一种获取液体测量参数及液体测量的方法、装置、设备与流程

文档序号:11101965阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种液体测量装置,其特征在于,包括:环行器、光纤光栅、应变敏感部件,其中:

环行器,与光纤光栅相连,接收光波后传入光纤光栅,并将经光纤光栅反射出的光波输出;

光纤光栅,沿二次曲线固定于应变敏感部件。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述光纤光栅是沿二次曲线粘贴于应变敏感部件表面的。

3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,进一步包括:

传感器主机,与环行器相连,向环行器输出宽谱光波。

4.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,进一步包括:

光电探测器,与环行器相连,将环行器输出的光波转换为电信号。

5.一种获取液体测量参数的方法,其特征在于,包括:

向光纤光栅发送光波,所述光纤光栅是沿二次曲线固定于应变敏感部件上的;

接收经光纤光栅反射出的光波。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述光纤光栅是沿二次曲线粘贴于应变敏感部件表面的。

7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,进一步包括:

将接收的光波转换为电信号。

8.一种液体测量的方法,其特征在于,包括:

通过电信号确定输出的光波的光谱宽度Δλ,所述电信号是从如权利要求1至4任一所述的装置获取的,和/或,是通过如权利要求5至7任一所述的方法获取的;

根据Δλ确定应变敏感部件的应变ε;

根据应变ε确定压力F;

根据压力F与应变敏感部件的表面积A确定液体高度h。

9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在确定液体高度h时,根据以下关系确定:

h=Δλ/(s2×s1×ρg×A)=s3×Δλ;

ε(x)=(1-x2)×s1×ρgh×A;

其中:

s3为液位对光纤光栅反射光谱谱宽Δλ的灵敏度;

s2为光纤光栅反射光谱谱宽对光纤光栅承受的应变ε的灵敏度;

s1为光纤光栅应变对应变敏感部件所受压力的灵敏度;

ε是根据应变敏感部件的应变确定的;

x为光纤光栅一点在应变敏感部件上的相对位置;

ρ为所测液体的平均密度;

g为重力加速度。

10.一种液体测量的设备,其特征在于,包括:

光谱宽度模块,用于通过电信号确定输出的光波的光谱宽度Δλ,所述电信号是从如权利要求1至4任一所述的装置获取的,和/或,是通过如权利要求5至7任一所述的方法获取的;

液体高度模块,用于根据Δλ确定应变敏感部件的应变ε;根据应变ε确定压力F;根据压力F与应变敏感部件的表面积A确定液体高度h。

11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,液体高度模块进一步用于在确定液体高度h时,根据以下关系确定:

h=Δλ/(s2×s1×ρg×A)=s3×Δλ;

ε(x)=(1-x2)×s1×ρgh×A;

其中:

s3为液位对光纤光栅反射光谱谱宽Δλ的灵敏度;

s2为光纤光栅反射光谱谱宽对光纤光栅承受的应变ε的灵敏度;

s1为光纤光栅应变对应变敏感部件所受压力的灵敏度;

ε是根据应变敏感部件的应变确定的;

x为光纤光栅一点在应变敏感部件上的相对位置;

ρ为所测液体的平均密度;

g为重力加速度。

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