本實用新型涉及液位測量裝置技術領域，特別涉及一種測量液位的裝置。
背景技術：
光纖傳感技術由于其具有防爆、無源、抗電磁干擾、防火、體積小、重量輕、復用性好、響應速度快、易與光纖傳輸系統(tǒng)組成遙測網(wǎng)絡等優(yōu)點而被廣泛地應用于各行各業(yè)，尤其是在液體測量領域。
液位計是對容器內(nèi)的液位進行測量，用于液位的上、下限報警等。光纖可以實現(xiàn)連續(xù)液位測量，就是對液位連續(xù)地進行測量，它廣泛地應用于石油、化工、食品加工等諸多領域，具有非常重要的意義。按其工作原理可分為以下幾類：靜壓式、浮力式、聲學式、電氣式等；其中靜壓式根據(jù)流體靜力學原理，靜止介質(zhì)內(nèi)某一點的靜壓力與介質(zhì)上方自由空間壓力之差與該點上方的介質(zhì)高度成正比，因此可根據(jù)差壓來檢測液位；浮力式利用漂浮于液面上浮子隨液面變化位置，或者部分浸沒于液體中物體的浮力隨液位變化來檢測液位；聲學式利用超聲波在介質(zhì)中的傳播速度或在不同相界面之間的反射特性來檢測液位；電氣式把敏感元件做成一定形狀的電極置于被測介質(zhì)中，則電極之間的電氣參數(shù)，如電阻，電容等，隨液位的變化而變化；射線式是放射性同位素所放出的射線（如β射線，γ射線等）穿過被測介質(zhì)事，其輻射能量因吸收作用而減弱，能量將衰減，其衰減程度與液位有關；微波式由于微波屬于電磁波，在一定條件下，傳播速度是一定的，因此可以利用測量微波從傳感器傳播至物料表面并返回到傳感器所用的時間來實現(xiàn)液位的測量； 磁致伸縮式：利用磁致伸縮的效應實現(xiàn)液位的測量。
技術實現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種測量液位的裝置，該裝置通過觀察波谷波長值的變化，既能得出容器內(nèi)的液體密度，通過體積變換，即可實現(xiàn)液體高度的測量；減小了測量設備的體積，降低有源風險。進而推動光纖傳感在實際工程應用中的環(huán)境適應性，并確保其具有更高的測試精度,更好的滿足實際工程的需要，實現(xiàn)拓展光纖傳感的應用市場，并進一步帶動光纖傳感行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：該種測量液位的裝置，其特征在于：包括高反射膜、光學諧振腔、耦合器、寬帶光源和光譜儀，高反射膜固定在光學諧振腔的左右兩個內(nèi)表面，光學諧振腔是一個頂部敞口的開放腔體；耦合器單端輸出連接至光學諧振腔，寬帶光源連接至耦合器；寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過耦合器進入光學諧振腔，光學諧振腔體內(nèi)反射的光譜信號被光譜儀接收、檢測，光譜儀輸出光譜為波谷光譜，波谷光譜的波谷數(shù)值對應光學諧振腔內(nèi)物質(zhì)密度，光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到光學諧振腔中，光束經(jīng)過第一個高反射膜入射到第二個高反射膜后再返回光纖，光學諧振腔的反射光透過高反射膜后一部分繼續(xù)在光學諧振腔內(nèi)振蕩，另外一部分返回到光纖中，經(jīng)過耦合器進入光譜儀。
進一步地，所述的光學諧振腔為光學微諧振腔。
進一步地，所述的高反射膜為介質(zhì)膜或金屬膜。
進一步地，高反射膜的反射率為99.9%以上。
綜上，本實用新型的上述技術方案的有益效果如下：
該裝置通過觀察波谷波長值的變化，既能得出容器內(nèi)的液體密度，通過體積變換，即可實現(xiàn)液體高度的測量；減小了測量設備的體積，降低有源風險。進而推動光纖傳感在實際工程應用中的環(huán)境適應性，并確保其具有更高的測試精度,更好的滿足實際工程的需要，實現(xiàn)拓展光纖傳感的應用市場，并進一步帶動光纖傳感行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖中：
1高反射膜、2光學諧振腔、3耦合器、4寬帶光源、5光譜儀。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的特征和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用于解釋本實用新型，并非以此限定本實用新型的保護范圍。
