[发明专利]一种光纤液位测量装置及方法

摘要

一种光纤液位测量装置及方法，属于光学技术领域。本发明的目的是为了解决现有的光学液位传感器制作过程复杂、测量精度不高、测量范围小以及装置结构不稳定的问题。其包括激光器、光纤耦合器、偏振控制器、电光调制器、掺铒光纤放大器、微波源、任意函数发生器、环行器、光纤布拉格光栅、光隔离器、传感光纤、自加热式光纤、光电探测器、数据采集卡和功率计；方法为将布里渊光时域分析技术与自加热式光纤相结合。自加热式光纤将光能转化为热能，并与传感光纤粘贴在一起实现热传递。将传感部分浸入液体中，通过温度的突变点来判断液位所处的位置，达到厘米量级的分辨率，并且具有数十厘米的测量范围，实现高分辨率、高精度的液位测量。

主权项

一种光纤液位测量装置，其特征在于，包括一号激光器(1)、二号激光器(16)、光纤耦合器(2)、一号偏振控制器(3)、二号偏振控制器(10)、一号电光调制器(4)、二号电光调制器(12)、一号掺铒光纤放大器(6)、二号掺铒光纤放大器(17)、微波源(11)、任意函数发生器(5)、一号环行器(7)、二号环行器(13)、光纤布拉格光栅(14)、光隔离器(15)、传感光纤(19)、自加热式光纤(20)、光电探测器(8)、数据采集卡(9)和功率计(18)；一号激光器(1)的光信号输出端与耦合器(2)输入端连通，耦合器(2)的两个光信号输出端分别与一号偏振控制器(3)和二号偏振控制器(10)连通，一号偏振控制器(3)与一号电光调制器(4)的光信号输入端连通，一号电光调制器(4)同时与任意函数发生器(5)和一号掺铒光纤放大器(6)的光信号输入端连通，一号掺铒光纤放大器(6)的光信号输出端与一号环行器(7)的一号光信号端口(7‑1)连通，环行器(7)的三号光信号端口(7‑3)与光电探测器(8)连通，光电探测器(8)的输出端口与数据采集卡(9)连通，环行器(7)的二号光信号端口(7‑2)与传感光纤(19)的一端连通；二号偏振控制器(10)与二号电光调制器(12)的光信号输入端连通，二号电光调制器(12)同时与微波源(11)和环行器(13)的一号光信号端口(13‑1)连通，环行器(13)的二号光信号端口(13‑2)与光纤布拉格光栅(14)连通，环行器(13)的三号光信号端口与光隔离器(15)的光信号输入端口连通，光隔离器(15)的光信号输出端口与传感光纤(19)的另一端连通；二号激光器(16)的光信号输出端与二号掺铒光纤放大器(17)的输入端口连通，二号掺铒光纤放大器(17)的光信号输出端与自加热式光纤(20)的一端连通，自加热式光纤(20)的另一端与功率计(18)连通，传感光纤与自加热式光纤平行接触。