李　凯, 蔡　陈, 赵振刚, 梁仕斌, 李　川

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500;2.云南电网有限责任公司 电力科学研究院 研究生工作站,云南 昆明650217;3.云南电力试验研究院(集团)有限公司,云南 昆明 650217)



光纤Bragg光栅可变灵敏度液位传感器设计*

李凯1,2, 蔡陈1, 赵振刚1, 梁仕斌3, 李川1

(1.昆明理工大学 信息工程与自动化学院,云南 昆明 650500;2.云南电网有限责任公司 电力科学研究院 研究生工作站,云南 昆明650217;3.云南电力试验研究院(集团)有限公司,云南 昆明 650217)

摘要:为了实现对液位的多灵敏度状态下监测，设计了一种利用光纤Bragg光栅(FBG)的可变灵敏度液位传感探头。将薄膜片上的液体压力通过传压杆传送给悬臂梁，将FBG粘贴于悬臂梁上表面，利用灵敏度变换阀改变悬臂梁长度而改变传感器的灵敏度。对悬臂梁进行有限元仿真优化计算，得到悬臂梁的变形特性。悬臂梁长度分别调节为100,90,80 mm状态下，最大变形出现在悬臂梁尖端，分别为4.266,3.457，2.736 mm，裸光栅粘贴处，对应的灵敏度分别为2.0,1.5,1.0 mm/m，实现灵敏度变换。

关键词:液位; 传感器; 有限元; 光纤Bragg光栅; 可变灵敏度

0引言

工业中如储油罐等，对于液位的测定十分普遍，而由于工业环境较为复杂，所以，利用光纤Bragg光栅(FBG)进行液位测定，不仅能够抵抗外界的电磁和噪声干扰，还可以有效避免带电测定带来的安全问题，因此，工业中可以利用FBG对液位进行有效测定。殷小峰等人对弹性膜片进行封装，研制出了一种压力增敏FBG传感器，并对其进行了测试，得到传感器的参数特性[1]。……