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光纤液位传感器工作原理

  光纤液位传感器根据液体高度与静压力之间的关系,通过金属膜片将静压力转换成光强的变化来测量液位。金属膜片作为换能器件,将液位高低经膜片形变大小直接调制为反射光强大小,在接收端测试光纤输出的光强度变化,就可以换算出需要的物理量。光纤液位传感器中金属膜片不仅作为敏感性元件,同时用作两种不同介质的隔离元件,膜片本身具有很高的重复性,线性度也较好,可以很好地将压力转换为位移和力。液位的高度变化直接调制了光强的输出大小,这种调制方式具有结构简练、稳定可靠以及经济实用等特点。

  光纤液位传感器主要由传感头、光源、信号处理、接口显示等几大部分组成,如图1所示。光源发射的光耦合进发射光纤,经光纤传输后照射到金属膜片中心点上,光信号由金属膜片反射后,一部分被接收光纤束接收,由探测器将被反射的光信号转换为电流或电压信号输出。当液位的高度发生变化时,所产生的压力导致膜片与光纤束的距离发生变化,从而使输出光强大小发生改变,经电路处理后,输出的电压信号的大小随之改变,被A/D转换后变为数字信号,由单片机进行数据采集和处理后,直接显示液位的高度。

光纤液位传感器工作原理框图

图1  光纤液位传感器工作原理框图

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