可燃易挥发液体储罐液位的安全测
试方案设计
常用液体测试方法大概可分为6大类。
一、玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法
1、玻璃管法
该方法利用连通器原理工作，如图1—1所示。图中1－被测容器；2－玻璃管；3－指示标度尺；4、5－阀；6、7－连通管。液位直接从指示标度尺读出。
玻璃管液位计是一种直读式液位测量仪表，适用于工业（化工、石油等工业设备容器上做液位显示）生产过程中一般贮液设备中的液体位置的现场检测，其结构简单，测量准确，是传统的现场液位测量工具。该液位计两端各装有一个针形阀，当玻璃管发生意外事故而破碎时，针形阀在容器压力作用下自动关闭，以防容器内介质继续外流。
2、玻璃板法
根据连通器原理，将容器内介质液体引至外部玻璃板液位计内，通过透明玻璃直接显示容器内液位实际高度。具有结构简单，直观可靠，经久耐用等优点，但容器中的介质必须是与钢、钢纸及石墨压环不起腐蚀作用的。玻璃板可通过连通器安装，也可在容器壁上开孔安装，并可串联几段玻璃板以增大量程。
3、双色水位计法
它是通过光的反射、折射、透视等不同原理，使气相呈红色，液相呈绿色而制成的。
运行人员在现场或集控室的监视器上可直接看到水位计里面水位的变化，直观可靠。水位计采用二极管冷光源，观看效果好、亮度可调、寿命常、易维护、能耗低，并且可视范
围宽，水位计安装后光源基本无需调整，即可看到气红液绿。
4、人工检尺法
该方法用于测量油罐液位。测量时，测量员把量油尺投入油品中，并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。根据量油尺上的油品痕迹，读出油面高度；根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度，从而确定油高和水高。
以上4种方法都是人工测量方法，具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。
二、吹气法、差压法、HTG法
1、吹气法
该方法的工作原理如图2—1所示。图中，1－过滤器；2－减压阀；3－节流元件；4－转子流量计；5－变送器。将一根吹气管插入至被测液体的最低面（零液位），使吹气管通入一定量的气体吹气管中压力与管口处液柱静压力相等，故P＝ρgH
式中，ρ－液体密度；H－液位。故由静压力P即可测量液位H。
吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体，主要应用在测量精度要求不高的场合。
2、差压法
差压法利用容器内液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，如图所示。差压变送器的一端接液相，另一端接气相时根据流体静力学原理，我们知道，变送器正压室受到的压力为： Pl=P气十Hρg
式中 H：液位高度;ρ：介质密度;g：重力加速度; P气：气相压力。
差压变送器负压室压力P2=P气，则正负压室的差压为：
ΔP=P1-P2
通常，被测介质的密度是已知的。因此，测得差压值就能知道液位高度。若被测容器是敞口的，气相压力为大气压力，则差压变送器的负压室通大气就可以了，这时也可用压力变送器或压力计来直接测量液位的高低。图示容器是受压的，则将负压室与容器气相相连接，以平衡气相压力的静压作用。
差压式液位计是应用差压计或差压变送器来测量变送器液位的，是目前应用得最广泛的一种液位测量仪表。
3、HTG法
该方法应用于油罐差压液位测量中，如图2—3所示。图中：P1、P2、P3－高精度压力传感器；RTD－温度检测元件；HIU－接口单元。P1位于罐底附近的罐壳处，P2比P1高8英尺，P3位于罐顶附近的罐壳处。对于常压油罐，压力传感器P3可以省去。设压力传感器P1、P2、P3测得的压力分别为p1、p2、p3，则
式中：G－油品重量；Sav－油罐平均截面积；ρav－介于压力传感器P1、P2之间油品平均密度；g是重力加速度；H是压力传感器P1、P2之间的距离；h是油品高度；h0是压力传感器P1的高度。RTD用于测量油品温度，以对测量数值进行温度补偿。HTG测量系统价格较低，但液位测量精度较低，安装须在罐壁开孔。
以上3种方法都是利用液体的压力差来测量液位的。
三、浮子法、浮筒法、浮球法、伺服法、沉筒法
1、浮子法
该方法采用浮子作为液位测量元件，并驱动编码盘或编码带等显示装置，或连接电子变送器以便远距离传输测量信号。浮子用钢丝绳连接并且悬挂在滑轮上，钢丝绳的另一端挂有平衡锤，使浮子所受的重力和浮力之差与平衡锤的拉力相平衡，保持浮子可以随机地停留在任意液面上。这样，浮子跟随液面变化而变化。这种结构液位计的指针位移与被测液位变化相同，从而达到了检测目的。
适用于低温到高温、真空到高压等各种环境。是石油、化工等工业部门的理想液位测量方法。
2、浮筒法
浮筒法应用了阿基米德定律和磁藕合原理。
浸在液体中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。限位开关的仪表即可实现液位信号的报警功能。
基于位移测量原理，悬挂在测量弹簧上的位移筒体沉浸在被测液体中，并受到阿基米德向上浮力作用，其作用力与排开液体质量成正比。根据液位高低，筒体浸入深度不同，向上浮力发生变化，测量弹簧将要作相应延伸，以达到测量结果。
3、浮球法
该方法利用杠杆原理工作，如图3—2所示。图中：1－浮球；2－连杆；3－转轴；4－平衡重；5－杠杆。浮球跟随液位变化而绕转轴旋转，带动转轴上的指针转动，并与杠杆另一端的平衡重平衡，同时在刻度盘上指示出液位数值。浮球法有内浮球式和外浮球式两种，如图3—2所示。浮球法主要用于测量温度高、粘度大的液位，但量程较小。
浮球液位计具有结构简单，调试方便，可靠性好，精度高等特点。浮球液位计可广泛适用于高温、高压、粘稠、脏污介质、沥青、含腊等油品以及易燃、易爆、腐蚀性等介质的液位（界位）的连续测量。浮球液位计可用于石油、化工原料储存、工业流程、生化、医药、食品饮料、罐区管理和加油站地下库存等各种液罐的液位工业计量和控制。浮球液位计也适用于大坝水位，水库水位监测与污水处理等等。
4、伺服法
该方法采用波动积分电路，消除抖动、延长寿命、提高液位测量精度。现代伺服液位仪的测量精度较高，已达到40 m量程内小于1 mm的精度，且一般都具有测量密度分布和平均密度的功能。
5、沉筒法
沉筒的位置随着液位的变化而变化，但其变化量并不与液位变化量相等。在图3－3a 中［4］，液位与浮筒位置的关系如下：
上式中：ΔH－液位变化量；C－弹簧的弹性系数；A－沉筒截面积；ρ液体密度；ΔX－沉筒位置变化量。通常情况下，浮筒位置变化量ΔX远小于液位变化量ΔH。图3—3b是扭力管式沉筒法原理［4］，图中：1－沉筒；2－杠杆；3－扭力管；4－芯轴；5－外壳。沉筒位置随液位变化而变化，在杠杆的作用下，扭力管芯轴的扭角发生变化，二次仪表根据扭角的变化量计算出液位。
以上5种方法都是利用浮力原理来工作的。
四、电容法、电阻法、电感法
1、电容法
其基本工作原理是电容式物位传感器把物位转换为电容量的变化，然后再用测量电容量的方法求知物位数值。
电容式物位传感器是根据圆筒电容器原理进行工作的。其结构如同2个长度为L 、半径分别为R和r的圆筒型金属导体，中间隔以绝缘物质，当中间所充介质是介电常数为ε1的气体时，两圆筒的电容量为：
C1=2πε1L/R/ (ｌｎＲ/ｒ)
如果电极的一部分被介电常数为ε2的液体（非导电性的）浸没时，则必须会有电容量的增量△C 产生（因ε2>ε1），此时两极间的电容量C=C1+△C。假如电极被浸没长度为l，则电容增量为：
ΔＣ=2π(ε 2 -ε1)ｌ/ (ｌｎＲ/ｒ)
当ε2、ε1、R、r不变时，电容量增量△C与电极浸没的长度l 成正比，因此测出电容增量数值便可知道液位高度。
如果被测介质为导电性液体时，电极要用绝缘物（如聚乙烯）覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。假设中间介质的介电常数为ε3，电极被浸没长度为l，则此时电容器所具有的电容量为：
C=2πε3L/R/ (ｌｎＲ/ｒ)
其中：R 和r 分别为绝缘覆盖层外半径和内电极外半径。由于ε 3 为常数，所以C 与l 成正比。
