基于光纤探针的液位监测系统及方法

    公开(公告)号:CN118776636A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410991480.6

    申请日:2024-07-23

    Abstract: 本发明提供了一种基于光纤探针的液位监测系统及方法。所述液位监测系统包括测量模块、光电模块以及B环形器;所述测量模块包括第一耦合器和一组或多组测量组件,每组测量组件包括多根测量光纤探针传感器;所述光电模块包括激光器、光电探测器、数据采集卡及处理模块,激光器发出的光同时进入多根测量光纤探针传感器产生反射光,反射光通过B环形器后传输至光电探测器,光电探测器用于将多根测量光纤探针传感器返回的光信号转换为电信号输送至处理模块进行处理分析对储液容器液位高度进行监测。本发明实现了一个通道测量多根探针信号,根据一通道的输出信号监测液位高度,提高了监测效率,降低了液位监测成本。

    基于激光测距成像的车辆速度和摆动幅度的检测装置及方法

    公开(公告)号:CN108732583B

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN201810788926.X

    申请日:2018-07-18

    Inventor: 张桂林 叶彬

    Abstract: 本发明提供一种基于激光测距成像的车辆速度和摆动幅度的检测装置及方法。所述检测装置包括数据处理装置、信号收发装置、激光测距仪、光束接收装置、图像采集装置和光学透镜;所述激光测距仪安装在待检测车辆的尾部,随着待检测车辆一起向前运动,实时测量车辆与光束接收装置之间的距离,并转换为车辆行驶的实时速度,所述的图像采集装置通过光学透镜与光束接收装置连接,可以高速采集光束接收装置上的激光光束图像,并实时标定光束图像在平面位置的信息,从而实时得出待检测车辆左右摆动的幅度,然后通过信号收发装置将速度和摆幅信息发送到数据处理装置,提供车辆行驶状态的准确表征。

    一种用于电解水制氢电解槽的光纤温湿度监测系统

    公开(公告)号:CN117433588B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202311752940.1

    申请日:2023-12-20

    Abstract: 本发明提供了一种用于电解水制氢电解槽的光纤温湿度监测系统。所述监测系统包括电解槽主体、光纤光栅温度传感器、光纤光栅湿度传感器、光纤光栅解调仪和控制终端;所述光纤光栅温度传感器采用焊接金属导管安装于制氢电解槽的每个电解小室双极板与密封垫之间,测量电解液及双极板壁面温度情况;所述光纤光栅湿度传感器采用金属轧带或抱箍安装于电解槽的固定螺柱上,监测电解液泄漏所引起的环境湿度变化情况。本发明基于光纤光栅温、湿度传感器对电解水制氢电解槽的温度、湿度监测,实现全光信号测量表征,灵敏度高且本质安全可靠。同时,由光纤光栅解调仪进行光信号处理,集成度高、易于复用组网,可实时将测量值传输至控制终端进行综合分析。

    一种平面型光纤探针传感器的空泡份额测量系统及方法

    公开(公告)号:CN113959943B

    公开(公告)日:2024-03-19

    申请号:CN202111107832.X

    申请日:2021-09-22

    Inventor: 张桂林 陈小妹

    Abstract: 本发明提供了一种平面型光纤探针传感器的空泡份额测量系统及方法。所述测量系统包括光源、耦合器、环形器、光电转换模块、采集模块、平面型光纤探针传感器和处理模块;光源产生的光束经过耦合器分成多束,每束光束通过环形器分成两路,光电转换模块将平面型光纤探针传感器反射回来的光信号转换成电信号,并将电压信号传送到处理模块,处理模块将每个通道的电压信号进行归零化,并计算阈值UΔX,通过阈值UΔX判断,得到新电压信号U′,并计算出准确的气泡参量,通过气泡参量得到气泡经过的长度,求出空泡份额。本发明采用探针端面为平面的光纤探针传感器作为测量工具,并利用阈值设置和干涉预判计算的方法能较精准的测量空泡份额。

    一种光纤光栅高温传感器超量程使用的系数快速修正方法

    公开(公告)号:CN113959602A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111287104.1

    申请日:2021-11-02

    Abstract: 本发明提供了一种光纤光栅高温传感器超量程使用的系数快速修正方法。所述修正方法首先将光纤光栅高温传感器的初始标定点矩阵划分为若干个二维数组采用多项式拟合分别获取各光栅测点的初始温度系数,并通过实测温度、标准基准波长及拟合的公式计算出校正后的基准波长,构造新的拟合三次方程,然后按照初始标定点温度代入新拟合的三次方程中计算并推算出理论波长,得到基准修正点数组N,再配合进行少量的基于基准温度校正和自适应温度试验得到系数修正点矩阵S,并将数组N和点矩阵S进行加权合并运算得到自适应数组R,并拟合出修正后温度系数。本发明修正方法简单,且修正后数据准确,实现了提高传感器测量精度的目的。

