1、 本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目 基于 485 总线的超声波油、水罐液位测控系统 一国内外研究现状 早期国外液位计量仪表大多采用机械原理但近年来随着电子技术的 应用逐步向机电一体化发展并且发展了许多新的测量原理。在传统原理中也 渗透了电子技术及微机技术结构有了很大的改善功能也有了很大的提高。从 国外液位仪表的发展动向看当前主要有三个热点： 智能化液位仪 新原理的小型液位开 关。 目前使用的液位仪有以下几种 1)人工检尺 利用浸入式刻度钢皮尺测量液位取样测量油温和密度通过计算得到储的 体积和重量 (2)机械钢带式液位仪 钢带式液位仪采用一个又大又重的浮子由
2、一条多孔钢带将浮子连接至一 个恒转矩装置或平衡锤。浮子的重量足以带动多孔钢带通过齿轮装置推动机 械计数器作现场显示同时带动电动变送器以便获得远距离显示。由于滑轮机 械装置的摩擦力和钢带重量这类液位仪的测量误差一般约为士(4-10)mm。 (3)智能化液位仪 伺服式液位仪是此类仪表的代表。这类仪表通过一个平衡浮子和重力敏 感装置测量浮子的重量(在液面、液内、界面上有不同的浮力)并控制伺服电 机动作升降浮子跟踪液位变化同时发出远传信号。伺服式液位仪的微机智能 化使得它的跟踪误差可达 0.1mm。 (4)超声波液位仪 超声波液位仪是非接触液位仪中发展最快的一种。该技术基于超声波在 空气中传播遇到被测
3、物体表面产生反射的原理。智能化超声波液位仪带有一 个功能很强的智能回波分析软件包。它可以将各种干扰过滤出来识别多重回 波分析信号强度和环境温度等有关信息这样即使在有扰动条件下读数也是精 的。 现状：在工业生产中超声波液位测量占据着极为重要的地位，具有广阔 的应用领域液位测量数据是实际生产和过程控制的重要参数储液罐储存液体 的总量就是利用液位测量进行管理和控制的。而超声波液位测量仪具有精度 高、显示方式多、集成度高、稳定性好 、设定简单、能方便的组成网络等特 点，使得他在工业生产中将发挥更大的作用。 发展趋势：超声波液位测量技术在石油、化工等工业领域中得到广泛应 用，阐述了该技术涉及的传感器结构
4、、安装方式、远程控制及信号处理软件 等方面的进展，随着网络通信技术的应用，预计该技术将向数字网络是的灌 区液位定位系统发展。 二课题研究的目的与意义 选题目的：传统的液位控制绝大多数是人工控制，造成了人力资源的浪 费，同时安全性、可靠性都不高。针对这种现象，传统的液位控制系统不能 很好的解决，这就大大降低了工业生产效率，严重制约着工业的现代化进程。 而超声波液位测量系统能很好的解决这一问题，有助于工业的现代化进程。 意义：现代工业生产正处于一个有劳动密集型、设备密集型向知识密集 型转变的过程。液位控制问题是工业过程中一类常见问题，如在饮料、溶液 过滤、化工生产等 多种行业的生产加工过程中都需要
5、对液位进行适当的控 制，在实际生产中，通常采用系统辨识的方法， 对复杂系统进行建模。 以 建立一个简化的数学模型。然而对于一些控制精度较高的场合，则需要建立 较精确的数学模型。这决定着系统辨识的方法不能得到很好的普及。而超声 波液位测量仪具有精度高、显示方式多、集成度高、稳定性好 、设定简单、 能方便的组成网络等特点，使得他在工业生产中将发挥更大的作用。 三课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段 本课题就是针对基于单片机的超声波液位测量系统的特点，以单片机作 为控制芯片，结合超声波传感器及 D/A 模数转换器，设计一个液位测量系统。 随着科学技术的不断发展与进步，单片机在数据采集系统中的应用
6、愈来 愈广泛。在基于单片机的超声波液位测量系统中，单片机处于核心地位。 首先，熟悉在超声波液位测量系统中单片机可应用的种类，有根据的选 择单片机的类型，在本次的课题设计中，我将选取 51 系列的单片机。然后选 取合适的超声波传感器及信号转换的数模转换器。最后完成 LED 显示的选取 任务。 在本次的课题设计中，应充分的学习单片机、超声波传感器的相关理论 知识。 四查阅的书刊的名称与文献的题目 1 陈富安.单片机与可编程控制器应用技术 电子工业出版社， 2003.8. 2 张齐.单片机应用系统设计技术 电子工业出版社， 2004.9. 3 李刚.新型单片机接口器件与技术 西安电子科技大学出版社， 2005.1. 4 李冰.80C51 嵌入式系统编程 清华大学出版社，2004. 4. 5 徐爱卿.MCS-51/96 单片机原理及应用 北京航空航天大学出版社， 2006.1. 6 蔡振江.单片机原理及应用 电子工业出版社，2004.8. 7 夏继强.单片机实验及实践教程 北京航空航天大学出版社，20
