是非常关键的参数。在常规的测量仪表选用时，出电缆常规的使用长度在线路中还需要加入信号放大设考虑到被测量物体容易解冻容易结晶则不应选用差压原备，对于施工和成本的投入都是非常不利的。文中设计理的液位仪表；对于粘度较大附着力较强的介质不应选了一种8路数据监测和传输的无线超声波液位测量计，用浮力原理的Ll1。然而以上两种工况是石油化工生产中最大化降低远距离信号传输成本，提高传输可靠性。经常会出现的，非接触式的液位计是最适合的。非接触型测量仪表主要包括超声

5、波液位计、雷达液位计、射线2系统构成液位计以及激光液位计等。激光液位计采用光纤输送信系统硬件结构见图1。每一套检测器可以实现8路数号，光纤敷设过程易损施工难度大；射线液位计用核源做据监测和传输。其中一路传感器检测数据经过数据线进入信号源，要求极高的安全监护等级；雷达液位计在大型化微机同时供给无线发射模块，经过无线接收模块解调后进入工生产中应用非常广泛，但其价格是同档次超声波液位微机系统，有线和无线两路数据比较用于系统可靠性验证。计的45倍；超声波液位计价格低廉是最大优势，但是测系统包括液位检测模块、无线发射模块、无线接收量精度有待进一步提高。所以在精度要求不高并且适用模块和上位机工作

6、站。。超声波传感器安装于储液罐顶非接触式液位计的场所选用超声波液位计，例如原料储部，超声波传感器将接收到的信号经数据处理后由无线数传模块发射、接收送上位机工作站，进行下一步处理。收稿日期：2012—09—10仪器仪表与检测技术自动化技术与应用》2013年第32卷第03期lnstrumentatLonandMeasurment图1系统结构图图2系统硬件图3硬件实现从发射到返回时间，根据公式1计算得到液位高度，液晶系统以MSP430单片机系统为核心，设计无线超声显示测量值。同时测量值送入RFC一30H无线发射模块，波液位仪的硬件电路。硬件电路主要包括超声波发射、最远可以实现2公里信号传输

7、，现场非空阔地实测可靠通接收电路、单片机控制电路、485通信电路、显示电路信距离800米，最多可扩展实现170个频道通信，文中设计和电源电路以及无线发射和接收电路。使用8通道。无线接收电路由RFC-30F构成，接收解调为了避免单发超声波余震严重，死区大现象l2】，超声信号经过485接口电路送入上位机中用于监测和控制。波传感器采用双探头T／R40的设计，一个实现接收，一个完成发射功能，传播介质为气体，如图3所示。4软件设计发射超声gt-；+数器开始计时／延时