基于端面反射耦合的光纖燃油液位測量方法研究與試驗(yàn).pdf

1、燃油液位測量是飛機(jī)燃油系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。目前,國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的還是電容式液位傳感器，但該傳感器易受溫度、電磁波等外界因素的影響。為克服這些缺陷，研究人員一直在探索和研制新的液位傳感器，其中，光纖傳感器因其具有結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)電絕緣、物理特性穩(wěn)定、抗電磁干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)而備受關(guān)注。
　　結(jié)合飛機(jī)燃油系統(tǒng)的需求，本文提出了一種端面反射耦合式光纖液位測量方法，同時(shí)基于該測量方法，研制出了兩種光纖液位傳感器——光纖油位信號(hào)器和光纖油量傳感

2、器，圍繞這兩種傳感器，本文主要內(nèi)容如下:
　　對(duì)端面反射耦合式光纖液位測量方法的工作原理進(jìn)行了介紹。首先以多模階躍光纖為研究對(duì)象，對(duì)其光傳輸特性進(jìn)行了分析，同時(shí)解釋了光纖中光功率隨外部介質(zhì)折射率變化的原因。之后對(duì)斜端面光纖光輸出特性進(jìn)行了研究，通過公式推導(dǎo)出最佳斜剖角度及入射光束角。最后在斜端面光纖的基礎(chǔ)上，對(duì)兩光纖間的側(cè)面耦合原理進(jìn)行了理論分析，并通過仿真驗(yàn)證了反射耦合式光纖液位測量方法的可行性。
　　在理論分析的基礎(chǔ)上，

3、介紹了一種光纖油位信號(hào)檢測系統(tǒng)用于點(diǎn)式液位測量，整個(gè)系統(tǒng)包括光纖油位信號(hào)器、信號(hào)處理電路及數(shù)據(jù)顯示平臺(tái)。論文通過試驗(yàn)對(duì)信號(hào)檢測系統(tǒng)的相關(guān)性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明，系統(tǒng)具有1mm的精度，1mm的遲滯區(qū)，良好的溫度適應(yīng)性，且無明顯漂移。
　　為了進(jìn)行連續(xù)液位測量，在光纖油位信號(hào)器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種光纖油量傳感器，并通過試驗(yàn)對(duì)該傳感器的相關(guān)性能進(jìn)行了測試。結(jié)果表明，該傳感器具有較高的靈敏度，1mm的分辨率，以及良好的遲滯性