光纖油位傳感器制造技術(shù)

光纖油位傳感器，包括：側(cè)發(fā)光光纖5、連接法蘭盤1的導(dǎo)筒4和遮擋導(dǎo)筒4的外罩2，其特征在于：側(cè)發(fā)光光纖5沿發(fā)射端9的軸向方向的一段路徑作為起始端，螺旋步進(jìn)纏繞在導(dǎo)筒4筒體上，光纖抽頭穿過導(dǎo)筒4底端徑向孔，通過導(dǎo)筒4內(nèi)腔設(shè)置的限位夾6，向起始端方向返回,固定在法蘭盤1內(nèi)側(cè)密封連接板8設(shè)置的光纖接收端10上,作為一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖，另一路用于補(bǔ)償溫度變化因素的U形補(bǔ)償光纖3,固定在上述光纖接收端10上；兩路光纖采用光信號實現(xiàn)油位的測量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種飛機(jī)光纖油位傳感器的結(jié)構(gòu)，該光纖油位傳感器可滿足飛機(jī)的高強(qiáng)度、高密封、強(qiáng)干擾的復(fù)雜環(huán)境，但不僅限于使用于飛機(jī)，也可使用于汽車、游艇等油位或液位測量。該傳感器采用側(cè)發(fā)光光纖在不同介質(zhì)中的損耗強(qiáng)度不同的原理實現(xiàn)油量測量。
技術(shù)介紹
在傳統(tǒng)的油位測量技術(shù)中，就地直讀式油位計和浮球油位計等屬于接觸式測量,雖然測量方法簡單,但存在測量盲區(qū)和無法進(jìn)行遠(yuǎn)程通信等缺點，很難適應(yīng)現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展需要。其他利用電學(xué)原理制成的傳感器，如壓阻型油位傳感器和電容差壓式油位傳感器等，由于使用電壓或電流信號，也不易用于易燃易爆等危險環(huán)境，以及強(qiáng)腐蝕性的工作環(huán)境。油位傳感器分為擺桿式油量傳感器和立式油量傳感器兩種。輸出模擬量信號都為電阻。擺桿式油量傳感器在油液被顛簸震蕩時很容易損壞，因此已逐步被立式油量傳感器替代。立式油量傳感器由磁鋼浮子、舌簧管、金屬膜電阻等組成。在輸出模擬量的同時，還根據(jù)油位不同，輸出開關(guān)信號。油量傳感器的量程根據(jù)油箱內(nèi)高確定。電氣接線方式有三種：輸出模擬量，外殼接地的單線制；輸出模擬量，外殼不接地的雙線制)；輸出模擬量,能夠高位報警和低位報警，公共負(fù)極的四線制。按工作介質(zhì)：汽油、柴油、液壓油，油、液位傳感器共分兩類：一類是用滑動電位器為基本檢測元件，它是由浮子帶動電位器，再用歐姆表檢測其阻值，從而達(dá)到顯示油位的目的，但當(dāng)油垢覆蓋電位器后，其阻值會發(fā)生變化，造成誤差太大，甚至不能使用，使此類油箱傳感器成為壽命很短的易損件。另一類是用電感線圈為基本檢測元件，它是用浮子帶動電感線圈，改變震蕩電路的震蕩頻率，再通過頻率計檢測其頻率來測定油(液)位。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試麻煩，成本高，價格昂貴，不能被廣泛使用。因此，目前的飛機(jī)油量測量多采用基于電容油量傳感器的燃油測量系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)中的電容式油量傳感器相比傳統(tǒng)的浮子式油量傳感器，其顯著的優(yōu)點在于取消了機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、使用時間更長、精度大幅度提高。電容式油量傳感器的傳感部分是一個同軸的容器，當(dāng)油進(jìn)入容器后引起傳感器殼體和感應(yīng)電極之間電容量的變化。目前，飛機(jī)上的燃油測量技術(shù)主要是基于電容式油位傳感器的燃油測量系統(tǒng)，其中美國霍尼韋爾和派克公司在燃油測量系統(tǒng)研究方面取得了較大的成就。這種基于電容式油位傳感器的燃油測量系統(tǒng)雖然在測量精度、可靠性、安全性和維護(hù)性方面有了很大的改進(jìn)，但仍沒有完全解決其固有的一些技術(shù)問題：電容式油位傳感器的信號為pF級的電容信號，信號強(qiáng)度很弱，不易于采集。電容信號抗電磁干擾能力差。電容信號在傳輸過程中，很容易受到電磁干擾，特別是短波干擾。燃油污染(包括水污染)導(dǎo)致測量系統(tǒng)虛警。燃油牌號和燃油溫度等的變化，導(dǎo)致測量系統(tǒng)精度下降。由于分布電容的影響，系統(tǒng)裝機(jī)校準(zhǔn)和標(biāo)定過程困難。