光纤传感器在液位检测中的应用

企业中,液位作为一个主要热工参数,其常用的检测方法有多种,但随着科技的进步,人们生活空间的扩大,需要液位检测的地方越来越多,环境越来越复杂,技术要求也越高,为此先进的检测技术和仪器随之出现,如光纤传感器、微波传感器等,这里以光纤液位传感器为例,介绍光纤的结构、原理、液位检测方法及应用。     

浮子式光纤液位传感器的液位测量

本文向大家介绍一种新型液位传感器——浮子式光纤液位传感器的传感原理及液位测量过程,同时对测量信号的处理作了详细的分析。     

光纤液位仪发射-接收机设计

基于光弹效应，研制了ＩＭ８５－Ⅰ 型光纤液位仪。其传感器内采用光桥式补偿光路，可以克服各种外界因素对测量产生的不利影响。根据补偿结构的要求，其发射－接收机采用双光源交替发光，双探测器同时探测的工作方式。但光源光谱稳定性和光电探测器光电转换的线性对测量结果都会有影响．分析表明：选择发光二极管作光源，硅ＰＩＮ管作探测器．采用Ⅰ－Ｖ光电转换方式，可以满足没计要求。仪器的精度为０．２％．     

具有参考信号的反射式光纤液位传感器

描述了一种具有参考信号的反射式光纤液位传感器,它是利用光纤的输光反射原理测量液痊。一根光纤将一束光投射到油面,另一根光纤接收从油面反射回的光,再用一根参考光纤沿着与发送、接收光纤同样的路径传输由发光二极管ＬＥＤ发出的光。再通过反射信号与参考信号的比值运算,有效消除了由于非测量的光强度变化造成的干扰。该液位传感器的测量距离范围是７０ｍｍ～１７０ｍｍ,精度可达１％。     

光纤电压传感器光路系统误差分析

研究了光纤电压传感器光路系统中光源、光纤、电光晶体和光电探测器对测量误差的影响结果表明,采用谱线宽度窄、温度漂移小的光源,可减小电光效应的相位延迟误差;采用单模光纤有利于提高信噪比;采用多次提拉的纯净BGO晶体,可抑制双折射的影响;采用暗电流小、线性度好的光电探测器,有利于减小传感器的漂移,改善传感器的线性度．     

光纤电压传感器光路系统误差分析

研究了光纤电压传感器光路系统中光源、光纤、电光晶体和光电探测器对测量误差的影响．结果表明。采用谱线宽度窄、温度漂移小的光源,可减小电光效应的相位延迟误差;采用单模光纤有利于提高信噪比;采用多次提拉的纯净BGO晶体,可抑制双折射的影响;采用暗电流小、线性度好的光电探测器,有利于减小传感器的漂移,改善传感器的线性度．     

光纤浮球液位变送器的研究

~~图 2　光学编码器的结构　　传感器光学系统由一根光缆 (内含 4根光行 )、两组固化的聚焦式光纤探头、4个光纤连接器及光码盘组成 .输入光纤和输出光纤的端面分别固定在两个聚焦透镜的焦点上 ,聚焦透镜之间就形成了平行光 .光码盘是一个沿圆周刻出与液位变化对应 1 0 0个齿孔的薄盘 ,当光码盘因被测液位的变化而转动时 ,对两个光纤探头内的红外光分别进行调制即遮挡或通过 ,形成光脉冲 .调制后的两组光信号返回各自的光纤 ,沿光缆传输回控制室的二次仪表 .之所以要采用两路光纤探头 ,是因为不仅要记录液位变化的大小 ,而且要判断液位变化…     

基于光纤光栅传感器的变压器储油柜油位计研究

常规电力变压器储油柜油位采用电信号传感器进行监测,传感器信号易受变压器高电压、大电流等复杂电磁环境的干扰,针对上述不足,研究了一种基于光纤光栅传感器的变压器储油柜油位计,即光纤光栅油位计.该光纤光栅油位计主要由光纤光栅传感器和C型弹簧管组成,利用光纤光栅对应变的传感特性、液体压强与液位高度的关系实现储油柜油位的监测,是一种能有效提高变压器稳定运行的非电量监测方法.结果表明:光纤光栅油位计中心波长偏移量与储油柜油位变化呈良好的线性关系,线性拟合度均值为0.9996,灵敏度均值为4.7472 pm/dm,能够满足变压器储油柜油位的监测要求.     

光纤布拉格光栅渗压传感器设计

为实现对尾矿库的安全渗压实时监测,设计了一种波纹膜片结构封装的光纤布拉格光栅渗压传感器,通过材料及温度光栅双温度补偿,剔除了环境温度的影响。实测结果表明,该光纤光栅传感器量程为0~20 k Pa,压力灵敏度为27.8 pm/k Pa,线性拟合度达到0.999 99,适用于液位小范围变化的高精度检测。在尾矿库浸润线检测中的应用表明,传感器精度高,重复性好。     

悬臂梁式双光纤光栅应力传感器的研究

本文研究悬臂梁式双光纤光栅应力传感器,该传感器利用悬臂梁式探头结构,把外界应力变化转化为双光纤布拉格光栅的波长差.当双光栅粘贴于悬臂梁两侧时,双光纤光栅反射谱在外力的作用下反向漂移,外界应力与波长差呈线性关系.为减小波长差,将双光纤光栅粘贴于悬臂梁同侧,双光纤光栅反射谱在外力作用下同向漂移.通过选取适合的双光纤光栅,外界应力与探测器探测到的拍频信号频率呈线性关系,可实现对外界应力的动态测量.     

