[發明專利]一種差動式杠桿結構光纖Bragg光柵液位傳感器及其使用方法

有效

• 申請號: 201310685354.X
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103674179B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 謝濤;李川;李英娜;趙振綱;歐陽鑫;劉愛蓮;吳文兵
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種差動式杠桿結構光纖Bragg光柵液位傳感器，其特征在于：包括空心浮力塑料桿（1）、位置固定環套（2）、杠桿（3）、杠桿支撐桿（4）、固定底座（5）、傳壓桿（6）、光纖Bragg光柵（7）、等強度懸臂梁（8）、導出光纖（9）、懸臂梁支撐桿（10）、傳力彈簧（11）、容器壁（13）；其中固定底座（5）放置于容器底部，位置固定環套（2）、杠桿支撐桿（4）和懸臂梁支撐桿（10）焊接在固定底座上（5），空心浮力塑料桿（1）放置于位置固定環套中（2），空心浮力塑料桿（1）的頂部連接傳力彈簧（11），傳力彈簧（11）的另一端連接杠桿（3）的左端，杠桿支撐桿（4）與杠桿（3）支點相連，杠桿（3）支點的右部通過傳壓桿（6）與等強度懸臂梁（8）相連，光纖Bragg光柵（7）粘貼在等強度懸臂梁（8）上下兩壁，等強度懸臂梁（8）右端固定于懸臂梁支撐桿（10）上，光纖Bragg光柵的導出光纖（9）通過容器口引出并與外接光纜相連接。

2.根據權利要求1所述的差動式杠桿結構光纖Bragg光柵液位傳感器，其特征在于：還包括平衡螺母（12）；其中杠桿（3）的最右端攻螺紋，平衡螺母（12）套在螺紋上。

3.一種差動式杠桿結構光纖Bragg光柵液位傳感器的使用方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

A、當容器中加入液體后，空心浮力塑料桿（1）所受到的液體浮力通過傳力彈簧（11）加載到杠桿（3）的左端；杠桿（3）把浮力轉化為對等強度懸臂梁（8）移動端的壓力，帶動粘貼在等強度懸臂梁（8）上下兩壁的光纖Bragg光柵（7）拉伸和壓縮，從而根據光纖Bragg光柵解調儀分析得到粘貼在等強度懸臂梁（8）上下兩壁的光纖Bragg光柵（7）的中心波長差值????????????????????????????????????????????????；

B、根據粘貼在等強度懸臂梁（8）上下兩壁的光纖Bragg光柵（7）的中心波長差值與液位高度H的關系式計算出被測容器的液位高度；式中：l為等強度懸臂梁（8）的工作長度，h為等強度懸臂梁（8）的厚度，B為等強度懸臂梁（8）固定端的寬度，E為等強度懸臂梁（8）的彈性模量，為光纖Bragg光柵（7）的應變敏感系數，為光纖Bragg光柵（7）的中心波長，為容器內被測液體的密度，g為重力系數，s為空心浮力塑料桿（1）的橫截面積，n為杠桿（3）左右兩邊與支點間距離的倍率比。

4.根據權利要求3所述的差動式杠桿結構光纖Bragg光柵液位傳感器的使用方法，其特征在于：所述杠桿（3）左右兩邊與支點間距離的倍率比n的變化范圍為1到4。