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【技术实现步骤摘要】
本说明书涉及传感器领域,更具体地说,本申请涉及一种基于聚合物光纤的液位传感器和控制方法。
技术介绍
1、传统的液位测量和监测技术和仪器包括浮标系统、压力传感器、静压液位传感器、超声波传感器、声学多普勒剖面仪、雷达液位传感器、电容液位传感器、气泡式液位传感器、浮标操作机械系统等。这些技术基于电气和机械方法,存在一些限制,如响应速度不足、电磁干扰等。
2、为了解决上述至少部分问题,本申请提出一种基于聚合物光纤的液位传感器和控制方法,利用光纤传感器技术具有的优势增强灵敏度和准确性、对电磁干扰的免疫性、在危险环境中的安全性、并且多路复用能力和维护成本低。
技术实现思路
1、在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
2、第一方面,本申请提出一种基于聚合物光纤的液位传感器,包括:
3、光纤测量组合体,上述光纤测量组合体缠绕在上述支撑柱上,上述光纤测量组合体包括第一光纤和第二光纤,上述第一光纤和上述第二光纤互相缠绕,上述光纤测量组合体在测量液位时,浸入待测目标液体;
4、光源,上述光源连接上述第一光纤,上述光源用于发出预设功率的目标光源;
5、光功率计,上述光功率计连接上述第二光纤,上述光功率计用于测量上述第二光源的响应功率。
6、在一种
7、在一种可行的实施方式中,上述支撑柱的周侧设置有等距螺旋凹槽,上述光纤测量组合体缠绕在上述螺旋凹槽中。
8、在一种可行的实施方式中,上述液位传感器包括至少两个光纤测量组合体,
9、在上述液位传感器包括两个光纤测量组合体,第一光纤测量组合体和第二光纤测量组合体共用同一根第一光纤,上述第一光纤测量组合体的第一光纤和第二光纤的接口位于第一支撑柱的两端;
10、上述第二光纤测量组合体在第一光纤和第二光纤的接口位于第二支撑柱的同一端。
11、在一种可行的实施方式中,上述光源包括led光源。
12、在一种可行的实施方式中,还包括:
13、控制器,连接上述光源和上述光功率计,用于控制上述光源的工作状态,还用于接收上述光功率计的功率值,并根据上述光源功率和上述功率值计算上述待测目标液体的液位高度。
14、第二方面、本申请提出一种控制方法,用于第一方面上述的基于聚合物光纤的液位传感器,包括:
15、获取目标液体的类型信息;
16、基于上述类型信息确定液体传播衰减信息;
17、控制上述光源以上述预设功率发射上述目标光源;
18、控制上述光功率计接收上述响应功率;
19、根据上述预设功率、上述液体传播衰减信息和上述响应功率计算上述待测目标液体的液位信息。
20、在一种可行的实施方式中,在上述光纤测量组合体包括两个光纤测量组合体的情况下,上述第一光纤组合体和上述第二光纤组合体的底端位于同一水平面,且上述第一光纤组合体和上述第二光纤组合体的距离大于第一预设距离的情况下,
21、上述方法还包括:
22、获取上述第一光纤测量组合体的第一响应功率;
23、获取上述第二光纤测量组合体的第二响应功率;
24、根据上述第一响应功率、上述第二响应功率、上述预设功率和上述液体传播衰减信息计算上述待测目标液体的液位差信息。
25、在一种可行的实施方式中,在上述光纤测量组合体包括三个光纤测量组合体的情况下,第三光纤测量组合体和第四光纤测量组合体的安装小于第二预设距离,上述第三测量组合体和上述第四光纤测量组合体的底端高度差为预设高度差,第五测量组合体与上述第三测量组合体或上述第四测量组合体在同一水平面,且上述第五测量组合体与上述第三测量组合体和上述第四测量组合体的军力均大于第三预设距离的情况下,
26、上述方法还包括:
27、获取上述第三光纤测量组合体的第三响应功率;
28、获取上述第四光纤测量组合体的第四响应功率;
29、获取上述第五光纤测量组合体的第五响应功率;
30、根据上述第三响应功率、上述第四响应功率、上述目标功率和上述预设高度差计算上述液体传播衰减信息;
31、根据上述第三响应功率、上述第四响应功率、上述第五响应功率、上述液体传播衰减信息,计算上述第三光纤测量组合体和上述第二光纤测量组合体对应位置的第一液面高度,并计算上述第五测量组合体对应位置的第二液面高度。
32、在一种可行的实施方式中,在上述光纤测量组合体包括至少三个光纤测量组合体的情况下,上述方法还包括:
33、获取每个上述光纤测量组合体的所有响应功率信息;
34、根据上述预设功率、上述液体传播衰减信息和上述每个上述响应功率信息计算液面高度分布信息。
35、综上,本申请实施例的基于聚合物光纤的液位传感器包括:光纤测量组合体,上述光纤测量组合体缠绕在上述支撑柱上,上述光纤测量组合体包括第一光纤和第二光纤,上述第一光纤和上述第二光纤互相缠绕,上述光纤测量组合体在测量液位时,浸入待测目标液体;光源,上述光源连接上述第一光纤,上述光源用于发出预设功率的目标光源;光功率计,上述光功率计连接上述第二光纤,上述光功率计用于测量上述第二光源的响应功率。本实施例的基于聚合物光纤的液位传感器,光纤对光耦合变化的高灵敏度提供了更精确的液位测量。光纤传感器在电磁复杂环境下依旧稳定工作,不受干扰。光纤不导电,可在易燃易爆等危险环境中安全使用。单根光纤可进行多点液位测量,提升系统效率。光纤传感器结构简单,耐用性高,维护成本低。
36、本申请提出的基于聚合物光纤的液位传感器和控制方法,本申请的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本申请的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述支撑柱为圆形柱。
3.根据权利要求1或2所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述支撑柱的周侧设置有等距螺旋凹槽,所述光纤测量组合体缠绕在所述螺旋凹槽中。
4.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述液位传感器包括至少两个光纤测量组合体,
5.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述光源包括LED光源。
6.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,还包括:
7.一种控制方法,用于权利要求1至6中任一项所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,包括:
8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,在所述光纤测量组合体包括两个光纤测量组合体的情况下,所述第一光纤组合体和所述第二光纤组合体的底端位于同一水平面,且所述第一光纤组合体和所述第二光纤组合体的距离大于第一预设距离的情况下,
9.根据
10.根据权利要求9所述的控制方法,其特征在于,在所述光纤测量组合体包括至少三个光纤测量组合体的情况下,所述方法还包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述支撑柱为圆形柱。
3.根据权利要求1或2所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述支撑柱的周侧设置有等距螺旋凹槽,所述光纤测量组合体缠绕在所述螺旋凹槽中。
4.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述液位传感器包括至少两个光纤测量组合体,
5.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,所述光源包括led光源。
6.根据权利要求1所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,还包括:
7.一种控制方法,用于权利要求1至6中任一项所述的基于聚合物光纤的液位传感器,其特征在于,包括:
8.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:萨达姆·侯赛因,阿卜杜·加法尔,党小锋,刘全义,穆贾希德·迈赫迪,伊尔凡·迈赫迪,马瑞,
申请(专利权)人:九域半导体科技苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:
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