Ultrasensitive liquid level sensor based on slice-shaped composite long period fiber grating

In this paper,a novel liquid level sensor with ultra-high sensitivity is proposed.The proposed sensor is configured by a sliceshaped composite long period fiber grating(SSC-LPFG).The SSC-LPFG is prepared by polishing two opposite sides of a composite multimode-single-mode-multimode fiber structure using a CO;laser.The method improves the sensitivity of the sensor to external environment.Based on the simulation calculation,a liquid level sensor with a length of 3 mm is designed.The experimental transmission spectrum agrees well with the simulation result.The experimental results show that the sensitivity reaches 7080 pm/mm in the liquid level range of 0-1400 μm in water.The temperature sensitivity is24.52 pm/℃ in the range of 20℃-90℃.Due to the ultra-high sensitivity,good linearity,and compact structure,the SSC-LPFG has potential application in the field of high-Drecision liquid level measurement.

New Measuring Method for Colorless Liquid Level Based on CLC100 Level Sensor and Powercast Wireless Sensor Kit

In this paper, a new wireless measuring method for colorless liquid level measurement was presented, based on latest CLC100 liquid level sensor and Powercast wireless sensor development kit. The wireless system is divided into two parts, level measurement and data transmission part as well as data receiving and display part. First part included the capacitive liquid level sensor CLC100 and the wireless senor board. CLC100 sensor was used for liquid level measurement. Wireless sensor kit from Powercast Corporation included one wireless sensor board, which was used for signal transmission. A built-in PIC microcontroller was embedded in the transmission module, for the purpose of processing and data transmitting. Due to CLC100 sensor’s output voltage exceeding the sensor board’s input limitation, a voltage convertor was designed to connect the sensor and the wireless sensor board. The final results were voltages corresponding to the liquid level, and were processed by an independent PIC development board, and then sent to PC’s hyper terminal via serial-port by this PIC microcontroller. Experiments showed that this wireless sensor node prototype worked well.

Design of Laser Radar Fiber Optic Liquid Level Sensor System

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｓｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｆｉｂｅｒｏｐｔｉｃｓｅｎｓｏｒ［１］，ｌａｓｅｒｒａｄａｒｈａｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｙｂｅｎｕｓｅｄｆｏｒｌｏｎｇｒａｎｇｅｄｉｓｔａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｕｓｉｎｇ...

The Design Liquid-level Monitoring System of Adopting the Ultrasonic Sensing Technology

Utilizing the technology of Ultrasonic wave,relevant test arithmetic and the PC to carry on monitoring,controlling and cen-tralized management of the liquid-level in the liquid container. It can prevent from keeping in touch with the examined liquid,not only has increased the continuous working time of the system greatly,simplifying maintenance of the sensor conveniently,can also realize overhauling in producing and boost the productivity and management level. The working principle,hardware structure of the instrument and the design method are presented,and the selection of sensor and MCU is discussed in detail in this paper. MCU are used to control the emission and receiving. Then the liquid-level are calculated,which makes the design more intelligent.

基于离散马尔可夫模型的液位感测系统分析

阐述一种新的测量原理及测量电容结构,其利用模型计算传统式电容液位测量方法中测量介质介电常数数据,分析定期标定的原因。新系统根据液位变化、介电常数、电容量关系,实现高精度测量。

基于微波原理的高精度液位传感器

本文提出并演示了一种基于微波谐振原理的带有电阻消能结构的高精度液位传感器,在0~50 mm的量程范围内,分辨率可达微米级。微波谐振原理传感器第一反射点是传感器自带的固定点,第二反射点为液面,即为可变点,两反射点之间形成谐振腔结构。当液面的高度发生变化时,第二反射点发生移动,会导致两个反射点之间的距离发生变化,因此改变谐振腔长,通过测量谐振腔长的大小即可确定液位的变化量。同时,所加入的电阻在提高量程范围的基础上,还大幅提升了频谱质量和测量精度。实验结果表明,该液位传感器在0~50 mm的量程范围内具有1μm数量级的分辨率和-1.927 2 mm/mm(谐振波长变化/液位)的灵敏度。该新型微波液位传感器具有机械鲁棒性强、易于制造、成本低和高分辨率等优点,有望应用于水利水电的量水堰监测等领域。

