1、动方式有很多种，如薄片的厚度振动，纵片的长度振动，横片的长度振动，圆片的径向振动，圆管的厚度长度径向和扭转振动，弯曲振动等。其中，以薄片厚度振动用的最多。由于压电晶片本身较脆，并因各种绝缘密封防腐蚀阻抗匹配以及防护不良环境要求，压电元件往往装在壳体内构成探头。超声波水位检测的理论分析超声波水位测量法是年代发展起来的种新型水位测量方法，该方法利用了超声波在相同的介质中传播速度不变的原理。超声波是机械波的种，其最明显的个特征是方向性好，能够定向传播，当碰到障碍物时能够反射回来。超声波测量方法有很多，如脉冲回波法共振法频差法以及声衰减法等，其中应用最广泛的是超声波脉冲回波法。超声波的测距原理是通过发射声波传感器由脉冲信号激励发出超声波，通过传声媒介传到被测液面，。

2、这些新的要求用经典理论是无法解决的，这同时也为现代控制理论的形成创造了条件，具有结构简单，使用寿命长，可靠性高，操作维修方便，经济实用的优点是用于各种高层水位储存的理想设备。意义水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统，水塔供水的主要问题是塔内水位应该始终保持在定范围内，避免空塔溢塔现象发生。传绪论统的控制方式存在控制精度低能耗大的缺点，而自动控制原理，依据用水量的变化自动调节系统的运行参数，保持水压恒定以满足用水要求，从而提高了供水系统的质最。而智能控制系统的成本低，安装方便，灵敏性好，是节约水源，方便家庭和单位控制水塔水位的理想装置。国内外研究现状水平和发展趋势在日常生产和生活中常遇到水位的检测问题。从世纪年代开始,些发达国家就借助于微电子计算。

3、。顾名思义，这类测量仪表的共同特点是测量的感应元件与被测水位不接触。因此测量部件不受被测介质影响，也不影响被测介质，因而其适用范围较为广泛，可用于接触型测量仪表不能满足的特殊场合，如粘度高腐蚀性强污染性强易结晶的介质。超声波水位测量计就属于非接触型水位测量的种，所以它也有不受被测介质影响，不影响被测介质，能适应粘度高腐蚀性强污染性强易结晶高温高压低声波水位检测原理反映了材料的介电性质，在制造探头考虑阻抗匹配时起作用压电应变常数是指当压电体处于应力恒定的状态时，由于电场强度变化所产生的应变变化与电场强度变化之比，它关系着晶片发射性能的好坏压电电压常数是指压电体在电位移恒定时，由于应力变化所产生的电场强度变化与应力变化之比，它关系着晶片接收性能的好坏。压电片的。

4、配，主要控制位移速度角度等参数这些都需要应用自动控制学科的知识。控制理论般分为经典控制理论和现代控制理论两大部分。经典控制理论最初称为自动调节原理，适用于较简单系统特定变景的调节。随着后期现代控制理论的出现，故改称为经典控制理论。经典控制理论以传递函数为数学工具研究单输入单输出的自动控制系统的分析和设计方法。主要研究方法有时域分析法根轨迹法和频率特性法。现代控制理论的产生，随着科学技术的突飞猛进，特别是空问技术和各类高速飞行器的发展，使各受控对象要求高速度高精度，而系统的结构更加复杂，要求控制理论解决动态耦合的多输入多输出非线形以及时变系统的设计问题。此外，对控制性能的要求也在逐步提高，很多情况下要求系统的种性能是最优的，而且对环境的变化要有定适应能力等。。

5、各环节物料平衡以及为进行经济核算提供可靠的依据另外还为了在连续生产的情况下，通过水位测量，了解水位是否在规定的范围内，从而维持正常生产保证产品的产量和质量以及保证安全生产。水位的测量在工业生产过程中的作用已经相当重要。在目前市场上，按测量水位的感应元件与被测水位是否接触，水位仪表可以绪论分为接触型和非接触型两大类。接触型水位测量主要有人工检尺法浮子测量装置伺服式水位计电容式水位计以及磁致伸缩水位计等。它们的共同点是测量的感应元件与被测水位接触，即都存在着与被测水位相接触的测量部件且多数带有可动部件。因此存在定的磨损且容易被水位沾污或粘住，尤其是杆式结构装置，还需有较大的安装空间，不方便安装和检修。非接触型水位测量主要有微波雷达水位计射线水位计以及激光水位计。

6、成反射波，反射波再通过传声介质返回到接收传感器，传感器把声信号转换成电信号，由仪表计算出超声波从发射到接收所传播的时间，再根据超声波在介质中传播的速度计算出来回的直线路径的长度，从而得到所测距离的长度。如图超声波夜位检测仪示意图所示。图超声波夜位检测仪示意图该系统中是通过超声波脉冲传播的时间来确定水位，所以必须己知超声波在传声媒质中声速。然而，对于气体介质式和水位介质式超声波水位计，声速会随媒质的组成温度压强的变化而变化。因此，只有当测试条件比较理想，媒质的成分温度压强等没有很大变化，才可把传声媒质的声速近似看成不变，直接由测量的声波传播时间来确定水位，否则就应该对传声媒质的声速进行校正。在这个系统中，运用的是超声波往返时间检测法进行距离的测量的。即，超声。

