光纤成品油液位自动测量装置

摘要

本文结合受抑全内反射式光纤传感探头精确的液位传感特性和单片机控制的步进电机驱动系统高精度的特点，提出了一种新型光纤液位传感器，并实现了对被测液面的高精度自动测量。 本文详细介绍了系统的设计与实现过程，包括对光源、光电探测器等器件的选择、系统硬件电路和软件的设计等。传感探头由参数相同的两根多模光纤研磨加工而成。传感探头反射的光强依赖于传感探头周围介质的折射率，当传感探头移动到两种介质的界面时，由于折射率不同，因此反射光强度会发生明显的变化。本系统是以单片机为智能控制系统的核心，通过单片机进行数据的采集、处理、显示、控制步进电机的运动状态，当用户向系统输入指令后，系统将液面位置和系统的状态信息显示在汉字液晶显示器上。利用单片机控制步进电机伺服系统驱动传感探头，可以实时跟踪液面变化并给出液位信息。用这种方式，实现了液位自动跟踪测量系统。 本系统采用传感探头与光纤一体化，具有结构简单、灵敏度高、可靠性强、稳定性好等优点。该传感器测量范围为0.5m，可分辨测量长度为0.7mm，绝对误差为0.187mm。该系统提供了一种新的测量柴油、汽油及多种有机溶剂的方案，可广泛应用于石油化工系统多种液体液位的高精度连续自动测量和监测，特别适用于小型容器的精确液位测量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1光纤传感器概述

1.2液位测量技术的现状

1.2.1液位测量技术概述

1.2.2国内外液位测量的方法

1.2.3光纤液位传感器的特色

1.3课题的主要内容

第2章系统传感的基本原理

2.1引言

2.2总体设计框架及工作原理

2.3传感探头的工作原理

2.4本章小结

第3章Y形光纤的研制

3.1 Y形光纤的研制方法

3.2 Y形光纤传感探头性能的研究

3.3本章小结

第4章系统结构及硬件设计

4.1光源的选择及光源驱动设计

4.2光电探测器及放大电路

4.3微处理器

4.4液晶显示

4.5按键接口

4.6步进电机及其驱动

4.7系统软件的设计

4.8本章小结

第5章数据测量及误差分析

5.1数据测量

5.2误差分析

5.3本章小结

结论与展望

参考文献

致谢