液位高度论文液位高度实时在线检测系统研究.doc

液位高度论文：液位高度实时在线检测系统研究【中文摘要】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。【英文摘要】In the view of disadvantage of the traditional liquid level measurement method in the tough measurement environment and non-contact measurement technique as well as measurement precision, this article combines the present liquid level measurement method and technique with the laser trigonometry principle, adopt the advanced laser displacement sensor based on triangulation and Data Acquisition Card to make the LabVIEW as a man-machine interaction tool to complete the acquisition of analog signals, digital signal processing and the control of logging in the system.In the designing of liquid level measuring system, the article utilizes Catia to develop the liquid level measurement platform, accomplish the modeling and analysis of laser displacement sensor. By analyzing the output analog signals of sensor, select the appropriate Data Acquisition Card and Industrial Personal Computer, which complete the data communication between Data Acquisition Card and Industrial Personal Computer, applying the LabVIEW software to programmer for realizing the control interface of man-machine interaction.In order to ensure the stability and high precision demand of the system, it is necessary to put the liquid level measuring system in the real measurement environment to detect the system and analyze data, compared to the trial results to debug and improve the system.【关键词】液位高度 激光三角法 LabVIEW 数据采集卡【英文关键词】Level Liquid Laser Trigonometry LabVIEW Data Acquisition Card【目录】液位高度实时在线检测系统研究摘要4-5ABSTRACT5目录6-8第一章 绪论8-171.1 引言81.2 液位测量方法的分析和确定8-121.2.1 电容液位计8-101.2.2 超声波测量方法10-111.2.3 激光三角法11-121.2.4 液位测量方法的确定121.3 激光三角位移传感器国内外研究现状12-151.3.1 国外激光三角位移传感器发展现状12-141.3.2 国内激光三角位移传感器发展现状14-151.4 论文研究的目的和意义15-161.5 论文的主要研究内容161.6 本章小结16-17第二章 激光三角法原理及系统组建17-232.1 激光三角法测量原理17-182.2 基于激光三角法测量系统的组建18-222.2.1 系统构建的总体方案18-192.2.2 激光三角位移传感器选择192.2.3 工控机选择19-202.2.4 传感器安装及装置设计20-222.3 本章小结22-23第三章 激光三角位移传感器技术研究23-333.1 激光光源23-243.2 光源准直技术和光路结构24-263.2.1 光源准直和自准直技术24-253.2.2 光路结构25-263.3 电荷耦合器件(CCD)26-323.3.1 CCD的基本结构27-293.3.2 CCD的基本工作原理29-303.3.3 CCD光电特性参数30-323.4 本章小结32-33第四章 数据信号采集原理33-424.1 数据采集卡的控制过程33-364.1.1 数据采集卡参数和功能33-354.1.2 数据采集卡的安装35-364.1.3 数据采集A/D转换364.2 数据采集接口通信技术36-394.2.1 USB接口方式37-384.2.2 并行接口方式384.2.3 PCI总线介绍38-394.3 数据存储原理39-404.4 数据采集接口程序40-414.5 本章小结41-42第五章 基于LabVIEW的软件系统设计42-575.1 LabVIEW设计方法42-435.1.1 LabVIEW语言特点425.1.2 LabVIEW基本程序环境42-435.2 测试装置软件系统组成43-545.2.1 管理用户登录44-465.2.2 用户数据管理46-505.2.3 数据采集系统50-525.2.4 数据存储与调用52-535.2.5 测试报表和打印53-545.3 程序打包54-565.3.1 生成EXE程序文件54-565.3.2 打包程序安装565.4 本章小结56-57第六章 实验结果和误差分析57-626.1 实验结果分