基于条纹计数法的新型Fabry-Perot腔液位传感器设计

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光纤液位传感器精度高并且适用于易燃易爆环境,因而在相关工业领域得到广泛的应用。本文在广泛的分析基础上提出了一种新的液位测量解决方法:以光纤法布里-珀罗腔(Fabry-Perot腔)为基础结构,以压力膜片为弹性元件,以改进的双光路干涉条纹判向和计数为测量方式的可进行连续液位测量、低成本、高精度、性能稳定、安装维护简易的光纤液位传感器。   本文文章主要内容如下:   一.论文提出了压力膜片和光纤端面构成法布里-珀罗腔的结构设计。压力膜片是液压传感的关键器件。其采用波纹形表面设计,膜片中心位移随压力线性变化。   二.在已报道的双光路特定距离F-P腔条纹计数方法的基础上,论文提出了基于双光路下两光路光纤端面非特定间距的光纤F-P腔条纹计数方法。详细的介绍了其原理和结构设计,并设计仿真程序验证了该方法的正确性。   三.本文采用水压完成的传感系统联机实验,并对实验结果进行了分析和讨论。实验结构表明理论设计的正确性,实际分辨率达到2mm。   四.在论文研究工作的归纳与探索部分,本文探讨了影响传感器精度的各种因素,包括F-P腔几何参数、光源、待测液体等因素。最后讨论了条纹计数法对测量精度的改进。  
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