基于光纤形状改变实现的液位传感器实验

利用光纤自身形状的变化制作的传感器是一种新型液位传感器.本文介绍了光纤液位传感器的实验原理、光纤尖的制作方法,并利用光纤液位传感器实验系统测量了光纤尖在空气、甘油、酒精和水中不同位置的反射光功率.     

光纤液位传感器检测原理探讨

叙述光纤液位传感器在贮油罐中的应用,提出实验所采用的方案。推导出液面高度公式,比较实现检测的两种电路的优缺点,同时对实验精度和测量范围进行了讨论。     

触点式光纤液位传感器传感头的制作及其应用

具体描述了触点式光纤传感头的制作过程和工作原理。对传感头的微观形状与反射率的关系进行了实验研究。应用这种传感头设计了一种光纤闭环液位控制系统。应用该传感头设计的光纤液位闭环控制系统已经在实验室运行近一年 ,取得了良好的效果。由于该控制系统是本征安全型的 ,因此适用于一切易燃、易爆的恶劣环境 ,如石油、化工等领域。     

液位传感器容错控制方法研究

传统的PID(比例-积分-微分)控制法在液位过程控制中占据主要地位,但由于液位控制系统,特别是其系统传感器容易发生故障,使得PID控制法具有抗故障能力不足的缺陷,对生产生活造成重大损失,因此需采用容错控制方法使得液位传感器发生故障时仍能较为正常运行,提出状态观测器估计传感器液位故障值的容错控制方法,使状态观测器对故障状态产生观测跟踪,将故障状态作用于原控制器,并使原控制器弃置已经存在故障的传感器信号,使得故障值被抵消。     

基于啁啾布喇格光栅的液位传感器

设计了一种基于啁啾光纤布喇格光栅的新型液位传感器,该传感器主要由矩形悬臂梁构成的传感机构和光纤光谱仪组成。导出了啁啾光纤布喇格光栅的反射谱带宽与液位的关系;通过光谱仪检测啁啾光纤布拉格光栅反射谱的带宽,就可以得到被测液位的高度。并对设计的传感器系统进行了实验验证,实验结果表明,该啁啾光纤布拉格光栅反射谱带宽对温度变化不敏感,且在测量范围内,反射谱带宽与被测液位间有很好的线性关系。     

一种新型Sagnac式光纤电流传感器

为了消除震动对Sagnac式电流传感器测量结果的影响,提出一种光路改进方法来消除传感器对震动的敏感性,其基本原理是抵消Sagnac效应而不影响法拉第磁光效应。利用琼斯矩阵对改进后的光路结构进行了偏振态分析,理论分析和实验结果吻合,表明改进后的传感器其输出与震动无关。耦合半波片后Sagnac式光纤电流传感器的震动敏感性被消除了,为Sagnac式光纤电流传感器的工程化实现提供了一种可行的方法。     

船用超声液位传感器的分析与设计

介绍了一种船用某型超声液位传感器的基本结构和工作原理。在对脉冲式超声探头的轴向声压分布特点及其声透射强度分析研究的基础上,给出了该传感器的超声信号发射端与接收端之间距离d和压电晶片保护膜的壁厚δ值的确定方法。最后设计了一套超声液位传感器性能测试实验平台,对上述理论研究结论进行了实验验证。     

光电液位传感测量系统的准静态特性研究

光电液位传感位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其准静态特性研究的滞后一直制约着系统进行准静态测量的应用。为此,建立了三通道连通管模型,推导了液位振荡的运动方程。通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体准静态特性的主要因素。在此基础上进行了准静态特性实验。实验结果验证了液位振荡规律,得到了各系统参数对液位振荡的影响特性,从而得到系统的优化准则。     

液态气体用超声液位传感器

最近研制的许多液位传感器或液位控制器,是用碳制电阻器作为液态气体的传感元件.这些与温度有关的电阻器的工作原理,是检测稍低于或稍高于低温液体表面诸点之间的小温差.对于在固定温度下的特定液态气体,这些装置必须专门设计或重新调整.     

