光纤液位传感器

光纤液位传感器ＡｎｂｏＷａｎｇ等１．前言液位测量在工业中获得了广泛的需求，尤其在石油和化学处理工业中。有时，有必要采用无电流传感触头这种安全方法来测量易燃液体的液位。液位测量可分为连续液位测量、离散液位测量和点液位测量。在近十五年期间，已经研制成功了...     

高精度连续型光纤F-P腔液位传感器

提出一种基于光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)腔干涉仪原理的高精度连续型光纤液位传感器,它根据不同的液体高度产生不同的压强的原理实现液位测量。传感器通过MEMS技术和微光结构加工工艺研制,确保了传感器各项设计要求;系统采用双通道补偿光路以及双路输出比值为信号的处理方式,有效降低了环境因素的影响;利用低双折射单模光纤结合消偏技术,大幅减少了光路中“寄生干涉”和“偏振诱导信号衰落”对光纤F-P传感器测量精度的影响。实验表明,该传感器的灵敏度为0.8mV/mm,测量精度为<±2mm,分辨力为<±1mm,系列样品中最大量程可达30m,而且结构简单,安装方便。     

光纤燃油液位传感器研究现状

液位测量传感器是飞机燃油测量系统中的重要组成部分。光纤燃油液位传感器因其本质安全的特性而在飞机燃油液位测量领域备受关注。根据被测对象对光的调制形式不同,将光纤液位传感器分为光强调制型和波长调制型两类,总结各种传感器的原理和应用现状,讨论不同类型传感器的性能和优缺点,并对今后的发展方向做出展望。     

多点感温式液位传感器的研究

液位测量的方法很多,针对传统液位传感器难以实现准确可靠的液位测量,提出了一种多点感温式液位传感器。它是基于发热体在气(汽)体和液体中放热系数差异显著的特点,设计的一种变液位测量为温差测量的传感器。实验表明,研制的多点感温式液位传感器原理正确,结构可行,性能可靠,可承受高温、高压,能够准确地判断出液气(汽)界面,有必要推广到压力容器内应用。     

光纤液位检测系统研制成功

南京航空航天大学研制成功光纤波位检测（报警、显示或控制）系统。该系统适用于任何液体，如：水、各种石油化工油料及动植物油等波位高限和低限的检测、报警和显示，特别适用于易燃、易爆、具有腐蚀性及高温液体液位的场合，以安全可靠地实现液体的充液和排放的控制。该系统由光纤液位传感器和双液位电子报警装置（或显示装置、控制执行机构）组成。其中传感器采用了现代高技术的光纤传感技术，使其具有灵敏度高、响应速度快、防爆、防燃、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温高压和便于远距离检测等优点。在充液或排液过程中，当液面．上升到高液…     

静压压力传感器在测量液体重量上的应用

静压压力传感器用于液体和浆料的静压测量,同时能测量出液体的液位、质量和体积,本文主要介绍静压压力传感器在测量不规则容器内液体重量方面的应用。     

流量计现场检定方法及自动检定系统

介绍设计及构建的流量计现场检定方法及检定系统,在线检测被检定流量计内液体温度以及标准金属量器内的液体温度、液体密度、液体体积和几何中心处压力;计算标准金属量器内液体经过温度修正后的液体体积;检测在检测过程中挥发的油气体积及质量;计算实际液体质量或体积与被检定流量计现场示值的相对误差。检定系统包括控制器、数据采集单元、标准金属量器、高精度质量流量计、磁致伸缩液位传感器、温度传感器、密度传感器、压力传感器、溢流报警器和打印机。在标准金属量器的计量颈内安装高精度磁致伸缩液位传感器,用于测量计量颈处的液位高度,得出一定容积值,通过在线温度传感器的测量与修正,引入在线密度检测,检测精度和测量效率高。     

柔性极板电容式液位传感器的研究和应用

目的 为了解决传统硬质极板电容式液位传感器在曲面容器上性能不佳的问题.方法 从寄生电容的基本原理出发,研发一种可以包覆于圆柱面容器的柔性极板电容式液位传感器,建立液位与电容量间的数学关系,完成相应的软、硬件设计,通过STM32与柔性极板电容式液位传感器之间的I2C通信,实现液位传感器的在线水位检测,完成传感器性能测试实验,包括线性度、重复性、迟滞特性,并提出一种基于该传感器的流量测量方法.结果 该传感器工作稳定,具有良好线性度,重复性误差为2.70％,在有效测量范围的迟滞特性参数都小于1.69％.结论 该柔性极板电容式液位传感器安装使用便捷、与容器外壁贴合度较好,且测量结果不受容器水平横截面积、待测液体成分的限制,可以实时监测连续液位的变化.制作的传感器可以用在直径20 mm和更小的待测容器上,也可用作微小流量测量.     

加热式热电偶液位测量传感器的研究

压力容器内的水位是反应堆运行中的重要参数,针对传统的传感器难以实现液位测量,提出了一种加热式热电偶传感器, 它是基于发热体在气(汽)体和液体中放热系数的显著差异,研制的一种变液位测量为温差测量的加热式铠装热电偶.试验表明,液位测量传感器原理正确,结构可行,性能可靠,能够准确的判断出液气(汽)界面的位置,推广该传感器在压力容器内应用很有必要.     

