光纖法布里-珀羅腔液位傳感器研究.pdf

1、光纖傳感器是傳感器技術(shù)的重要外延和發(fā)展.隨著光纖信息技術(shù)的迅速發(fā)展,光纖傳感已在很多重要應用領(lǐng)域以其獨特的優(yōu)點為人們所注目.為了適應易燃易爆液位檢測的需求,我們利用液體壓力測量液位的原理,提出一種光纖法布里-珀羅(F-P)腔連續(xù)型液位傳感器.這種光纖液位傳感器不改動現(xiàn)場設(shè)備,便于現(xiàn)場安裝,精度高,本征防爆,特別適合于易燃易爆液位的檢測,對石油化工等行業(yè)有非常重要的意義.論文緒論部分對當前液位傳感器現(xiàn)狀,在大量調(diào)研基礎(chǔ)上,進行了簡單綜述,

2、指出了它們的局限性,特別是在對易燃易爆液體液位測量中,顯示出各種各樣嚴重的缺點.為了指導光纖液位傳感器的研究,論文接著對有關(guān)傳感器的參數(shù)、指標要求、環(huán)境影響等問題進行了評述.由于我們采用壓力式液位檢測,本文特別對彈性敏感元件的材料性能、結(jié)構(gòu)模型進行了討論研究.這對本文所研究傳感器的彈性片材料選擇和結(jié)構(gòu)形式起到了借鑒作用.第四章是本文重點,詳細分析介紹了所提出的光纖F-P腔的結(jié)構(gòu)特點、參數(shù)選擇,以及工作點的正確定位問題等,并結(jié)合工藝實踐,

3、較好地解決了這些問題.文中特別對影響光纖F-P腔液位傳感器的各種因素進行了較深入全面的討論.提出了一種補償F-P腔溫度影響的凸臺式恒彈性片設(shè)計,給出了相關(guān)參數(shù)要求,這種溫度補償設(shè)計能在合理的范圍內(nèi)很好地補償溫度造成的信號漂移.文章還對彈性應變片彈性模量的溫度特性進行了深入分析,研究結(jié)果表明,彈性片彈性模量隨溫度的變化對撓度的影響很大,因此在實際選材設(shè)計中,彈性片彈性模量的溫度特性必須予以足夠的注意.為了擴大量程,文中給出一種雙傳感頭推挽