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在工业生产中常常会遇到密闭容器内油水液位的检测问题,而这些容器往往存储的是高温、高压、易燃或腐蚀性液体,通常情况下高压密闭罐有时不允许开测量孔,因此不能通过直接接触式测量不同介质液位高度,所以必须采用非接触式测量方式。要分离出密闭罐中不同介质的体积,需要精确测定密闭罐中的液位高度,这样才能保证生产正常化和设备安全,否则会带来重大事故。 根据论文要求并结合实际,以密闭罐中油、水、气为检测对象,在分析超声波探头类型和功能的基础上,选取合适的探头。设计了超声波发射和接收电路、回波信号调理电路以及以C8051F120为处理器的控制电路。采用TLC5510高速采集芯片对信号高速采集,上位机通过Visual Basic设计超声波液位实时监测界面系统,并调用MATLAB实现互相关算法。下位机与上位机数据通信采用RS232串口协议实现,使超声波检测过程的自动控制,数据采集、数据存储得以实现。 首先采用时间渡越法(TOF)原理测量油水液位,并通过互相关算法在强噪声干扰的环境中检测超声波回波信号,找出互相关函数的峰值的精确位置所对应的利用时间即为延迟时间,使得单次测量的精度得到很大的提高。