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一種獲取液體測量參數(shù)及液體測量的方法、裝置、設(shè)備與流程

文檔序號:11101965閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種液體測量裝置,其特征在于,包括:環(huán)行器、光纖光柵、應(yīng)變敏感部件,其中:

環(huán)行器,與光纖光柵相連,接收光波后傳入光纖光柵,并將經(jīng)光纖光柵反射出的光波輸出;

光纖光柵,沿二次曲線固定于應(yīng)變敏感部件。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述光纖光柵是沿二次曲線粘貼于應(yīng)變敏感部件表面的。

3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于,進(jìn)一步包括:

傳感器主機(jī),與環(huán)行器相連,向環(huán)行器輸出寬譜光波。

4.如權(quán)利要求1或2所述的裝置,其特征在于,進(jìn)一步包括:

光電探測器,與環(huán)行器相連,將環(huán)行器輸出的光波轉(zhuǎn)換為電信號。

5.一種獲取液體測量參數(shù)的方法,其特征在于,包括:

向光纖光柵發(fā)送光波,所述光纖光柵是沿二次曲線固定于應(yīng)變敏感部件上的;

接收經(jīng)光纖光柵反射出的光波。

6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述光纖光柵是沿二次曲線粘貼于應(yīng)變敏感部件表面的。

7.如權(quán)利要求5或6所述的方法,其特征在于,進(jìn)一步包括:

將接收的光波轉(zhuǎn)換為電信號。

8.一種液體測量的方法,其特征在于,包括:

通過電信號確定輸出的光波的光譜寬度Δλ,所述電信號是從如權(quán)利要求1至4任一所述的裝置獲取的,和/或,是通過如權(quán)利要求5至7任一所述的方法獲取的;

根據(jù)Δλ確定應(yīng)變敏感部件的應(yīng)變ε;

根據(jù)應(yīng)變ε確定壓力F;

根據(jù)壓力F與應(yīng)變敏感部件的表面積A確定液體高度h。

9.如權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,在確定液體高度h時,根據(jù)以下關(guān)系確定:

h=Δλ/(s2×s1×ρg×A)=s3×Δλ;

ε(x)=(1-x2)×s1×ρgh×A;

其中:

s3為液位對光纖光柵反射光譜譜寬Δλ的靈敏度;

s2為光纖光柵反射光譜譜寬對光纖光柵承受的應(yīng)變ε的靈敏度;

s1為光纖光柵應(yīng)變對應(yīng)變敏感部件所受壓力的靈敏度;

ε是根據(jù)應(yīng)變敏感部件的應(yīng)變確定的;

x為光纖光柵一點在應(yīng)變敏感部件上的相對位置;

ρ為所測液體的平均密度;

g為重力加速度。

10.一種液體測量的設(shè)備,其特征在于,包括:

光譜寬度模塊,用于通過電信號確定輸出的光波的光譜寬度Δλ,所述電信號是從如權(quán)利要求1至4任一所述的裝置獲取的,和/或,是通過如權(quán)利要求5至7任一所述的方法獲取的;

液體高度模塊,用于根據(jù)Δλ確定應(yīng)變敏感部件的應(yīng)變ε;根據(jù)應(yīng)變ε確定壓力F;根據(jù)壓力F與應(yīng)變敏感部件的表面積A確定液體高度h。

11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其特征在于,液體高度模塊進(jìn)一步用于在確定液體高度h時,根據(jù)以下關(guān)系確定:

h=Δλ/(s2×s1×ρg×A)=s3×Δλ;

ε(x)=(1-x2)×s1×ρgh×A;

其中:

s3為液位對光纖光柵反射光譜譜寬Δλ的靈敏度;

s2為光纖光柵反射光譜譜寬對光纖光柵承受的應(yīng)變ε的靈敏度;

s1為光纖光柵應(yīng)變對應(yīng)變敏感部件所受壓力的靈敏度;

ε是根據(jù)應(yīng)變敏感部件的應(yīng)變確定的;

x為光纖光柵一點在應(yīng)變敏感部件上的相對位置;

ρ為所測液體的平均密度;

g為重力加速度。

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