超声波物位测量仪表中的信号处理应用
超声波物位计的基本原理是要测量声波发射及经过办面反射后的运行时间，因此声波的发射及接受应该处于最佳匹配状态，以保证信号的有效反射。此外，从复杂的回波信号中识别真正来自界面反射的信号对于物位测量起决定性的作用。早期的模拟信号处理是根据观察给定阈值来确定回波的，它把第一个过阈值的回波作为来自被测介质界面的回波信号。显然，这种做法过于理想化，容易造成测量误差。因为这个第一个过阈值的回波可能是由注入料流引起的，或其他各种干扰引起的。现在的超声物位计普遍采用数字信号处理技术，不少公司都采用其专利回波信号处理技术，实现回波增强、真实回波选择及校验等功能。应用数字处理技术使仪表能对容器中的物位状态进行快速拍照，并以图片形式存于寄存器中，建立回波曲线。一旦寄存器中得到一个回波曲线，仪器就能对它进行数据处理，去伪存真，给出可靠的物位测量值。对于干扰信号的处理，普遍采用数字滤波技术。功能强大的仪表还能根据回波信号调整超声波探头的瞄准角度，以得到置信度较高的回波信号，最大限度排除各种干扰的影响，提高测量精度和可靠性。（1）它的探头可以不与被测介质接触，即可以做到非接触测量。（2）可测范围较广，只要分界面的声阻抗不同，液体、粉末、块状的物位均可测量。（3）安装维护方便，而且不需安全防护。（4）不仅能够定点连续测量物位，而且能够方便地提供遥测或遥控所需的信号。超声波测物位的缺点是：（1）探头本身不能承受高温。（2）声速受介质温度、压力影响，有些介质对声波吸收能力很强，此方法受到一定限制。