一种电容式液位传感器在燃油液位测量中的应用

在飞机运行过程中,对飞机燃油进行准确的检测,是保证飞机燃油系统正常运行的一个关键环节,对于完成飞行任务、保障飞行安全和社会安全,有着重要意义。燃油测量装置的测量精度、可靠性和可维护性对飞机的整体性能有着重要的影响。随着现代科技的快速发展,社会对于燃油测量系统的性能、精度、可靠性等方面有了更高的要求。针对燃油液位测量,国内外采取的技术和产品很多。传统使用的传感器包括浮子式传感器、电容式传感器,随着科学技术的发展,近年来也逐渐出现了许多新型的传感器,如光纤液位传感器、超声波式液位传感器、导波雷达式液位传感器等。

准确检测液位的光纤Bragg光栅弹性膜片传感器

为了准确测量液位,研制了一种耦合光纤布喇格光栅和弹性膜片的液位传感器。该传感器由两个光纤光栅(FBG_1和FBG_2)、弹性膜片、弹性橡胶密封垫片、空心管(导气管)和光纤光栅固定装置组成。光纤光栅固定装置材料为聚甲基丙烯酸甲酯。FBG_1和FBG_2固定在弹性膜片表面。FBG_1用于监测液位高度和温度。将FBG_2封装在不锈钢毛细管中进行温度检测,消除液相温度变化对液位测量的负面影响。为了提高传感器检测液位的线性度,实验研究了弹性膜片厚度对液位测量结果的影响,并在此基础上研究了液位变化率和外部振动对液位测量精度的影响。结果表明,当弹性膜片厚度为2 mm时,传感器检测液位的线性范围为0~380 cm,灵敏度为(19.65±6.3)pm/cm。该传感器可在0~100 cm/min液位变化速率和0~5.27 mm/s外部振动强度范围内准确监测液位,最大检测误差为7.2%。

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。

基于无线传感器网络的油罐液位监测系统设计与实现

本系统架构设计的核心目标是实现对油罐液位的实时监控及自动控制,在传感器节点方面,我们将实现突破,液位传感器选型与无线通信模块深度融合。网络架构和数据传输线路规划涉及网络节点布局、通信规则挑选,以及数据传输安全性与稳定性的全方位考量。系统构建涵盖传感器节点硬件研发、软件编程以及网络传输三大环节。在数据处理与存储领域,涉及实时水位数据处理、异常监测与预警,针对需求,部署高效的数据库系统及数据备份策略。创新突破,远程操控与监测双向发力,突出用户体验,实现实时与历史数据的高效查询。最后,数据安全及隐私防护聚焦加密技术及身份认证,关注用户数据安全及权限调控。创新优化后的油罐液位监测控制系统即将亮相,优化操作流程,提升用户体验。

超声波传感器液位测量系统的特性及优化

本文研究的目的是设计和实现一种能够提供河流环境中水位的非接触式超声波传感器系统,该系统是一种非常低成本的设备的一部分,该设备开发用于检测非导电液体对水的污染,利用所涉及流体的不同导电性。工作的重点是低成本SRF05超声波传感器的特性,以及根据实验室测试获得的数据在漂浮物体内的实现。使用微米线性平台、三角测量激光器、数字示波器和后处理软件进行了大量实验测试。此外,为了提高测量方法的准确性,提出了一种基于超声信号重构的分析方法,最终装置的灵敏度约为1mm。

光电液位传感器在桥梁结构挠度测量中的应用

针对人工测量和自动测量桥梁结构挠度的方法均存在一定弊端而影响到测量结果的准确可靠性,提出应用新型光电液位传感器检测桥梁挠度的思路,基于该仪器挠度测量原理,通过液位测量试验对光电液位传感器挠度测量精度进行了量化分析。最后,以某跨江桥梁为例,对挠度测量过程及结果进行了探讨。结果表明,应用光电液位传感器能对桥梁挠度展开多点、远程、长期的自动监测,施测过程及结果均不受桥梁运行环境的干扰,测量结果准确可靠,能真实反映桥梁挠度变化,在桥梁测量中具有广阔的应用前景。

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%。

基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合的半潜式起重平台立柱快速压载舱液位估计

在半潜式起重平台立柱快速压载舱的液位测量过程中,由于可能存在传感器故障和外界干扰等因素,从而产生观察野值并导致系统输出的可靠性降低。针对此问题,本文提出一种基于多传感器鲁棒容积卡尔曼融合(Multi-Sensor Robust Cubature Kalman Fusion,MSRCKF)的液位估计算法。借鉴Huber等价权函数的思想,引入一个自适应因子以抑制观测野值对容积卡尔曼滤波的影响,再通过基于扩展信息滤波的矩阵变换推导出近似等效于集中式融合的MSRCKF算法。仿真结果表明,MSRCKF算法可以在单传感器发生故障的情况下有效地提高液位测量系统估计值的可靠性和稳定性。

