非接触超声波界面测量系统设计

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1、天地己口I口年5月第己g卷第5期—一非接触超声波界面测量系统设计宗健李斌(西北工业大学航海学院西安710072)摘要：随着工业生产规模的扩大，界面测量系统的智能化、小型化等要求变得越来越重要，实现非接触测量已经成为一种趋势。本文设计实现了一款基于$3C2440的非接触超声波界面测量系统。该系统以ARM9处理器最小系统为核心，ARM-Linux为操作系统。通过QT4图形界面显示被测界面特征波形实现界面测量。目前该系统以完成调试，实验结果符合要求，能够有效的区分固～气、固一液界面。关键词：超声波；界面测量；ARM；L

2、inux；QT4中圈分类号：TB551文献标识码：ADesignofnoll‘。contactultrasoniclevelmeasurementsystemZongJianLiBin(CollegeofMarine，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Withtheexpansionofindustrialproductionscale，moreattentioniSfocusedontherequirementsofth

3、elevelmeasurementsystem’sintelligenceandsmallsizeandnon—contactmeasurementhasbeenatrend．Thispaperisdesignedandimplementedanon-contactultrasoniclevelmeasurementsystembasedonS3C2440withARM9microDrocess0rsmal～lestsystemasthecore，ARM—Linuxastheoperatingsystem，bya

4、chievingthelevelmeasurementthroughtheQT4graph～icalinterface．Nowthedesignandtestofthesystemhasbeenaccomplished，andtheexperimentresultsreachtheexpecta—tion．thesystemcaneffectivelydistinguishbetweensolid—gasinterfaceandsolid—liquidinterface．Keywords：ultrasonic；1

5、evelmeasurement；ARM；Linux；QT4线式可以在罐外测量界面，但其辐射性对人体有一定的危0引言害，限制了其发展。本文设计的这款具有液晶显示的非接在工业生产中，界面测量占据极为重要的地位，具有触超声界面测量系统能够实现真正意义上的非接触式测广阔的应用领域。早期，由于工业领域生产规模不大，界量，并且具有更直观的观测、检测效果[】制。面测量主要采用机械测量方法。但随着生产规模的扩大、l检测原理所需的储罐数量变多，体积变大，原先的测量方法的弊端愈突现出来。从2O世纪8O年代开始，一些发达国家就借由于各

6、种介质的声阻抗不同，导致超声波传播至两种助微电子、计算机、光纤、超声波、传感器等高科技的成果，不同介质界面时，其透射率和反射率不相同。对于固体一将各种新技术、新方法应用到储罐界面测量领域，出现了气体界面，由于两者声阻抗差别很大，所以大部分能量不电子界面测量技术。能够透过固体一气体界面，只能反射回固体介质中，并不断由于密闭容器内大都是存储易挥发、易燃、易爆、强腐震荡衰减。对于固体～液体界面，由于两者声阻抗差别不蚀性等介质，并且工作环境的恶劣，使得近年来非接触界大，所以大部分声能量能够透过固体一液体界面进入液体面测量

7、得到了发展。这里的非接触指的是不与被测介质介质，只有少部分能量被反射回固体介质中。透过固体一及其上方空气相接触。非接触界面测量主要包括超声波液体界面进入液体介质的这部分能量有可能到达罐体另式、微波式、激光式、7射线式等。由于微波式、激光式必一面的罐壁，部分能量通过液体一固体界面进入罐壁，部分须与介质上方空气(或介质蒸汽)接触，仍需将传感器安装能量再次被反射回来，在液体介质中继续传播。对于固在储罐内部，因此不能实现真正意义上的“非接触”。射体一固体界面，类似于固体一液体界面的情况，在这里就不作者简介：宗健，硕士，主

8、要研究方向为超声检测。～82一中国科技核心期刊己口I口年5月第己g卷第5期应用在详述。由信号调理电路调理后，通过$3C2440核心板将模拟信号本系统就是利用超声波在固体一气体界面和固体一液转换成数字量，进行软件处理，并将处理后的数据在液晶体界面上透射与反射特性的差异，开发了环绕波检测和拖显示屏上以波形的形式显示出来。通过核心板的控制，可尾检测等多种检测方法，将其以信号波形