[发明专利]一种螺旋结构塑料光纤液位传感器

摘要

一种螺旋结构塑料光纤液位传感器，属于光纤传感技术领域。液位传感器由光源、U形塑料光纤、光纤固定夹具、螺旋结构塑料光纤探头、光电探测器、数据采集处理系统组成；U形塑料光纤的一端与光源相连，另一端与光电探测器相连，U形塑料光纤的两个臂由固定夹具固定来保证两臂平行，螺旋结构塑料光纤探头基于U形塑料光纤制备。本发明的螺旋结构塑料光纤液位传感器的液位测量范围为0～30mm。本发明所述的螺旋结构塑料光纤液位传感器具有制备工艺简单，结构紧凑，成本较低的特点。传感器的调制方式为强度调制，易于远程操作，能进行连续液位测量，分辨率较高。

主权项

1.一种螺旋结构塑料光纤液位传感器，其特征在于：由光源(1)、U形塑料光纤(2)、光纤固定夹具(3)、螺旋结构塑料光纤探头(4)、光电探测器(5)和数据采集处理系统(6)组成；U形塑料光纤(2)的一端与光源(1)相连，另一端与光电探测器(5)相连，U形塑料光纤(2)的两个臂由光纤固定夹具(3)固定来保证两臂平行；螺旋结构塑料光纤探头(4)基于U形塑料光纤(2)制备，其制备步骤如下，步骤1、首先将直径为1～2mm的裸塑料光纤(7)沿轴向夹在上、下两个表面光滑且温度为80～90℃的矩形金属模具(8)之间，矩形金属模具(8)沿裸塑料光纤(7)轴向的长度为15～30mm；然后对上、下两个矩形金属模具同时施加垂直于光纤轴向的压力，在该压力的作用下，裸塑料光纤(7)发生形变，使得圆柱形结构的裸塑料光纤(7)在压制区形成了厚度为500～800μm的扁平形结构塑料光纤(9)；步骤2、将扁平形结构塑料光纤(9)的圆柱形结构两端用光纤旋转夹具(10)夹紧，并将其置于温度为100～120℃的矩形金属块(11)上方1～2毫米处；矩形金属块(11)的长度与扁平形结构塑料光纤(9)的长度相同，宽度大于裸塑料光纤(7)的直径；然后通过光纤旋转夹具(10)将扁平形结构塑料光纤(9)的两端同时朝相反的方向扭转180～720°，保持这种状态10～20秒后，移除矩形金属块(11)，让光纤自然冷却至室温，从而得到带有稳定的螺旋结构塑料光纤探头(4)的裸塑料光纤(7)；步骤3、把带有螺旋结构塑料光纤探头(4)的裸塑料光纤(7)中间位置绕在半径为1～3mm、温度为100～110℃的圆柱形金属棒(12)上，待圆柱形金属棒(12)自然冷却至室温后将裸塑料光纤(7)取下，从而得到带有螺旋结构塑料光纤探头(4)的U形塑料光纤(2)。