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Liquid Level Measurement in Oil Tanks Based on Double-differential Pressure Technique 被引量:1
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作者 WEN Shu hui, DUAN Hui fang (School of Electr. Eng., Yanshan University, Qinhuangdao 066004, CHN) 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 2001年第3期168-171,176,共5页
The system principle and configuration of the double differential pressure method for measuring oil tank level are presented. The fundamental method and circuit of fiber optic transmission are analyzed .The accuracy a... The system principle and configuration of the double differential pressure method for measuring oil tank level are presented. The fundamental method and circuit of fiber optic transmission are analyzed .The accuracy and security of level measurement in the oil tanks have been greatly improved. 展开更多
关键词 Double differential pressure technique level measurement fiber optic transmission
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Highly sensitive optical fiber temperature sensor based on resonance in sidewall of liquid-filled silica capillary tube
2
作者 Min Li Biao Feng Jiwen Yin 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第11期156-160,共5页
A highly sensitive optical fiber temperature sensor based on a section of liquid-filled silica capillary tube(SCT)between single mode fibers is proposed. Two micro-holes are drilled on two sides of SCT directly by usi... A highly sensitive optical fiber temperature sensor based on a section of liquid-filled silica capillary tube(SCT)between single mode fibers is proposed. Two micro-holes are drilled on two sides of SCT directly by using femtosecond laser micromachining, and liquid polymer is filled into the SCT through the micro-holes without any air bubbles and then sealed by using ultra-violet(UV) cure adhesive. The sidewall of the SCT forms a Fabry–Perot resonator, and loss peaks are achieved in the transmission spectrum of the SCT at the resonant wavelength. The resonance condition can be influenced by the refractive index variation of the liquid polymer filled in SCT, which is sensitive to temperature due to its high thermooptical coefficient(-2.98 × 10^-4℃^-1). The experimental result shows that the temperature sensitivity of the proposed fiber structure reaches 5.09 nm/℃ with a perfect linearity of 99.8%. In addition, it exhibits good repeatability and reliability in temperature sensing application. 展开更多
关键词 optical fiber sensors liquid FILLING temperature measurement
