随着石油工业的发展,大型油罐液位的测量已成为当今工业测量中极其重要的内容.由于测量环境的限制,测量结果的准确性成为当今生产急需解决的问题.光纤传感器的出现,为油罐液位远距离测量研究提供了新的思路.目前常用的液位测量方法大多以电信号进行测量和传输,因而带来了防燃防爆等问题.该文针对特殊工况下的测量现场要求,提出基于双差压法的光纤传输多参数油罐液位的测量,充分利用成熟的电容传感技术和光纤耦合高效绝缘、抗干扰性能强等优点,设计了单片机控制下多路压力巡回检测系统,把传统的差动电容传感器液位测量原理与光纤信号传输结合在一起,实现在易燃、易爆和温度变化环境下安全可靠地进行油罐液位的在线监测.根据几种设计方案的比较,确定了该课题光纤传输多参数油罐液位测量系统的总体设计方案,建立了油罐液位测量的数学模型.系统通过两组差压计来测量液位变化,并采用三组热敏电阻来测量油罐内温度,从而对液体的密度计算进行补偿.传感器分别将差压信号和温度信号转换成脉宽信号,再将脉宽信号转换成脉位信号,通过光纤传输将脉位信号转换成光信号,传输到二次仪表控制端,进行信号转换、放大及整形处理,经过单片机实现参数的计算,得出液位高度和油密度信号,进行显示、打印和报警等操作.系统设计的多参数分时传输逻辑电路,有效地把表征各参数脉冲信号区分开来,分时传输,并通过二次仪表端同步接收与信号分离逻辑电路将多脉冲信号进行分离,从而解决了光纤传输中发射端与接收端同步问题.测量电路采用CMOS元器件,其功耗小于1000 μW,为实现光功率推动探头提供有利条件.文章最后提出采用CPLD芯片来取代传统的74系列逻辑电路IC,从而使系统更加集成,功耗更低,可好性更高,并且大大降低生产成本.该文所研究的光纤传输多参数油罐液位测量系统,具有结构简单、测量精度高、工作稳定、抗干扰和微功耗等优点,为在温度变化和易燃、易爆环境下,安全可靠地进行油罐液位高度的在线检测提供了一条有效途径,并且具有较高的实际应用价值.