电容式物位计适用于各种导电、非导电液体的液位或粘性料位的远距离连续测量和指示，也可以和其它电动仪表配套使用，以实现液位或料位的自动记录、调节和控制。其亦可用于导电和非导电液体之间及二种介电常数不同的非导电液体之间的界面测量。
2、电阻法
该方法特别适用于导电液体的测量，敏感器件具有电阻特性，其电阻值随液位的变化而变化，故将电阻变化值传送给二次电路即得到液位。探针式利用跟踪测量法来测量液位，以液位上升的情形为例来说明液位测量原理，当液位上升时，提起探针完全脱离液体，然后缓慢降低探针寻找液面，则探针与液体刚接触时的位置即与液位相对应。探针式的特点是测量精度很高、控制电路复杂。
3、电感法
该方法适用于导电液体的液位测量，特别是液态金属。电感法的原理是，液位变化使得电感元件的自感、互感或导磁率发生变化，故将该变化量送往二次电路即可得到相应的液位数值。电感法应用最为广泛的是高频液位计。该液位计的测量原理是，频率调制信号通过射频电缆耦合到传输线传感器谐振回路，谐振回路的输出电压经过检波电路和射频电缆传送给低通滤波器，然后根据低通滤波器的输出电压控制调谐电路，产生新的振荡频率，直到传感器谐振电路处于完全谐振状态为止，则此时的振荡频率即与传感器的电感量相对应，从而与液位相对应。
电感式液位计是依靠被测液体内的涡流反映液位的，所用电源必须用交流。具体说，在平面螺旋(蚊香形)线圈内通以交流电，当导电液体表面接近线圈时，液体出现涡流将使线圈的电感量改变。若线圈与电容并联，并联回路的谐振频率会有明显变化，利用这一原理可构成液位开关，但不适合连续测液位。
五、磁致伸缩法、超声波法、微波法、调制型光学法
1、磁致伸缩法
该方法用于测量油罐液位的原理如图5—1所示。图5—1中有两个浮子，分别用来检测油气界面和油水界面。各浮子内都藏有一组永久磁铁，用来产生固定磁场。测量时，液位计头部发出低电流“询问”脉冲，该电流产生的磁场沿波导管向下传导。当电流磁场与浮子磁场相遇时，产生“返回”脉冲（也称“波导扭曲”脉冲）。询问脉冲与返回脉冲之间的时间差即对应油水界面和油气界面的高度。磁致伸缩液位计安装容易，测量精度很高，但液体密度变化和温度变化会带来测量误差，浮子沿着波导管外的护导管上下移动，容易被卡死。
磁致伸缩液位计用于石油、化工原料储存、工业流程、生化、医药、食品饮料、罐区管
理和加油站地下库存等各种液罐的液位工业计量和控制，大坝水位，水库水位监测与污水处理等等
其优点表现在：可靠性强、精度高、安全性好、磁致伸缩液位计易于安装和维护简单、便于系统自动化工作。
2、超声波法
换能器将电功率脉冲转换为超声波，射向液面，经液面反射后再由换能器将该超声波转换为电信号。脉冲发送和接收之间的时间（声波的运动时间）与换能器到物体表面的距离成正比，声波传输的距离S与声速C和传输时间T之间的关系可以用公式表示：
S= CⅩT/2。
超声波是机械波，传播衰减小，界面反射信号强，且发射和接收电路简单，因而应用较为广泛；但超声波的传播速度受介质的密度、浓度、温度、压力等因素影响，其测量精度较低。
3、微波法
微波通过天线（大多为口径天线，也有平面天线）辐射出去，经液面反射后被天线接收，然后由二次电路计算发射信号与接收信号的时间差得液位。距离物料表面的距离D与脉冲的时间行程T成正比：
D=C×T/2
其中C为光速
因空罐的距离E已知，则物位L为：
L=E-D
该种方法适用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触式连续测量，适用于温度、压力变化大；有惰性气体及挥发存在的场合。
4、调制型光学法
调制型光学法与微波法类似，只是采用相位或频率调制的光信号代替微波信号。但光信号受水蒸汽、油蒸汽影响较大，并对液面波动很敏感，且必须采用易受污染的光学镜头。
以上3种方法都是通过检测信号传播的时间来确定液位的。
六、磁翻板法、振动法、核辐射法、光纤传感器法
1、磁翻板法
磁翻板法原理如图6—1a所示，1－翻板指示组件；2－浮子；3－连通管组件；4－调整螺钉；5－放泄塞。浮子装有一组永久磁铁，随液位变化而上下移动，通过磁耦合作用带动磁翻板组件翻转。当液位上升时，磁翻板的红色面朝外；液位下降时，白色面朝外。故根据磁翻板的颜色即可确定液位。浮子内磁铁与磁翻板磁性结构如图6—1b所示，每片翻板间的距离为10 mm。采用几台磁翻板装置串联可增大量程。
2、振动法
振动法的原理如图6—2所示［9］。振动液位仪由导轨、测试架、激锤、振动传感器、伺服机构等组成。伺服机构控制振锤上下爬动并激振，激振后的自由振动被振动传感器检测，该检测信号经FET变换后得到最大功率处的频率，最后由空罐时固有频率／液位关系得到液位。这种液位测量方法需要激锤、伺服机构等机械运动部件，其工作寿命不是很长，须定期维修和重新标定，安装也较复杂。
3、核辐射法
放射性同位素在衰变过程中会辐射射线，常见的射线有α、β、γ射线。其中，γ射线的穿透力强，射程远，故在核辐射液位测量中广泛采用。实验证明，穿过物质前后γ射线强度会发生变化，满足朗伯-比尔定律：
A=lg(1/T)=Kbc
A为吸光度,T为透射比,是透射光强度比上入射光强度 K为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。 c为吸光物质的浓度 b为吸收层厚度。
核辐射式液位仪由放射源、探测器及处理电路组成。放射源大都采用钴－60或铯－137。探测器有电离室、记数管、闪烁计数器等几种，其作用是探测射线穿透物质后的强度。
4、光纤传感法
背景
黄岛油库区始建于1973年，胜利油田开采出的原油经东（营）黄（岛）长管输线输送
到黄岛油库后，由青岛港务局油码头装船运往各地。黄岛油库原油储存能力76万立方米，成品油储存能力约6万立方米，是我国三大海港输油专用码头之一。
1989年8月12日9时55分，石油天然气总公司管道局胜利输油公司黄岛油库老罐区，2.3万立方米原油储量的 5号混凝土油罐爆炸起火，大火前后共燃烧104小时，烧掉原油4万多立方米，占地250亩的老罐区和生产区的设施全部烧毁，这起事故造成直接经济损失3540万元。在灭火抢险中，10辆消防车被烧毁，19人牺牲，100多人受伤。其中公安消防人员牺牲 14人，负伤 85 人。
事故分析
黄岛油库特大火灾事故的直接原因：是由于非金属油罐本身存在的缺陷，遭受对地雷击产生感应火花而引爆油气。
由于黄岛油库特大火灾事故给国家带来巨大经济损失，，国家大力投入研究改进现有油库区防雷、防火、防地震、防污染系统等，光纤液位计应运而生。
整体系统
光纤液位计分常压型与带压型两种。它们都是利用力平衡原理实现液位的检测。所不同的是常压型是由钢丝绳直接与浮球相连, 而带压型是通过磁力耦合系统带动磁锤上下运动。机械检测系统与光学编码室完全隔离。下面重点介绍带压型的工作原理。
系统由测量单元(包括浮球、钢丝绳、重锤、导向轮、绳轮、磁力耦合器等机械部分)、光纤传感器、光电转换器、二次仪表及光缆组成。通过浮球(或磁力浮球系统)将被测液位信号变为计量绞轮的准确转动, 并由此带动光纤传感器中的光学编码器,使液位每上下运动
1mm 就有脉冲信号,再经放大整形、可逆判向等处理显示出液位, 同时输出标准电信号或RS-232C标准计算机接口进入计算机罐区管理系统。整套系统由五部分组成,磁力耦合检测系统和光纤传感器两部分安装在易燃易爆的工作现场,光电转换系统、二次仪表和计算机系统安装在安全的控制室内。现场和控制室之间液位信息的传递由光缆连接,做到罐内无电检测、本质安全防爆。
浮子受浮力的作用浮在液体的表面上,此时液位值通过测量钢带和减速齿轮传送到指示仪表上,测量钢带起始于钢带轮受到盘簧的作用,保持一定的张力,由于钢带的另一端受到浮子重力的作用,加上浮力和盘簧的拉力,使钢带保持着一个恒定受力状态,只有当液位上升或下降时力发生变化,使原来的力平衡受到破坏,此时在盘簧力作用下立即进行调节使浮子随液位变化,同时液位的变化也通过钢带传给了指示仪表,其测量液位的精度可达±2mm。
磁力耦合检测系统
磁力耦合检测系统跟踪液位变化的磁性浮球通过与隔压导管内的磁锤的相互作用, 驱动和磁芯绳索连接的滑轮旋转,将液位的上、下运动转换成光学编码盘的旋转,测出光学编码盘旋转的角度和方向,也就可确定球罐中液位的高度。
光纤传感系统
光纤传感系统主要由磁轮、光学编码盘绞轮和光纤探头组成。光学编码盘是一个沿圆周编有信息码的薄盘, 材质为1Cr18Ni9Ti,它与磁轮同轴,密封在光盘室中,完全与环境隔离。