利用电容式传感器测量液位的研究

采用差动电容差压传感器测量液体的压力,利用液体的压力公式计算液位,设计了一种便携式低功耗液位仪。该仪器可以实现液位信号的采集和运算,同时还配有温度检测系统,通过软件编程对液位进行温度补偿,同时计算出液位值,最后结果由LCD显示。     

光纤液位仪应用于顶罐的研究

近年来，基于光弹效应的光纤液位传感器发展迅速。其传感器内采用光桥补偿光路，可以克服多种外界因素对测量产生的不利影响．但由于它的绝对压强测量原理，致使它在浮顶油罐上的应用一直是人们所关注的问题．本文从理论和实验两方面证明，在浮顶罐的液位测量中，运用ＩＭ８５－Ｉ型光纤液位仪，可以获得与开顶罐相同的测量精度．而与浮顶的重量及浮顶与罐壁的摩擦力无关．     

可测速的智能超声波液位仪

利用一对超声波传感器，一个安置在封闭罐外的底部，用来测量罐内液体的液位，一个安置在罐外的侧壁上，用来测定罐内液体中超声波的传播速度，这样对任何液体且不论温度如何变化，都能准确测出超声波在液体中的传播速度，并根据这一速度准确测出液位的高度。由于是直接测速方式，提高了测量精度，避免了采用热敏电阻测温补偿方式带来的滞后现象。     

基于激光和机器视觉的微量液体容量计量方法

针对玻璃量器的液体容量计量,提出一种基于激光和机器视觉技术的液位测量方法。建立了标准玻璃量器液位高度和容量对应关系的容积表,通过测量得到液位高度就能得到对应的液体体积值;采用数字图像处理等技术,使用高精度摄像头和图像处理软件,提取特征元素,实现玻璃量器中液体体积的高精度测量。设计了和静力衡量法的比对试验进行方法验证,对于100mL的玻璃量器,测量装置引用误差优于0.2%,拟合算法的扩展不确定度为0.137%(k=2),测量重复性为0.08%。     

磁致伸缩液位传感器在精确测量油罐油量中的应用

本文介绍发达国家在油罐油量计量中,已普遍采用的磁致伸缩液位传感器以及它的应用情况。国产的磁致伸缩液位传感器的非线性误差已优于±0.05%FS;重复性优于0.002%FS,因而在油罐油量计量中推广应用,能大大提高油罐油量计量的准确度,具有广阔的前景。一、磁致伸缩液位传感器的工作原理磁致伸缩液位传感器的外形如图1所示,主要由测杆、控制器和套在测杆上的非接触浮球所组成,测杆内装有一根由磁致伸缩效应精密合金制成的波导管,浮球内装有一个永久磁环。将传感器垂直安装在液体中,浮球随液面上下浮动。测量液位时,如图2所示,控制器中的电路产…     

光纤光栅流速传感器的设计和实验

本文通过实验验证了一种新型的测量液体流动的流速传感器。液体流动的力作用在小圆盘上,导致悬臂梁的扭曲变形。将布拉格光纤光栅植于悬臂梁上。通过检测布拉格光纤光栅波长漂移,就可以得到液体流速。实验结果显示了这种传感器的可行性。实验实现的测量范围为0--120cm／s,测量精度最高可达到5cm／s。同时,本文提出了通过改变传感器的材料可以扩大测量范围。     

乙二醇检测系统底层系统设计

管道输送乙二醇时,需要检测其是否泄露.采用液位传感器测量乙二醇液位,同时根据乙二醇影响空气温度和湿度的性质,辅以温湿度传感器测量周围空气的温度和湿度,采用GSM MODEM进行无线传输实现数据交互,采用STC12C5412AD单片机作为系统的控制单元.实验表明系统工作准确可靠,操作方便,对于检测具有稳定化学性质的液体和气体具有参考价值.     

一切尽在控制——非接触液位测量时下很流行

液位检测可广泛应用于众多设备中。传感器可防止液体溢出，防止容器中液体烧干而损坏泵体，它们同样可用于高精度容器测量。可以执行贯穿于过程控制中的必不可少的控制功能。其通常的工作方式是察看设备的检测光谱。本文对此进行了概述。     

低精度液位测量电路设计

针对低精度的液位测量,利用开关霍尔元件并结合单片机技术设计了一种低精度的液位测量传感器,对传感器的测量原理、测量电路、信号处理电路进行了介绍。     

光纤光栅的缆索锚固区索力测量传感器设计

在光纤光栅传感器测量缆索索力的应用中,为了保证传感器的存活率以及解决超量程测量的问题,设计了一种桥梁缆索锚固区植入式光纤光栅应变传感器。通过对桥梁缆索特性分析,对该传感器的封装结构、封装材料的弹性模量提出设计要求,并选择环氧树脂添加微细硅粉作为传感器封装层材料。利用拉力试验机对植入式应变传感器进行力学传感器性能实验,其线性度R2为0.99974,灵敏度为2.74pm/N,重复性好。把植入式传感器植入缆索锚固区,进行缆索张力实验。实验数据具有良好的线性度和重复性。     

航天液体发动机光纤应变测量技术应用研究

针对液体火箭发动机冷试验应变测量的测点多、传输距离远、测量准确度要求高等特点与要求,本文深入开展了光纤光栅应变测量技术的研究,突破了光纤光栅传感器的5℃～40℃温度范围内温度补偿关键技术,结合有限元仿真规范了光纤光栅传感器的粘贴工艺流程。研制开发了一套光纤应变测量系统,可以实现-3000με～+3000με范围内的应变的测量,并自主开发了数据处理及分析系统,通过调用3D Max程序实现了三维模型应变分布实时显示。本套系统已应用于某型号发动机游机框架静力加载冷试验中,测量结果与应变片测量结果一致,具有测量准确度高、易于实现分布式测量等特点,可推广应用于发动机及其他军工产品关键部件的应变测量中。