一种基于超声波的水位测量方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及水位在线测量技术领域，且公开了一种基于超声波的水位测量方法和系统；本发明专利技术采用动态范围的可变分时放大电路，对不同距离的回波自动改变放大倍数，使回波信号幅度保持在噪声的5倍以上，有效地避免了噪声对测量精度影响；并在回波峰值附近，根据标准回波波形，对回波信号进行数字整形，用整形后的波形顶点所对应的时间作为回波时间，通过这项技术消除了回波波形畸变的测量精度的影响；同时本发明专利技术采用了连续三次测量后进行优选的方法，可以有效消除偶发的无回波和测量值跳变现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水位在线测量，具体为一种基于超声波的水位测量方法和系统。

技术介绍

1、超声测量水位的技术原理：驱动超声换能器发射超声波，并通过同一个换能器接收由水面反射的回波，通过测量发射超声波的时刻t0和接收到回波的时刻t1之间的时间差来计算距离

2、

3、其中s为换能器到水面之间的距离，c是空气中的声速，△t＝t1―t0是超声波的飞行时间。

4、根据公式，要准确测量距离，关键是准确测量飞行时间△t。如果换能器接收到的信号没有噪声和干扰的理想回波信号，测量飞行时间很容易。但在测量水位时，由于量程一般在10m以上，接收到回波信号的幅度衰减可达50db，很容易被噪声所淹没，因此在长距离下准确检测飞行时间，使测距精度达到±3mm以内是个很大的难题。

5、现有的飞行时间测量方案主要有相关检测法、峰值包络检测法和幅度阈值检测法等。

6、相关检测法是将发射信号与接收到的回波信号进行互相关运算，由于发射信号与噪声信号没有相关性，通过互相关计算计算出互相关函数r(m)与发射信号和回波信号相关，估算r(m)的最大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述分时控制电压的生成方法包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述波形拟合采用高斯函数模型：

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述冗余测量筛选机制包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述温度检测电路的声速修正公式为：

6.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述压控放大器的动态...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述分时控制电压的生成方法包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述波形拟合采用高斯函数模型：

4.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述冗余测量筛选机制包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特征在于，所述温度检测电路的声速修正公式为：

6.根据权利要求1所述的一种基于超声波的水位测量系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，蔡晓茉，
申请(专利权)人：杭州安澜数智传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：