電容式液位計(jì)設(shè)計(jì).pdf

1、液位計(jì)是工業(yè)測(cè)量中一種必不可少的測(cè)量?jī)x表和安全附件,廣泛地運(yùn)用于石油、化工、制藥等工業(yè)領(lǐng)域。其中電容式液位計(jì)由于其價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)而得到廣泛的運(yùn)用。但其自身的缺陷,如溫漂效應(yīng)和寄生電容等嚴(yán)重限制其測(cè)量精度的提高。
　　本課題旨在設(shè)計(jì)一款電容式液位計(jì),消除傳統(tǒng)電容式液位計(jì)由于溫度變化導(dǎo)致的介電常數(shù)改變影響測(cè)量結(jié)果及改善寄生電容給實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量帶來的誤差。達(dá)到介電常數(shù)自動(dòng)適應(yīng)、消除被測(cè)介質(zhì)溫漂效應(yīng)、改善寄生電容影響及硬件電路元器件溫

2、漂效應(yīng)大幅改善的效果。首先通過對(duì)傳統(tǒng)電容式液位計(jì)測(cè)量原理的研究的前提下,分析傳統(tǒng)電容式液位計(jì)存在的優(yōu)缺點(diǎn),并針對(duì)傳統(tǒng)電容式液位計(jì)存在的問題,設(shè)計(jì)了一款新型的電容式傳感器,并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的公式推導(dǎo),得到解決或改善該問題的理論依據(jù)。再提出硬件電路的總體設(shè)計(jì)框圖以及劃分各電路模塊(如信號(hào)變換模塊、周期測(cè)量模塊、單片機(jī)及外圍電路模塊),明確各電路模塊的具體功能及組成單元電路,并且一一分析各單元電路的實(shí)現(xiàn)原理和功能。接著仔細(xì)地介紹了本課題中的軟件

3、設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)和總體工作流程,并一一列舉了各子程序的編程實(shí)現(xiàn)。最后對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的電容式液位計(jì)進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,記錄了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
　　針對(duì)不同的安裝方式,本課題設(shè)計(jì)加工了分離式電容傳感器和集成式電容傳感器共兩種結(jié)構(gòu),并針對(duì)該兩套傳感器各經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析表明,整個(gè)電容式液位計(jì)可以穩(wěn)定可靠地工作,在測(cè)量量程為1m的情況下,其中測(cè)量絕對(duì)誤差范圍在?3mm左右,滿足0.5