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Design of Laser Radar Fiber Optic Liquid Level Sensor System
3
作者 QIBing QIFei 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 1998年第4期248-252,共5页
A novel fiber optic liquid level sensor based on laser radar (ladar) is reported here. Using the perfect technique of ladar in which the phase of amplitude modulated light wave reflected from the liquid surface is com... A novel fiber optic liquid level sensor based on laser radar (ladar) is reported here. Using the perfect technique of ladar in which the phase of amplitude modulated light wave reflected from the liquid surface is compared with that of original modulation signal, the distance can be measured precisely. A special symmetric compensating coaxial optical system is proposed to eliminate many adverse effects. It realized the one-time electronic-free optical measurement on a simulated oil tank and achieves an accuracy of 0.3%, within a temperature range of -10 ℃~+40 ℃ over a measuring of 0~10 m. 展开更多
关键词 fiber Optic Sensor Laser Radar liquid level
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光加热光纤光栅阵列液位测量方法研究
4
作者 戢雅典 范典 +1 位作者 王宇琦 周次明 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期959-966,共8页
安全可靠的液位测量是现代工业领域的重要技术需求之一,提出一种基于光加热光纤光栅阵列的液位测量方法,即利用泵浦光加热掺钴光纤,控制温度场,利用光栅阵列测量温度场分布,由于气液导热性能的差别,气液界面处温度突变,从而确定液位。... 安全可靠的液位测量是现代工业领域的重要技术需求之一,提出一种基于光加热光纤光栅阵列的液位测量方法,即利用泵浦光加热掺钴光纤,控制温度场,利用光栅阵列测量温度场分布,由于气液导热性能的差别,气液界面处温度突变,从而确定液位。实验中,将掺钴光纤与密集光栅阵列紧密固定在一起,将1.5 W的泵浦光输入衰减系数分别为0.71 dB/cm和0.28 dB/cm的掺钴光纤中,沿着光传播的方向,温度变化均呈指数函数衰减。液位测量的精度与范围由主要取决于泵浦光功率、掺钴光纤吸收系数,经对比最终选定0.28 dB/cm的掺钴光纤作为液位实验的加热光纤。实验测量了不同液位下的温度场分布,证明了利用测量温度分布来测量液位的可行性,液位变化范围0~88 mm以内的误差为2 mm。所提出的传感系统结构简单,成本低廉,在液位测量方面具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 光纤传感技术 液位测量 布拉格光栅阵列 光加热 温度调制 温度分布
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基于长周期光纤光栅的光纤液位传感器
5
作者 孙哲 郭子龙 +2 位作者 李虎 康家雯 赵云楠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期41-45,共5页
为了测量液位在警戒值附近变化的情况,采用新款光纤熔接机制作了一种基于锥形结构的长周期光纤光栅测量液位的光纤传感器,对传感器进行了理论分析,搭建了液位传感实验系统,根据传感器对外界环境的折射率灵敏度,测量浸没在液体中的光纤... 为了测量液位在警戒值附近变化的情况,采用新款光纤熔接机制作了一种基于锥形结构的长周期光纤光栅测量液位的光纤传感器,对传感器进行了理论分析,搭建了液位传感实验系统,根据传感器对外界环境的折射率灵敏度,测量浸没在液体中的光纤长度。结果表明,在0 mm~12 mm的液位测量范围内,光纤液位传感器的峰值波长灵敏度和透射功率灵敏度分别是0.700 nm/mm和1.377 dB/nm。该传感器对液位变化测量较为准确,且采用刻栅方式可有效解决传统长周期光纤光栅中存在的非对称模耦合和偏振依赖性高等问题,同时具有制作简单、成本低和应用前景广泛等优点。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤传感器 长周期光纤光栅 液位测量 光纤熔接机
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温度对光纤法-珀液位传感器腔深度的影响与补偿 被引量:9
