超聲波液位計測量方式研究與探討 四

1．3超聲波液位計概況

1．3．1國內外超聲波液位計的歷史、現狀與發展

人類對超聲技術的研究是從1880年發現壓電效應開始的。1917年法國研究用超聲波探測潛艇，法國科學家ELangevin利用石英晶體制成超聲夾心式換能器，在水下進行超聲發射和接收，這是世界上的第一部聲吶；接著鎳、鋁一鐵合金等磁致伸縮換能器出現；五十年代鈦酸鋇壓電陶瓷的研究應用；六十年代以后，鋯鈦酸鉛壓電陶瓷推廣使用和不斷發展，使超聲換能器的研制進入了一個嶄新的蓬勃發展的時期。1934有人提出用超聲波進行探傷的設想，但從20世紀60年代才引起廣泛重視。自動測量和自動控制技術的發展特別是微機技術的發展，促進了超聲測量技術的研究和應用。80年代中后期，單片機技術的應用使超聲波液位計向高性能、智能化方向發展。由于使用了單片機作中央處理單元，系統不僅可以進行復雜的數學運算和數據處理、進一步提高了超聲波流量計的測量精度，而且還能設計出友好的人機界面，使系統具有參數設置、自動檢錯排錯功能以及其他一些輔助功能，大大方便了用戶的操作和使用。單片機在超聲波液位計中的應用，使超聲波液位計開始真正進入工業測量領域。

雖然超聲波技術應用于液位測量在國際上已有較長時間，而在我國從20世紀90年代才開始發展。國內與國外相比，在測量精度上還有一些差距。目前國外超聲波測量液位的精度可以達到lmm或1％，最小盲區可達5-10cm；而國內超聲波液位測量精度目前只能達到2mm或1．5％，盲區最小為30cm。影響精度的因素除了超聲波傳感器本身的制作工藝f24J外，還與發射和接收電路的性能以及誤差的修正方法有關。隨著人們對引起測量誤差因素的認識以及解決方法的提出，測量精度在逐步提高。

近十年來，基于高速數字信號的處理技術與微處理器技術的進步，以及新型探頭材料與工藝的研究，超聲液位測量技術取得了長足的進步，顯示出強勁的技術優勢，形成了迅猛的發展勢頭，已成功應用于江河水位、污水處理、化學和制藥工業、食品加工、罐裝液位、電廠、鋼廠、酒廠等多種領域，并日益顯示其在非接觸測量中的巨大優勢。

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