华广光纤传感器论文

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1、压力式光纤液位传感器【摘要】木文简述了压力式传光纤液位传感器的工作原理以及几种压力式光纤液位传感器的结构和工作原理以及压力式传感器的发展方向【关键字】光纤液位1引言由于液位测量屮被测介质种类繁多、介质的物理化学性质极其复杂、现场工作条件恶劣等,因此出现了各种各样的液位传感器，这些液位传感器的测量原理和方法各有其优缺点。与传统的液位传感器相比，光纤液位传感器具有如下优点：（1）耐高温高压、抗电磁干扰、抗环境噪声、抗电气绝缘性好，在易燃、易爆环境下安全可靠；（2）频带宽、动态范用广，灵敏度高；（3）便于远距离测量和控制；（

2、4）体积小、质量轻、安装简单、造价低。2基本原理压力式光纤液位传感器的基本结构是将某种类型的光纤压力传感器的压敏元件置于被测液体容器的底部，根据所测压力的人小即对算出相应的液位。液面高度II与具对应液体深处的静压强P之间的关系由式（1）给出：P=PgH（1）式中P是液体的密度，g是重力加速度。如10m水（P二1）深处的压强为1个大气压（9.81N/cm~0.IMP",10m石油（P二0.65）深处的压强为0.65大气压（6.377N/cm2）,10m盐水溶液（P=1.3）压强等于1.3个大气压（12.75N/cm2）o

3、由于高密度液体产主压力较高，所以采用这种原理测液位高密度液体的测量准确度比低密度液体要高。3压力式光纤液位传感器（1）压力膜微位移式光纤液位传感器这种液位传感器一般由压力应变膜与反射式光纤微位移探头构成。压力应变膜通常是平面形的，但対光纤微位移探头來说，平血形应变膜対常见液深（如几米深）压力产生的位移太小，如果应变膜制作成波纹形状，则可极大地提高其响应灵敏度及线形度。这种传感器的光纤导光头可改进为图1所示结构。LlL2图1光纤导光头端面排列图选取大芯径200um的多膜光纤,1小L为两组探测器发光光路;PDi、PD2为接

4、收反射光的光纤；屮间三根为定位光纤。这种结构具有光强起伏补偿功能，补偿了光源强度的变化、光纤传输过程中的光功率损耗以及反射膜片反射率的变化对传感器的影响，克服了山于这些因素所造成的测量误差，提高了测量精度。如果采取对称式结构，述町以补偿温度变化的影响。（2）光纤微弯压力式液位传感器这是利用压力使光纤变形,进而影响光纤屮传输光强度的一种液压型光纤液位传感器。该传感器的核心部分是光纤变形器，如图2所示。压力式光纤液位传感器【摘要】木文简述了压力式传光纤液位传感器的工作原理以及几种压力式光纤液位传感器的结构和工作原理以及压力

5、式传感器的发展方向【关键字】光纤液位1引言由于液位测量屮被测介质种类繁多、介质的物理化学性质极其复杂、现场工作条件恶劣等,因此出现了各种各样的液位传感器，这些液位传感器的测量原理和方法各有其优缺点。与传统的液位传感器相比，光纤液位传感器具有如下优点：（1）耐高温高压、抗电磁干扰、抗环境噪声、抗电气绝缘性好，在易燃、易爆环境下安全可靠；（2）频带宽、动态范用广，灵敏度高；（3）便于远距离测量和控制；（4）体积小、质量轻、安装简单、造价低。2基本原理压力式光纤液位传感器的基本结构是将某种类型的光纤压力传感器的压敏元件置于被

6、测液体容器的底部，根据所测压力的人小即对算出相应的液位。液面高度II与具对应液体深处的静压强P之间的关系由式（1）给出：P=PgH（1）式中P是液体的密度，g是重力加速度。如10m水（P二1）深处的压强为1个大气压（9.81N/cm~0.IMP",10m石油（P二0.65）深处的压强为0.65大气压（6.377N/cm2）,10m盐水溶液（P=1.3）压强等于1.3个大气压（12.75N/cm2）o由于高密度液体产主压力较高，所以采用这种原理测液位高密度液体的测量准确度比低密度液体要高。3压力式光纤液位传感器（1）压力

7、膜微位移式光纤液位传感器这种液位传感器一般由压力应变膜与反射式光纤微位移探头构成。压力应变膜通常是平面形的，但対光纤微位移探头來说，平血形应变膜対常见液深（如几米深）压力产生的位移太小，如果应变膜制作成波纹形状，则可极大地提高其响应灵敏度及线形度。这种传感器的光纤导光头可改进为图1所示结构。LlL2图1光纤导光头端面排列图选取大芯径200um的多膜光纤,1小L为两组探测器发光光路;PDi、PD2为接收反射光的光纤；屮间三根为定位光纤。这种结构具有光强起伏补偿功能，补偿了光源强度的变化、光纤传输过程中的光功率损耗以及反射

8、膜片反射率的变化对传感器的影响，克服了山于这些因素所造成的测量误差，提高了测量精度。如果采取对称式结构，述町以补偿温度变化的影响。（2）光纤微弯压力式液位传感器这是利用压力使光纤变形,进而影响光纤屮传输光强度的一种液压型光纤液位传感器。该传感器的核心部分是光纤变形器，如图2所示。油蜂传感光纤图2利用比纤微弯持性制成的光纤液位传感器