【摘要】：液位計在化工液體生產(chǎn)、石油開采等領(lǐng)域正發(fā)揮著重要作用。隨著微處理器和信號處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用也使得液位測量技術(shù)得到很大的提高,智能遠(yuǎn)程監(jiān)控也逐步應(yīng)用到許多工業(yè)自動化生產(chǎn)中。導(dǎo)波雷達(dá)液位計正是在此趨勢下出現(xiàn)的一種液位測量設(shè)備。導(dǎo)波雷達(dá)液位計在低功耗、實時性、高精度等方面有著優(yōu)秀的表現(xiàn),同時,價格適中,結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好,帶有通信接口,便于信號傳輸,在液位測量領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展前景。本文設(shè)計了一款基于時域反射原理的導(dǎo)波雷達(dá)液位計,對其所涉及的關(guān)鍵技術(shù)作了理論分析,并完成了相關(guān)控制軟件的設(shè)計。該導(dǎo)波雷達(dá)液位計以MSP430F149作為控制核心,系統(tǒng)包括:信號產(chǎn)生與捕獲模塊、信號處理模塊及信號傳輸模塊等功能部件。主控軟件的開發(fā)基于IAR Embedded Workbench交互式開發(fā)環(huán)境,主要完成控制信號產(chǎn)生、按鍵操作、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)存儲及液位測量結(jié)果顯示等工作。并使用C#語言完成上位機(jī)控制界面的設(shè)計,其開發(fā)平臺為微軟Visual Studio 2013,通過USB-HART模塊實現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)模塊之間的連接,從而能夠在遠(yuǎn)程端使用計算機(jī)對液位進(jìn)行實時監(jiān)測和控制。本文首先分析了液位測量技術(shù)的研究背景,對液位計的種類作了大致的分類和介紹,并分析了導(dǎo)波雷達(dá)液位計的測量原理和獨特優(yōu)勢,提出本課題對導(dǎo)波雷達(dá)液位計的設(shè)計要求和性能指標(biāo)。再對本課題所設(shè)計的導(dǎo)波雷達(dá)液位計相關(guān)技術(shù)和理論作簡要介紹,并給出本設(shè)計的整體方案設(shè)計。將液位計軟件系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩大部分,分別對這兩個部分采用模塊化設(shè)計思想,通過給出流程圖和部分程序?qū)Ω鱾�模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹,最后利用導(dǎo)波雷達(dá)液位計模擬實驗裝置進(jìn)行測量實驗,并記錄實驗數(shù)據(jù)。通過對液位計實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以證實本課題所設(shè)計的導(dǎo)波雷達(dá)液位計能夠完成不同液位高度的測量;通過實驗數(shù)據(jù)的誤差分布可以得出,導(dǎo)波雷達(dá)液位計測量精度高、重復(fù)性好,能夠達(dá)到1mm的分辨率,其誤差等指標(biāo)均滿足設(shè)計要求。若后續(xù)對液位計進(jìn)一步完善,則一定能達(dá)到更好的液位測量效果。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH816

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2788776