[發明專利]利用光學衰蕩信號測量液位的系統

在審

• 申請號: 201611228325.0
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106610310A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 陳韻
• 申請（專利權）人: 天津市歐斯曼科技有限公司
• 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

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，特別涉及一種利用光學衰蕩信號測量液位的系統。

背景技術

光纖傳感器由于具有很多優點, 并且與傳統傳感器相比具有一些不可替代的功能, 因而得到日益廣泛的應用。光纖傳感技術的防爆、無源、抗電磁干擾、防火、體積小、重量輕、復用性好、響應速度快、易與光纖傳輸系統組成遙測網絡等優點而被廣泛地應用于各行各業，尤其是在液體測量領域。

在光纖傳感器中, 干涉型的傳感器精度最高，干涉型光纖傳感器按其結構分為邁克耳遜、馬赫曾德爾、賽格納克和法布里珀羅( FabryPerot ) 腔( 簡稱FP) 等幾種類型，光纖FP 腔干涉式傳感器結構簡單, 較易實現, 是常用的干涉型光纖傳感器，它不僅具有一般光纖傳感器可靠性好、抗電磁干擾、抗腐蝕等特點, 還具有測量精度高、動態范圍大、線性度好等優良特性, 并因為只使用一根光纖就可實現傳感測量而得到廣泛研究。 光纖FP 型傳感器傳感頭體積小, 可制成嵌入式靈巧結構型光纖傳感器, 國外有將其用于大壩、橋梁等建筑物實時變形監測的報道。這種傳感器可以直接進行壓力的測量，但是易受溫度影響。

發明內容

為克服現有技術中存在的問題，本發明提供了一種利用光學衰蕩信號測量液位的系統，該系統可以進一步通過探測器信噪比，更好地記錄輸出脈沖信號，并進一步提高測量準確率，且該測量結果不易受溫度影響。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：該種利用光學衰蕩信號測量液位的系統，其特征在于：包括高反射膜、光學諧振腔、耦合器、脈沖光源和光電探測器；高反射膜固定在光學諧振腔的左右兩個內表面，光學諧振腔是一個頂部敞口的開放腔體；耦合器單端輸出連接至光學諧振腔，脈沖光源連接至耦合器；脈沖光源發出的光經過耦合器進入光學諧振腔，光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到光學諧振腔中，光束經過第一個高反射膜入射到第二個高反射膜后再返回光纖，光學諧振腔的反射光透過高反射膜后一部分繼續在光學諧振腔內振蕩，另外一部分返回到光纖中，經過耦合器進入光電探測器。

進一步地，所述的光學諧振腔的腔長為20微米至800微米。

進一步地，所述的高反射膜為介質膜或金屬膜。

進一步地，高反射膜的反射率為99.9%以上。

進一步地，所述的光學諧振腔為平行平面腔。

綜上，本發明的上述技術方案的有益效果如下：

通光學諧振腔，制作出一種安全、簡易的液位測量系統。通過脈沖光的衰蕩檢測，可以測量液體的密度，進而反推出液體的剩余量。這種測量設備體積小，且無源防爆，并進一步提高測量準確率，且該測量結果不易受溫度影響。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中：

1高反射膜、2光學諧振腔、3耦合器、4脈沖光源、5光電探測器。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的特征和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用于解釋本發明，并非以此限定本發明的保護范圍。

如圖1所示，該發明包括高反射膜1、光學諧振腔2、耦合器3、脈沖光源4和光電探測器5；高反射膜固定在光學諧振腔的左右兩個內表面，光學諧振腔是一個頂部敞口的開放腔體；耦合器單端輸出連接至光學諧振腔，脈沖光源連接至耦合器；脈沖光源發出的光經過耦合器進入光學諧振腔，光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到光學諧振腔中，光束經過第一個高反射膜入射到第二個高反射膜后再返回光纖，光學諧振腔的反射光透過高反射膜后一部分繼續在光學諧振腔內振蕩，另外一部分返回到光纖中，經過耦合器進入光電探測器。

所述的光學諧振腔的腔長為20微米至800微米。

所述的光學諧振腔為平行平面腔。