基于FDC2214的非接触式液位检测系统的设计

为解决有腐蚀性、易气化、易固化等特殊液体液位测量的问题,提出了一种基于FDC2214电容式传感器的非接触式液位测量系统。设计了由STM32F103主控芯片、FDC2214电容传感器等组成的非接触式液位测量硬件系统,通过对电容值变化量与温度的变化曲线进行数据分析,搭建了对应的温度补偿系统。此外,系统采用卡尔曼滤波算法对测量数据进行滤波处理,有效地提高了系统的测量精度和稳定性。实验测试结果表明:液位测量系统对10组不同的液位进行测量,液位计灵敏度为190.5 pF/m;液位测量系统可以在不改变液体容器结构的情况下完成液位测量;卡尔曼滤波算法可以有效提高液位计的测量精度和稳定性。

基于物联网的输液监控系统设计

针对医院病房输液工作量大、管理困难的问题,提出了一种集成多种传感和控制功能的监控系统.引入微电容测量技术监测输液管液位,利用差分运算,提高监测的成功率.利用高灵敏度震动传感器监测滴斗液滴掉落,避免病人血管阻塞导致异常停药.当液位过低时,电动阀门自动关闭,避免病人血液回流到输液管中.输液情况通过WiFi发送至局域网服务器中,适时提醒,保证给药的连续性.验证试验表明:液位监测成功率达到100%,震动传感器在夜间能有效的起到药液流动监控的效果,大大减小了护士的工作量并提高治疗的连续性.

液位-液压-温度同时检测光纤隔膜传感器

为了实现液位液压及温度三参数同时准确检测,本文首先采用光纤Bragg光栅(FBG)、弹性隔膜、微腔、FBG固定板及导气管构建了光纤隔膜传感器,搭建了测量系统。其次,建立了传感器测量理论模型,实验研究了传感器对液位、液压及温度的响应特性。最后,为了研究传感器对外界环境变化的抗干扰能力,实验研究了温度、倾角和液位动态变化速率对液位及液压测量结果产生的影响。研究结果表明:当液位变化速率为10~100 cm/min、传感器倾斜角度在-30°~30°范围、温度在20℃~60℃范围时,传感器输出信号与液位0~220 cm及液压0~22 kPa间具有线性关系,液位及液压测量结果不受液位变化速率、传感器倾角及温度变化的影响;传感器液位、液压及温度灵敏度分别为35.16 pm/cm、359.46 pm/kPa和10.07 pm/℃,最大相对误差为5.6%。

一种直喷汽油机机油消耗率测试方法的研究

机油对发动机稳定运行起着至关重要的作用,机油消耗量不仅是发动机重要的经济性评价指标,而且也受到更多终端客户的关切,但受限于测量标准和测量方法的局限性,机油耗测量精度较低,重复性较差。提出一种基于电容式液位传感器的更加灵活的机油消耗率测试方法,分析了测试平台倾斜角度与拟合计算体积方法对机油消耗率的影响,与U型液位计测试液位高度结果对比,验证电容式液位传感器的测量精度较高,并与机油耗测试规范中规定采用的放油直接称重法对比分析,可以得到:采用液位传感器法测试结果一致性较好,准确性较高。

新丰江水电站防水淹厂房保护系统建设

针对新丰江水电站水淹厂房事故影响因素,设计了一套防水淹厂房保护系统。笔者分析了水淹厂房事故水源及原因,详细介绍了防水淹厂房保护系统的建设方案和液位信号控制逻辑。该系统采用3种不同原理的液位传感器,通过PLC对液位传感器检测信号进行逻辑判断,降低水淹厂房事故信号的误报率,提升水淹厂房事故出口信号动作的可靠性。运行结果表明,防水淹厂房保护系统能够很好地满足新丰江水电站“无人值班”(少人值守)安全运行的要求。该系统的建设可为国内同类型的水电站及抽水蓄能电站建设防水淹厂房保护系统提供参考依据。

城际轨道交通地下车站区间防淹门安装及监控系统升级改造技术研究

为解决城际轨道交通列车因运行时速高产生的隧道活塞风压大,且采取接触网供电的方式而引起的防淹门安全等级高于普通地铁安全等级的问题。从门叶工厂化生产、分块吊装、液位传感器综合调试优化、综合监控系统升级、增设防护措施等方面进行了研究和实施。实现了监控系统及防护的有效化、多元化,确保了城际轨道交通运行安全、可靠,为类似工程的应用提供了指引及参考。

