3、智能声学水位传感器工作原理

工作原理系统框图如图3。

在智能声学水位传感器工作中，用户可以根据实际需要选择安装不同个数的温度传感器。为了便于互换和维护，每个DS1820有独自的单线接口与微处理器连接通讯。智能声学水位传感器可以挂接1～8个温度传感器。

当传感器测量至水面距离时，如果是声程范围内温度均匀或对精度要求较低时，可以不使用温度传感器，通过自校准技术直接测量水位，因为校准管距离 L。为已知，测得 t 0 、 t 之后，根据公式（3）即可算出声程 L ，再由公式（4）得出水位 。

如果声程范围内温度不均匀，就会产生测量误差，上述方法将不能满足精度要求。

所以，为了提高水位测量的准确度，采集水位（声程）的同时，还要采集声程数点的温度值，在数据处理时可以对水位测量值进行温度补偿，减小温度梯度造成的测量误差，提高测量准确度。

具体计算步骤如下：

声程内平均温度：

T a = a 1 T 1 + a 2 T 2 +...+ a n T n (6)

式中： a i : 声程内第 i 个温度因子（与现场安装位置等有关；用户可以根据实际比测作出修正）

T i : 声程内第 i 个温度传感器温度值

n : 声程内温度传感器个数

将平均温度代入公式（5），算出平均声速 c 0 、 c , 根据公式（2）即可算出声程 L，再由公式（4）得出水位 。