基于激光三角法液位檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、在生產(chǎn)和測(cè)量系統(tǒng)中，液位是個(gè)很重要的檢測(cè)和控制參數(shù)，其測(cè)量精度直接影響系統(tǒng)的運(yùn)行效果。液位測(cè)量在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在測(cè)量中，液位表面波動(dòng)是直接影響測(cè)量精度的重要因素。波動(dòng)是液體表面運(yùn)動(dòng)的基本形式，它是一種隨機(jī)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，難以確定具體時(shí)刻波動(dòng)的規(guī)律。這種隨機(jī)的波動(dòng)現(xiàn)象加大了對(duì)液面位置高精度檢測(cè)的難度。
　　 本文主要研究基于面陣CCD的激光三角法液位檢測(cè)方法，研究設(shè)計(jì)了基于面陣CCD的激光三角液位檢測(cè)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(cè)信號(hào)處理系統(tǒng)。
　　 在光路系統(tǒng)方面，本文對(duì)傳統(tǒng)的激光三角法光路形式進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和對(duì)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(hào)處理系統(tǒng)方面，首先，采用霍夫變換對(duì)面陣CCD采集的反射激光圖像進(jìn)行圖形檢測(cè)，對(duì)圖像進(jìn)行霍夫變換之前對(duì)其進(jìn)行二值化和邊緣提取預(yù)處理，選擇Prewitt算子來進(jìn)行邊緣提取。其次，將霍夫變換作用于對(duì)液面位置信號(hào)參數(shù)的提取上，分別對(duì)單激光線作

3、為入射光源的靜止液面檢測(cè)信號(hào)和網(wǎng)格狀激光的靜止液面檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行參數(shù)提取，驗(yàn)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(duì)波動(dòng)影響液位檢測(cè)精度的問題，本文提出將自適應(yīng)噪聲對(duì)消方法應(yīng)用于抑制液位波動(dòng)噪聲上，并通過數(shù)字高通濾波器提取自適應(yīng)對(duì)消系統(tǒng)參考信號(hào)。在MATLAB環(huán)境下設(shè)計(jì)了Butterworth數(shù)字高通ⅡR濾波器，并對(duì)基于Butterworth數(shù)字高通ⅡR濾波器的液位波動(dòng)噪聲對(duì)消系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明