光纤液位传感器-油罐贮量计量新技术

光纤液位传感器—油罐贮量计量新技术孙长森丁建华于清旭林钧岫（大连理工大学应用物理研究所１１６０２４）在石油化工行业，油罐贮量的精确计量总是在高等级的防爆要求下进行的。目前，市场上众多的电子、机械类传感器难以满足这一要求，因此实现安全准确的计量是一项重...     

一种非接触式液位检测控制系统的设计与分析

文章主要介绍非接触式液位检测控制系统在工业液位检测中的应用及实现,由于非接触式液位传感器使用光电式传感器,因此,介绍了光电式传感器在工业液位检测中的设计和应用及制作,并对它的响应度、噪声误差分析。     

基于波长位移光纤的~(232)Th+ZnS(Ag)闪烁体中子探测器

闪烁体光纤探测器是近年来发展起来的一种可用于中子测量的新型探测器,为了提高闪烁体光纤探测器的中子探测效率,该文以~(232) Th+ZnS(Ag)为探测器材料,利用波长位移光纤代替普通光纤收集和传输信号,并对改进的探测器的探测效率进行了理论分析和实验验证。研究结果表明:波长位移光纤探测器的计数率约为普通光纤的1.7倍。该探测器应用于加速器驱动次临界系统的中子探测,获得了次临界反应堆实验装置中子的分布变化规律,与计算结果较为一致。     

新型防爆光纤液位检测系统的研制

设计了一种新型本安防爆光纤传感器，测量易燃易爆液体贮罐液面高度，从而确定不同时刻的液体贮存量，光纤感应采集传输液位高度和变化方向信号，经光电转换、信号放大、CPLD数据处理后，将信号输入到计算机进行计算管理，显示并打印出易燃易爆液体输出或输入和库存量，这种系统特别适用于石油化工等领域的液位检测。     

基于电容式传感器的载重汽车燃油液位测量方法

针对传统的浮子-可变电阻方法测量燃油量的缺陷,提出了一种基于电容式传感器的燃油量液位测量方法,根据燃油液位与电容传感器的电容值成良好的线性关系测量液位。实验室测量结果表明,采用该方法燃油液位和传感器电容具有较好的线性度,测量误差小于±5%,耗电量低,使用寿命长。     

紫外吸收光谱式SO2光纤传感器的设计

以电化学传感器为核心的便携式烟气监测系统在使用中易受其他气体的干扰,造成监测结果误差较大;本文将反射式光纤传感技术、紫外吸收光谱方法、光纤光谱仪和计算机数据处理技术相结合,设计出能检测SO2气体的便携式烟气检测系统,经分析光电探测器的暗电流限制最低检测限,SO2检测限分别为2 mg/m3.     

超声液位传感器有限元模型及其声学特性分析

运用ANSYS有限元软件建立超声液位传感器有限元模型,利用其谐波响应、瞬态响应分析技术分析了超声液位传感器声学特性．阐明了超声液位传感器声学特性分析的有限元理论,给出了建模过程若干关键问题的解决方法．研究了保护膜厚度、材料及压电元件的电学品质因数对传感器声学特性的影响,并通过实验验证了谐振频率和最大发射电压响应的仿真计算结果的合理性．由此可见,所建立的分析模型可较准确地对超声液位传感器的声学特性进行仿真模拟,为该传感器的优化设计提供了一种有效的方法．     

基于磁致伸缩效应的液体密度在线测量方法

在分析磁致伸缩液位传感器工作原理基础上，针对磁致伸缩液位计不能进行密度测量的问题，提出多浮子相对位移测量法，在磁致伸缩液位计上实现了液体密度的在线高精度测量。同时分析了被测介质密度的变化对液位测量精度的影响，给出了液位测量的密度校正方法，进一步提高了磁致伸缩液位传感器的液位测量精度。     

光纤报警探测器的应用研究

本文研究了光纤报警探测器的机构原理及应用,主要内容包主动式红外报警探测器、被动式红外报警探测器、光纤报警探测器的原理,并就误警原因、防误警措施进行了分析,设计了各种类型的报警探测器安装布局方式,指出了使用注意事项等。     

火力发电厂线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器的比较

分析了火力发电厂中电缆着火的原因,介绍了火灾探测报警方法,对火灾探测报警中常用的模拟量线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器各自的特点进行了对比,结论是分布式光纤线型感温探测器最终将取代传统的模拟量线型感温探测器。