光电转换及二次仪表部分光电转换器与现场的光纤液位计由四芯铠装光缆相连
其中两芯为用红外发光二极管LED 发出的二套光电转换器光源,发出稳定的连续光分别给A、B 探头。两套光电转换器件将另外两芯光纤传来的光信号变为电信号,并在专用屏蔽盒内进行信号处理, 转化成标准的CMOS 电压信号送给二次仪表。经光电转换和整形放大处理后送
入二次仪表的液位信号,在二次表内经处理后送入单片机。在单片机内完成可逆判向逻辑处理等功能,由LED 显示出液位。同时还可将此信号通过标准RS-232C 接口送入上位机,进行罐区管理与监控。
安全性较好的液位测试方法
综合分析以上几种方法，或是因被测对象为易燃液体而不能选用电元器件的传感器，或因被测对象为易挥发液体而尽量避免人工操作，故安全性较好的液位测试主要有光纤传感法、核辐射法、振动法、磁翻版法、调制型光学法、超声波法、微波法、振动法、磁致伸缩法、浮子法、浮筒法、浮球法、伺服法、沉筒法等。但由于超声波法精度不高；振动法工作寿命短；调制光学法易受污染，对液面变化过于敏感；微波法适用于特定的场合。
参考文献
[1]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/shuiweiji-172.html，2012.4.8
[2]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2073589.htm，百度百科，玻璃管液位计，2012.4.8
[3]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/product/detail/3303739.html，2012. 4.8
[4]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2261962.htm，百度百科，玻璃板液位计，2012.4.8
[5]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2261961.htm，百度百科，双色水位计，2012.4.9
[6]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/4074765.htm，百度百科，吹气式液位计2012.4.9
[7]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/3842137.htm，百度百科，差压液位计，2012.4.9
[8]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/blog/knowledge/d138366_159.html，2012.4.9
[9]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/4187706.htm，百度百科，浮筒液位计，2012.4.9
[10]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2173155.htm，百度百科，浮球液位计，2012.4.9
[11]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2145913.htm，百度百科，浮球式液位计，2012.4.9
[12]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/a872121cfc4ffe473368ab18.html，百度文库，伺服液位计，2012.4. 9
[13]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/4125968.htm，百度百科，电容液位计，2012.4.9
[14]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/169abdd0b9f3f90f76c61b9a.html，百度文库，电容式液位计原理，2
012.4.9
[15]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/show-11230.html，仪器交易网，2012.4.9
[16]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/2138085.htm，百度百科，磁致伸缩液位计，2012.4.9
[17]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/97888.htm，百度百科，超声波液位计，2012.4.9
[18]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/1366582.htm，百度百科，雷达液位计，2012.4.9
[19]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/xz/xz3/29187cbjlu.htm，2012.4.9
[20]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/1926124.htm，百度百科，光纤液位计，2012.4.9
[21]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/rc/rcnews.php?id=71101，2012.4.9
[22]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/3493292.htm，百度百科，朗伯比尔定律，2012.4.9
[23]https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html,/view/f7d734c708a1284ac8504304.html,百度文档，2012.4.9
储 罐 液 位 控 制 系 统 设 计 学号:000000000 姓名: 0000000
目录 设计任务与要求--------------------------------------------------------------3 一、本课程设计系统概述-------------------------------------------------------4 1、系统原理--------------------------------------------4 2、系统结构图---------------------------------------------------------------4 3、控制方案说明------------------------------------------------------------5 4、系统组成及原理--------------------------------------5 二、硬件设计-----------------------------------------------------------------------6 1、单片机最小系统电路设计------------------------------6 2、水位检测传感器的选用------------------------------------------------8 3、稳压电路的设计---------------------------------------------------------8 4、光报警电路的设计------------------------------------9 5、水泵的介绍-----------------------------------------10 6、继电器控制水泵加水电路-----------------------------14 7、电源电路-------------------------------------------16 8、看门狗技术-------------------------------------------------------------16 三、软件设计---------------------------------------------------------------------19 1、系统总流程图----------------------------------------------------------19 2、系统总程序-----------------------------------------20 四、小结---------------------------------------------------------------------------22 五、参考文献---------------------------------------------------------------------23
