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液位仪广泛应用于石油、化工领域。实现无接触测量、智能化管理是现代工业、商业的发展方向。利用超声波检测液位、料位、厚度和探测水下地形是一种准确、经济的方法。 本课题针对加油站储油罐中油量的测量问题,深入讨论了用超声波作为信号源进行液位测量的可行性及优越性,讨论了产生误差的各种原因,提出了相应的解决办法。 超声波油量测量仪以单片机AT89C52最小系统为核心,以超声波测距原理为理论依据,利用超声波作为控制信号对油量进行自动检测和数据处理,减少了测量过程中的人工干预,提供了一个带有显示、键盘的人机对话界面,方便了操作人员对油量的实时监控,通过微型打印机或与PC机进行通信等方式打印、保存有关数据,能够更好地对油量的存储情况进行管理。 确定了总体方案后,在对超声波测距的可行性进行了理论分析的基础上,利用计算机技术、电子技术、以及超声波在介质中的传播特性等,研制出了超声波油量测量仪的硬件部分,编写了相应的软件程序,并进行了调试和试运行。在硬件电路的设计中,由于需要测的距离较长(几米到十几米),针对超声波振幅在传播时呈指数衰减的特性,最大限度地提高驱动能力,对回波进行多级放大,达到了设计要求。在软件设计中,我们采用模块化程序设计思想,将软件分为超声波驱动与数据处理模块,功能模块两大类,每个模块又由若干小模块组成。对软件的这种处理能使软件的结构清晰,有利于软件的调试和修改。由于本设计对计算的精度要求比较高,所以采用C51编程,借助C语言的浮点计算能力提高计算精度。另外,为了保证超声波油量测量仪工作的可靠性和稳定性,在软、硬件两个方面都采取了相应的抗干扰措施。 利用计算机技术和超声波测距原理研制出来的超声波油量测量仪,成本低,操作简便,功能强大,与传统的液位测量方法相比,具有非接触、速度快、精度高、自动控制、可靠性强、价格低廉等优点,有广泛的应用前景和使用价值。