光纤光栅液位传感器设计及其灵敏度分析
2021-11-06杨才千唐人杰
仪表技术与传感器 2021年10期
关键词:液位
杨才千,唐人杰,文 峰,杨 宁,李 帅,周 正
(1.东南大学土木工程学院,江苏南京 210096;2.湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭 411105;3.山东航天电子技术研究所,山东烟台 264670)
0 引言
液位监测是过程控制中的重要参数,在工业生产及日常生活得到了广泛应用。如探测石油化浆液面、化学储藏罐内的液体平面、监测汽油、柴油存储罐中的油位高度等。而在航空航天领域的液位测量中,由于其工作环境及测量精度的要求,对液位传感器不但要求精度高,而且要能承受恶劣环境的影响还能保持持续传感的能力,对安全性、强度及可靠度都有较高的要求。
布拉格光纤光栅(FBG)具有抗电磁干扰、抗辐射、抗腐蚀、耐高低温、不可燃,以及体积小、质量轻、柔韧性好等诸多优点,被广泛应用于传感领域,也受到了国内外诸多学者的关注和研究,测量方法不断在改进。殷小峰[1]等对弹性膜片进行封装,研制出了一种压力增敏FBG传感器。付华[2]等提出了一种自参照型POF耦合传感器,利用耦合比K可以识别所测液体,并区分气液体间的变化。赵呈锐[3]等提出了一种基于菲涅尔定律的光纤液位测量方法,利用介质折射率对双光纤光耦合效率的影响,可以实现对燃油的安全测量。张玉[4-5]等也对光纤液位传感器探头的光学特性进行了分离,论述了光纤传感探头和光源对传感器性能的影响,并分析了相应的光学和抗腐蚀特性。A. Kazemi[6]等提出了基于光纤长周期光栅(LPG)和基于全内反射(TIR)两种液位传感技术的光纤液位检测系统。……
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