[發明專利]全光纖液體高度到位傳感器

在審

• 申請號: 202110228804.7
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113008330A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 張延國
• 申請（專利權）人: 深圳市華億聯光科技有限公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 黃娟

全光纖液體高度到位傳感器，包括光纖、單模光源和光功率計；包括以下制備步驟：S1：將光纖去除涂敷層，露出石英包層；S2：將去除涂敷層部分放置于光纖拉錐機上進行拉錐，以形成折彎區、錐區和連接區；錐區符合光學“絕熱錐區”的要求；S3：將折彎區彎折180°，并封裝于一個開口圓筒內，形成傳感器的敏感區；S4：光纖兩端分別接上單模光源和光功率計，形成傳感系統。本發明中，設備沒有引入電線，光纖中的功率在微瓦量級，無明火危險，新穎適用，滿足高可燃性液體場合的傳感需求。

技術領域

本發明涉及光纖傳感器領域，尤其涉及全光纖液體高度到位傳感器。

背景技術

目前，在液體高度(以下簡稱液高)到位傳感技術方面，常用的技術方案均是基于電信號的感知和傳遞，如：浮球開關、電容傳感，超聲波傳感等。上述都必須引入電線，由于極端情況下電線會導致火花，所以不能用于酒精、汽油等高可燃性液體的感知。

發明內容

(一)發明目的

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出全光纖液體高度到位傳感器,用于感知液體高度是否達到預定位置，為全光纖結構，符合防爆要求，特別適合用于感知高可燃性液體的高度到位。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明提出了全光纖液體高度到位傳感器，包括光纖、單模光源和光功率計；

包括以下制備步驟：

S1：將光纖去除涂敷層，露出石英包層；

S2：將去除涂敷層部分放置于光纖拉錐機上進行拉錐，以形成折彎區、錐區和連接區；錐區符合光學“絕熱錐區”的要求；

S3：將折彎區彎折180°，并封裝于一個開口圓筒內，形成傳感器的敏感區；

S4：光纖兩端分別接上單模光源和光功率計，形成傳感系統。

優選的，在S2中，錐區的長度為5mm，折彎區的長度為10mm；錐區和折彎區的最小直徑為10μm。

優選的，光纖為G652光纖。

優選的，單模光源為1550nm單模光源，功率為0.1mw。

本發明中，當液體為到位時，由于光纖對彎曲不敏感，光功率無損耗，為0.1mw，當液體接觸光纖小直徑區域時，空氣被液體取代，波導結構被破環，功率計讀數變為0.003mw。當液體退去時，功率計恢復為0.1mw。

本發明中，創新性地使用光纖作為傳感器的敏感元件，通過對光纖進行拉錐形成的絕熱錐形作為敏感區，此時光纖對彎曲不敏感，僅對外界物質的折射率敏感，當介質由空氣變為液體時，由于液體的折射率比空氣大，敏感區的損耗會突然增加，由此感知液體達到預定位置。設備整個沒有引入電線，光纖中的功率在微瓦量級，無明火危險，新穎適用，滿足高可燃性液體場合的傳感需求。

附圖說明

圖1、圖2和圖3分別對應本發明提的制備步驟S1、S2和S3。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。

如圖1-3所示，本發明提出的全光纖液體高度到位傳感器，包括光纖1、單模光源3和光功率計2；

包括以下制備步驟：

S1：將光纖1去除涂敷層，露出石英包層；

S2：將去除涂敷層部分放置于光纖拉錐機上進行拉錐，以形成折彎區11、錐區12和連接區13；錐區12符合光學“絕熱錐區”的要求；