專利名稱：光纖測量液位裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測量裝置領域，尤其是涉及ー種光纖測量液位裝置。
背景技術：
目前，采用的光纖液位測量裝置都是采用浮漂加光纖計數(shù)對?；返囊何贿M行測量，需要的機械輔助裝置比較大，需要用鋼絲繩將浮漂帶動和光纖計數(shù)旋轉(zhuǎn)輪計數(shù)，對某些特種空間加裝非常不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是采用ー種光纖測量液位裝置，以克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷。本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案
本發(fā)明提供的光纖測量液位裝置，主要由甲板、浮子、導管組成，其中導管的上端穿過甲板上的圓孔后，用螺帽將導管和甲板連接起來，保持導管不會移動，同時導管兩側(cè)分別挖了導輪槽；浮子裝在導管內(nèi)。所述浮子由一個圓柱體和一個椎體組成，二者連為一體。在所述椎體頂部被切平處，嵌進去ー個直角反射棱鏡，測量激光經(jīng)過反復N此之后精度提高2 (N-I)倍；這個椎體的斜面是保證水不會流到直角反射三棱鏡去的回浪槽；在所述圓柱體的兩側(cè)安裝有兩個導輪，使得浮子依靠導輪在導輪槽內(nèi)只有上下移動，保證發(fā)射和反射的光纖能正確對準，不因為浮子旋轉(zhuǎn)造成直角反射三棱鏡錯位，造成測量接受裝置接收不到反射激光光線。本發(fā)明提供的上述的光纖測量液位裝置，其用于測量艙內(nèi)危險品的液位。所述光纖測量液位裝置在測量液位吋，其方法可以包括以下步驟 第一歩，先把光纖測量液位裝置，特別是導管部分伸入到裝有?；返呐搩?nèi)； 第二歩，把光纖測量液位裝置的甲板部分固定在艙井處；
第三歩，開啟激光發(fā)送裝置，根據(jù)上述原理計算得待液位離甲板的距離Ll L1=CD/2*ji*T*C/N，
式中T是光信號的周期，C是光在真空中的傳播速度，N表示光束在裝置內(nèi)來回反射的次數(shù)；
第四步，查裝有?；返拇摰纳疃菻 ；
第五歩，計算得液位L，L=H-Ll ；
經(jīng)過上述步驟，實現(xiàn)對艙內(nèi)危險品的液位的測量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下的主要的優(yōu)點
其一，本裝置可以制成100Cm*30Cm*120Cm的空間尺寸，因而在空間較小的情況下，實現(xiàn)對液位的測量，而且不需要很大的機械輔助裝置，從而能夠克服傳統(tǒng)液位測試裝置占空間較大，在某些場合加裝非常不便的不足。其ニ .通過光纖發(fā)出激光和利用該激光特性及檢測到接收的光特性變化，來測量發(fā)射端到液面的距離，以此獲取液位，因此本方法不受對象結(jié)晶、固化的影響，測量結(jié)果直觀方便。


圖1是本發(fā)明光纖液位測量裝置的縱剖面構(gòu)造圖。圖2是圖1中發(fā)射浮體的俯視圖。圖3是圖1中導管界面剖視圖。圖4是本發(fā)明光纖測量工作原理示意圖。圖5是圖1中直角發(fā)射棱鏡的切面展開視圖。圖中1.甲板，2.螺帽，3.浮子，4.導管，5.直角反射三棱鏡，6.導輪，7.導輪槽， 8.發(fā)射激光光纖，9.激光接收光纖，10.激光束，11.激光反射棱鏡，12.回浪槽。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進ー步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。本發(fā)明提供的光纖測量液位裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1至圖5所示，主要由甲板1、浮子 3、導管4組成，其中導管4的上端穿過甲板1上的圓孔后，用螺帽2將導管4和甲板1連接起來，保持導管4不會移動，同時導管4兩側(cè)分別挖了導輪槽7。浮子3裝在導管4內(nèi)。所述浮子3的結(jié)構(gòu)如圖2所示其由一個圓柱體和一個椎體組成，二者連為一體。 在所述椎體頂部被切平處，嵌進去ー個直角反射棱鏡5 ；這個椎體的斜面是回浪槽12，以保證水不會流到直角反射三棱鏡5去，影響光纖的反射，從而防止降低測量精度。在所述圓柱體的兩側(cè)安裝有兩個導輪6，使得浮子3能夠在導管內(nèi)依靠導輪，在導輪槽內(nèi)只有的上下移動。所述導管4設有導輪槽7 (圖3)，該導輪槽一方面能夠使得管內(nèi)壓強和管外壓強相等，另ー方面能夠使得浮子3在受到水的浮力的時候，兩側(cè)的導輪6能夠沿著導輪槽7上下移動，從而保證浮子和水位之間的相對關系。