6
作者 黄伟荣 高应俊 +2 位作者 刘志麟 张范军 阮驰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1810-1813,共4页
在深入研究温度对光纤法珀液位传感器腔深度影响的基础上,提出一种特别的腔结构设计,可以几乎完全补偿温度对FP腔深度影响,使得腔的温度稳定性很好.这种压力式全光型光纤液位传感器的安装非常方便,特别适合于对已有的装载易燃易爆物质... 在深入研究温度对光纤法珀液位传感器腔深度影响的基础上,提出一种特别的腔结构设计,可以几乎完全补偿温度对FP腔深度影响,使得腔的温度稳定性很好.这种压力式全光型光纤液位传感器的安装非常方便,特别适合于对已有的装载易燃易爆物质的大型油罐、储液罐等进行自动化监测与管理,也适合于一般工业生产与生活中液位的精密监控. 展开更多
关键词 液位 光纤传感器 法-珀(Fabry-Perot)腔 温度 补偿
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双光路光纤液位测量系统的研制 被引量:3
7
作者 苑国英 祝彦 +2 位作者 赵玉龙 朱笠 蒋庄德 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第12期37-39,共3页
介绍了一种用于光纤液位传感器的电路测量系统。根据光纤光强调制的特点,设计了一种采用LD激光器以及能够进行对称补偿的双光路接收电路,消除了外界环境非测量因素的干扰。经现场试验,得到了理想的测量结果,证明可用于石化工业等危险环... 介绍了一种用于光纤液位传感器的电路测量系统。根据光纤光强调制的特点,设计了一种采用LD激光器以及能够进行对称补偿的双光路接收电路,消除了外界环境非测量因素的干扰。经现场试验,得到了理想的测量结果,证明可用于石化工业等危险环境的液位高效在线连续测量。 展开更多
关键词 光纤液位传感器 ID激光器 对称补偿 双光路接收电路 液位测量 光电检测
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基于菲涅尔反射的液体浓度精确测量系统 被引量:5
8
作者 张娜 何燕 +1 位作者 张彦 杨学冬 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期598-601,共4页
利用菲涅尔反射定律提出了一种测量液体浓度的新方法。整个实验装置结构简单,主要由一个激光光源、三个光耦合器、两个光电探测器组成。光源所发出的光经过三个光耦合器后传输至光纤-液体表面发生反射,反射回的光由两个光电探测器接收... 利用菲涅尔反射定律提出了一种测量液体浓度的新方法。整个实验装置结构简单,主要由一个激光光源、三个光耦合器、两个光电探测器组成。光源所发出的光经过三个光耦合器后传输至光纤-液体表面发生反射,反射回的光由两个光电探测器接收。在测量过程中引入参考光路,利用相对技术,使得被测液体的浓度值仅由相对接收光强R决定,从而很好地解决了光源稳定性、环境干扰等测量难题。实验以食盐溶液和蔗糖溶液为测量对象,实验结果与理论分析十分吻合。整个实验装置结构简单,测量精度高,易于操作,测量稳定性能够达到99%以上。 展开更多
关键词 光通信技术 测量 液体浓度 耦合器 相对技术
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基于非本征Fabry-Perot腔光纤液位传感器研究 被引量:6
9
作者 吕涛 刘德森 +2 位作者 刘志麟 何开华 程永进 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期690-693,共4页
介绍了适用于液位测量的强度型非本征法布里-珀罗(F-P)腔光纤液位传感器的结构设计及其性能.实验观察到F-P腔具有良好的多周期输出特性和局部的线性特性,选用局部的1/4周期输出线性段作为线性工作区间可对液位进行高准确度、连续性测量... 介绍了适用于液位测量的强度型非本征法布里-珀罗(F-P)腔光纤液位传感器的结构设计及其性能.实验观察到F-P腔具有良好的多周期输出特性和局部的线性特性,选用局部的1/4周期输出线性段作为线性工作区间可对液位进行高准确度、连续性测量.恰当选择敏感组件的尺寸可设计不同量程的传感器.实验结果表明,传感器测量3.5 m水位时,精确度为±2mm,最小分辨率为1mm. 展开更多
关键词 光纤传感器 法布里-珀罗腔 液位 弹性硅片
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基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪的研究 被引量:7
10
作者 孙明明 王剑锋 +1 位作者 金永兴 董新永 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1560-1564,共5页
研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏... 研究了一种基于错位和花生形结构的全光纤马赫-曾德干涉仪,进行了液位和曲率的测量实验,利用错位结构将纤芯模式激发到包层,包层模式经过花生形结构被耦合到纤芯与原有的纤芯模式发生干涉。包层模式对外界物理量如折射率、应力的变化敏感,导致透射光谱漂移。波谷波长的漂移量与液位和曲率的变化成线性关系,利用波谷的漂移实现液位和曲率的测量。在液位实验中,在水位变化范围为1.00~5.00cm时,波谷向短波方向漂移,灵敏度最高为-0.68nm·cm^(-1),线性拟合度为0.995 4。在曲率实验中,曲率的变化范围为0.3~1.2 m^(-1)时,波谷向长波方向漂移,灵敏度最高为22.47nm·m,线性拟合度为0.986 4,表现出较高的灵敏度。错位结构和花生形结构被用于组成马赫-曾德干涉仪,用普通的光纤熔接机和普通单模光纤即可熔接,结构和制作方法简单,灵敏度高,尤其在曲率的测量中表现出较高的灵敏度。 展开更多
