[发明专利]超声波液位测量方法

摘要

本发明提供了一种超声波液位测量方法，包括下列步骤：控制装置控制超声波传感器向液面发送固定频率的超声波探测信号，超声波探测信号在接触液面后，向超声波传感器反弹回超声波回传信号；控制装置实时采集接收的超声波回传信号，同时在控制装置每采集一个超声波回传信号数据之后，实时动态调节可变增益放大器的输入电压来对超声波回传信号进行距离衰减动态补偿，得到超声波补偿信号；控制装置对超声波补偿信号进行加窗处理，以特征窗口快速从超声波补偿信号中提取目标频率信号。控制装置在超声波补偿信号中选取目标频率最大能量值对应的信息，并在距离能量最大值位置特征范围外，选取第二大能量值对应的信息。本发明能够给出精确的液位结果。

主权项

1.一种超声波液位测量方法，其特征在于，包括：/n控制装置控制超声波传感器向被测液面发送固定频率的超声波探测信号，所述超声波探测信号在接触所述液面后，向所述超声波传感器反弹回超声波回传信号；/n所述控制装置实时采集接收的超声波回传信号，同时在控制装置每采集一个超声波回传信号之后，实时动态调节可变增益放大器的输入电压来对所述超声波回传信号进行距离衰减动态补偿，得到超声波补偿信号；/n所述控制装置对所述超声波补偿信号进行加窗处理，以特征窗口快速从所述超声波补偿信号中提取目标频率信号；/n所述控制装置在所述超声波补偿信号中选取目标频率最大能量值对应的信息，并在距离能量最大值位置特征范围外，选取第二大能量值对应的信息；/n所述控制装置基于所选取目标频率的最大能量值对应的信息和选取目标频率的第二大能量值对应的信息，得到有效的超声波反射所述液面所对应的信息，计算所述超声波传感器距离所述液面的液位高度；/n控制装置控制超声波传感器发送的超声波探测信号中包括固定N_period个周期的正弦波信号，所述控制装置对所述超声波补偿信号进行分析，提取所述超声波补偿信号中N_period个周期正弦波信号的位置信息，并计算超声波传感器到被测液面的距离；/n控制装置对所述超声波补偿信号进行加窗处理，包括利用特征窗口大小对所述超声波补偿信号分数据段进行分析，其中特征窗口大小通过如下公式获得：SIZE_window＝N_period*f_sample/f_send，其中，SIZE_window为信号处理窗口大小，N_period为超声波传感器发送波形周期数，f_sample为控制装置采集信号频率，f_send为超声波探头发送信号频率；/n控制装置采用1和-1两个特征值做信号提取特征点来从所述超声波补偿信号中快速提取目标频率信号的位置信息。/n