超声波在液位测量中的应用

根据超声波的传输特性，制作成一种区分气液界面的传感器。本文介绍了它应用于实际的两项成果。     

新型集成温度传感器原理与实验

介绍了ＡＤ５９０型集成温度传感器的性能与特点，以及将其用于实验教学中的尝试。     

一种新颖的涂层光纤传感器

作者提出一种新型的涂层光纤传感器,传感头是在裸光纤外周涂以SnO₂薄层。理论推知,它对还原性液体敏感。对甲醇溶液浓度进行测量的结果与理论预期相符。测量范围为0～90%体积浓度。分辨率为1.3%体积浓度。     

新型二维水平传感器

提出一种新型高精度二维水平传感器 ,其输出为直流毫伏信号 ,测量灵敏度为 0 5mV arcsec ,检测范围为± 2 0 0arcsec ,精度达 1arcsec ,时间响应为 1s.该传感器可直接与自动测量系统连接 ,也可接二次仪表成为水平仪     

一种新的光纤光栅温度传感器的设计

提出一种新的光纤温度传感器,在单模光纤的45°倾斜端面上制作光栅。沿光纤光轴传输到光纤倾斜端面上的光将被全反射,同时被光栅衍射。适当选择光栅常数,可以使衍射零级和衍射负1级在经过不同的传播路径后相遇,并产生干涉,干涉条纹的变化将体现传感器所处环境温度的变化。由理论计算知,当工作波长为1.55μm时,这种传感器可测的温度变化范围为1179℃。     

基于半导体材料的新型光纤温度传感器

提出利用全反射定律以半导体材料作为敏感器件的光纤温度传感器，着重阐述半导体材料的温度敏感特性及传感原理，介绍传感器构造，并给出初步实验方案。     

一种新型的微电脑光电计数器

介绍微电脑和最新的a-Si:H（或Se: H）光电池在光电计数器中的应用，实现高寿命、安装同轴度要求低、高灵敏性及智能传感器所具有的主要功能。     

基于悬臂梁结构的光纤光栅位移传感研究

本文提出了一种基于光纤光栅和悬臂梁结构的新型位移传感方案,并给出了实验结果。本传感系统结构简单,测量范围大(大于20mm),线性好(0.9991),抗电磁干扰,信噪比高,并可实现在线监测。     

Diffracted field distribution from a knife-edge truncated semi-Gaussian beam as an atomic （molecular） mirror

We investigate the diffraction characteristics of an incident Gaussian beam cut by a straight edge bounding a semi-infinite opaque plane using Kirchhoff scalar wave theory in the Fresnel limit, and propose a new and simple mirror scheme to reflect atoms by using the intensity gradient induced by a blue-detuned semi-Gaussian laser beam. The optical potential of the diffracted light of the knife-cut semi-Gaussian beam for $^{85}$Rb atom and its spontaneous emission probability are calculated and compared with the performance of the evanescent-wave mirror. Our study shows that the optical potential of the diffracted light of the semi-Gaussian beam is far higher than that of the evanescent light wave, and the maximum normal velocity of the incident atoms can be far greater than that of the evanescent light wave under the same parameters, so the blue-detuned semi-Gaussian beam, as a novel atomic mirror, can be used to efficiently reflect cold atoms with a normal velocity of greater than 1 m/s. However, the intensity gradient (force) of the diffracted light of the semi-Gaussian-beam is much smaller than that of the evanescent light wave, so its spontaneous emission probability is greater than that from the evanescent-wave when the normal velocity of incident atoms is greater.     

波前校正器和波前传感器的匹配

自适应光学系统中，波前校正器和波前传感器的形式、对应关系以及波前复原法的选择，对波前复原的效果都是有影响的。介绍了动态Ｈａｒｔｍａｎｎ—Ｓｈａｃｋ传感器方式下，以分立驱动器和连续表面变形镜为校正元件，采用直接斜率法波前复原过程的计算机模拟实验．研究了多种变形镜驱动器和探测子孔径的对应布局关系，得出每个孔径主要受三个驱动器控制的布局原则．