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基于单片机的超声波液位计的设计与实现
资料介绍
在工业生产中,液位是重要的测量参数,化工、石油、污水处理等各类工厂企业都要进行液位测量。本课题源于宣城华利化工有限公司的自动化改造工程,为了提高全厂自动化水平,对污水罐的液位测量方式进行改造。改造中摒弃了原来直尺直接测量的方法,进而改用操作更加方便、智能化的液位计。针对该厂大型污水罐的测量,本文研制出一种操作简便、测量准确、智能管理、价格低廉的液位测量仪表。
针对宣城华利化工有限公司污水罐的液位测量问题,本文对利用超声波作为信号源进行液位测量的方法进行了深入的讨论,分析了此种方法的可行性和优越性,并对导致产生误差的因素提出了相应的解决办法。基于单片机的超声波液位计以单片机IAP15F2K61S2最小系统为核心,以时差法超声波测距原理为理论依据,利用超声波作为测量信号对污水罐的液面高度进行自动检测和数据处理,减少了测量过程中的人工干预,方便了操作人员对液位的实时监控,并选择RS485与PC机进行通信、保存有关数据,从而更好地对污水罐的液位情况进行管理、监控。
针对以往超声波液位仪表在声速测量上存在误差,导致液位计精度不高。本文在硬件上增加温度、湿度测量模块,同时考虑温度、湿度对声速的影响,利用BP神经网络算法,对声速进行实时标定,节约成本,与在罐中安装参考挡板进行声速校正相比,更便于维护和安装。
利用BP神经网络算法、计算机技术和时差法超声波测距原理研制出来的超声波液位计与以往的液位仪表相比,具有成本低、精度高、安装简单、操作方便的特点,具有与同类进口产品竞争的能力,值得推广。
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