7、光纤超声波等高科技使水位自动计量呈现出集功能精度和现场于体的新水平。在工程技术领域中,由于超声检测灵敏度和精度较高,且费用低廉,被广泛应用。笔者使用单片机为核心控制部分,通过测量超声波在媒质中的传播时间和温度测定实现对波速的补偿,从而计算出水位高度,实验证明该超声波水位测量仪具有显示直观操作方便,同时可实现与上位机的数据通信等优点。采用超声波传感器测量位差，是近代电子技术发展才获得正式应用的技术，由于超声测距是种非接触检测技术，不受光线被测对象颜色等的影响，在较恶劣的环境具有定的适应能力。利用超声波的非接触测量性和准确性进行水位测量，使结果更加准确。利用相应的超声波发射电路和接收电路来达到测量目的。超声波水位传感器要利用空气声学回声测距原理来进行水位变化测。

8、是理想之选。而国内自行研制生产的水位计价格相对便宜，但精度不高，功能相对单。超声波在空气中的传播速度大约为常温下，在同介质中其传播速度相对恒定，与激光的速度相比，超声波的传播速度要慢得多，因此对超声波信号的处理也容易得多。用超声波做为检测物体的媒介，有非破坏性遥控性实时性可穿透性等特点，在许多方面体现了其他方法所没有的独到之处，加之其成本较低，所以超声波是比较理想的信号源。超声波水位测量方法，与其他的水位测量方法相比，比如电磁或者光学的方法，它不受光线被测对象的颜色等影响。对于被测物体处于黑暗有灰尘烟雾电磁干扰有毒等恶劣的环境有定的适应性。同时超声波传感器具有结构简单价格便宜体积小信号处理可靠等特点。综合而言，超声波水位计具有非接触精度较高实时测量可靠性强。

9、。综述近年来，随着工业的发展，计算机微电子传感器等高新技术的应用和研究，水位仪表的研制得到了长足的发展，以适应越来越高的应用要求。目前，水位测量技术已经广泛的运用在工业部门和日常检测部门中。例如水位测量技术在石油化工气象等部门的应用。在测量条件和环境来说，有的测量系统被运用在十分复杂的条件与环境中。例如有的是高温高压，有的是低温或真空，有的需要防腐蚀防辐射，有的从安装上提出苛刻的限制，有的从维护上提出严格的要求等。这些都大大的提高了对测量技术的要求。所以能实现测量的无接触与智能化是水位测量计现在的主要发展方向。在现代工业生产中，常常需要测量容器中水位的水位。在般的生产过程中，水位测量的目的主要是通过水位测量来确定容器里的原料半成品或产品的数量，以保证生产过。

10、度为，那么超声波经过的距离与真实高度之间有这样的关系这时为要测量的真实高度。在公式中，为超声波的入射角。如果实际情况无法测得角时，还可以通过测得两个探头之间的距离来得到需要测量的高度，用式来计算。般说来，单探头的自发自收工作方式是优先考虑采用的。这是因为单探头方式中水位计算公式比较简单，同时检测系统也简单，安装维修比较方便。但是，单发单收的探头检测死区较大。为避免这点，有时还需要采用双探头的设计。超声波水位计的优缺点与可行性目前国内水位计的生产采用引进加仿制的手段。近年来，国内多家公司和科研机构陆续推出自行研制的水位测量仪表，其精度日益提高。进口的水位计功能超声波水位检测原理齐全，精度较高，但是价格比较昂贵且维修不是很方便。对于小型用户来说，。

11、优点，较为适合国内市场。与其它种类的水位计相比，超声波水位计具有以下优点非接触式测量，超声波换能器安装在液面上方，不与被测介质接触，可方便的测量腐蚀性粘稠或有毒水位，避免被被测水位腐蚀或污损，免于维护。通用性好，水位计即可测量开渠水位，也可测量大型储罐等的水位水位。安装拆卸方便。适应性强，使用范围广，不受介质密度介电常数导电性等的影响，对被测水位的物理化学性质的适应性极强。适用于有毒有腐蚀高粘度的水位水位测量，弥补了其他水位计在此类恶劣测量环境中的不足。几乎没有机械可动部件，无磨损，使用寿命长，重量轻。换能器内的压电元件以声频振动，振幅小，寿命长。稳定性好，但是超声波水位计也有其自身的局限性，主要表现在被测水位易挥发时，液面上方的空气密度不均匀，会导致测量。

12、水位检测原理检测从超声波发射器发出超声波的时候算起，通过介质的传播在反射回来的到接收器的时间，叫往返时间。用往返时间与介质中超声波的速度相乘，就可以得到超声波运动的距离，然而实际的距离为所得到距离的半，如果测量高度为超声波在介质里的传播速度为，传播时间为，可以得到这个公式使用于自发自收单感应器方式。探头采用垂直的方式发射超声波，然后再让超声波原路返回到探头。如果采用发收双感应器方式，那么探头就不在采用垂直于介质面发射的方式，因此用上面的公式计算的出来就不在是真实高度，而是超声波经过的路程。这就需要加入角，角为竖直方向与超声波方向的夹角。如图角示意图，图角示意图因此，系统要把测得超声波经过的距离换算成真实的高度。如果超声波经过的距离为，要测量的真实。

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