光纤液位传感技术研究进展与趋势.pdf

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1、j2016年第3一5镣卷～第i期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)述与评DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)01-0001-03—论光纤液位传感技术研究进展与趋势侯钰龙，刘文怡，张会新，苏珊，刘佳，赵利辉，(1．中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西太原030051：2．中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原030051；3．北京航空航天大学惯性技术重点实验室。北京100191：4．北京航空航天大学精密光机电一体化教育部重点实验室，北京100191)摘要：介绍了光纤液位传

2、感器相较于普通液位传感器的特点和优势，梳理光纤液位传感技术发展脉络，简单介绍其分类。针对静态与动态应用场景下的光纤液位测量技术展开分析，列举了国内外有代表性的最新研究成果，并对未来发展趋势进行展望。关键词：光纤传感器；液位检测；动态测试中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)01-0001-03ResearchprogressandtrendsofopticalfiberliquidlevelsensingtechnologiesHOUYu．1ong，，LIUWen．yi，，ZHANGHui．xin。，，SUShan，，LIU

3、Jia，．ZHAOLi．hui，(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．NationalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology，Taiyuan030051，China；3．ScienceandTechnologyonInertialLaboratory，BeihangUniversity，Beijing1

4、00191，China；4．KeyLaboratoryofPrecisionOpto—mechatronicsTechnology，MinistryofEducation，BeihangUniversity，BeUing100191，China)Abstract：Comparingwithnormalliquidlevelsensors，characteristicsandadvantagesoffiberliquidlevelsensorareintroduced，technicalofthetechnologyanditsclassificationaresim

5、plyilluminated．Theopticalfiberliquidlevelmeasuringtechnologiesfordifferentapplicationsofstaticanddynamicconditionsareanalyzedbyup-to·dateresearchworks，anddevelopmenttrendsinthefatureareprospected．Keywords：opticalfibersensor；liquidleveldetection；dynamictest0引言本文简单梳理光纤液位传感器的发展脉络，针对最新液位传感

6、技术主要用于液体原料或制品的存储和运输研究成果展开介绍，分析光纤液位传感技术发展所面临的过程中的液位监测，以及用于飞机燃油系统的液位测量难题，并对其发展趋势进行展望。等，在石油、化工、航天等领域内具有十分广泛的应用需求。1光纤液位传感器的分类但同时液位传感器的使用环境异常复杂，经常需要在强电按照传统分类方式，光纤液位传感器可以分为本征和磁干扰、易燃易爆、腐蚀性、低温等特殊环境下使用，对传感非本征两类。非本征型是利用光纤作为信号传输介质，传器的适应能力提出了诸多苛刻的要求。与其它相对成熟的感实际上是通过外加的调制装置来实现，如3EFL-I系列液位传感技术相比，诸如电容

7、式、磁致伸缩式、超声波光纤液位变送器。这一类传感器设计主要出现于本世式等，光纤液位传感器设计最为灵活，种类多且各具特纪初期，常常需要浮筒，光码变送器及复杂的机械运动机点，能够满足复杂多变甚至是恶劣环境下的液位测量需求。构，虽然该类传感器可实现较大测量范围，但精度不高，实由于光纤传感器所体现出的免疫电磁干扰、抗腐蚀、质量时眭较差，系统复杂且体积庞大。本征型是指利用光纤轻、体积小、测量精度高等优势，吸引了该领域研究者更多自身作为液位传感器，主要包括压强敏感型、受抑全内反射的关注。型、光时域反射(OTDR)型、长周期光纤光栅型等。收稿日期：2O15_o2一l1基金项目