年代主要是使用钢带浮子液位传感器。年代初，大连第五仪表厂研制成功浮子钢带式液位计。具有精度较高，维护量小，现场指示清楚，价格便宜等特点得到了广泛应用。年代末至年代初，航天总公司三院智控工程公司研制成功型光导电子液位计，该仪表利用力平衡和光导原理进行液位自动测量，计量精度较高，其全量程的系统误差为，与其它钢带式液位计样，由湿度变化导致钢带长度和储罐高度的变化，仍将对液位测量带来定的附加误差，需要进行数据处理和误差补偿。目前，我国很多地方也采用静压式来测量液位，如油罐水库等液位测量系统中。磁致伸缩液位传感器是利用磁致伸缩效应以及磁致伸缩逆效应原理设计而成的。磁致伸缩液位传感器本文中有时简称为磁致伸缩传感器的技术早于世纪年代被开发和应用，美国公司拥有磁致伸缩传感器原来的设计专利权。而国内在世纪年代也开始自行研究和试制，目前市场上己经有少量的国内产品。表磁致伸缩液位传感器与儿种常用液位传感器的比较测量方式典型精度测量范围油水界面平均温度标定使用寿命可靠性安装方式价格磁致伸缩式可测可测不需长高般较高浮球浮筒式可测否需短低般低伺服型浮子式可测否需短高复杂高浮子钢带式可测否需短低复杂低静压式否否需长高简单较高电容式否否需短低简单低超声波式否否需短高简单较高雷达式否否不需短高复杂高本科毕业设计说明书论文第页共页综上所述，基于磁致伸缩技术的液位传感器的优点表现在高精度由于磁致伸缩液位计是通过测量发射脉冲和返回脉冲的时间差来确定被测位移量，因此测量精度极高。其非线性小于，重复性小于,分辩率小于。如此高的测量精度在当今液位测量中是独无二的，而其他类型的传感器很难达到此精度。多参数测量磁致伸缩液位计的另大特点是集测量液面界面温度等参数于身。因为磁致伸缩液位计中的电子部件可以探测到由同该严格控制浮子的尺寸误差，磁铁的厚度尽量小，使液位计算的基点更加精确计数脉冲频率可以进步提高，以减小单个计数脉冲的时间当量，提高测量精度。本科毕业设计说明书论文第页共页结论在做这个课题的时候，我本来是从实习单位拿来的主干材料，很多地方不知道能否跟上现在的时代背景,但是在我多方面查阅资料后，发现现在国际上这方面的技术还是比较欠缺的，而且在电路设计，传感材料等方面还有待提高,我在这个课题里主要介绍的是些传感器机械结构设计。对磁致伸缩材料性能进行分析，选用了定传感材料，对传感器的测量尺磁浮子磁致伸缩换能器电路面板进行了设计。实现传感器测量电路设计。根据课题需要，设计并制作了以单片机为核心的控制电路脉冲发射电路回波接收电路脉冲计数电路温度测量电路数据显示电路。但是下面还要解决的问题是磁致伸缩材料的选择方面，所选用的磁致伸缩丝直径为，实验结果表明直径的磁致伸缩丝所产生的变形很微弱，所以寻找合适的尺寸的磁致伸缩丝是下步工作的关键。磁致伸缩换能器中，波导丝与扭转波接收带的焊接尚不能满足很好的刚性连接，有待于进步的研究。理想的感应线圈在现有条件下无法加工制造，所以线圈的加工需要进步探索。在磁浮子设计中，应该严格控制浮子的尺寸误差，磁铁的厚度尽量小，使液位计算的基点更加精确计数脉冲频率可以进步提高，以减小单个计数脉冲的时间当量，提高测量精度本科毕业设计说明书论文第页共页致谢光阴如梭，四年前我刚进大学时的那幕仿佛还在眼前，转眼间已经到了和母校说再见的时候了。在这个时候想起中学老师经常挂在嘴边的句话你们不珍惜现在，当你们发现树叶再次深绿的时候，就到了你们要离开的时候，伴着这句话我离开了初中，而后是高中，现在即将是大学。在这四年的求学过程中，学到很多，也懂得很多。在我的毕业设计导师朱丽霞老师的孜孜不倦和悉精度高稳定高可靠及长寿命而更适于罐区储罐液位测量，应用量也必将迅速增加，逐渐会和雷达式液位计平分秋色。光纤液位计可以做到现场无电检测，安全性好，这是其突出的优势，缺点是仍然有很多机械传动部件，故障率就会增加，安装也复杂些。超声本科毕业设计说明书论文第页共页波物位计精度略低些，但其安装简单价格适中，因此，也会在罐区中有席之地。对于常压罐多采用单法兰液位变送器对于带压罐常采用双法兰液位变送器来进行测量。这是最简单实用而且经济的方法，但此种方法需要计算液位迁移量，比较麻烦。对于球罐或大型储罐则不太适用，尤其不适用些高温介质及搅拌介质高黏度介质有毒或腐蚀性介质的液位测量。对于些测量范围比较大同时精度要求又较高的储罐测量，磁致伸缩液位计有非常大的优势。此种液位计可采用通讯方式模拟数字方式实现信号远传，可内置温度传感器同时测量介质温度，也可同时完成液位界面的测量。对于非接触式液位测量可选用超声波或雷达液位计。超声波液位计应用要考虑到探头超声波的衰减及物料表面的反射特性，从而计算出探头的最大测量范围。总之，罐区液位选项遵循的原则是在罐体上的仪表开孔应尽量少。