光纤液位传感器原理及结构图
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图9.5所示为根据全内反射原理研发的液位传感器。它由LED光源,光电二极管,多模光纤等组成。它的结构特点是,在光纤测头端有一个圆锥体反射器。当测头置于空气中,没有触摸液面时,光线在圆锥体内发作全内反射而回来到光电二极管。当测头触摸液面时,因为液体折射率与空气不同,全内反射被损坏,将有部分光线透入液体内,使回来到光电二极管的光强变弱;回来光强是液体折射率的线性函数。回来光强发作骤变时,标明测头已触摸到液位。?
图(a)结构主要是由一个Y型光纤、全反射锥体、LED光源以及光电二极管等组成。?
图(b)所示是一种U型结构。当测头浸入到液体内时,无包层的光纤光波导的数值孔径添加,液体起到了包层的效果,接纳光强与液体的折射率和测头曲折的形状有关。为了防止杂光搅扰,光源选用沟通调制。?
图(c)结构中,两根多模光纤由棱镜耦合在一起,它的光调制深度最强,并且对光源和光电接纳器的要求不高。?因为同一种溶液在不同浓度时的折射率也不同,所以通过标定,这种液位传感器也可作为浓度计。光纤液位计可用于易燃、易爆场合,但不能勘探浑浊液体以及会粘附在测头外表的粘稠物质。