液位高度实时在线检测系统研究

论文摘要

针对传统液位测量方法在测量环境恶劣和非接触式测量技术以及测量精度方面的缺点,本文通过深入了解液位测量方法和技术以及激光三角法测量原理,提出基于先进激光三角位移传感器技术和数据采集技术的测量系统研究,测量系统以LabVIEW为人机交互工具,完成了模拟信号采集,数字信号处理和系统登陆控制等功能。本文在液位测量系统设计过程中,利用Catia软件实现了液位测量装置及激光三角位移传感器的建模和分析工作,依据传感器输出的模拟信号特性,选择合适的数据采集卡和工控机,建立数据采集卡和工控机的数据通信,结合使用LabVIEW编程语言,实现人机交互控制界面。测量系统经过实际测试,对系统采集到的数据进行分析和比较,再提出测量系统调试措施和改进方法,使得测试装置具有很好的稳定性和高精度要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 液位测量方法的分析和确定
• 1.2.1 电容液位计
• 1.2.2 超声波测量方法
• 1.2.3 激光三角法
• 1.2.4 液位测量方法的确定
• 1.3 激光三角位移传感器国内外研究现状
• 1.3.1 国外激光三角位移传感器发展现状
• 1.3.2 国内激光三角位移传感器发展现状
• 1.4 论文研究的目的和意义
• 1.5 论文的主要研究内容
• 1.6 本章小结
• 第二章 激光三角法原理及系统组建
• 2.1 激光三角法测量原理
• 2.2 基于激光三角法测量系统的组建
• 2.2.1 系统构建的总体方案
• 2.2.2 激光三角位移传感器选择
• 2.2.3 工控机选择
• 2.2.4 传感器安装及装置设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 激光三角位移传感器技术研究
• 3.1 激光光源
• 3.2 光源准直技术和光路结构
• 3.2.1 光源准直和自准直技术
• 3.2.2 光路结构
• 3.3 电荷耦合器件（CCD）
• 3.3.1 CCD的基本结构
• 3.3.2 CCD的基本工作原理
• 3.3.3 CCD光电特性参数
• 3.4 本章小结
• 第四章 数据信号采集原理
• 4.1 数据采集卡的控制过程
• 4.1.1 数据采集卡参数和功能
• 4.1.2 数据采集卡的安装
• 4.1.3 数据采集A/D转换
• 4.2 数据采集接口通信技术
• 4.2.1 USB接口方式
• 4.2.2 并行接口方式
• 4.2.3 PCI总线介绍
• 4.3 数据存储原理
• 4.4 数据采集接口程序
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于LabVIEW的软件系统设计
• 5.1 LabVIEW设计方法
• 5.1.1 LabVIEW语言特点
• 5.1.2 LabVIEW基本程序环境
• 5.2 测试装置软件系统组成
• 5.2.1 管理用户登录
• 5.2.2 用户数据管理
• 5.2.3 数据采集系统
• 5.2.4 数据存储与调用
• 5.2.5 测试报表和打印
• 5.3 程序打包
• 5.3.1 生成EXE程序文件
• 5.3.2 打包程序安装
• 5.4 本章小结
• 第六章 实验结果和误差分析
• 6.1 实验结果分析
• 6.2 误差分析
• 6.2.1 光源误差
• 6.2.2 传感器的测头误差
• 6.2.3 信号处理电路噪声
• 6.2.4 测试环境产生误差
• 6.3 本章小结
• 总结及展望
• 1 全文总结
• 2 课题深入和展望
• 致谢
• 参考文献
• 参与发表论文