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1、光纤液位传感器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、光纤二、光纤类传感器类传感器原理及特点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
2、传输 线路相容等。 光纤传感器的应用光纤传感器的应用 探探测参数参数原理原理应用用相位相位变化化Sagnac效效应光光纤陀螺陀螺仪相位相位变化化热致伸致伸缩温度温度计相位相位变化化力力致伸致伸缩水水听听计偏振偏振方向方向法拉第效法拉第效应电流流计模式模式变化化传导模模与与辐射模耦合射模耦合微微弯位移弯位移传感器感器频率率变化化多普勒效多普勒效应速度速度、加速度、加速度计光光强光光传输损耗耗位移位移传感器感器三、光纤液位传感器三、光纤液位传感器光纤液位传感器 基本原理：基本原理： 发光发光器件射出器件射出来的光通过传输光纤送到敏感元来的光通过传输光纤送到敏感元件，在敏感元件的球面上，有一件，在敏
3、感元件的球面上，有一部分透过，而其余的光被反射回部分透过，而其余的光被反射回来。当敏感元件与液体相接触时，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，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。被测物质的折射率质的折射率。被测物质的折射率越大，反射光量越越大，反射光量越小小。来自敏感。来自敏感元件的反射光，通过传输光纤由元件的反射光，通过传输光纤由受光器件的光
4、电晶体管进行光电受光器件的光电晶体管进行光电转换后转换后输出输出，若若在不同高度安装在不同高度安装敏感元件，则可检测液面的高度敏感元件，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。 注意注意事项：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。五五、发展趋势、发展趋势 光纤光纤传感器具有很多的优点，是对以电为基础的传统传感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器的革命性变革，发展前景是极其光明的。具体来讲，有。具体来讲，有光纤光纤传感器的可能发展传感器的可能发展趋势有如下几点：趋势有如下几点： 灵敏、小巧、智能化。灵敏、小巧、智能化。集成化集成化光纤传感器光纤传感器。 多功能多功能全全光纤控制系统。光纤控制系统。 充分充分发挥光纤的低传输损耗特性，发展远距离监测系统。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。开辟新应用领域。谢谢
