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基于倾斜光纤光栅的液位传感特性研究
摘要
液位传感器是现代工业生产过程中常用的一种传感器。本文采用了基于倾斜光纤光栅的液位传感技术，并对其传感特性进行了研究。实验结果表明，该传感器具有高精度、高灵敏度、高稳定性、响应速度快等优点，可以应用于工业流程监控与控制、环保水质检测等领域。
关键词：倾斜光纤光栅；液位传感；传感特性；应用。
引言
随着现代工业科技的不断进步，液位传感技术已经广泛应用于重要的生产过程控制中，例如在化工、石油、制药、食品等工业界都有广泛的应用。传统的液位传感器通常采用机械式或电容式测量技术，虽然测量范围广、价格低廉、易于制造等优点，但由于受到温度、压力等因素影响，精度、灵敏度和稳定性不高。近年来，光学液位传感技术备受关注，由于其精度高、抗扰动能力强等优点，被广泛应用于安全可靠的液位测量和流量计量。
倾斜光纤光栅是光纤布里-珀罗模式干涉仪和光纤原理的结合，其离散的、具有光纤特性的结构，独特的传感原理使其具有很好的传感特性，被应用于许多领域。本文采用基于倾斜光纤光栅的液位传感技术，研究其传感特性，进一步拓宽光学液位传感技术的应用领域。
实验方法
实验采用角度蒸发法制备倾斜光纤光栅，并在制备时改变镀层角度，用于制备含有SPI（SurfacePlasmonresonance：表面等离子共振）结构的传感单元。实验采用可调制脉冲光源发光，利用锥角形镜头进入光纤，加速桶中的液体朝向倾斜角度方向流动，通过控制光纤消息变化的角度和频率，获取液面高度的数据。
实验结果
实验结果表明，该传感器具有高精度、高灵敏度、高稳定性、响应速度快等优点。在液体浸入光栅时，由于液体折射率不同，会导致光纤传输中发生反射和散射现象，即SPI结构采用了表面等离子共振原理。该传感器可以有效抵御各种差异引起的传感误差，并具有较好的线性度和重复性。
结论
基于倾斜光纤光栅的液位传感技术具有良好的传感特性，具有广阔的应用前景。实验结果表明，该传感器具有较高的精度、灵敏度、稳定性和响应速度等特点，可应用于工业流程监控与控制、环保水质检测等领域。对于提升液位传感技术的发展和应用，具有一定的推动作用。
参考文献
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