强度调制型光纤液位传感器通过检测光强变化来测量液位高度，其典型工作模式主要包括以下几种：

1. 反射式调制

  • 原理：光纤端部靠近液面，光从光纤射出后经液面反射，部分光被反射回光纤。反射光强随液面与光纤端部距离（即液位高度）变化。

  • 工作模式：

    • 液位上升时，反射光强增强（或减弱，取决于设计）；

    • 通过检测反射光强变化推算液位。

  • 特点：结构简单，但易受液体反射率、污染影响。

2. 透射式调制

  • 原理：使用一对光纤（发射/接收），液位变化改变光透射路径（如液体折射率与空气不同），导致接收光强变化。

  • 工作模式：

    • 液位未覆盖光纤时，光直接透射；

    • 液位覆盖后，光在液体中散射或折射，接收光强显著变化。

  • 特点：适用于透明液体，需校准折射率影响。

3. 微弯损耗调制

  • 原理：液位变化引起光纤机械弯曲（如通过浮子结构），导致微弯损耗，光强衰减。

  • 工作模式：

    • 液位推动机械装置使光纤弯曲；

    • 弯曲程度与液位高度相关，光强随之变化。

  • 特点：灵敏度高，但机械结构复杂。

4. 倏逝波调制

  • 原理：使用剥除部分包层的光纤，液位变化改变倏逝场耦合条件，影响传输光强。

  • 工作模式：

    • 液位覆盖裸露纤芯时，光强因倏逝波损耗下降；

    • 适用于高折射率液体（如油类）。

  • 特点：高灵敏度，需液体折射率匹配设计。

5. 光栅耦合调制

  • 原理：光纤端面或侧面加工光栅结构，液位变化改变光栅耦合效率（如液体折射率影响衍射）。

  • 工作模式：

    • 液位覆盖光栅时，特定波长光强变化；

    • 可用于多点测量。

  • 特点：抗干扰能力强，但成本较高。

共同特点与注意事项

  • 优点：无电检测（防爆）、抗电磁干扰、耐腐蚀。

  • 挑战：需补偿光源波动、环境温度影响及液体光学特性（如浊度、折射率）。

  • 校准：通常需针对特定液体进行标定。

根据具体应用场景（如液体性质、测量范围、精度要求），可选择合适的工作模式并进行优化设计。