一种推进剂液位高精度激光测量装置
专利汇可以提供一种推进剂液位高精度激光测量装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于激光液位监测技术领域，具体为一种推进剂液位高 精度 激光测量装置。本发明装置包括：一体化光纤 探头 、 半导体 激光器 阵列、窄 脉冲激光器 驱动、光电探测器阵列、 时间数字转换器 、时序发生器、主 控制器 、通讯控制器和推进剂存储罐；窄脉冲激光器驱动与多个半导体激光器连接组成激光器阵列；激光器阵列、探测器阵列分别与一体化光纤探头连接，时序发生器分别与窄脉冲激光器驱动、时间数字转换器连接，时间数字转换器与光电探测器阵列连接， 主控制器 与通讯控制器、时序发生器、时间数字转换器连接；一体化光纤探头布置在推进剂存储罐的顶部，用于探测存储罐内液面 位置 信息。本装置可替代传统的浮子式、电容式等液位测量方法，特别适用于动态液位测量，大幅度提升信息获取量以及探测速度，并减小安装空间。，下面是一种推进剂液位高精度激光测量装置专利的具体信息内容。
1.一种推进剂液位动态高精度激光测量装置，将激光光纤传感技术和面阵激光雷达技术相结合，其特征在于，包括：一体化光纤探头，半导体激光器阵列，窄脉冲激光器驱动，光电探测器阵列，时间数字转换器，时序发生器，主控制器，通讯控制器，低温或常温推进剂存储罐；其中，激光器阵列、光电探测器阵列分别与一体化光纤探头连接，窄脉冲激光驱动器与半导体激光器阵列连接，时序发生器分别与窄脉冲激光器驱动、时间数字转换器连接，时间数字转换器与光电探测器阵列连接；主控制器与通讯控制器、时序发生器、时间数字转换器连接；一体化光纤探头布置在低温推进剂存储罐的顶部，用于低温或常温探测存储罐内液面动态位置信息。
2. 根据权利要求1所述的推进剂液位高精度激光测量装置，其特征在于，装置的工作流程如下：主控制器给时序发生器发送命令，时序发生器产生脉冲序列，触发窄脉冲激光器驱动产生瞬态大电流注入半导体激光器阵列，同时触发时间数字转换器开始计时，设此时间为t0半导体激光器阵列发出激光经过一体化光纤探头传输及光学准直后，变成平行光，经过被测液面反射，返回一体化光纤探头，到达光电探测器，记此时间为t1；待时间数字转换器收到t1信号后，算出t0、t1之间的时间间隔ｔ发送给主控制器；依次地，主控制器完成所有观测点扫描测量后，对所测的时间进行加权平均，根据 ，算出平均液位，通过通讯控制器输出测量结果；其中s为液面高度，c为光速。
3.根据权利要求1所述的推进剂液位高精度激光测量装置，其特征在于，所述一体化光纤探头，其内部结构依次为：与准直器成45度的光学窗口，准直器，合束器，发射光路以及接收光路；发射光路发出激光,经过合束器耦合到一根光纤上，经过准直器准直后，从光学窗口发出，经过被测物体表面反射后，到达光学窗口，被准直器接收，进入一体化光纤，通过设置光纤孔径比例，发射光纤:接收光纤的光纤孔径比值=2:8，合束器把80%以上的能量耦合到接收光路5。
4.根据权利要求1、2或3所述的推进剂液位高精度激光测量装置，其特征在于：
所述一体化光纤探头的光机接口为SMA905螺纹接口；
所述半导体激光器为VCSEL或边发射半导体激光器；
所述窄脉冲驱动器为MOSFET或GaN脉冲功率驱动电路；
所述探测器阵列为APD阵列或者光子计数器或者PIN阵列；
所述时间数字转换器为延迟线门触发电路或者电容充放电脉冲计数电路；
所述时序发生器为CPLD或者FPGA；
所述主控制器为ARM处理器或者FPGA；
所述通讯控制器为串口、USB或者以太网控制器。
5.根据权利要求4所述的推进剂液位高精度激光测量装置，其特征在于，所述一体化光纤探头可根据实际需求，在空间上自由组合布置为任意形状的面阵结构、筒状结构或者立体包围的结构，组成面阵激光探测系统。
一种推进剂液位高精度激光测量装置
技术领域
背景技术
2.当所测量的设备或环境出现震动或过载时，浮子法、电容法测量液位的方法无法准确，及时地测量液位高度；
3.电容式测量方法有电与低温燃料的直接接触，任何电与低温燃料的直接接触都会安全隐患，有很高的潜在风险。
发明内容
附图说明
具体实施方式
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