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

    摘要: 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

    发明人: 张桂林

    IPC分类号: G01F23/292

    摘要: 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

    发明人: 张桂林

    IPC分类号: G01K15/00

    摘要: 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。

    一种基于同波长FBG阵列的液位测量系统及方法

    公开(公告)号:CN118706224A

    公开(公告)日:2024-09-27

    申请号:CN202410990989.9

    申请日:2024-07-23

    IPC分类号: G01F23/292 G01K11/3206

    摘要: 本发明提供了一种基于同波长FBG阵列的液位测量系统及方法。所述测量系统包括处理模块、FBG解调仪模块、测温光纤和单测点参考光栅;所述测温光纤为FBG温度传感器阵列;所述测温光纤与参考光栅与FBG解调仪模块连接,FBG解调仪模块与处理模块通讯连接;所述FBG解调系统包括数模转换模块、光源、环形器、光电二极管和耦合器;光源发出的光同时进入测温光纤与参考光栅产生反射光,反射光通过环形器后传输至光电二极管进行光电转换,转换后的电信号通过数模转换模块转换进行光强信号的采集,并输送至处理模块计算出液位测量值。本发明安装自由度高,安装架简单方便,可以快速实时、高精度实现液位精确测量,且安全可靠系数高。

    用于高温高压环境的光纤液位计及其制作方法

    公开(公告)号:CN110987119A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911169252.6

    申请日:2019-11-26

    发明人: 张桂林 赵大卫

    IPC分类号: G01F23/22 G21C17/10

    摘要: 本发明提供了一种用于高温高压环境的光纤液位计及其制作方法。所述光纤液位计包括一端封闭另一端敞开的中空金属铠装管、绝缘导热芯、耐高温电热丝、测温光纤和尾端封头,绝缘导热芯装填在中空金属铠装管内,在绝缘导热芯内设有的中心电热丝通孔和环绕在中心电热丝通孔四周的一个或两个或两个以上测温光纤通道,所述耐高温电热丝位于中心电热丝通孔内,一根或两根或两根以上的测温光纤置于对应的测温光纤通道内,且耐高温电热丝和测温光纤的尾端从尾端封头穿出,并通过尾端封头将中空金属管的开口端密封。本发明所述的新型液位计的安装方式灵活,使用温度压力高,液位分辨率高,可以应用于1000℃以下高压水、液态金属、熔盐等介质的液位测量。

    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:CN108732583A

    公开(公告)日:2018-11-02

    申请号:CN201810788926.X

    申请日:2018-07-18

    发明人: 张桂林 叶彬

    IPC分类号: G01S17/58 G01S17/50 G01S17/89

    摘要: 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:CN111426410B

    公开(公告)日:2024-07-30

    申请号:CN202010329744.3

    申请日:2020-04-24

    发明人: 张桂林

    IPC分类号: G01K15/00

    摘要: 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。

    双光纤光栅膜片式压力传感器及其低压标定系统与方法

    公开(公告)号:CN114878038B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202210532022.7

    申请日:2022-05-17

    发明人: 张桂林 程威

    IPC分类号: G01L1/24 G01L27/00

    摘要: 本发明提供了一种双光纤光栅膜片式压力传感器及其低压标定系统与方法。所述双光纤光栅膜片式压力传感器包括带有敞口空腔的基座,在空腔敞口面安装双光纤光栅低压膜片,在基座位于空腔底面的一侧设有带引压孔的介质引入接头,在引压孔的空腔端设有高压膜片,在引压孔侧面设有通向空腔换流孔,并设有换压阀;所述低压标定系统包括压力信号解调模块、液位测量装置和水槽,该标定系统可以标定一个或两个或两个以上的双光纤光栅膜片式压力传感器,本发明的压力传感器以这两个光纤光栅波长差作为测量压力的传感信号,消除了温度对测量结果的影响,提高了测量分辨率;且标定方法其标定精度高,有效的解决了在超低压条件下压力传感器标定的难点。

    一种搅拌加热装置的料位测量系统及方法

    公开(公告)号:CN116818046A

    公开(公告)日:2023-09-29

    申请号:CN202310732803.5

    申请日:2023-06-19

    发明人: 张桂林 袁承志

    摘要: 本发明专利公开了一种搅拌加热装置的料位测量系统及方法。所述料位测量系统包括FBG温度传感器阵列、FBG解调仪、控制系统和搅拌加热装置,所述搅拌加热装置的进料孔和出料孔上均安装电磁阀,并且进料口电磁阀和出料口电磁阀通过电缆与FBG解调仪相连接。所述FBG温度传感器阵列外围环绕电加热丝通过光电复合缆与FBG解调仪相连接,且通过传感器安装孔垂直安装在搅拌加热装置内部。所述FBG解调仪通过信号线与控制系统相连接。本发明可以通过FBG温度传感器阵列监测搅拌加热装置内部温度分布,且外围环绕加热丝和料位计算算法,能计算搅拌加热装置内部温度分布情况以及物料高度。

    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:CN113959943A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111107832.X

    申请日:2021-09-22

    发明人: 张桂林 陈小妹

    IPC分类号: G01N21/01 G01N21/84

    摘要: 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。