卧式储罐不同液位容积（质量）计算椭圆形封头卧式储罐图 参数： l：椭圆封头曲面高度（m）； l i：椭圆封头直边长度（m）； L：卧罐圆柱体部分长度（m）； r：卧式储罐半径（d/2，m）； d：卧式储罐内径，（m） h：储液液位高度（m）； V：卧式储罐总体积（m3）； ρ：储液密度（kg/m3） V h：对应h高度卧罐内储液体积（m3）； m h：对应h高度卧罐内储液重量（kg）； 椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成，去掉直段筒体，两侧封头可组成椭圆球体。简化模型图如下。
以储罐底部为起点的液高 卧式储罐内储液总体积计算公式： ()()()? ???????? ? ?++??? ??+=2----arcsin 3212 222πr h r r r h r r h Lr L r V h 若密度为ρ，则卧式储罐内储液总重量为： h h V m ρ= 表1 卧式储罐不同液位下容积（重量）
该计算公式推导过程如下 卧式储罐不同液位 下的容积简化计算公 椭圆形封头卧式储罐由直段筒体及两侧封头组焊而成，去掉直段筒体，两侧封头可组成椭圆球体。 以储罐中心为起点的液高
（1）椭圆球体部分 该椭圆球体符合椭圆球体公式： 2222221x y z a b c ++= 其中a=b=r ，则有222 221x y z a c ++= 垂直于y 轴分成无限小微元，任一微元面积为： 22()yi c S a y a π= - 当液面高度为h 时，椭圆球体内液氨容积为 V1=h yi a S dy -? 2 2 ()h a c a y dy a π-=-?33 2 2()33c h a a h a π=-+ （2）直段筒体部分： 筒体的纵断面方程为222x y a += 任一微元的面积为 yj S = 则筒体部分容积为： 2h yj a V S -=?h a L -=?2 (arcsin )2 h La a π =+ (arcsin )2 2 h a π π- ≤≤ （3）卧式储罐储液总体积 总容积为V=V1+V2，
1.1.1软硬件测试方案 1.1.1.1测试目的和要求 1.1.1.1.1测试目的 作为软件开发的重要环节，软件测试越来越受到人们的重视，软件测试是软件工程过程的一个重要阶段，是在软件投入运行前，对软件需求分析、设计和编码各阶段产品的最终检查，是为了保证软件的正确性、完全性和一致性，从而检测软件错误、修正软件错误的过程。随着软件开发规模的增大、复杂程度的增加，以寻找软件中的错误为目的的测试工作就显得更加困难，因此要求测试计划和测试管理更加完备。本次测试安排在项目进行编码过程中和编码完成后进行，测试的内容包括系统界面风格、主要功能、容错能力、模块间的关联等等，依据正规步骤完成单元测试、边缘测试、整体测试。通过测试，及时发现存在于程序中的错误并根据测试结果对程序进行修改，从而确保提交给用户的程序是经过检验并能顺利运行的。 1.1.1.1.2测试的总体要求 软件测试可运用多种不同的测试策略来实现，最常用的方式是自底向上分阶段进行，对不同开发阶段的产品采用不同的测试方法进行检测，从测试开始，然后进行功能测试，最终进行系统测试。 尽早地和不断地进行软件测试。 保证系统风格与界面统一。 保证各系统联接正确，数据传送正常。
抽检程序的内部编写情况无误。 测试用例应由测试输入数据和对应的预期输出结果两部分组 成。 程序员应避免负责测试自己编写的程序。 测试用例，应当包括合理和不合理的输入条件。 应当检查程序是否有不希望的副作用。 程序流程和接口内容绝不可忽视。 充分注意测试中的群体现象。 严格执行测试计划。 对每个测试结果严格检查。 妥善保存文档。 性能测试和功能测试同等重要。 1.1.1.1.3测试人员及组织分工 参加测试人员包括技术支持组部分人员、开发小组全体成员、质保组测试成员和用户人员。组织分工如下： 单元测试：由实施组成员在编码过程中，各自以及交叉进行单元测试。 集成测试：由质保组两名测试成员、实施组两名成员进行集成测试。 系统测试：由技术组项目技术负责人、系统设计师、用户人员进行系统测试。
过程控制综合训练 课程报告 16 —17 学年第二学期课题名称基于PLC和组态王的 系统 姓名 学号 班级 成绩
水箱液位控制系统 [摘要] 在工业生产过程中，液位贮槽如进料罐、成品罐、中间缓冲器、水箱等设备应用十分普遍，为了保证生产正常进行，物料进出需均衡，以保证过程的物料平衡。因此，工艺要求贮槽的液位需维持在给定值上下，或在某一小围变化，并保证物料不产生溢出。例如，锅炉系统汽包的液位控制，自流水生产系统过滤池、澄清池水位的控制等等。根据课题要求，设计一个单容水箱的液位过程控制系统，该系统能对一个单容水箱液位的进行恒高度控制。 关键词：过程控制液位控制PID控制 Abstract: In the process of industrial production, liquid storage tank such as product cans, buffer, tanks and other equipments are widely used. In order to ensure the normal production,material supply and demand must be balanced to guarantee the process of the production. So, the process requires that the liquid level in the tank should be maintained at a given value, or change in a small range,and ensure that the material does not overflow,for instance,system of boiler drum level control, level control of filter pool and clarification pool of self-flowing water production
西安石油大学 课程设计 题目储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制 学院电子工程学院 班级自动化1002班 学号 学生 指导老师阮岩 二零一三年六月 目录 一.课程设计任务书 (3) 二.基本工艺流程 (4) 三.组态软件及发展历史 (4) 四.仪表选型 (5) 五.系统分析和方框流程图 (6) 六.PID参数的整定 (6) 七.组态软件运行画面............................................ . (7)
