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基于光纤光栅的液位传感技术的开题报告

一、选题背景

随着工业自动化水平的不断提高，各类传感技术得到广泛应用。其

中，液位传感技术在工业生产中起着至关重要的作用，能够对液体的水

平高度进行实时准确的监测，为工厂智能化控制提供了有力支持。目前

液位传感技术的发展呈现多样化的趋势，光纤光栅作为一种新兴的液位

传感技术，具有无线传输、高灵敏度、高抗干扰性等优点，非常适合用

于液体高度的实时监测。

二、选题意义

目前市面上液位传感器类型繁多，但普及率较高的多为机械式或电

容式传感器，这些传感器只能进行单点测量，无法对整个液位高度进行

实时监测。而基于光纤光栅的液位传感技术具有能够连续、精确地对液

位高度进行监测的优点，因此，该技术的应用前景广阔，将为工业生产

提供更加完善的液位监测手段。同时，基于光纤光栅技术的液位传感器

可以广泛应用于石油、化工、电力、医疗等领域，具有很高的发展潜力。

三、研究内容

本文将针对基于光纤光栅的液位传感技术进行研究。首先，将介绍

光纤光栅传感器的原理和工作方式，然后，探讨其在液位监测中的应用，

并根据不同场景下的液体特性，设计不同类型的光纤光栅液位传感器；

最后，对该技术进行实验分析，验证其在液位监测中的可行性和有效性。

四、研究方法

本文将采用实验和仿真相结合的研究方法。首先，通过建立光纤光

栅传感器的仿真模型，研究其在不同液位高度下的光纤光栅线形变情况，

确定液位高度与光栅光谱变化的关系；然后，设计不同类型的光纤光栅

液位传感器，并通过实验验证其在液位监测中的可行性和有效性。

五、预期成果

通过本研究，预计可以得到以下成果：

1.建立基于光纤光栅液位传感器的仿真模型，研究光栅光谱的变化

规律。

2.设计不同类型的光纤光栅液位传感器，并通过实验验证其在液位

监测中的可行性和有效性。

3.研究基于光纤光栅的液位传感技术的优劣势和应用前景。

参考文献：

[1]李立春,王灵芝,塔斯哈提·吾提米努尔.基于光纤光栅传感器的液

位检测系统[J].电子测量技术,2017,40(2):12-15.

[2]WuY,LiJ,YangJ,etal.FiberOpticGratingSensorforLiquid

LevelMeasurement[J].IEEESensorsJournal,2013,13(6):2365-2369.

[3]付宇飞,李俊丽,周强,等.基于光纤光栅传感器的液位测量技术[J].

中国激光,2014,41(4):41-45.