高精度光纖液位傳感器的研究.pdf

1、該文提出了一種新型的高精度光纖液位傳感器,能夠實現(xiàn)對苯、汽油、柴油等石油化工材料的定點測量和連續(xù)測量.該傳感器系統(tǒng)采用針式單光纖結構的傳感頭,使得系統(tǒng)具有結構簡單、高精度、高靈敏度、無漂移等優(yōu)點,其液位測量精度可達±0.5mm,最大光調制深度為21dB.該傳感器可廣泛應用于石油化工系統(tǒng)的多種液體的液位控制和測量,特別適用于小型容器的液位精確計量.論文從理論和實驗上分別對基于受抑全內反射原理的單光纖傳感頭進行了分析.論文提出并比較了兩種制

2、作單光纖傳感頭的方法:電弧拉制法和光纖研磨法;利用光線追跡法建造了單光纖傳感頭的數(shù)學模型.理論和實驗的結果表明,頂角處于90°左右的光纖尖具有最大的光調制深度.該論文研究了影響傳感器工作壽命的傳感頭污染問題.分析了光纖尖在水中和在油中兩種不同的污染情況.提出了傳感頭制作的改進方案,即采用溶膠--凝膠法在光纖尖上鍍一層TiO<,2>膜來提高光纖尖的抗污染能力.在水中的實驗表明,鍍TiO<,2>膜后的光纖尖比鍍膜前其抗污染能力有很大的提高.