八.设计体会 (10) 九.参考资料 (10) 《自动化仪表和过程控制》 课程设计任务书 题目储罐保温计量监控系统设计----储罐液位控制 学生姓名学号314 专业班级自1002 设计内容和要求 本次课程设计的目的是熟悉过程控制系统的组态和调试，掌握自动化仪表和过程控制的基本使用，加深和巩固本课程及相关课程的知识，要求完成如下内容: 1.熟悉储罐保温系统的工艺流程,并在其工艺流程图上标注储 罐液位控制，液位高报警（SP=2.85m） 2.依据工艺流程和基本数据, 对所用仪表作出选型； 3.对控制回路画出方框图，写出所选控制规律，及参数整定方法； 4.了解组态软件的历史、发展及国内外现状，熟悉组态软件的使用，利用力控组态软件做出储罐保温计量监控系统的组态设计，并在报告中写出组态过程如：I/O端口分配、I/O点组态参数说明、控制回路组态说明等。最终要求做出工艺流程画面、趋势画面、报警画面，并利用软件提供的模拟对象，实现系统的自动控制。5．完成课程设计报告。 起止时间2013年 6 月17 日至2013 年 6 月23 日指导教师签名2013年6月26日系（教研室）主任签名2013年6月28日
性能测试详细测试方案 前言 平台XX项目系统已经成功发布，依据项目的规划，未来势必会出现业务系统息大量增长的态势。 随着业务系统在生产状态下日趋稳定、成熟，系统的性能问题也逐步成为了我们关注的焦点：每天大数据量的“冲击”，系统能稳定在什么样的性能水平，面临行业公司业务增加时，系统能否经受住“考验”，这些问题需要通过一个完整的性能测试来给出答案。 1第一章XXX系统性能测试概述 1.1被测系统定义 XXX系统作为本次测试的被测系统（注：以下所有针对被测系统地描述均为针对XXX系统进行的），XXX系统是由平台开发的一款物流应用软件，后台应用了Oracle11g数据库，该系统包括主要功能有:XXX等。在该系统中都存在多用户操作，大数据量操作以及日报、周报、年报的统计，在本次测试中，将针对这些多用户操作，大数据量的查询、统计功能进行如预期性能、用户并发、大数据量、疲劳强度和负载等方面的性能测试，检查并评估在模拟环境中，系统对负载的承受能力，在不同的用户连接情况下，系统的吞吐能力和响应能力，以及在预计的数据容量中，系统能够容忍的最大用户数。 1.1.1功能简介 主要功能上面已提到，由于本文档主要专注于性能在这里功能不再作为重点讲述。1.1.2性能测试指标 本次测试是针对XXX系统进行的全面性能测试，主要需要获得如下的测试指标。
1、应用系统的负载能力：即系统所能容忍的最大用户数量，也就是在正常的响应时间中，系统能够支持的最多的客户端的数量。 2、应用系统的吞吐量：即在一次事务中网络完成的数据量的总和，吞吐量指标反映的是服务器承受的压力。事务是用户某一步或几步操作的集合。 3、应用系统的吞吐率：即应用系统在单位时间完成的数据量，也就是在单位时间，应用系统针对不同的负载压力，所能完成的数据量。 4、TPS：每秒钟系统能够处理事务或交易的数量，它是衡量系统处理能力的重要指标。 5、点击率：每秒钟用户向服务器提交的HTTP请求数。 5、系统的响应能力：即在各种负载压力情况下，系统的响应时间，也就是从客户端请求发起，到服务器端应答返回所需要的时间，包括网络传输时间和服务器处理时间。 6、应用系统的可靠性：即在连续工作时间状态下，系统能够正常运行的时间，即在连续工作时间段没有出错信息。 1.2系统结构及流程 XXX系统在实际生产中的体系结构跟本次性能测试所采用的体系结构是一样的，交易流程也完全一致的。不过，由于硬件条件的限制，本次性能测试的硬件平台跟实际生产环境略有不同。 1.2.1系统总体结构 描述本系统的总体结构，包括：硬件组织体系结构、网络组织体系结构、软件组织体系结构和功能模块的组织体系结构。 1.2.2功能模块 本次性能测试中各类操作都是由若干功能模块组成的，每个功能都根据其执行特点分成了若干操作步骤，每个步骤就是一个功能点（即功能模块），本次性能测试主要涉及的功能模块以及所属操作如下表
毕业论文（设计）题目：基于PLC控制的高精度液位控制系统的设计 姓名：濮孝金 学号： 专业：机械电子工程 年月
摘要 在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量与控制，而日常生活中应用 到的水位控制也相当广泛。在以往水塔液位控制系统中，常规继电器的频繁操作容易导致机械磨损，不方便更新和维护，不能满足人们的实际需求；另外，随着人口的递增和生活条件的提高，人们用水的需求量也日益增加。 为了提高液位控制系统的质量和效率，节约能源，本次模拟水塔液位控制系统的装置考虑结合可编程逻辑控制器，继电器和传感器等技术，实现液位控制系统的自动控制。本设计使用西门子S7-300 PLC可编程控制器作为液位控制系统的核心，配合硬件与软件实现液位控制池液位动态平衡，过高、过低水位报警等功能。主要 的实验方法是在水箱上安装一个自动水位测量装置，通过水位变送器检测水箱实际液位并将该液位反馈到PLC控制器，经A/D转换后，所得数据与PLC内部设定数据进行比较，控制器处理数据并发送相应指令改变电机的转速从而控制抽 水速率，改变进水量，使水位稳定地保持在设定值附近。此外，通过液位标定计算出控制器输出PIW数值与实际水位的关系，就可以在触摸屏上直观显示实时水位情况。实验结果表明本设计能较好地完成自动液位控制的功能。 关键词：水塔液位控制，水位控制，继电器，PLC Abstract In the course of routine industrial and agricultural production we the need to measure the water level and
control it. Furthermore everyday level control applications are quite extensive , such as hydropower , water towers and other water control . According to the water supply system in the past, frequent operation towers will produce mechanical wear of conventional relay convenient maintenance and updates, that means it can not meet the actual needs of the people, and with Gradual growth of population and living conditions, the demand for water is also increasing .In order to improve the quality of the water supply system, energy conservation, so I considered use a programmable logic controller, relay and sensor technology, with hardware and software to achieve low water level alarm, warning switch between work and procedures manual / automatic to design practical level control tower scheme. I completed the set up of this simulation using the tank water tower , based on Siemens S7-300 PLC programmable controller tank water level control system as the core .I completed a water tank to
