光纤液位传感器

光纤液位传感器
    液位传感器分为两种:开关式和连续式。开关式传感器主要是用于获得特殊位置的液位值。连续式传感器运用于测量一定范围内的液位值。常用的液位传感器的工作原理为:(1)利用被测液体电导率大于空气的原理;(2)液位与液体压力的正比关系;(3)声波从液面传到液体底部所需的时间。这些传感器分别归类为:电子式、机械一电子式和声波式。声波式传感器非常复杂而且由于结构的原因主要运用于深水位和大型储水池的液位测量。电子式和机械一电子式在结构上非常简单，但它们的缺点在测量易燃易爆液体时的安全性不高。
    由于光纤传感器绝缘性能好、防爆、耐腐蚀、耐水性好而且可以做成非常小巧的传感器，使得光纤液位传感器在这些领域发挥了巨大的作用。
    早起商业化应用的光纤液位传感器多为开关式液位传感器，国内最典型的就是姜德生院士早期的产品，这类产品多为全内反射原理。    G.Betta等提出一种连续液位测量的光纤传感器，其原理是，多模阶跃型裸光纤在空气中可认为是双包层结构(折射率变化为高一低一低)，而进入折射率大于包层的液体中时相当于W型光纤(折射率变化为高一低一高);通过测量光纤中传输光的衰减即可得到液位信息。这种方法需要将整根没有保护的光纤置入被测液体中，其实用性不大。随后G Betta等又提出的改进方案是将光纤在某些固定位置去掉被覆层，增加了传感头的可靠性，分别实现了lm测量范围25mm的精度和lm测量范围4mm精度的光纤传感器原型，但其动态范围受到测量方法限制。
    对于连续型液位传感器来说，据我所知道的多为压力式的液位传感器，另外还有浮子式光纤液位传感器（这个更类似于机械式）。液体压力式的光纤液位传感器商用化上最好的应该说是fp原理的液位传感器，他可以达到较大的量程，百米以上，毫米级的精度，近些年fbg压力传感器的产品化也有了很大的进步，但是对于目前的测试精度来说，动态范围是他最大的劣式，也就是说这是他和fp在产品方面的的劣势吧。

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