[发明专利]用于干涉式光纤水位监测系统中的水位探头及系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于干涉式光纤水位监测系统中的水位探头及系统及方法，它解决了水位计探头不能用于水下测量、易受电磁干扰的问题，其根据水位变化引起水压变化，通过监测探头干涉臂长差的变化得到相应的水位值，实现复杂水域中的水位监测，其技术方案为：包括设置于水管两侧的第一调节架和第二调节架，所述第一调节架和第二调节架中部固设光纤限位筒；所述第一调节架底部与滑动结构固定，所述滑动结构端部与弹性元件连接，水管水压增大时推动第一调节架和滑动结构移动，进而使得弹性元件压缩。

技术领域

本发明涉及水位探头技术领域，特别是涉及一种用于干涉式光纤水位监测系统中的水位探头及系统及方法。

背景技术

海啸是一种破坏性极强的自然灾害，强烈的海啸会造成严重的人员伤亡及巨大的经济财产损失，因此对海啸的实时预警很有必要，对海洋海啸的预警基于对水位的实时监测，传统的水位计有浮子式、压阻式等，但浮子式水位计浮于水面无法用于深海中，压阻式水位计具有电路结构易受电磁干扰，而光纤水位传感器具有体积小、质量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、可实现长距离传输等许多优良的特性，适用于复杂的海洋环境中对水位的监测，而在该光纤水位监测系统中，其中的干涉结构作为感受水位变化的敏感部位，将其设计为水位敏感探头，其结构设计至关重要，决定了该水位监测系统能否实现。

水位探头有很多不同的设计，陈亚波等人设计了一种水位计探头，该水位计探头利用不锈钢探针、导线和弹头型塑料壳等，将弹头型塑料壳浮于水面，利用不锈钢探针探测水位变化，该水位探头结构简单，但是该探头中的塑料壳无法密封，只能浮于水面，不能用于水下测量，且由于探头结构简单，当水面有较大波浪时，会对测量结果带来影响。

韩培宇等人设计了一种水位计探头，该探头包括导电浮子、电极和导线等，导电浮子位于电极下方受浮力的作用连接两电极，电极再与导线相连，通过浮子的升降测量水位，但是该探头包括电路结构易受电磁干扰的影响，且该水位探头采用金属材质，易受腐蚀。

综上所述，现有技术中对于水位计探头不能用于水下测量、易受电磁干扰的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于干涉式光纤水位监测系统中的水位探头，其根据水位变化引起水压变化，通过监测探头干涉臂长差的变化得到相应的水位值，实现复杂水域中的水位监测；

进一步的，本发明采用下述技术方案：

一种用于干涉式光纤水位监测系统中的水位探头，包括设置于水管两侧的第一调节架和第二调节架，所述第一调节架和第二调节架中部固设光纤限位筒；所述第一调节架底部与滑动结构固定，所述滑动结构端部与弹性元件连接，水管水压增大时推动第一调节架和滑动结构移动，进而使得弹性元件压缩。

进一步的，所述第一调节架和第二调节架中部均带有空腔，所述光纤限位筒设置于空腔内。

进一步的，所述水管为软管，水管一端部由密封组件密封，另一端部通过接头连接于侧面板。

进一步的，所述密封组件包括设置于水管两侧的水管夹片，两水管夹片将水管夹于其中。

进一步的，所述第一调节架底部与连接片固定连接，连接片底部固定于滑动结构上，连接片侧部与竖板固定，竖板与弹性元件连接，弹性元件端部与挡件连接。

进一步的，所述滑动结构包括与连接片固定的滑块，滑块底部与滑轨配合设置。

进一步的，所述第二调节架、密封组件、滑动结构均固定于底板上，底板四周均与侧板固定连接，侧板顶部设置顶板，侧板、顶板和底板围成密封箱体结构。

进一步的，所述水管延伸至侧板外侧通过转换接头与外部水管连通。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种干涉式光纤水位监测系统，包括如上所述的水位探头。