毕业论文 题目：基于组态王6.5 的串级PID 液位控制系统设计学院：东北石油大学秦皇岛分校 专业：生产过程自动化 姓名：李秋峰 指导教师：刘文龙 摘要 开发经济实用的教学实验装置、开拓理论联系实际的实验内容，对提高课程教学实验水平，具有重要的实际意义。就高校学生的实验课程来讲，由于双容水箱液位控制系统本身具有的复杂性和对实时性的高要求，使得在该系统上实现基于不同控制策略的实验内容，需要全面掌握自动控制理论及相关知识。 本文通过对当前国内外液位控制系统现状的研究，选取了PID 控制、串级PID 控制等策略对实验系统进行实时控制，通过对实验系统结构的研究，建立了单容水箱和双容水箱实验系统的数学模型，并对系统的参数进行了辨识，利用工业控制软件组态王6.5，并可通用于ADAM 模块及板卡等的实现方案，通过多种控制模块在该实验装置上实验实现，验证了实验系统具有良好的扩展性和开放性。 关键词：双容水箱液位控制系统串级PID控制算法组态王6.5 智能调节仪 目录 前言 (1) 第一章串级液位控制系统介绍 (2) 1.1 国内外研究现状. (2) 1.1.1 液位控制系统的发展现状 (2) 1.1.2 液位控制系统算法的研究现状 (2) 1.2 PID 控制算法的介绍 (3) 1.2.1 PID 控制算法的历史 (3) 1.2.2 PID 控制各环节作用 (4) 1.3 串级控制系统介绍 (4) 第二章水箱液位控制系统的建模 (5) 2.1 水箱液位控制系统的构成 (6) 2.2 液位控制的实现 (5) 2.3 单容水箱建模............................................................................. (5) 2.4 双容水箱建模 (6) 2.4.1 双容水箱数学模型 (6)
目录 第１章绪论............................................................................................... - 1 - 第2章设计方案........................................................................................ - 2 - 2.1 方案举例......................................................................................... - 2 - 2.2 方案比较......................................................................................... - 3 - 2.3 方案确定......................................................................................... - 3 - 第3章硬件设计........................................................................................ - 4 - 3.1 控制系统......................................................................................... - 4 - 3.1.1 AT89C51单片机 ..................................................................... - 4 - 3.1.2 AT89C51的信号引脚............................................................... - 6 - 3.1.3 单片机最小系统 ....................................................................... - 7 - 3.2 感应系统......................................................................................... - 8 - 3.3 指示系统......................................................................................... - 9 - 3.4 液位控制系统................................................................................. - 10 - 3.5 电机与报警系统.............................................................................. - 11 - 第4章软件设计...................................................................................... - 14 - 4.1 延时子程序.................................................................................... - 14 - 4.2 感应系统程序................................................................................. - 14 - 4.3 指示系统程序................................................................................. - 15 - 4.4 电机和警报系统程序 ....................................................................... - 16 - 4.5 液位预选系统程序 .......................................................................... - 16 - 4.6 系统主流程图................................................................................. - 19 - 第5章系统测试...................................................................................... - 21 - 5.1 仿真测试过程................................................................................. - 22 - 5.2 仿真结果....................................................................................... - 24 -总结...................................................................................................... - 25 - 致谢...................................................................................................... - 26 - 参考文献................................................................................................... - 25 -附录1 系统仿真电路 ................................................................................ - 28 - 附录2 源程序.......................................................................................... - 29 -
储罐液位控制系统 ——计算机控制技术课程设计 ①核心：单片机89s52 ②片外扩展：8KB RAM存储器6264，I/O口扩展8155 ③转换器：ADC0809，DAC0832 ④锁存器等：74HC373，74H377，74HC245和3-8译码器74HC138 ⑤输入/输出部件：6个LED，4个按键 89S52的RD及PSEN用与门接在一起后送入6264的OE端，使得
