浅析光纤液位传感器基础知识-盛世时代

来源：盛世时代 时间：2017-05-06
    为基于全内反射原理研制的液位传感器。它由LED光源，光电二极管，多模光纤等组成。它的结构特点是，在光纤测头端有一个圆锥体反射器。当测头置于空气中，没有接触液面时，光线在圆锥体内发生全内反射而返回到光电二极管。当测头接触液面时，由于液体折射率与空气不同，全内反射被破坏，将有部分光线透入液体内，使返回到光电二极管的光强变弱；返回光强是液体折射率的线性函数。返回光强发生突变时，表明测头已接触到液位。
    当测头浸入到液体内时，无包层的光纤光波导的数值孔径增加，液体起到了包层的作用，接收光强与液体的折射率和测头弯曲的形状有关。为了避免杂光干扰，光源采用交流调制。
    两根多模光纤由棱镜耦合在一起，它的光调制深度最强，而且对光源和光电接收器的要求不高。由于同一种溶液在不同浓度时的折射率也不同，所以经过标定，这种液位传感器也可作为浓度计。光纤液位计可用于易燃、易爆场合，但不能探测污浊液体以及会粘附在测头表面的粘稠物质。
工作原理
     UQG-Ⅱ型光纤液位计是根据力平衡原理测量储罐液位的仪表。它由浮球、光纤传感器、力平衡传动机构、光电变换器、光缆及智能式数显表等所组成。其工作原理简述如下：
     在力平衡机构的作用下，浮球把感测到的液位的变化量，通过钢丝绳传递给测量装置内的磁偶合器，在磁偶合器的作用下使隔离的光纤传感器感受到位移的变化量，并通过光纤送出光信号给光电变换器变换成电信号给智能式数显示液位，智能式数显表可以根据用户的要求实现声光报警，输出4-20mA和RS232通讯，实现液位的检测与控制。
光纤液位传感器的应用　　
1．检测液位
　　在装有液体的槽内，将敏感元件安装在液面下预定检测的高度，当液面低于这一高度时，从敏感元件产生的反射光量就增加，根据这时发生的信号就能检测出液面位置。若在不同高度安装敏感元件，则可检测液面的高度。具体应用实例：
　　（1）应用电力电缆对光纤液位传感器感应小的特点，设计制作检测电力电缆油面的光纤式油量极限报警装置。用这种装置能进行油量上限和下限报警。
　　（2）利用光纤液位传感器耐化学腐蚀的优点，检测大型蓄电池的电解液液位。
　　2．检测两种液体界面
　　（1）检测油罐内的水分量。在汽油或轻油（柴油）罐内，由于事故或空气中的水分凝结而使罐底存在水分。为了避免事故，必须检测油罐内的水分，然后进行清扫或放水。在这种情况下，用没有爆炸危险的光纤液面计最合适。
　　（2）区分汽油、柴油和水。
　　3．检测多种液体
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