由于光纖傳感器絕緣性能好、防爆、耐腐蝕、耐水性好而且可以做成非常小巧的傳感器，光纖液位傳感器是利用側(cè)發(fā)光光纖在不同介質(zhì)中的損耗不同實現(xiàn)油位測量，并采用U形補(bǔ)償光纖對因溫度變化等因素對測量結(jié)果的影響。測量現(xiàn)場完全不帶電，并同時可以增大測量的安全區(qū)域。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、不受電磁干擾、精度及靈敏度高、壽命長，主要用于飛機(jī)油位測量的光纖油位傳感器。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供的一種光纖油位傳感器，包括：側(cè)發(fā)光光纖5、連接法蘭盤1的導(dǎo)筒4和遮擋導(dǎo)筒4的外罩2，其特征在于：側(cè)發(fā)光光纖5沿發(fā)射端9的軸向方向的一段路徑作為起始端，螺旋步進(jìn)纏繞在導(dǎo)筒4筒體上，光纖抽頭穿過導(dǎo)筒4底端徑向孔，通過導(dǎo)筒4內(nèi)腔設(shè)置的限位夾6，向起始端方向返回,固定在法蘭盤1內(nèi)側(cè)密封連接板8設(shè)置的光纖接收端10上,作為一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖，另一路用于補(bǔ)償溫度變化因素的U形補(bǔ)償光纖3,固定在上述光纖接收端10上；兩路光纖采用光信號實現(xiàn)油位的測量。本技術(shù)相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。性能穩(wěn)定。本技術(shù)采用作為感應(yīng)結(jié)構(gòu)感應(yīng)油位高度信號的側(cè)發(fā)光光纖5和垂直固聯(lián)在法蘭盤1上的導(dǎo)筒4以及遮擋導(dǎo)筒4的外罩2，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，密封性能好，能滿足飛機(jī)等設(shè)備上的高強(qiáng)度復(fù)雜環(huán)境。抗干擾能力強(qiáng)。本技術(shù)將側(cè)發(fā)光光纖5的起始端沿發(fā)射端9延伸螺旋纏繞在導(dǎo)筒4上，并穿過導(dǎo)筒4底端內(nèi)側(cè)返回光纖的起始端，固聯(lián)在法蘭盤1內(nèi)側(cè)的密封連接板8上，形成側(cè)發(fā)光光纖5的起始端和接收端10并列方式，摒棄了傳統(tǒng)傳感器的電信號采集方式，采用抗電磁干擾能力更強(qiáng)的光信號作為采集信號，解決了現(xiàn)有技術(shù)電容信號抗電磁干擾能力差，電容信號在傳輸過程中，很容易受到電磁干擾，特別是短波干擾的問題。精度及靈敏度高。本技術(shù)采用在密封連接板8上裝配U形補(bǔ)償光纖3，作用于光纖起始端的發(fā)射光和作用于光纖接收端10的接受光均通過安裝在法蘭盤上1的密封連接板8傳遞。光纖油位傳感器在外部安裝外罩進(jìn)行遮光。避免自然光對傳感器的影響。一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖為側(cè)發(fā)光光纖5，一路用于補(bǔ)償因溫度等變化因素對測量結(jié)果的影響光纖為U形補(bǔ)償光纖3，兩路光纖采用光通過側(cè)發(fā)光光纖時在不同介質(zhì)中的損耗不同的測量原理來實現(xiàn)油位的測量，精度及靈敏度高。且安裝于導(dǎo)筒4內(nèi)側(cè)固定光纖的接收端10的限位夾還具有限定側(cè)發(fā)光光纖接收端10光纖長度的作用，可以提高光纖油位傳感器的測量精度。壽命長。本技術(shù)側(cè)發(fā)光光纖采用螺旋結(jié)構(gòu)安裝在導(dǎo)筒上，導(dǎo)筒上加工側(cè)發(fā)光光纖安裝螺旋槽。側(cè)發(fā)光光纖和U形補(bǔ)償光纖的發(fā)射光光源與光纖的發(fā)射端9、接受光源與光纖接收端10之間采用密封連接板連接。側(cè)發(fā)光光纖在導(dǎo)筒外側(cè)和導(dǎo)筒內(nèi)側(cè)均采用定位結(jié)構(gòu)固定，光纖油位傳感器采用側(cè)發(fā)光光纖、U形補(bǔ)償光纖的發(fā)射端9和接收端10均連接到密封連接板上，增加光纖在導(dǎo)筒上的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。根據(jù)試驗結(jié)果證明延長了壽命。螺旋結(jié)構(gòu)的螺旋直徑為28mm，螺距為15mm。側(cè)發(fā)光光纖的發(fā)射端9沿導(dǎo)筒外側(cè)螺旋槽形成螺旋結(jié)構(gòu)，在底端穿過導(dǎo)筒內(nèi)側(cè)，形成接收端10并與發(fā)射端9并列。