光纤液面传感器.doc

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光纤液位传感器综述
摘要 本文先说明了液位传感器适用的场合及其优缺点，然后介绍了观测孔式、浮子式、压力式、液位反射式和折射率改变式五种光纤液位传感器的结构及工作原理，最后举例说明光纤液位传感器的现实应用。
关键词 光纤 液位 传感器
从字面上讲, 传感器可比作感知自然界物理现象的人的感觉器官。从工程技术上讲, 传感器是指检测被测物体所带有的信息的仪器。传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门应用技术, 它是检测原理、材料科学、工艺加工三个要素的最正确结合。在兴旺国家, 传感器技术被列为核心技术之一。
液位传感器是指检测液体高度信息的仪器, 它在工业和日常生活中有着重要而广泛的用途。在化工生产中, 它可以用来计测输送聚合物时的粉体平面、反响缸的液位平面、石油化浆液位、化学储藏罐内的液体平面; 在冶金工业中, 可以用来计测制造铸件的管道熔铁平面和连续铸造生产过程中的钢包液位; 在日常生活中那么可用来检测大量的汽油、柴油存储罐中的油位高度等等, 使它在工业生产和日常生活中起到耳目的作用[1]。
随着近二十年来光纤通信技术的高速开展, 光纤光缆、激光光源、光电探测以及相关的技术、材料、加工工艺已经取得了长足的进步. 由于光导纤维具有种种优良的特性, 故人们将光纤这一新型材料用于传感器, 开展了光纤传感器技术。光纤传感器技术自始至今一直在飞速开展, 各种新思路、新结构、新工艺的光纤传感器如雨后春笋、不胜枚举; 在此我们仅讨论其中的一类：液位传感器。
2. 光纤液位传感器的使用要求[2]
A. 高精度和高可靠性。很多应用场合要求测量液位极值用子报警或危险指示, 所以其精度和可靠性必须极高。
B .转换性能优良, 线性特征范围宽,检测信号的信噪比高, 重复性好, 时间老化特性优良。
C .工作温度范围一般为-0℃ 一+125℃ 。
D. 尺寸小、重量轻、容易安装, 性能价格比好。
E .在污染、潮湿、有泡沫等不利环境下均能工作。与被测物体匹配好, 对被测体环境适应能力强, 不破坏被测体的状态, 检测信号不受被测体环境的干扰。

光纤传感器与传统传感器相比是用光而不是用电来作为传递敏感信息的媒质,用光纤而不是用电缆来作为传输媒质。它以光学技术为根底, 将被敏感的状态以光信号形式取出; 利用小型而简单的半导体器件如LD、LED、PIN、APD 等很容易进行光/电、电/光转换, 易于与高速开展的电子装置匹配
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[3]。与其它传感器相比,光纤传感器有以下优点:
、频带宽、动态范围大: 由于传输的信息载体是光, , 其频带宽。光器件已较为成熟, 能做成很大的动态范围[4]；
, 有很好的电绝缘性能光纤传感器不受电磁辐射的影响, 适用于电噪声环境( 如输电线、电气铁路和电气机械中), 能防止产生火花, 适用于油罐和易爆炸气体( 如煤矿和石化工业)。它耐高压、耐腐蚀、在易燃易爆环境下平安可靠；
、重量轻、安装简单、造价低；
D. 光纤加特殊护层后能在上下温下工作；
E. 光纤不仅是敏感元件, 而且是一种优良的低