光纤液位传感器讲解ppt课件.ppt

光纤液位传感器 小组成员：杨永前 臧志朋 陈胜涛 柳文 一、光纤的结构 光纤是用光透射率高的电介质(如石英、玻璃、塑 料等)构成的光通路。光纤的结构如图所示，它由 折射率n1较大(光密介质)的纤芯，和折射率n2较 小(光疏介质)的包层构成的双层同心圆柱结构。 二、光纤类传感器原理及特点 光波在通过光纤传输的过程中，表征光波传输 特性的几种主要参数为光强、相位、偏振态、模式 等，由于外界因素如被测量的变化， 而发生变化， 从而用这些参数的变化探测对象的信息，做出不同 类型的光纤传感器。 优点：抗电磁干扰能力强、高灵敏度 、耐腐蚀、可 挠曲、体积小、结构简单、以及与光纤传输 线路相容等。 光纤传感器的应用 探测测参数原理应应用 相位变变化Sagnac效应应光纤纤陀螺仪仪 相位变变化热热致伸缩缩温度计计 相位变变化力致伸缩缩水听计计 偏振方向法拉第效应应电电流计计 模式变变化传导传导 模与辐辐射模耦 合 微弯位移传传感器 频频率变变化多普勒效应应速度、加速度计计 光强光传输损传输损 耗位移传传感器 三、光纤液位传感器 光纤液位传感器 基本原理： 发光器件射出 来的光通过传输光纤送到敏感元 件，在敏感元件的球面上，有一 部分透过，而其余的光被反射回 来。当敏感元件与液体相接触时 ，与空气接触相比，球面部的光 透射量增大，而反射量减少。因 此，由反射光量即可知道敏感元 件是否接触液体。反射光量决定 于敏感元件玻璃的折射率和被测 定物质的折射率。被测物质的折 射率越大，反射光量越小。来自 敏感元件的反射光，通过传输光 纤由受光器件的光电晶体管进行 光电转换后输出，若在不同高度 安装敏感元件，则可检测液面的 高度。 敏感元件 双 芯 光 纤 缆 接 受 装 置 缆 四、功能特点 用微光检测液位的光纤液位传感器有如下特点： 能用于易燃、易爆物等设施中； 敏感元件的尺寸小，可用于检测微量液体； 从检测液体开始到检测信号输出为止的响应时间短； 敏感元件是玻璃的，故有抗化学腐蚀性； 能检测两种(油、水等)液体界面； 价格相对低廉。 注意事项： 光纤液面传感器不宜用于检测易粘附在敏感元件玻 璃表面的物质。 五、发展趋势 光纤传感器具有很多的优点，是对以电为基础的传统传感 器的革命性变革，发展前景是极其光明的。具体来讲，有 光纤传感器的可能发展趋势有如下几点： 灵敏、小巧、智能化。 集成化光纤传感器。 多功能全光纤控制系统。 充分发挥光纤的低传输损耗特性，发展远距离监测系统。 开辟新应用领域。 谢谢