一种自动化豆腐皮加工装置的设计

【目的】解决现有的豆腐皮加工装置人工添加豆浆成本较高、用竹签等工具收集豆腐皮时易出现位置偏差以及存在豆腐皮收集不整齐等问题。【方法】研发一种自动化豆腐皮加工装置,该装置主要包括豆浆研磨筒、豆浆煮沸炉、豆浆储存容器和豆腐皮生成容器,其中,豆浆研磨筒通过驱动电机驱动旋转的研磨砂轮研磨大豆,在豆浆煮沸炉中利用高功率电加热模块煮沸豆浆。通过液位传感器和电控阀的配合,实现豆浆的自动添加,保证豆腐皮生成容器中的豆浆量保持在较佳的位置。采用两根捞杆配合使用,使得豆腐皮自动对半折叠,完成对豆腐皮的收集。【结果】该装置可实现豆浆的自动添加、完成对豆腐皮的自动收集,通过液位传感器监测豆浆液位,通过电控阀门开启进豆浆口,保证豆腐皮生成容器中的豆浆量保持在较佳的位置,提高了豆腐皮的生成质量。【结论】可实现豆腐皮的加工自动化、机械化,降低人力成本和劳动强度,能够保持豆腐皮表皮完整性,从而提高豆腐皮的加工效率,有效实现豆腐皮的自动加工,使豆腐皮的生产形成规模,满足广大市场的需求。

基于电容传感器的高精度液位检测装置设计

设计了一种使用电容传感器的液位检测装置。检测装置采用TI的电容传感器FDC2214进行多通道电容检测,检测出的电容数字量经I2C总线送下位机换算出当前液位高度后发送至上位机LabVIEW显示。该装置采用容器与电容极板相分离的非接触测量设计,能快速便捷地检测不同液体的液位。实验结果表明,该装置应用场合广泛,能测量0~100 mm液位高度,测量相对误差为4%,为非接触测量液位提供了参考方案。

一种低温液位计设计及应用

该文使用铂电阻温度传感器和电阻/温度测量模块设计一种新型低温液位计,介绍低温液位计的基本原理、性能测试以及它在实际工作中的应用。该低温液位计主要应用于实验室内,对封闭容器中的低温液体液面高度进行实时监测。通过测试模块采用热平衡原理将获取的温度传感器温度利用转换公式计算所得其所在高度,从而得到低温液面所在位置,同时掌握低温液体剩余量。该低温液位计结构简单、成本低廉,且操作方便。

智能液位控制器的设计

为了解决现阶段我国工业生产中存在的一些问题,实现液体液位测量的精准控制,设计了智能液位控制器。对系统的总体框架和各部分功能模块进行整体设计,确定把单片机STC89C51作为控制核心的方案。硬件部分完成了基于液位传感器对液位实时测定的设计和单片机STC89C51控制液位恒定的设计,实现了液位过高或者过低之间的处理,并对硬件系统和软件系统进行了调试与集成,设计了实物。

Liquid-level sensor based on tapered chirped fiber grating

An optic-fiber liquid-level sensor based on tapered chirped grating was proposed and demonstrated experimentally.With a properly designed column buoy hung to chain wheel,the liquid-level variation was converted to axial strain,which made the reflection spectrum of the tapered chirped grating narrowed or broadened correspondingly.And a high-sensitive liquid-level sensor was obtained by monitoring the bandwidth variation of the tapered chirped grating.Compared with traditional absolute wavelength or power detection,this special monitoring technique based on bandwidth modulation makes the liquid-level sensor insensitive to spatially uniform temperature variations and power fluctuations from down-lead or light source.

探究板坏连铸结晶器钢水液位测控智能化升级改造开发

随着科学技术的发展更新,在连铸生产工艺过程中,结晶器液位精确性检测是实现液位自动控制的关键,对提高连铸机作业率和金属收得率,减少钢坏表面裂纹、保证钢坏表面质量等,具有很高的使用价值和可观的经济效益。本文重点介绍莱钢板坏连铸机大修时,对存在缺陷的结晶器液位检测控制系统升级改造原理,以及操作事项和优缺点比对,为类似项目改造提供借鉴。

C8051F020在磁致伸缩液位传感器中的应用

本文采用美国 Cygnal公司最新推出的 C80 5 1F0 2 0单片机 ,利用其速度快、功耗低、运算处理能力强以及有高速信号捕捉功能等特点 。

磁致伸缩液位传感器检测信号影响因素分析及实验研究

磁致伸缩液位传感器作为液位测量装置,其检测信号对磁致伸缩液位传感器性能产生直接的影响,因此检测信号影响因素分析对优化传感器的性能至关重要。本文从检测线圈结构和脉冲电流参数对检测信号的影响进行讨论,建立了基于检测线圈的等效电路模型,使得在确立线圈结构参数时有了理论依据;观察检测信号波形变化趋势,得到感应信号随影响因素的变化曲线,从而得出液位传感器最优参数。优化后的液位传感器,提高了检测信号的抗干扰能力及其稳定性。该研究结果为磁致伸缩液位传感器的优化设计提供理论基础与指导。