光纤传感安全监测系统在大中型油库的应用讲解.ppt

FTF-* . 光纤传感安全监测系统在大中型油库的应用 光纤传感技术进行储油液位测量的优点及意义 储油罐的主要参数 储油液位的检测、油温检测 。 油品储油罐是石化、储运等部门广泛用于储存易燃、易爆油料的重要设备，具有极高的安全要求。 手工检测 电信号 整个系统利用光纤传感器的特点研制光纤液位计，取代手工检测的方法，辅以光纤液位高位报警器，光纤温度传感器，并应用网络网术构建光纤传感安全监测系统，实现石油罐区的智能监测，从而避免或减少事故的发生，降低风险，为大中型油库的安全生产管理提供可靠的保障。 系统组成 系统工作流程 光纤传感器 被测对象的参量变化 光脉冲信号 光电转换器 电脉冲信号 数字形式显示被测参量 放大整形 线性化处理 光纤液位计的工作原理 光纤液位计是利用光脉冲调制原理研制的一种传光型光纤传感器，基于全内反射原理研制的液位传感器。它由LED光源，光电二极管，多模光纤等组成。它的结构特点是，在光纤测头端有一个圆锥体反射器。当测头置于空气中，没有接触液面时，光线在圆锥体内发生全内反射而返回到光电二极管。当测头接触液面时，由于液体折射率与空气不同，全内反射被破坏，将有部分光线透入液体内，使返回到光电二极管的光强变弱；返回光强是液体折射率的线性函数。返回光强发生突变时，表明测头已接触到液位。 发光器件射出来的光通过传输光纤送到敏感元件，在敏感元件的球面上，有一部分透过，而其余的光被反射回来。当敏感元件与液体相接触时，与空气接触相比，球面部的光透射量增大，而反射量减少。因此，由反射光量即可知道敏感元件是否接触液体。反射光量决定于敏感元件玻璃的折射率和被测定物质的折射率。被测物质的折射率越大，反射光量越小。来自敏感元件的反射光，通过传输光纤由受光器件的光电晶体管进行光电转换后输出。敏感元件的反射光量的变化，若以空气的光量为基准，在水中则为-6-—7dB，在油中为-25—30dB。可对反射光量差别很大的水和油等进行物质判别。 光纤液位计的特点 本质安全防爆。光纤液位计在现场使用的是光信号，没有任何电 信号，所以安全可靠。 抗电磁干扰。光信号在传输路径上不受任何电磁干扰。 准确度及灵敏度高。对于不严格要求计量级的应用场所可完全满 足要求。 可动部件少，运行可靠，使用方便。除外浮顶外，测量不受恶劣天 气如5级以上的风、降雨、降雪等影响。 耐腐蚀性强。现场仪表的主要部件大量采用不锈钢、聚四氟乙烯 自润滑轴承等材料，不需保养，且密封性能好。 光纤光栅温度传感器 光纤光栅温度传感器是一种功能性的光纤传感器，它是采用光纤布拉格光栅（FBG)传感技术研制而成的。其基本原理是:当光栅周围的温度、应变、应力或其它待测物理量发生变化时，将导致光栅周围或纤芯折射率的变化，从而产生光栅Bragg信号的波长位移，通过检测Bragg波长位移情况，即可获得待测物理量的变化情况。 光纤光栅温度传感器 光纤光栅温度传感器选用FBG传感器 FBG传感器的输出信号是光波长，它不随光强度、光纤连接和藕合损耗、光源功率因素的影响，这是FBG传感器最重要的有点之一。FBG温度传感器具有强的抗干扰能力和绝缘强度。应用范围可以应用于电力、油库等特殊行业的温度检测。在温度测量范围为一10^-800C，内测量误差小于士1. 50Ca 光纤光栅温度传感系统构成 安全监测系统的运行效果 单个油罐信息 FTF-* .