专利名称：分布式多点光纤液位传感测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液位测量技术领域，涉及一种分布式多点光纤液位传感测量系统。
背景技术：
储油罐是石油、化工、交通、储运等部门广泛用于储存易燃、易爆油料的重要设备， 具有较高的安全要求。油品储油罐库区的储油液位检测及超高报警，对于油罐库区的管理具有十分重要的意义。传统的罐区储油液位测量大多采用人工操作方式进行，自动化水平很低，另外，机械装置法、电气装置法在安全性、自动化、准确度等方面存在缺陷。由于油品价值高，很小的测量误差往往造成很大的绝对误差，所以弊端非常明显。我国半数以上的液体运输由铁路罐车完成，正确测定储罐中物料的储量，以便合理调用或进行经济核算，控制罐车的装载量确保运输过程的安全是铁路罐车最棘手的问题，急需一种安全环保、精度高、 自动化程度高的液位测量系统。
发明内容本实用新型针对现有的液位测量系统在安全性、自动化、准确度等方面的缺陷，提出了一种分布式多点光纤液位传感测量系统，本实用新型采用了以下技术方案分布式多点光纤液位传感测量系统，包括探测器、激光发生器、光探测器、码盘计数器和显示屏。激光发生器发出的光经光纤输入至探测器，探测器反馈的光信息由光探测器接收，光探测器的输出端与码盘计数器连接；探测器、激光发生器、光探测器和码盘计数器构成一套检测单元，显示屏与多套检测单元的输出端连接。所述的探测器包括渐变折射率光纤、浮标传动齿轮、数字码盘、固定轴和浮标。悬浮于液面的浮标连接在浮标传动齿轮上，浮标传动齿轮与数字码盘固定，数字码盘安装在固定轴上。浮标的上下运动带动浮标传动齿轮转动，浮标传动齿轮的转动带动数字码盘旋转，使液位的变化转换为数字码盘的转动。数字码盘一片固定在固定轴上，另一片旋转导致的光孔的开闭；激光发生器发出的激光通过光纤传输，用两个渐变折射率光纤对数字码盘前后的光纤进行光束平行准直，激光被数字码盘调制成通断计数的光信号。所述的数字码盘是一个沿圆周刻出与液位变化相对应的齿孔薄盘；当数字码盘因被测液位变化而转动时，它对光纤探头内的光分别进行调制即遮挡或通过，使之成为交变光。所述的调制后的光信号返回各自的光纤中，沿光纤传输至光探测器，从而产生一连串的电脉冲。本实用新型测量精度高、抗电磁干扰、耐高压、耐腐蚀。本实用新型实现液位高度分布式实时测量，数字码盘调制，光信号解调及数据处理，分布式液位高度显示及告警。
图1是本实用新型示意图；图2是探测器结构示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种分布式多点光纤液位传感测量系统，包括光纤21、渐变折射率光纤31、浮标传动齿轮41、数字码盘51、固定轴61、浮标71、激光发生器81，82……8N、 光探测器91，92……9N、码盘计数器101，102……10N、显示屏202。悬浮于液面的浮标71 连接在浮标传动齿轮41上，浮标传动齿轮41与数字码盘51相连接，数字码盘51安装在固定轴61上，当液位变化时，浮标71随之上下运动，浮标传动齿轮41发生转动，进而带动数字码盘51旋转，使液位的变化转换为数字码盘51的转动。数字码盘51—片固定，另一片旋转导致的光孔的开闭，导致光路通断变化，即光通道被浮标传动齿轮41带动的数字码盘 51调制，通过数字码盘51对光路调制的导致通断的次数进行计数来完成测量。分布式多点光纤液位测量系统采用多个探测器11，12……IN同时监测多个储油罐的液位，每个探测器包括渐变折射率光纤31、浮标传动齿轮41、数字码盘51、固定轴61和浮标71。激光发生器81，82……8N发出的激光通过光纤21传输，由两个渐变折射率光纤31 对数字码盘51前后的光纤21进行光束平行准直，形成开放式准直光路，激光被数字码盘51 调制成通断计数的光信号，返回中心控制模块201后经光探测器91，92……9N变成通断计数的电信号，同一个中心控制模块201利用码盘计数器101，102……ION进行多点液位信息的分别处理，并同时在显示屏202显示多点液位高度情况。当液面上升到上限高度时，来自接收装置的传感探头反射光能量就会急剧下降， 光探测器接收到的数字值就会小于参考值，使罐满报警灯变亮，便可知道液面已经到达上限位置，注油时可自动关闭油罐阀门，运输或储存时可进行危险报警；当液面低于下限位高度时，接收到的数字值大于参考值，自动开启油罐阀门开始往油罐内注油。以上两过程往复进行，最终实现对油罐系统的自动控制，并对危险的液位高度进行报警，避免油罐的爆炸等事故发生。
权利要求1.分布式多点光纤液位传感测量系统，包括探测器、激光发生器、光探测器、码盘计数器和显示屏，其特征在于激光发生器发出的光经光纤输入至探测器，探测器反馈的光信息由光探测器接收，光探测器的输出端与码盘计数器连接；探测器、激光发生器、光探测器和码盘计数器构成一套检测单元，显示屏与多套检测单元的输出端连接；所述的探测器包括渐变折射率光纤、浮标传动齿轮、数字码盘、固定轴和浮标；悬浮于液面的浮标连接在浮标传动齿轮上，浮标传动齿轮与数字码盘固定，数字码盘安装在固定轴上；浮标的上下运动带动浮标传动齿轮转动，浮标传动齿轮的转动带动数字码盘旋转，使液位的变化转换为数字码盘的转动；数字码盘一片固定在固定轴上，另一片旋转导致的光孔的开闭；激光发生器发出的激光通过光纤传输，用两个渐变折射率光纤对数字码盘前后的光纤进行光束平行准直，激光被数字码盘调制成通断计数的光信号。
专利摘要本实用新型公布了一种分布式多点光纤液位传感测量系统。本实用新型包括探测器、激光发生器、光探测器、码盘计数器。激光发生器发出的光经光纤输入至探测器，探测器反馈的光信息由光探测器接收，光探测器的输出端与码盘计数器连接；探测器、激光发生器、光探测器和码盘计数器构成一套检测单元，显示屏与多套检测单元的输出端连接。本实用新型测量精度高、抗电磁干扰、耐高压、耐腐蚀。
文档编号G01D5/36GK202171492SQ20112027919
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者周雪芳, 梁功权, 王天枢 申请人:杭州电子科技大学