[發明專利]一種分布式光纖液位傳感系統

有效

• 申請號: 201811302428.6
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109506738B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 梅影;王學鋒;藍天;卞賀明;唐才杰;白利強;崔留住;王明超;易小龍
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種分布式光纖液位傳感系統，其特征在于，包括：光纖液位傳感器(100)、光纖光柵解調儀(4)和粘接裝置(6)；其中，光纖液位傳感器(100)，包括：光纖(2)、以及沿光纖(2)的光纖軸向連續刻寫的至少兩個光纖長周期光柵LPG傳感器(5)；

光纖液位傳感器(100)與光纖光柵解調儀(4)的輸出端通過光纖連接；

光纖液位傳感器(100)通過粘接裝置(6)固定在待測容器(1)內，以形成陣列式光纖傳感網絡，進而基于陣列式光纖傳感網絡和光纖光柵解調儀(4)確定待測容器(1)內的溶液(3)的液面高度；

其中，固定后的光纖液位傳感器(100)所形成的陣列式光纖傳感網絡的間隔距離l為：

其中，d表示待測容器(1)的內徑，n表示光纖長周期光柵LPG傳感器(5)的數量；

光纖光柵解調儀(4)，包括：脈沖掃描激光器，用于連續向光纖液位傳感器(100)發射光脈沖，以使光纖液位傳感器(100)的各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)根據所述光脈沖產生光反射；接收模塊，用于接收各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回的反射光；解析模塊，用于根據各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回的反射光的光強度以及中心波長，確定各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)所處的環境信息；根據各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回反射光的時間，確定各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)所處的位置信息；根據確定的環境信息和位置信息，確定待測容器(1)內的溶液(3)的液面高度。

2.根據權利要求1所述的分布式光纖液位傳感系統，其特征在于，解析模塊在根據各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回的反射光的光強度以及中心波長，確定各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)所處的環境信息時，具體包括：

根據各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回的反射光的光強度變化，確定各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)的光損耗；

根據各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)返回的反射光的中心波長變化，確定各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)的中心波長變化趨勢；

根據確定的光損耗以及中心波長變化趨勢，從至少兩個光纖長周期光柵LPG傳感器(5)中篩選得到位于溶液與空氣接觸面的光纖長周期光柵LPG傳感器。

3.根據權利要求1所述的分布式光纖液位傳感系統，其特征在于，脈沖掃描激光器，具體用于：為各光纖長周期光柵LPG傳感器(5)提供頻域窄線寬光信號；其中，頻域窄線寬光信號的脈寬小于1ns。

4.根據權利要求1所述的分布式光纖液位傳感系統，其特征在于，各兩個光纖長周期光柵LPG傳感器(5)之間使用串接方式相互連接。