关键词 光纤传感器 马赫-曾德干涉仪 液位测量 曲率测量
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一种新型FBG热式液体流量传感器 被引量:10
11
作者 贾振安 杨凯庆 +2 位作者 赵显锋 白燕 高宏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期37-43,共7页
光纤布拉格光栅热式流量传感器目前只适用于气体流量,为扩大其应用领域,设计了一种可用于液体流量测量的新型光纤布拉格光栅热式流量传感器。该光纤布拉格光栅热式流量传感器使用陶瓷加热片以恒定功率提供热量,不同流量的液体经过传感... 光纤布拉格光栅热式流量传感器目前只适用于气体流量,为扩大其应用领域,设计了一种可用于液体流量测量的新型光纤布拉格光栅热式流量传感器。该光纤布拉格光栅热式流量传感器使用陶瓷加热片以恒定功率提供热量,不同流量的液体经过传感器时带走的热量不同,通过检测光纤布拉格光栅中心波长的变化就可以测得传感器的温度变化,进而推导出液体流量大小。通过温度传感测试实验和流量传感测试实验,验证了所设计的传感器可用于液体流量测量。实验结果表明,该传感器的流量测量范围为40.575~550.664 L/h。 展开更多
关键词 光纤传感 热式流量传感器 光纤布拉格光栅 液体流量 流量测量
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油罐区光纤安全监测系统设计与实现 被引量:10
12
作者 姜德生 祁耀斌 《武汉理工大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第11期69-71,共3页
研制了一种新型的油库罐区光纤安全监测系统。具体地介绍了由光纤液位计、光纤液位高位报警器、温度信号以及 ADVANTECH工控机构成监测系统的设计与实现方法。该系统有传统方法不可比拟的优势 。
关键词 光纤液位计 光纤液位高位报警器 在线测量 安全监测系统 油品储油罐 设计 油库
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干涉条纹计数法光纤Fabry-Perot腔液位传感器 被引量:6
13
作者 赵中华 高应俊 +3 位作者 骆宇锋 周密 丁涛 张志律 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1369-1372,共4页
提出一种抗光源波动和外界干扰的条纹计数法光纤Fabry-Perot腔干涉型液位传感器.为适应这种条纹计数法对应变大挠度的要求,采用波纹管作应力弹性元件;对干涉条纹走向(或液位升降判向),分别提出实用的硬件设计方案和计算机软件处理办法;... 提出一种抗光源波动和外界干扰的条纹计数法光纤Fabry-Perot腔干涉型液位传感器.为适应这种条纹计数法对应变大挠度的要求,采用波纹管作应力弹性元件;对干涉条纹走向(或液位升降判向),分别提出实用的硬件设计方案和计算机软件处理办法;给出一种腔长温度补偿设计;实际制作了双光路光纤Fabry-Perot腔液位传感器,进行了实际气压模拟试验和实际水位测量试验,取得了良好结果. 展开更多
关键词 光纤液位传感器 法布里-珀罗腔 条纹计数法 波纹管
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基于光纤传感器的液面高度测量技术研究 被引量:5
14
作者 陈启梦 马辰昊 +2 位作者 李赫男 桂阳 徐熙平 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2009年第4期547-549,共3页
采用光纤传感与计算机技术相结合,研究一种实时液位测量系统。测量原理为光源发出的光由发送光纤传输到被测液体的表面,反射回来的光由接收光纤接收,其光强量与光纤端面距液面高度有关,接收光纤传输的光信号进入光纤放大器,实现对信号... 采用光纤传感与计算机技术相结合,研究一种实时液位测量系统。测量原理为光源发出的光由发送光纤传输到被测液体的表面,反射回来的光由接收光纤接收,其光强量与光纤端面距液面高度有关,接收光纤传输的光信号进入光纤放大器,实现对信号的放大,再由光电转换器件将放大后的信号转变为电信号,进行信号采集和数据处理。采用光纤传感测量液面高度变化同传统液位测量相比,精度从几毫米提高到了几微米。 展开更多
关键词 液位高度 实时测量 光纤传感 光纤放大器
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光纤传感器在液位检测中的应用 被引量:10
15
作者 张玉 孙旋 刘电霆 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第6期123-125,共3页
针对目前科学研究和工业生产中常遇到的液位检测问题,介绍一种基于光学全反射和折射原理的光纤传感器,重点论述了传感器探头形状、光源的选择对传感器性能的影响,对传感器的光学传输特性进行了分析。与传统的液位传感器相比,该传感器不... 针对目前科学研究和工业生产中常遇到的液位检测问题,介绍一种基于光学全反射和折射原理的光纤传感器,重点论述了传感器探头形状、光源的选择对传感器性能的影响,对传感器的光学传输特性进行了分析。与传统的液位传感器相比,该传感器不受电磁干扰的影响,耐高温,耐高压,抗腐蚀,可在有毒、核辐射等恶劣环境下正常工作。 展开更多
关键词 光纤传感器 液位检测 实时监控
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半椭球形和子弹头形光纤传感探头的耦合特性 被引量:3
