防腐型超声波液位计的测试误差

可知测距的误差是由防腐型超声波液位计的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。时间误差 当要求测距误差小于1mm时，假设已知防腐型超声波液位计速度C=344m/s (20℃室温)，忽略声速的传播误差。测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 2.907ms。 在防腐型超声波液位计的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度，因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。超声波液位计传播速度误差。

超声波液位计的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波液位计的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。 已知超声波物位计速度与温度的关系如下： 式中： r —气体定压热容与定容热容的比值，对空气为1.40， R —气体普适常量，8.314kg·mol-1·K-1， M—气体分子量，空气为28.8×10-3kg·mol-1， T —绝对温度，273K+T℃。 近似公式为：C=C0+0.607×T℃ 式中：C0为零度时的声波速度332m/s； T为实际温度(℃)。 对于防腐型超声波液位计测距精度要求达到1mm时，就必须把防腐型超声波液位计传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波液位计速度是332m/s, 30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波液位计速度变化为18m/s。若超声波液位计在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5mm。http://www.rlsonar.com/