密封連接板采用中連接光源與光纖的結(jié)構(gòu)為玻璃，玻璃采用鑲嵌或燒結(jié)的方案安裝在結(jié)構(gòu)件上。各玻璃中穿過的光不能相互干擾。本技術(shù)還特別適合于石油化工行業(yè)等特殊環(huán)境中物理量的測量。附圖說明本技術(shù)的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出，但并不因此將本技術(shù)限制在所述的實施例范圍之中。圖1是本技術(shù)光纖油位傳感器全剖視圖。圖2是本技術(shù)側(cè)發(fā)光光纖螺旋結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本技術(shù)密封連接板的主視圖。圖中：1法蘭盤，2外罩，3U形補(bǔ)償光纖，4導(dǎo)筒，5側(cè)發(fā)光光纖，6限位夾，7定位夾，8密封連接板，9發(fā)射端，10接收端，11發(fā)射端，13玻璃結(jié)構(gòu)，14金屬結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本技術(shù)，但并不因此將本技術(shù)限制在所述的實施例范圍之中。具體實施方式參閱圖1、圖2。以下描述的實施例中，光纖油位傳感器，包括：側(cè)發(fā)光光纖5、連接法蘭盤1的導(dǎo)筒4和遮擋導(dǎo)筒4的外罩2。側(cè)發(fā)光光纖5沿發(fā)射端9的軸向方向的一段路徑作為起始端，螺旋步進(jìn)纏繞在導(dǎo)筒4筒體上，光纖抽頭穿過導(dǎo)筒4底端徑向孔，通過導(dǎo)筒4內(nèi)腔設(shè)置的限位夾6，向起始端方向返回,固定在法蘭盤1內(nèi)側(cè)密封連接板8設(shè)置的光纖接收端10上,作為一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖，另一路用于補(bǔ)償溫度變化因素的U形補(bǔ)償光纖3,固定在上述光纖接收端10上；兩路光纖采本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種光纖油位傳感器，包括側(cè)發(fā)光光纖(5)、連接法蘭盤(1)的導(dǎo)筒(4)和遮擋導(dǎo)筒(4)的外罩(2)，其特征在于：側(cè)發(fā)光光纖(5)沿發(fā)射端(9)的軸向方向的一段路徑作為起始端，螺旋步進(jìn)纏繞在導(dǎo)筒(4)筒體上，光纖抽頭穿過導(dǎo)筒(4)底端徑向孔，通過導(dǎo)筒(4)內(nèi)腔設(shè)置的限位夾(6)，向起始端方向返回,固定在法蘭盤(1)內(nèi)側(cè)密封連接板(8)設(shè)置的光纖接收端(10)上,作為一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖，另一路用于補(bǔ)償溫度變化因素的U形補(bǔ)償光纖(3),固定在上述光纖接收端(10)上；兩路光纖采用光信號實現(xiàn)油位的測量。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光纖油位傳感器，包括側(cè)發(fā)光光纖(5)、連接法蘭盤(1)的導(dǎo)筒(4)和遮擋導(dǎo)筒(4)的外罩(2)，其特征在于：側(cè)發(fā)光光纖(5)沿發(fā)射端(9)的軸向方向的一段路徑作為起始端，螺旋步進(jìn)纏繞在導(dǎo)筒(4)筒體上，光纖抽頭穿過導(dǎo)筒(4)底端徑向孔，通過導(dǎo)筒(4)內(nèi)腔設(shè)置的限位夾(6)，向起始端方向返回,固定在法蘭盤(1)內(nèi)側(cè)密封連接板(8)設(shè)置的光纖接收端(10)上,作為一路用于感應(yīng)油位高度信號的光纖，另一路用于補(bǔ)償溫度變化因素的U形補(bǔ)償光纖(3),固定在上述光纖接收端(10)上；兩路光纖采用光信號實現(xiàn)油位的測量。2.如權(quán)利要求1所述的光纖油位傳感器，其特征在于：作用于光纖起始端的發(fā)射光和作用于光纖接收端(10)的接受光均通過安裝在法蘭盤(1)上的密封連接板(8)傳遞。3.如權(quán)利要求1所述的光纖油位傳感器，其特征在于：法蘭盤(1)是固定光纖油位傳感器和安裝發(fā)射光光源及接受返回光的裝置。4.如權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃華輝，樊偉，余曉東，
申請(專利權(quán))人：四川泛華航空儀表電器有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51