基于采集卡的光纤液位传感装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于采集卡的光纤液位传感装置。本实用新型专利技术中的宽带光源的输出端口和光纤耦合器的公共端光纤连接；光纤耦合器输出光强为2/3的一端作为信号臂与第一段无芯光纤用单模光纤连接；第一段无芯光纤的另外一端与第二段无芯光纤的一端用单模光纤连接；第二段无芯光纤与第一光电探测器的输入端连接；光纤耦合器光强输出光强为1/3的一端作为参考臂与第二光电探测器连接；第一光电探测器和第二光电探测器的输出端均与数据采集卡连接，通过数据采集卡来采集光强数据；计算机用来接收和处理数据采集卡获得的光强数据。本实用新型专利技术采取光纤结构在测量现场全光无电，由于光在光纤内部传输，所以其具有测量安全、灵敏度高等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于采集卡的光纤液位传感装置
本技术属于光纤传感研究领域，涉及一种基于采集卡的光纤液位传感装置。
技术介绍
液位传感装置是用来测量液面高度的装置。随着工业的快速发展，对于液面高度测量装置的应用也越来越广泛，该装置在柴油和汽油等危险液体的生产以及储存中可以用来测量液体的高度。此外，液位传感装置在化工生产、冶金工业等相关研究领域具有重要应用价值和广阔的前景。目前社会上主流的液位传感装置包括：1、电子类液位传感器，这种装置主要是将液位的变化转换成电参数的变化用电路来测量电参数，以此来测量液位高度。由于这一类传感器在受到电缆的连接后电缆容易产生寄生电感所以其主要缺点为灵敏度较低。2、机械浮子类液位传感器，该传感器主要是利用转换装置（机械舌簧、磁铁和光电设备等）将液体表面的浮子的高度性信息转化为脉冲或者连续的信号，该装置的缺点是会因为聚积在转换装置上的水垢影响浮子的运动，从而影响测量的结果，水垢太多时甚至装置会出现故障。因此，专利技术一种受外界环境影响较小的高灵敏度液位传感装置具有重要意义。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种基于采集卡的光纤液位传感装置。本技术解决技术问题所采取的技术方案为：本技术包括宽带光源、端口设置为1×2、分光比为1：2的光纤耦合器、两根长度和参数都相同的无芯光纤、单模光纤、光电探测器、数据采集卡和计算机；宽带光源的输出端口和光纤耦合器的公共端光纤连接；光纤耦合器输出光强为2/3的一端作为信号臂与第一段无芯光纤用单模光纤连接；第一段无芯光纤的另外一端与第二段无芯光纤的一端用单模光纤连接；第二段无芯光纤与第一光电探测器的输入端连接；光纤耦合器光强输出光强为1/3的一端作为参考臂与第二光电探测器连接；第一光电探测器和第二光电探测器的输出端均与数据采集卡连接，通过数据采集卡来采集光强数据；计算机用来接收和处理数据采集卡获得的光强数据。进一步说，两段无芯光纤均和其两端的单模光纤构成单模-多模-单模结构，从而形成一个可以透过波长为1550nm信号光的滤波器，其中第一段无芯光纤仅有滤波的作用，第二段无芯光纤作为光纤液位传感装置的传感头。本技术采取光纤结构在测量现场全光无电，由于光在光纤内部传输，所以其具有测量安全、灵敏度高等优点。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术包括一个输出波长为1450nm～1650nm的宽带光源1、一个端口配置为1×2、分光比为1：2的光纤耦合器2、光电探测器（PD)3、数据采集卡4、长度为14cm的无芯光纤5、长度为14cm的无芯光纤6、光电探测器（PD)7、计算机8；其中两个相同的无芯光纤制作的多模干涉滤波器具有相同的通带中心波长，均为1550nm。波长为1450nm～1650nm的宽带光源的输出端口接端口配置为1×2、分光比为1:2的光纤耦合器的公共端；光纤耦合器输出光强为2/3的一端作为信号臂与长度为14cm的无芯光纤5用单模光纤连接；长度为14cm的无芯光纤5的另外一端与长度为14cm的无芯光纤6的一端用单模光纤连接；无芯光纤6与PD的输入端连接；光纤耦合器光强为1/3的另外一端作为参考臂与PD连接；两个PD的输出端均与采集卡连接通过采集卡来采集数据；计算机用来接收和处理采集卡获得的光强数据。本技术的工作过程：开启波长为1450nm～1650nm的宽带光源，宽带光源发出的信号光通过一个端口配置为1×2、分光比为1：2的光纤耦合器，在信号光强的一端有两个用无芯光纤与单模光纤熔接制作而成的多模干涉滤波器，两个无芯光纤的长度均为14cm。当波长为1450nm～1650nm的信号光通过第一个无芯光纤进行滤波后会成为中心波长为1550nm具有较窄谱宽的信号光。将第二个无芯光纤作为传感头竖直放置在可以盛装液体的容器内。在容器未装有液体时输出的信号光的中心波长为1550nm，光强为Ix；逐渐往容器内加入液体后由于改变外界环境的折射率，所以信号光的谱线往长波方向漂移，与此同时光强Ix逐渐减小，用信号采集卡采集光强Ix。与此同时，作为参考臂的一端用一个光电探测器（PD)3将宽带光源的光信号转化为电信号，并且用信号采集卡来采集信号臂的光强IR。用计算机来记录数据。当浸没在液体中的无芯光纤的长度为X时，信号臂的光强和参考臂的光强的比值将会是关于X的一个函数：浸没在液体中的无芯光纤的长度X即为信号臂和参考臂光强比值的函数。所以当容器中的液体具有一定的高度时，则会通过信号采集卡采集出的光强的比值来确定液面的高度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于采集卡的光纤液位传感装置，包括宽带光源、端口设置为1×2、分光比为1：2的光纤耦合器、两根长度和参数都相同的无芯光纤、单模光纤、光电探测器、数据采集卡和计算机；其特征在于：宽带光源的输出端口和光纤耦合器的公共端光纤连接；光纤耦合器输出光强为2/3的一端作为信号臂与第一段无芯光纤用单模光纤连接；第一段无芯光纤的另外一端与第二段无芯光纤的一端用单模光纤连接；第二段无芯光纤与第一光电探测器的输入端连接；光纤耦合器光强输出光强为1/3的一端作为参考臂与第二光电探测器连接；第一光电探测器和第二光电探测器的输出端均与数据采集卡连接，通过数据采集卡来采集光强数据；计算机用来接收和处理数据采集卡获得的光强数据。

【技术特征摘要】
1.基于采集卡的光纤液位传感装置，包括宽带光源、端口设置为1×2、分光比为1：2的光纤耦合器、两根长度和参数都相同的无芯光纤、单模光纤、光电探测器、数据采集卡和计算机；其特征在于：宽带光源的输出端口和光纤耦合器的公共端光纤连接；光纤耦合器输出光强为2/3的一端作为信号臂与第一段无芯光纤用单模光纤连接；第一段无芯光纤的另外一端与第二段无芯光纤的一端用单模光纤连接；第二段无芯光纤与第一光电探测器的输入端连接；光纤耦合器光强输出光强为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈达如，折丽娟，张徐亮，
申请(专利权)人：苏州至禅光纤传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32