所述直角發(fā)射三棱鏡5，其作用是參見圖5，利用多次平均減少誤差的原理，増加光發(fā)射的次數(shù)，來増大相移差Φ，達到減少待液位離甲板的距離L誤差的目的。本發(fā)明光纖測量液位裝置可以制成100Cm*30Cm*120Cm的空間尺寸，因而在空間較小的情況下，實現(xiàn)對液位的測量，而且不需要很大的機械輔助裝置，從而能夠克服傳統(tǒng)液位測試裝置占空間較大，在某些場合加裝非常不便的不足。本發(fā)明光纖測量工作原理作原理是參見圖4，激光液位解調(diào)設備發(fā)射激光光纖8，通過光纜向液面發(fā)出激光束10，經(jīng)直角反射三棱鏡5發(fā)生反射，反射光經(jīng)激光反射棱鏡11返回激光接收光纖9，到光纜耦合裝置被收集，通過光纜傳輸至光電探測器；再與發(fā)射光纖的相移的相位角做對比，通過獲取此相移差Φ，間接測出激光在測量點與目標間的往返時間；然后根據(jù)光速，求出待液位離甲板的距離Li，間接測量出液位L。所述 L1=CJ3/2* π *T*C/N，其中，T是光信號的周期，C是光在真空中的傳播速度，約為3*108m/s，N 表示光束在裝置內(nèi)來回反射的次數(shù)，由棱鏡的特性決定，本光纖測量液位裝置N為8。所述 L=H-Ll,其中，H是指裝有?；返拇摰纳疃?，由船廠家提供的參數(shù)，為固定值。本發(fā)明提供的光纖測量液位裝置，其工作過程是第一歩，先把光纖測量液位裝置中的導管4部分伸入到裝有?；返呐搩?nèi)；第二歩，把光纖測量液位裝置中甲板部分固定在艙井處；第三歩，開啟激光發(fā)送裝置，根據(jù)上述原理計算得待液位離甲板的距離Ll ；第四步，查裝有?；返拇摰纳疃菻 ；第五歩，計算得液位L(L=H-Ll)。
權利要求
1.一種光纖測量液位裝置，其特征是該光纖測量液位裝置主要由甲板(1)、浮子(3)、 導管(4)組成，其中導管(4)的上端穿過甲板(1)上的圓孔后，用螺帽將導管(4)和甲板 (1)連接起來，保持導管(4)不會移動，同時導管(4)兩側(cè)分別挖了導輪槽(7)；浮子(3)裝在導管(4)內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纖測量液位裝置，其特征是所述浮子(3)由一個圓柱體和一個椎體組成，二者連為一體；在所述椎體頂部被切平處，嵌進去ー個直角反射棱鏡(5)；這個椎體的斜面是保證水不會流到直角反射三棱鏡(5)去的回浪槽(12)；在所述圓柱體的兩側(cè)安裝有兩個導輪(6 )，使得浮子(3 )依靠導輪(6 )在導輪槽(7 )內(nèi)只有上下移動。
3.權利要求1至2中任ー權利要求所述光纖測量液位裝置的用途，其用于測量艙內(nèi)危險品的液位。
4.根據(jù)權利要求3所述的用途，其特征是在測量艙內(nèi)危險品的液位吋，其方法是第一歩，先把光纖測量液位裝置，特別是導管(4)部分伸入到裝有?；返呐搩?nèi)；第二歩，把光纖測量液位裝置的甲板部分固定在艙井處；第三歩，開啟激光發(fā)送裝置，根據(jù)上述原理計算得待液位離甲板的距離Ll L1=CD/2*ji*T*C/N，式中T是光信號的周期，C是光在真空中的傳播速度，N表示光束在裝置內(nèi)來回反射的次數(shù)；第四步，查裝有?；返拇摰纳疃菻 ；第五歩，計算得液位L，L=H-Ll ；經(jīng)過上述步驟，實現(xiàn)對艙內(nèi)危險品的液位的測量。
全文摘要
本發(fā)明提供的光纖測量液位裝置，其結(jié)構(gòu)是主要由甲板(1)、浮子(3)、導管(4)組成，其中導管(4)的上端穿過甲板(1)上的圓孔后，用螺帽將導管(4)和甲板(1)連接起來，保持導管(4)不會移動，同時導管(4)兩側(cè)分別挖了導輪槽(7)；浮子(3)裝在導管(4)內(nèi)。本發(fā)明在空間較小的情況下，實現(xiàn)對液位的測量，而且不需要很大的機械輔助裝置，從而能夠克服傳統(tǒng)液位測試裝置占空間較大，在某些場合加裝非常不便的不足；通過光纖發(fā)出激光和利用該激光特性及檢測到接收的光特性變化，來測量發(fā)射端到液面的距離，以此獲取液位，并且不受對象結(jié)晶、固化的影響，測量結(jié)果直觀方便。
文檔編號G01F23/292GK102538909SQ20121003136
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權日2012年2月13日
發(fā)明者付姍姍, 倪琳軒, 劉克中, 劉湘, 呂植勇, 彭小玓, 易俊威, 李博文, 查章鵬, 王龍青, 羅廣 申請人:武漢理工大學