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复摆扫描的光纤液位测量传感系统的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-13  来源:中国电线电缆网  浏览次数:828
核心提示:  *空军后勤部油库管理专项资助2001年3月17日收稿油库中大型油罐液面高度的测量一直是一个十分棘手的问题其主要原因是一些测量方法如“电码盘测量”、“压电传感测量”,在光接收端产生并行脉冲。但是因使

  *空军后勤部油库管理专项资助2001年3月17日收稿油库中大型油罐液面高度的测量一直是一个十分棘手的问题其主要原因是一些测量方法如“电码盘测量”、“压电传感测量”,在光接收端产生并行脉冲。但是因使用光纤数量多,发光器件和光接收器件多,使系统成本大我们采用复摆扫描系统,复摆两侧连有一对光纤,一根为出射光,使出射光射入另一根作为接收光纤的端面内,当摆带着光纤摆动时,使其扫描光码盘上的一个码道,这样会在光接收器上产生一串被光码盘调制的串行脉冲,码盘每转动一周,光脉冲变化一个周期。为了使摆不停的摆动使用了一节电池和一个简单的电路。

  1.3电子系统电子系统由发光器、光电转换器、放大器计算机等组成发光器件可使用激光器,因只要发射光纤出光功率达3(FW即可达到满意的接收效果,故可使用带尾纤的发光二极管LED光电转换使用PIN光电二极管,计算机使用廉价的单片机系统工作原理当液面上升或下降时,浮子跟随做同步上升和下降并带动齿轮和光码盘转动,使液面的上升和下降的线位移量转变成光码盘的角位移量。光码盘转动不同的角度,对应不同的码道,经复摆扫描就产生不同的光脉冲,使得角位移的变化量转变成串行光脉冲数码的变化量,再将光脉冲经光电转换变成电脉冲,经幅度放大整形送计算机处理计算机根据脉冲的数码变化情况即可确定液面是上升还是下降,以及数值的大小。比如我们制做的分辨率为lmm的系统,即是当液面上升或下降lmm,光脉冲可变化一种数码的系统。

  液位上升与下降的识别液位的上升与下降在光检测器上产生6位码的光脉冲,对于液位的单方向变化,通过记录脉冲数即可确定如lmm精度系统,液位每变化lmm,则脉冲就变化一种数字波形,液面每变化64mm,光脉冲变化一个周期光信号经光电转换放大,送计算机处理计算机根据脉冲的变化情况,经与前次脉冲的比较运算,即可确定液面的上升(下降)高度,显示出液面的位置。

  结束语采用复摆扫描光码盘来测量油位高度的方法最大优点是只使用一对光纤即可实现油位测量,使得系统成本低廉由于采用光码盘使系统具有一次仪表记忆功能,能够进行一定范围的静态监测。采用计算机与光纤传感器配合来检测油面高度的方式,是近年来在油面监测领域的一种新的监测方式由于该方法具有绝对安全测量精度高等优点,今后这种监测方式将会有较大的发展,它将会为油库的监测管理现代化提供一条有效的途径

 
 
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