    一种具有高可靠的光纤高温传感器及其制作方法

    公开(公告)号:CN109307561A

    公开(公告)日:2019-02-05

    申请号:CN201811510037.3

    申请日:2018-12-11

    Abstract: 本发明提供一种具有高可靠的光纤高温传感器及其制备方法。所述光纤高温传感器包括两端开口的中空式感温金属外壳、光纤及光纤敏感元件和金属铠装光缆,光纤及光纤敏感元件置于感温金属外壳内,并在光纤及光纤敏感元件周围充满氮气或惰性气体后,通过尾端堵头和前端连接器将金属外壳两端口密封;在前端连接器上开设有光纤孔,所述金属铠装光缆与前端连接器密封连接,其内部光纤穿过前端连接器上的光纤孔与感温金属外壳内的光纤及光纤敏感元件熔接。本发明采用感温金属外壳内抽出空气并充入保护性气体的方式,有效地解决了光纤高温传感器在长期地高温、辐射环境下空气中O2、H2O等分子对光纤的破坏导致传感器失效的难题。

    一种用于电解水制氢电解槽的光纤温湿度监测系统

    公开(公告)号:CN117433588A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311752940.1

    申请日:2023-12-20

    Abstract: 本发明提供了一种用于电解水制氢电解槽的光纤温湿度监测系统。所述监测系统包括电解槽主体、光纤光栅温度传感器、光纤光栅湿度传感器、光纤光栅解调仪和控制终端;所述光纤光栅温度传感器采用焊接金属导管安装于制氢电解槽的每个电解小室双极板与密封垫之间,测量电解液及双极板壁面温度情况;所述光纤光栅湿度传感器采用金属轧带或抱箍安装于电解槽的固定螺柱上,监测电解液泄漏所引起的环境湿度变化情况。本发明基于光纤光栅温、湿度传感器对电解水制氢电解槽的温度、湿度监测,实现全光信号测量表征,灵敏度高且本质安全可靠。同时,由光纤光栅解调仪进行光信号处理,集成度高、易于复用组网,可实时将测量值传输至控制终端进行综合分析。

    一种基于FBG温度传感器阵列的料位测量系统及方法

    公开(公告)号:CN115096403A

    公开(公告)日:2022-09-23

    申请号:CN202210549265.1

    申请日:2022-05-20

    Inventor: 张桂林

    Abstract: 本发明提供了一种基于FBG温度传感器阵列的料位测量系统及方法。所述测量系统包括FBG解调仪、FBG温度传感器阵列和控制终端;通过FBG解调仪自带的宽带光源发射光信号至FBG温度传感器阵列,阵列实时反射特征光谱信号,经光环形器传输至光电转换模块,再通过FPGA采集模块高速处理并绘制光谱数据,再通过离散点高斯拟合寻峰算法解析获得的FBG测点的反射光中心波长,最后通过波长‑温度函数转化为温度值,然后将温度信息传输至控制终端进行信息处理,从而获得原料罐内精确的料位信息。本发明采用激光测量技术和光纤传感技术耦合,充分利用了激光直接测量参数和料位测量值之间线性化的反演关系,通过软件算法处理流程,可以快速实时、高精度实现料位精确测量。

    一种多测点光纤光栅高温传感器的标定装置和方法

    公开(公告)号:CN111426410A

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN202010329744.3

    申请日:2020-04-24

    Inventor: 张桂林

    Abstract: 本发明提供了一种多测点光纤光栅高温传感器的标定装置及方法。所述标定装置包括热电偶温度采集模块、光纤波长采集模块和安装在轨道式移动平台上的高温管式炉,在进行标定时,在多测点FBG高温传感器的每个测点固定一个参考热电偶,并与牵引金属丝捆绑在一起形成光纤热电偶绑扎结构,将光纤热电偶绑扎结构穿过高温管式炉,并始终处于拉直状态;高温管式炉沿着光纤热电偶绑扎结构移动,并通过热电偶温度采集模块和光纤波长采集模块同时采集每个测点的光波长值以及该测点参考热电偶测得温度值实现温度标定过程。本发明实现了在装置的工作温度及设计长度范围内,对若干测点的FBG温度传感器提供精确、便捷的波长温度系数标定,提高传感器测量的精度。

    一种基于光纤探针的液体流速监测系统及方法

    公开(公告)号:CN119780467A

    公开(公告)日:2025-04-08

    申请号:CN202510015100.X

    申请日:2025-01-06

    Inventor: 张桂林 潘寒洁

    Abstract: 本发明提供了一种基于光纤探针的液体流速监测系统及方法。所述液体流速监测系统包括液体储存罐,所述密封罐体内由圆筒形隔板分隔成内部的中心圆柱形腔室和外部的环形腔体,两者上部和下部均连同,能够使液体在罐内循环;在密封罐体上设有与环形腔体连同的弧型或U型的环道和缠绕在环道上的加热丝,在液体经过环道后,通过加热丝加热产生气泡,并在液体经过的位置安装双探针光纤探针传感器。通过光纤空泡解调仪接受光纤探针传感器两个探针采集的光信号判断出气泡经过光纤探针传感器两个探针的时间差,然后计算出气泡的移动速度即液体速度。本发明具有较高的安全性,能够实现密封储存罐内部液体流速的准确、快速测量。

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