6264既可以作为数据存储器，也可以作为程序存储器。 ①液位信号（电压值）从ADC0809的IN0引脚输入，A/D 转换后存储。 ②液位给定值由键盘设定，与液位信号比较得出偏差值。若超限，则报警，LED4现实P,同时以P1.0驱动报警器，以P1.1驱动蜂鸣器。 ③按达林算法计算控制器的输出值。 ④输出值经D/A 转换得到模拟电压值并输出。 ⑤液位信号的电压值经标度转换后，变为液位值存储,送LED 显示。 6
个LED显示如图a所示。LED5显示H或L,LED4为超限指示，LED3~LED0显示液位值，LED1数码管加小数点，显示围为000.0~999.9。 显示器与键盘设置 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0 H 1 9 9. 5 ⑥键盘设定液位的高低报警限。采用4键方式，4个按键的功能如图b所示。显示与键盘循环扫描，无键按下时，LED显示实时液位，右键按下时，进入液位报警限的修改。先按选择键方可进入修改，先按其他3个键无效。进入修改状态后，待修改的显示位LED5闪动，按+或-键可循环选择H或L，同时后4位LED显示对应的液位值。按确认件后调到下一个待修改的显示为LED3并闪动，按+或-键循环修改0~9数字，再按确认键调到下一位置，如此进行，知道4个数字修改完毕后退出修改状态。在修改状态时，若不按确认键，则8秒后退出修改状态。从视觉舒适的角度考虑，数字应为每0.4秒闪动一次。 显示器与键盘设计 选择+ - 确定 ①数据采集：A/D转换，采样周期为10s。
液位控制系统设计 学院： 专业班级： 学生姓名： 指导老师：
液位控制系统设计 本文主要讲了压力传感器实现的液位控制器的设计方法，以单片机为核心。通过外围硬件电路来达到实现控制的目的，根据需要设定液位控制高度，同时具备报警、高度显示等功能，具有与液面不接触的特点，可用于有毒、腐蚀性液体液位的控制，具有较高的研究价值。该控制器不仅可用于学校进行教学研究，还可用于生产实际，是目前比较缺少的一种产品。随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。 。关键词：单片机；水位检测；控制系统；仿真 0 引言 随着微电子工业的迅速发展，单片机控制的智能型控制器广泛应用于电子产品中，为了使学生对单片机控制的智能型控制器有较深的了解。经过综合分析选择了由单片机控制的智能型液位控制器作为研究项目，通过训练充分激发学生分析问题、解决问题和综合应用所学知识的潜能。另外，液位控制在高层小区水塔水位控制，污水处理设备和有毒，腐蚀性液体液位控制中也被广泛应用。通过对模型的设计可很好的延伸到具体应用案例中。中国使用单片机的历史只有短短的30年，在初始的短短五年时间里发展极为迅速。1986 年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，很多地区还成立了单片微型计算机应用协会，那是全国形成的第一次高潮。单片机应用技术飞速发展，我们上因特网输入一个“单片机”的搜索，将会看到上万个介绍单片机的网站，这还不包括国外的。电子界，在2003年7月，https://www.doczj.com/doc/4c9573265.html, （91 猎头网）在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告中，单片机人才的需求量位居第一。大家都有些奇怪一块小小的片子，为何有这样的魔力？我们首先从它的构成说起：单片机，亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。正因为如此他才改变了我的生活它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC 卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。据统计，我国的单片机年容量已达3 亿片，且每年以大约20%的速度增长，但相对于世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地
为了解决零散井站点的天然气和原油在分离过程中，因为不能自动调节和控制分离器内的液位，造成天然气进入储油罐或原油进入气管线的难题，利用分离器现有的部件，通过加装干簧管远传、数显表、记录仪、电磁阀、报警器等仪器，研发制造出了一种分离器液位自动控制系统。该系统具有自动化程度高，实现了分离器自动完成气液分离，连续计量及液位超限报警等功能，避免了现有技术需要人工操作，值班员工24小时盯住液位计进行量油，一旦值班人员精力不集中，将会造成天然气管线内进入液体，储液罐内进入天然气等事故的发生。 关键词：自动控制,信号远传,运行安全,降本增效 在油田开发过程中有大量的区块含油面积小，呈零散分布，区块间生产的油气不能进行汇集处理，只能在井站点自行气液分离，液体进入储液罐，通过罐车外运，天然气除自用外，多余的气量供给附近的用户。 通过人工来调节排液阀门的开度，使分离器进、出液量在相对时间内保持平衡，但因油井生产状态及用户用气量的不同，使分离器进、出液量不平衡，当进液量多，出液量少时，就会发生分离器内的液体进入到天然气管线内，堵塞气线，不但损坏设备造成经济损失，而且降低企业的声誉;当进液量少，出液量多，气、液一同从排液阀中排出，进入到储液罐内，使大量的天然气外泄，既损失了气量又对环境造成污染，还造成了安全隐患。针对以上所述的困难，应研发、设计一种具有高度自动化分离器液位自动控制系统，从而解决现有技术中
的难题。 一、改进思路及方案实施 1.设计思路。 将分离器液体排出阀由普通阀门改为自动控制开关的电磁阀，原来由人工操作控制的分离器液位高度，实现由电信号自动控制，同时该系统具有自动报警功能，在值班室设有报警装置，当分离器计量排液系统不能自动排液，分离器内的液位超过上下警戒位时，报警系统开始启动运行，发出声光警报，提示工人及时进行排除。通过在现有的计量系统基础上进行改动，在实现以上功能的同时，做到既不违反安全规定，又尽量减少投入。 尽量利用分离器现有的磁翻板液位计中的功能，根据磁翻板液位计内的磁浮标随分离器内液位高低发生移动，磁浮标移动到什么位置，就在什么位置发出磁力线的特性，在磁翻板液位计上下计量标高处及在分离器上下液位警戒位处磁感电器元件，当磁浮标达到计量标高时，磁感电器元件在磁浮标磁力线的作用上，通过仪表转换成控制电磁阀的电信号，实现分离器排液阀门根据高度的设定值实现自动开关;如果出现故障不能自行关闭和开启排液阀时，磁浮标将继续上行或下移，到达分离报警高度时，磁感电器元件转变成报警信号，值班室内的警铃或警灯开始运行，警示值班人员去排除故障，故障不排除，警示不停。 2.组成及特征。 分离器液位自动控制系统主要由分离计量系统、信号传输系统、
XXXXXX XXXXXXXXXXXXXX 项目名称 测试方案 XXX公司 二〇XX年X月
文档修改记录
目录 第一章引言............................................. 错误!未定义书签。 编写目的......................................... 错误!未定义书签。 项目背景......................................... 错误!未定义书签。 测试对象及范围................................... 错误!未定义书签。 适用范围......................................... 错误!未定义书签。 参考资料......................................... 错误!未定义书签。第二章测试概述......................................... 错误!未定义书签。 测试环境准备..................................... 错误!未定义书签。 测试环境准备 ................................. 错误!未定义书签。 测试人员准备 ................................. 错误!