简述超声波传感器与物位、厚度的检测(9)

本科毕业论文

题 目：简述超声波传感器与物位、

厚度的检测

学生姓名：

学 院：物理科学与技术学院 专 业：应用物理学 班 级：08应用物理 指导教师：

二 〇 12 年 5月

摘 要

现代工业正向着智能化自动化的方向发展，测距技术作为工业生产的重要组成部分对稳定度和精度的要求也日益严格，传统 测量手段由于受环境工具盒人为因素影响，已经不能满足现代工业测量要求。本文详细阐述了超声波传感器对物位、厚度的检测技术。对其工作原理进行了详细分析，系统存在的误差进行详细的分析,超声波传感器在实际应用的缺点及解决方法, 超声波传感器检测技术的发展趋势。

关键词：超声波；传感器；物位；厚度；超声波传感器；

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Abstract

Modern industry is facing in the direction of the development of intelligent automation, ranging technology industrial production as an important component of the stability and accuracy of the increasingly stringent requirements, the traditional measurement methods of environment tool box due to the influence of artificial factors, has been unable to meet the requirements of modern industrial measurement. This paper describes the ultrasonic sensor of object position, thickness detection technology. The principle of a detailed analysis, system errors are analyzed in detail, the ultrasonic sensor in the practical application of the defect and solution method, ultrasonic sensor detection technology development trend.

Key words: ultrasonic; sensor; level; thickness; ultrasonic sensor

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目录

引 言.............................................................. 1

1.1 课题背景及意义 .............................................. 1 1.2 国内外发展状况和需改进的地方 ................................ 1 第二章 超声波传感器................................................. 2

2.1 超声波简介 .................................................. 2 2.2传感器简介................................................... 4

2.2.1传感器的定义 .......................................... 4 2.2.2传感器的作用 .......................................... 4 2.3 物位、厚度简介 .............................................. 5 2.4 超声波传感器 ................................................ 5 第三章 超声波传感器检测物位、厚度的技术............................. 7

3.1 超声测物位、厚度原理、设备、注意事项 ........................ 7

3.1.1 超声波测量液位的基本原理 ............................. 7 3.1.2 超声波传感器测距的基本原理............................ 7 3.1.3 设备.................................................. 9 3.1.4注意事项 ............................................. 10 3.2检测物位和厚度传感器的检测方法，误差分析，精度校正，数据采集等。 ............................................................... 11

3.2.1超声波传感器检测结构框图 .............................. 11 3.2.2 误差分析，精度校正................................... 12

第四章 超声波传感器的应用......................................... 13

4.1 超声波传感器在实际应用的范围 ............................... 13

4.1.1超声波传感器的应用 .................................... 13 4.1.2超声波距离传感器技术应用 ............................ 14 4.2超声波传感器在实际应用的缺点及解决方法...................... 14

4.2.1反射问题 ............................................. 14 4.2.2 噪音 ................................................. 15 4.3.3交叉问题 ............................................. 15 4.3.4盲区处理 .............................................. 15

第五章 超声波传感器检测技术的发展趋势.............................. 16

5.1 超声波传感器应用现状 ....................................... 16 5.2超声波传感器检测技术应用的前景.............................. 16 结 论............................................................. 18 参考文献........................................................... 19 致 谢............................................................. 20

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引 言

1.1 课题背景及意义

利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波)，借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。超声波测物位、厚度是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式测量的方法。它在很多探测应用中有很重要的用途，包括非损害测量、过程检测、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量等。

超声波测物位、厚度在某些场合有着显著的优点，因为这种方法是利用计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输来测量距离的，因此它是一种非接触式的测量所以它就能够在某些特定场合或环境比较恶劣的环境下使用。比如要测量有毒或有腐蚀性化学物质的液面高度或高速公路上快速行驶汽车之间的距离。

目前基于超声波精确测物位、厚度的需求也越来越大，如油库和水箱液面的精确测量和控制，物体内气孔大小的检测和机械内部损伤的检测等。本文结合超声波精确测距的需要，分析了影响超声波测量精确的多种因素，进行了系统的分析，来有效提高超声波测量系统的精度。

1.2 国内外发展状况和需改进的地方

一般认为，关于超声波的研究最初起始于1876年F.Galton的气哨实验。这些年来 ，随着超声波技术研究的不断深入，在加上其具有的高精度、无损、非接触等优点，超声波的应用变得越来越普及。目前已经广泛地应用在机械制造、电子冶金、航海、宇航、石油化工、交通等工业领域。此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占据重要地位。

国外在提高超声波测距方面做了大量的研究，国内一些学者也作了相关的研究。对超声波测距的精度主要取决于所测的超声波传输时间和超声波在介质中的传输速度，二者中以传输时间的精度影响较大，所以大部分文献采用降低传输时间的不确定度来提高测距精 …… 此处隐藏：2188字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……