16
作者 郝建军 滕爱萍 +1 位作者 张广才 李汉明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期551-554,共4页
 利用光路追踪程序,对于不同光纤参数条件下半椭球形和子弹头形光纤传感探头的耦合特性进行了研究。研究结果表明:对于半椭球形探头,当长短轴之比在1.15和1.3附近时存在一个耦合最佳结构;而对于子弹头形探头,仅变成圆形时为最佳。这两...  利用光路追踪程序,对于不同光纤参数条件下半椭球形和子弹头形光纤传感探头的耦合特性进行了研究。研究结果表明:对于半椭球形探头,当长短轴之比在1.15和1.3附近时存在一个耦合最佳结构;而对于子弹头形探头,仅变成圆形时为最佳。这两种探头容易制作,半椭球形探头的耦合效率高于子弹头形。 展开更多
关键词 光纤传感器 液位计 探头 耦合效率
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光纤温压法实现油井动液面的实时监测 被引量:4
17
作者 张洪涛 付威 +2 位作者 王春骞 张广玉 王振龙 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第6期1-6,共6页
针对油井动液面不能实时监测的问题,采用一种将压力测量和温度剖面测量相结合的方法对油井动液面进行实时监测。设计了基于偏心推杆结构的光纤压力计,采用多模光纤测量温度剖面,根据温度剖面上的拐点确定动液面初始位置,通过初始压强及... 针对油井动液面不能实时监测的问题,采用一种将压力测量和温度剖面测量相结合的方法对油井动液面进行实时监测。设计了基于偏心推杆结构的光纤压力计,采用多模光纤测量温度剖面,根据温度剖面上的拐点确定动液面初始位置,通过初始压强及动液面初始位置计算井中液体密度,之后仅利用压力计随后测得的数据即可求出动液面的实时位置。实验结果表明,光纤压力计有很好的线性度和重复性,其线性度为0. 999,压力灵敏度达到230. 9 pm/MPa,满足井下压力测量要求,同时多模光纤所测温度剖面拐点明显,易于读取,将两种方法结合可对油井动液面数据进行实时准确的监测。 展开更多
关键词 光纤传感 光纤压力计 温度剖面 偏心推杆 实时动液面监测
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智能光纤液位检测系统 被引量:5
18
作者 骆飞 刘建业 +2 位作者 马乃兵 张德银 孟爱东 《工业仪表与自动化装置》 1997年第5期10-12,共3页
本文介绍了一种光纤液位检测系统。给出系统检测原理、数据采集及信号处理,并说明了本系统具有防爆等特点。
关键词 光纤 光栅 液位测量系统 智能式
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基于光纤FTIR效应的连续式液位传感器研究 被引量:3
19
作者 刘佳 李大全 +2 位作者 刘文怡 侯钰龙 苏珊 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期897-901,共5页
光束在宏弯的光纤内传播时会发生能量损耗并辐射到光纤包层外,引起受抑全内反射,辐射的能量同时受外界环境折射率的影响,因而可用于液位传感。因现有传感器受光源和外界环境干扰较大,信噪比较差,成本较高,为了解决这一问题,该文提出了... 光束在宏弯的光纤内传播时会发生能量损耗并辐射到光纤包层外,引起受抑全内反射,辐射的能量同时受外界环境折射率的影响,因而可用于液位传感。因现有传感器受光源和外界环境干扰较大,信噪比较差,成本较高,为了解决这一问题,该文提出了一种双光纤扭绞结构的连续式液位传感器。通过理论和实验分析证明,宏弯光纤能量回馈到传感结构中并受外界环境折射率的调制。通过搭建实验平台进行测试,发现液位高度从350mm下降到0的过程中,暗场光纤末端功率值近似线性从0.448μW降到0.15μW,液位区分度达到4dB。同时,该文对影响液位传感器测量的主要因素进行了分析验证。 展开更多
关键词 塑料光纤 光纤宏弯 受抑全内反射 液位传感 双光纤扭绞
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基于双光纤布喇格光栅的液位传感器 被引量:2
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作者 杨淑连 申晋 李田泽 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期811-813,共3页
设计了一种基于双光纤布喇格光栅的新型液位传感器,导出了双光纤布喇格光栅的波长漂移差与液位的关系。圆盘上受到的液体压力导致等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布喇格光栅的布喇格波长漂移。通过检测两个布喇格... 设计了一种基于双光纤布喇格光栅的新型液位传感器,导出了双光纤布喇格光栅的波长漂移差与液位的关系。圆盘上受到的液体压力导致等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布喇格光栅的布喇格波长漂移。通过检测两个布喇格光栅的波长漂移差,得到被测液位。双光纤布喇格光栅通过补偿温度效应,解决了光纤布喇格光栅传感器的交叉敏感问题。该液位传感器的动态测量范围为2~3000mm。实验表明,双光纤布喇格光栅的中心波长随液位的增加分别向长波和短波方向漂移,而带宽几乎不变,实验和理论符合较好,该设计方案是切实可行的。 展开更多
关键词 光纤传感器 液位传感器 液位测量 光纤布喇格光栅
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