如圖1所示，該實用新型包括高反射膜1、光學諧振腔2、耦合器3、寬帶光源4和光譜儀5，高反射膜固定在光學諧振腔的左右兩個內(nèi)表面，光學諧振腔是一個頂部敞口的開放腔體；耦合器單端輸出連接至光學諧振腔，寬帶光源連接至耦合器；寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過耦合器進入光學諧振腔，光學諧振腔體內(nèi)反射的光譜信號被光譜儀接收、檢測，光譜儀輸出光譜為波谷光譜，波谷光譜的波谷數(shù)值對應光學諧振腔內(nèi)物質(zhì)密度，光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到光學諧振腔中，光束經(jīng)過第一個高反射膜入射到第二個高反射膜后再返回光纖，光學諧振腔的反射光透過高反射膜后一部分繼續(xù)在光學諧振腔內(nèi)振蕩，另外一部分返回到光纖中，經(jīng)過耦合器進入光譜儀。
進一步地，所述的光學諧振腔為光學微諧振腔。
其中高反射膜固定在光學諧振腔的兩個內(nèi)表面，高反射膜可以使介質(zhì)膜也可以是金屬膜，反射率達到99.9%以上，這樣就構成了高精度的光學法布里-伯羅腔，寬帶光源4發(fā)出的光，經(jīng)過耦合器進入到光學諧振腔，光學諧振腔是一個開放腔體，腔長可以是幾十微米或幾百微米，將該光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到腔體中，光束經(jīng)過第一個高反膜，入射到第二個高發(fā)膜，再返回光纖，經(jīng)過耦合器進入光譜儀。該腔體的反射光譜信號可以被光譜儀分析出來，其輸出特征光譜為一波谷光譜，波谷的數(shù)值也即是某一波長值與腔內(nèi)的物質(zhì)密度有關系，通過觀察波谷波長值的變化，即能得出容器內(nèi)的液體密度，通過體積變換，即可實現(xiàn)液體高度的測量。
腔內(nèi)液體的密度發(fā)生變化，就會導致光學諧振腔中的光束經(jīng)過的光程發(fā)生變化，且程變化的量是波長變化量的2N倍，因此可以實現(xiàn)高分辨率的液位測量。
該裝置通過觀察波谷波長值的變化，既能得出容器內(nèi)的液體密度，通過體積變換，即可實現(xiàn)液體高度的測量；減小了測量設備的體積，降低有源風險。進而推動光纖傳感在實際工程應用中的環(huán)境適應性，并確保其具有更高的測試精度,更好的滿足實際工程的需要，實現(xiàn)拓展光纖傳感的應用市場，并進一步帶動光纖傳感行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)。
上述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴入本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
該實用新型公開了一種測量液位的裝置，耦合器單端輸出連接至光學諧振腔，寬帶光源連接至耦合器；寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)過耦合器進入光學諧振腔，光學諧振腔體內(nèi)反射的光譜信號被光譜儀接收、檢測，光譜儀輸出光譜為波谷光譜，波谷光譜的波谷數(shù)值對應光學諧振腔內(nèi)物質(zhì)密度，光學諧振腔放置在容器底部，容器中液體會進入到光學諧振腔中，光束經(jīng)過第一個高反射膜入射到第二個高反射膜后再返回光纖，光學諧振腔的反射光透過高反射膜后一部分繼續(xù)在光學諧振腔內(nèi)振蕩，另外一部分返回到光纖中，經(jīng)過耦合器進入光譜儀。該裝置通過觀察波谷波長值的變化，既能得出容器內(nèi)的液體密度，通過體積變換，即可實現(xiàn)液體高度的測量；減小了測量設備的體積，降低有源風險。進而推動光纖傳感在實際工程應用中的環(huán)境適應性，并確保其具有更高的測試精度,更好的滿足實際工程的需要，實現(xiàn)拓展光纖傳感的應用市場，并進一步帶動光纖傳感行業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)。