未定义书签。 测试任务和进度 ............................... 错误!未定义书签。 测试原则......................................... 错误!未定义书签。 测试目的......................................... 错误!未定义书签。 测试方案......................................... 错误!未定义书签。 单项测试 ..................................... 错误!未定义书签。 系统联调测试 ................................. 错误!未定义书签。第三章设备外观测试..................................... 错误!未定义书签。第四章设备加电测试..................................... 错误!未定义书签。第五章硬件性能测试..................................... 错误!未定义书签。 服务器性能测试................................... 错误!未定义书签。 存储性能测试..................................... 错误!未定义书签。 PC性能测试...................................... 错误!未定义书签。 备份软件测试..................................... 错误!未定义书签。第六章测试总结......................................... 错误!未定义书签。
课题名称：水箱水位控制系统设计专业：电气工程及其自动化学号： 姓名：
水箱水位控制系统设计 摘要 本设计主要基于单片机的硬件电路设计,实现一种能够实现水位自动控制、具有自动保护、自动声光报警功能的控制系统。本控制系统由A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、电机驱动部分、电机控制部分等构成。同时对各个部分进行了详细的论述。在设计中对水塔水位控制原理进行分析,选用AT89C51单片机作为控制水塔水位的处理芯片,由AT89C51的P1口直接来控制.设计方案采用模块化程序设计方法,结合程序流程图,编写程序代码,最后利用KEIL公司的u Vision3软件及伟福仿真软件进行仿真实验,达到单片机自动控制水塔水位变化的目的. 关键词：单片机，水塔水位控制原理，AT89C51，伟福仿真软件
目录 前言 (1) 第1章设计内容 (2) 1.1 设计要求 (2) 1.2 方案设计 (2) 第2章硬件电路设计 (3) 2.1 系统框图设计 (3) 2.2 系统原理 (4) 第3章水塔水位控制系统的硬件电路设计 (5) 3.1 水位检测电路 (5) 3.2 水位显示电路 (5) 3.3电机控制电路 (6) 3.4振荡电路和复位电路 (7) 3.5声光报警电路 (7) 第4章软件程序设计 (8) 4.1 系统主程序流程图 (8) 4.2编写C程序 (9) 第5章硬件制作与调试 (10) 结论 (11) 附录 (12) 仿真总图 (12) 源代码 (13)
前言 水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置，在我们的生活中起到了重要的作用，而水基于单片机的水塔水位控制系统使水塔水位自动保持在一定的位置，通过对其水位的控制对外供水，以满足需要。塔里面的水位控制是一个水塔发挥作用的关键。该系统使用水位传感器对水塔水位进行检测并将检测到的信号传给单片机来进行处理，通过调整定时器的定时时间来增大或者缩小占空比，并编写程序加以控制，从而实现电机的调速。最后，使用液晶屏显示当前水位状态以及电动机的转速。该系统通过了报警模块来实现了过低水位蜂鸣器鸣笛报警、过低警戒水位自动处理、正常水位蜂鸣器鸣笛报警以及正常水位处理。本系统适应在不同的用水场合下的用水速度需要，节省工作时间，提高了整体工作的效率，实现水塔水位的自动控制。 液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，人们研制了种类繁多的先进的智能控制器，模糊PID控制器便是其中之一。模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，过渡过程时间大大缩短，超调量减少，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中扮演着十分重要的角色。
东北石油大学 课程设计 2013年7月16日
任务书 课程传感器课程设计 题目储油罐液位检测系统设计 专业学号 主要容： 本文主要是针对类似油罐等封闭式液体的液位的测量，在考虑了各种液位测量方式后，根据前文所述，决定要超声波作为主要手段，采用脉冲回波测量法。综合运用传感器的基本原理绘出装配草图，选择合适的传感器，设计控制电路。绘出硬件电路图，对参数进行计算，确认元器件的工作电流、电压、频率和功耗等参数能满足电路指标的要求，最终完成对储油罐液位的测量。 基本要求： 1、利用已学不同种类传感器，设计储油罐液位测量电路。 2、最终完成对储油罐液位的测量。 主要参考资料： [1]黄贤武，筱霞.传感器原理与应用[M].：电子科技大学,2004. [2]洋.电子制作—电子电路设计与制作[M].：科学,2005.8. [3]国钧，绍业，王凤翥.图书馆目录[M].：高等教育,1957.8. [4]施文康，余晓芬.检测技术[M].：机械工业,2010. 完成期限2013.7.12—2013.7.16 指导教师 专业负责人 2013年7 月16 日
摘要 超声波液位测量是一种非接触式的测量方式,它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的。与其它方法相比(如电磁的或光学的方法),它不受光线、被测对象颜色的影响，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此，研究超声波在高精度测距系统中的应用具有重要的现实意义。试设计储油罐（圆柱体型）液位、温度的实时监测系统。 对现采用的油罐测量技术作对比，选用合适的测量技术，保证原油储罐的安全，降低劳动强度，取得良好的经济效益。 关键词：储油罐；液位测量；仪表；现状
移动APP测试方案及流程 针对app的测试过程和重点关注内容，做以下梳理和总结。 1、首先是测试资源确认及准备 （1）产品需求文档、产品原型图、接口说明文档以及设计说明文档等应齐全； （2）测试设备及工具的准备：IOS和andriod不同版本的真机，以及相关测试工具的准备。 2、测试用例的设计与评审 （1）根据产品需求文档、产品原型图等文档，设计客户端的一般功能测试用例； （2）测试用例评审、修改与完善，评审通过后着手进入正式测试阶段。 3、UI测试 （1）确保手头的原型图与效果图为当前最新版本，符合产品经理及用户要求； （2）测试过程中一切以效果图为准，若有用户体验方面的建议，可以先以邮件的形式与产品经理确认，确认通过后，可以正式向开发提出用户体验方面的问题； （3）由于测试环境中的数据为模拟数据，测试时必须预先考虑到正式环境中可能出现的数据类型。 4、功能测试 （1）功能测试时主要依据编写的功能测试用例进行软件功能的遍历； （2）涉及的测试主要包括基本功能测试，安装、卸载、运行测试，异常处理（包括网络突然断开或者网速过慢、机器内存不足等异常情况的处理）测试。 5、中断测试 （1）软件运行过程中接电话、收短信、锁屏、闹铃、充电，收到通知提醒后再使用软件，软件应仍可正常运行使用； （2）软件运行时，由前台切换到后台，再切回前台后，应仍可正常运行使用。 6、兼容性及适配测试 （1）硬件的适配：不同手机厂商、硬件性能，不同屏幕大小的适配； （2）OS版本的兼容：IOS6-9；Andriod3以上等，如果用了一些新的API在老的系统上不支持会导致crash； （3）不同分辨率屏幕的适配：移动设备的分辨率多种多样，如果app没有做比较合适的处理就可能会显示不好，甚至影响功能的操作。