基于激光三角法液位檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、在生產(chǎn)和測量系統(tǒng)中，液位是個很重要的檢測和控制參數(shù)，其測量精度直接影響系統(tǒng)的運行效果。液位測量在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在測量中，液位表面波動是直接影響測量精度的重要因素。波動是液體表面運動的基本形式，它是一種隨機運動現(xiàn)象，難以確定具體時刻波動的規(guī)律。這種隨機的波動現(xiàn)象加大了對液面位置高精度檢測的難度。
　　 本文主要研究基于面陣CCD的激光三角法液位檢測方法，研究設(shè)計了基于面陣CCD的激光三角液位檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案，本系統(tǒng)主

2、要分為光路系統(tǒng)和檢測信號處理系統(tǒng)。
　　 在光路系統(tǒng)方面，本文對傳統(tǒng)的激光三角法光路形式進行了詳細的介紹和對比，根據(jù)條件選擇了斜射式的激光三角法光路。提出了一種用網(wǎng)格狀激光作為入射光源的方法。在信號處理系統(tǒng)方面，首先，采用霍夫變換對面陣CCD采集的反射激光圖像進行圖形檢測，對圖像進行霍夫變換之前對其進行二值化和邊緣提取預(yù)處理，選擇Prewitt算子來進行邊緣提取。其次，將霍夫變換作用于對液面位置信號參數(shù)的提取上，分別對單激光線作

3、為入射光源的靜止液面檢測信號和網(wǎng)格狀激光的靜止液面檢測信號進行參數(shù)提取，驗證了等間隔正交網(wǎng)格狀激光比單激光線有更好的分辨率和抑制干擾的能力。最后，針對波動影響液位檢測精度的問題，本文提出將自適應(yīng)噪聲對消方法應(yīng)用于抑制液位波動噪聲上，并通過數(shù)字高通濾波器提取自適應(yīng)對消系統(tǒng)參考信號。在MATLAB環(huán)境下設(shè)計了Butterworth數(shù)字高通ⅡR濾波器，并對基于Butterworth數(shù)字高通ⅡR濾波器的液位波動噪聲對消系統(tǒng)進行仿真實驗，結(jié)果表明