【摘要】：液位和溫度、壓力、流量等參數(shù)一樣,是工業(yè)生產(chǎn)和生活中需要測量的重要參數(shù)。本文從液位測量的實際意義出發(fā),歸納總結(jié)了現(xiàn)有的液位測量方法及液位計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。光纖光柵因其獨特體積小、質(zhì)量輕、抗電磁干擾、可以兼容其它光學儀器、不易受外界環(huán)境干擾等優(yōu)點,受到人們更多的關(guān)注和青睞,光柵液位計也將有很廣泛的發(fā)展前景。本文在前人研究的基礎上,研究完成了一種光纖布拉格光柵液位計系統(tǒng),主要包括FBG液位傳感器和FBG解調(diào)儀兩部分�；诠饫w布拉格光柵液位計的傳感原理:當液位發(fā)生改變時,就會導致光柵的波長發(fā)生變化,把波長的變化解調(diào)出來,也就得到了液位信息。在FBG液位傳感探頭的設計中,采用了獨特的雙光柵結(jié)構(gòu),也就是加入了溫補光柵,消除了溫度、應變的交叉敏感問題。通過大量的理論推導,獲得膜片半徑、厚度和撓度之間的關(guān)系,得到需要的膜片尺寸。獨特的結(jié)構(gòu)件和夾片的設計,使光柵不與筒壁接觸,穩(wěn)定性好,更加耐磨損。在光纖Bragg光柵解調(diào)儀的解調(diào)方法的選擇上,先是對目前存在的方法進行了分析和比較,選擇適合我設計的液位傳感器的解調(diào)方案,也就是基于可調(diào)諧F-P濾波器的解調(diào)方法,為了消除F-P濾波器的非線性問題,加入了溫補光柵和F-P標準具以及溫控模塊,使標定支路更加準確,提高了解調(diào)的精度和穩(wěn)定性。然后對組成解調(diào)系統(tǒng)的各種器件進行了選擇,對電路進行設計,并采用高斯擬合尋峰算法,解調(diào)出波長變化量,達到測量液位的目的。最后對我設計的整個FBG液位系統(tǒng)進行了實驗測量與驗證。實驗結(jié)果顯示該解調(diào)儀的測量精度為2pm,分辨率為1.07pm,24小時的穩(wěn)定性達到了1.2pm,液位計探頭的分辨率為0.3cm,36個小時的穩(wěn)定性為0.3cm,測量范圍是0~3m,兩部分的性能指標都已達到了我的預期要求。證明此液位計進行液位測量是可行的,目前已經(jīng)應用在了城市管廊系統(tǒng)中,具有較強的實用性。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH816
【圖文】：

圖 1.1 浮子式液位計測量原理圖理是將液位信息轉(zhuǎn)換為電氣參數(shù)，根大，又由于輸出信號統(tǒng)一，更加方便性差[14-16]。理是不同高度的液位會產(chǎn)生不同的壓值，優(yōu)點是測量的范圍相對較大，安知的[17]。測量原理圖如圖 1.2 所示。

圖 1.1 浮子式液位計測量原理測量原理是將液位信息轉(zhuǎn)換為電氣參是量程大，又由于輸出信號統(tǒng)一，更加，可靠性差[14-16]。測量原理是不同高度的液位會產(chǎn)生不到液位值，優(yōu)點是測量的范圍相對較的和已知的[17]。測量原理圖如圖 1.2 所

【參考文獻】

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