液位传感器国内外发展概况液位的测量是生产过程中个常见的环节，测量方法多种多样，主要有钢带浮子式伺服型浮子式浮球浮筒式静压式电容式超声波式雷达式光纤式磁致伸缩式等等。钢带浮子式是二十世纪年代，国外率先研制和使用的，至今早已淘汰，在国内有些场合还在使用。其原理是利用浮子受浮力的作用浮于液体的表面上来测量液位的，如图。这类传感器的主要缺点是机械摩擦影响计量精度，精度般在到。随着对计量精度要求的不断提高，出现了伺服式液位传感器，如图。由于使用了伺服马达，消除了因机械摩擦而引起的误差，提高了灵敏度和重复性，其液位测量精度约在左右。浮球浮筒式也是利用浮力原理设计而成的，测量精度也较低，约在到。图浮子式钢带液位传感器原理图图伺服液位传感器原理图本科毕业设计说明书论文第页共页从上个世纪年代起，美日德开始广泛使用静压式液位传感器。主要由压力传感器及多点温度传感器组成。利用压力传感器测量容器内液体的静压力，根据容器的几何参数，由计算机或其它相应的二次仪表计算出容积或液位。但它对密度体积和液位的测量不准确。更无法在形状不规则容器油水混合物以及密度分层的液体中使用。目前，技术较为成熟的压力传感器主要有三种压阻式扩散硅电容式和谐振式。电容式液位传感器是二十世纪末发展起来的种新型传感器，如图，利用空气和液体作电容两极板间的电介质，用电子学方法测量电容值，从而探知液位高度。其优点是结构图电容液位传感器原理图简单价格便宜，可进行连续测量。缺点是要求液体具有相同的稳定的介电常数，需要温度补偿。长期稳定性差，测量参数单且测量精度较低。雷达式液位传感器如图，超声波液位传感器，光纤液位传感器等都是世纪末出现的。其特点是，测量手段不是采用浮子之类的固态物，而是声光射线等的能量。传感器不和被测介质接触，不受被测介质影响，也不影响被测介质，故而适应范围广泛。可用于接触式测量仪表不能满足的特殊场合，例如高粘度腐蚀性强污染性强易结晶之类的介质。不过，这些液位传感器成本昂贵以及适用范围的局限，都在定程度上限制了其发展及应用。超声波液位计使用广泛，但其波速随温度介质的化学成分的变化而变化。光纤液位计在尘雾环境下使用不太稳定，易造成传感镜片的污染。雷达液位计对这些限制不敏感，系统只需使用传感元件，对电子设备加以适当标定，就可对液位进行测量，得到良好的精确度。高精度雷达本科毕业设计说明书论文第页共页液位计的精度可达，但成本非常高。图雷达超声波传感器在我国，心的指导指导下，在专业知识的学习上有了新的突破，对所学知识进行了综合的运用，分析问题解决问题的能力得到了很大的锻炼，在此向过老师致以最诚挚的感谢,四年的大学生活在热心的老师友好的同学诚挚的朋友的陪伴下度过，给艰辛的求学生涯增添了许多欢声笑语,在此对曾经教过我的老师表示感谢他们，同时还要感谢许许多多同学的帮助,在此对你们表示最真诚的谢意，并送出我最衷福,再次感谢所有给予我帮助与关心的老师，同学，朋友们,谢谢你们,本科毕业设计说明书论文第页共页参考文献孙运旺传感器技术与应用浙江大学出版社德州仪器电流变送器的工业控制应用中国网赵芳磁致伸缩效应在高精度液位测量中的应用研究仪表技术与传感器李念强等单片机原理及应用机械工业出版社陈忠平单片机原理及接口清华大学出版社单片机语言开发技术清华大学出版社杜如彬，柯象恒，液位检测技术北京原子能出版社，张东松，刘娟，浮子式钢带液位计的故障分析及改造，化工自动化及表万红，邱佚等，电容位移法精确测量磁性薄膜的磁致伸缩系数，功能材料沈阳能源技术开发研究所，双色磁浮子液位计使用说明书刘伟华，涂亚庆等，种新型超声波液位测量方法及系统，仪表技术任开春，涂亚庆，余种液位测量方法分析，工业仪表与自动化装置，贾春阳，光纤液位计的原理及特点，石油化工自动化，李国哲，于清旭，基于光纤受抑全内反射原理的高精度液位传感器研究，仪器仪表技术与传感器，郑金吾，导波雷达液位测量的新进展，石油化工自动化赵辉，油罐计量技术的革命超高精度磁致伸缩液位仪，中国仪器仪表夏建弘，磁致伸缩应变片，测控技术马乐山，压电复合材料及其应用，第三届中国功能材料及其应用学术会议文集，逢玉台，王团部，集成温度传感器及其应用，国外电子元器件，马忠梅，籍顺心等，单片机的应用语言程序设计北京北京航空航本科毕业设计说明书论文第页共页天学出版社，毕业设计说明书论文中文摘要本文对磁致伸缩材料及其位移传感器在油箱液位测量中的应用进行了研究，为磁致伸缩材料及其位移传感器在水利工程及其他液位测量应用中作准备。本文研究并设计了基于磁致伸缩传感器的液位测量系统的机械结构和电路结构，使其在各种环境下都能提供准确的数据。本文的主要研究工作包括研究了传感器机械结构对磁致伸缩材料性能进行分析选取合适的传感材料，对传感器的测量尺磁浮子磁致伸缩换能器电路面板进行了设计研究了传感器测量电路。根据课题需要，设计了以单片机为核心的