[发明专利]一种利用马赫泽德干涉技术测量液位的装置

说明书

技术领域

本发明涉及液位测量装置技术领域，特别涉及一种利用马赫泽德干涉技术测量液位的装置。

背景技术

液位作为一个主要热工参数，其常用的检测方法有多种，随着科技的进步，人们生活空间的扩大，需要液位检测的地方越来越多，环境越来越复杂，技术要求也越高，为此先进的检测技术和仪器随之出现，如光纤传感器、微波传感器等。

光纤既可以作为光传输的介质又可作为传感元件，利用光纤进行传感测量是20 世纪70 年代末发展起来的一门新兴技术。与传统的电类传感器、磁类传感器、射线声学类传感器相比，具有许多优点。（1）光纤传感器具有很强的抗干扰能力，可以用于强电磁干扰的环境。（2）光纤传感器灵敏度高、响应速度快、动态范围大，可适用于远距离遥感。（3）光纤传感器具有耐高温、耐腐蚀的优点。（4）光纤传感器是通过光来检测和传输信息的，因而现场可以不用电信号，实现本质防爆，特别适合于石油化工等易燃易爆的行业使用

在工业生产中，经常用到储料容器和设备，习惯把容器或设备中液体介质液面的高低，称为液位。光纤随着通信技术的发展，在检测领域的应用也越来越广泛，现已研制开发出了各种类型的光纤传感器，由于它具有很多优点，可用于各种参数的测量，所以在自动控制、在线检测、故障诊断、安全报警等方面具有极为广泛的应用前景。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用马赫泽德干涉技术测量液位的装置。 利用马赫泽德干涉技术，并利用柔性窄体加测量光纤的方式，提高压力的灵敏度，制作出一种安全、简易的液位测量系统。通过柔性载体对压力的敏感性，或增加测量光纤与参考光纤的长度，提高变化条纹的数量，进而测量液体的密度，并反推出液体的剩余量。这种测量设备体积小，且无源防爆，是理想的液位测量系统。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：该种利用马赫泽德干涉技术测量液位的装置，其特征在于：包括光纤端面反射镜、测量光纤、柔性载体、参考光纤、耦合器、宽带光源和光电探测器，其中宽带光源发出C波段的光信号，光信号经过耦合器分别进入参考光纤和缠绕在柔性载体的测量光纤，光纤长度保持一致，且测量光纤置于液体中，柔性载体放置于容器底部，并固定载体的一个点，参考光纤置于液体外；光信号进入光纤后投射在两路光纤末端的光纤端面反射镜上，然后再按照原路分别反射回耦合器上，并由耦合器汇聚在光电探测器上。

进一步地，宽带光源为ASE光源或SLD光源或LD光源。

进一步地，宽带光源发出C波段的光信号。

进一步地，所述的参考光纤和测量光纤均是单模光纤。

进一步地，在参考光纤外设有保温及隔震套。

综上，本发明的上述技术方案的有益效果如下：

利用马赫泽德干涉技术，并利用柔性窄体加测量光纤的方式，提高压力的灵敏度，制作出一种安全、简易的液位测量系统。通过柔性载体对压力的敏感性，或增加测量光纤与参考光纤的长度，提高变化条纹的数量，进而测量液体的密度，并反推出液体的剩余量。这种测量设备体积小，且无源防爆，是理想的液位测量系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：

1光纤端面反射镜、2测量光纤、3柔性载体、4参考光纤、5耦合器、6宽带光源、7光电探测器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。

如图1所示，该发明包括光纤端面反射镜1、测量光纤2、柔性载体3、参考光纤4、耦合器5、宽带光源6和光电探测器7，其中宽带光源发出C波段的光信号，光信号经过耦合器分别进入参考光纤和缠绕在柔性载体的测量光纤，光纤长度保持一致，且测量光纤置于液体中，柔性载体放置于容器底部，并固定载体的一个点，参考光纤置于液体外；光信号进入光纤后投射在两路光纤末端的光纤端面反射镜上，然后再按照原路分别反射回耦合器上，并由耦合器汇聚在光电探测器上。

所述的参考光纤和测量光纤均是单模光纤。