本文提出了一种新型的高精度光纤液位传感器，能够实现对苯、汽油、柴油等石油化工材料的定点测量和连续测量。该传感器系统采用针式单光纤结构的传感头，使得系统具有结构简单、高精度、高灵敏度、无漂移等优点，其液位测量精度可达±0.5mm，最大光调制深度为21dB。该传感器可广泛应用于石油化工系统的多种液体的液位控制和测量，特别适用于小型容器的液位精确计量。 论文从理论和实验上分别对基于受抑全内反射原理的单光纤传感头进行了分析。论文提出并比较了两种制作单光纤传感头的方法：电弧拉制法和光纤研磨法；利用光线追迹法建造了单光纤传感头的数学模型。理论和实验的结果表明，顶角处于90°左右的光纤尖具有最大的光调制深度。 本论文研究了影响传感器工作寿命的传感头污染问题。分析了光纤尖在水中和在油中两种不同的污染情况。提出了传感头制作的改进方案，即采用溶胶-凝胶法在光纤尖上镀一层TiO₂膜来提高光纤尖的抗污染能力。在水中的实验表明，镀TiO₂膜后的光纤尖比镀膜前其抗污染能力有很大的提高。