液位是生产过程测量与控制的重要参数之一,在锅炉控制系统工作过程中,液位是一个很重要的参数。因此对液位的监控尤为重要。液位参数获取的实时性、准确性和安全性是提高锅炉智能化管理水平的重要前提。本文从激光测距出发,通过对各种激光测距方式的比较及激光测距发展动态的剖析充分阐明了激光测距的优势,在此基础上提出了激光相位法锅炉液位的测量方案。首先,论文详细阐述了相位激光测距原理及差频测相机理,介绍了光纤的结构和传光原理,为了实现远距离测量文中选用光纤作为信号的传输媒介,使测量现场远离电信号。阐述了几种半导体光源、光电探测器的工作原理和性能指标,进一步分析了光源选择的基本要求,并详细介绍了微弱信号的检测方法,对相关检测理论、锁相环路的基本概念、环路的基本组成等作了详细的研究。其次,本文对相位激光锅炉液位测量系统电路和光路进行了设计。文中采用频率综合电路,以保证主振频率和本振频率具有相同的频率稳度和漂移特性,保证了差频的稳定值,选取了合适的光源及其驱动方式为测量系统提供光信号,选择合适的光电探测器在信号输出端将携带液位信息的光信号转换成电信号,经过信号调理电路,为了获得高精度的相位信号,进行了基于MSP430单片机的高精度数字检相电路的设计。从而能够实时、准确得获得液位信息,实现了锅炉液位的实时测量。这种锅炉液位测量系统具有测量数据可靠、精度高、结构简单、系统运行稳定等优点。