双闭环比值控制系统传感器故障诊断方法

双闭环比值控制系统由于主从回路滞后效应和闭环回路调节作用,使其故障诊断较为复杂。针对该系统传感器故障难以识别的问题,通过分析反映系统动态特性的实时数据,提出一种基于数据驱动的故障诊断方法。利用拉伊达准则标定检测阈值建立故障检测模型;利用传感器故障传播的滞后特性建立故障定位模型;利用突变故障的幅值特性建立了故障估计模型;利用故障调节动态过程的变化趋势建立了故障分离模型;通过在线数据标定获得了故障诊断动态模型。通过实验验证该方法的有效性和高精度。研究结果表明,所提方法适用于一般双闭环比值控制系统传感器的实时故障诊断,其中故障检测准确率可达98.5%,故障定位准确率可达98.5%,故障估计准确率可达99.28%,故障分离准确率可达98%。

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。

基于长周期光纤光栅的光纤液位传感器

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。

适用于豆浆机液位测量的水位传感器

豆浆作为—种既经济又健康的食品,对人体健康有很大的好处,越来越受到现代人们的欢迎。以前豆浆是采用传统的石磨方式来磨出,如今,人类已经发明出豆浆机,智能豆浆机是一种方便快捷的家用电器,它可以自动磨豆浆,省去了手工磨豆浆的麻烦。而为了判断与液体接触、是否导通来判断有水或者没水,从而防止干烧现象产生,保证豆浆机的正常制浆,需要使用适合的水位传感器来检测豆浆机的水位。

磁致伸缩液位传感器机理研究

详细介绍磁致伸缩原理,深入分析磁致伸缩原理在位移和液位检测中的具体应用,重点讨论磁致伸缩液位传感器的总体结构、波导管的结构、材料的选择以及回波接收的原理并给出了接收装置的方案,分析时间检测原理和方法,提出实现高精度测量传感器的温度补偿和抗干扰措施。通过以上机理分析对传感器的设计和应用提供理论指导。

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。

光电液位传感器及其在桥梁挠度自动测量中的应用

挠度是反映桥梁线性变化的重要参数,光电液位传感器是一种新型的连通管液位检测传感器,它的测量精度能达到0.1mm。将光电液位传感器、连通管、485总线、RS485/232转换卡、计算机等组成桥梁挠度自动测量系统,能够对大型桥梁挠度进行多点、长期、在线、远程、自动监测且不受桥梁现场高尘、高湿和浓雾的影响。目前,该系统已经成功应用到重庆大佛寺长江大桥上,测量结果表明可以准确获取桥梁的挠度信息,测量的挠度值能够真实反映桥梁的挠度变化,是一种有效的桥梁挠度自动测量方法。

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 。

基于啁啾布喇格光栅的液位传感器

设计了一种基于啁啾光纤布喇格光栅的新型液位传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪组成。导出了啁啾光纤布喇格光栅的反射谱带宽与液位的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽,就可以得到被测液位的高度。并对设计的传感器系统进行了实验验证,实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽对温度变化不敏感,且在测量范围内,反射谱带宽与被测液位间有很好的线性关系。

光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔液位传感器

提出了一种用于测量液体容器液位高度的新型光纤F P(Fabry Perot)腔传感器 ,它灵敏度高 ,实现了全光传感和传输 ,特别适用于一些有害、易燃、易爆液体容器液位的测定 详细分析了该类传感器的传感原理 ,并给出了传感头参量设计方法 实验结果表明 ,光纤F P腔传感器测量液位方法简单 ,并且可达到相当高的精度 文中分析了实验中的误差 ,探讨了传感器的稳定性及改进方法 ,是光纤法布里

一种电容阵列式液位传感器的设计与实现

通过对电容式液位传感器的分析与研究,设计了一种新的电容阵列液位传感器。该传感器将电容一极板设计成阵列式结构,另一极板共用,采用基于充放电原理的微小电容检测电路,应用单片机XC886控制小电容器的选通、数据的采集和处理,计算出液位值,并通过CAN总线传送给上位机,实现实时监测。实测结果表明:该传感器受温度影响小、精度高、输出稳定,精度优于1%FS,零点漂移小于2×10-5FS/℃.

一种电容阵列式液位传感器的设计与实现

通过对电容式液位传感器的分析与研究,设计了一种新型电容阵列式液位传感器。介绍了电容阵列式液位传感器的原理和设计方案。将电容一极板设计成阵列式结构,另一极板共用,采用基于充放电原理的电容检测电路,用单片机STC89C52控制传感器中电容器的选通、数据的采集和处理,并计算出液位值,输出转换成4～20mA电流信号。实测结果表明:该液位传感器精度可达0.3%FS,零点输出稳定,漂移小,受温度影响小,热零点漂移指标优于2×10-5FS/℃。