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?qū)崿F(xiàn)對(duì)苯、汽油、柴油等石油化工材料的定點(diǎn)測(cè)量和連續(xù)測(cè)量.該傳感器系統(tǒng)采用針式單光纖結(jié)構(gòu)的傳感頭,使得系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高精度、高靈敏度、無(wú)漂移等優(yōu)點(diǎn),其液位測(cè)量精度可達(dá)±0.5mm,最大光調(diào)制深度為21dB.該傳感器可廣泛應(yīng)用于石油化工系統(tǒng)的多種液體的液位控制和測(cè)量,特別適用于小型容器的液位精確計(jì)量.論文從理論和實(shí)驗(yàn)上分別對(duì)基于受抑全內(nèi)反射原理的單光纖傳感頭進(jìn)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(xué)模型.理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,頂角處于90°左右的光纖尖具有最大的光調(diào)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(wèn)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(jìn)方案,即采用溶膠--凝膠法在光纖尖上鍍一層TiO<,2>膜來(lái)提高光纖尖的抗污染能力.在水中的實(shí)驗(yàn)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.