[發(fā)明專利]光纖型流量監(jiān)測裝置

無效

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• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN102384772A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安金和光學(xué)科技有限公司
• 主分類號: G01F1/52
• 分類號: G01F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流量儀表，更確切地說，涉及一種利用光纖彎曲損耗變化檢測流量的裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的浮子流量表是由一根自下而上擴(kuò)大的垂直錐形管和一個沿錐管軸向上下移動的浮子所組成。被測流體從下向上經(jīng)過錐管和浮子形成的環(huán)隙時(shí)，浮子上下部產(chǎn)生壓差給予浮子上升的力，當(dāng)浮子所受上升力大于浸于流體中浮子的重量時(shí)，浮子便上升，浮子與錐管之間的環(huán)隙面積隨之增大，環(huán)隙處流體流速下降，浮子上下部壓差降低，作用于浮子的上升力減少，只有上升力等于浸在流體中浮子重量時(shí)，浮子便穩(wěn)定在某一高度。現(xiàn)場指示型流量計(jì)是通過浮子穩(wěn)定的高度對應(yīng)的錐管外表面上的刻度讀出流體的流量。而目前數(shù)字式流量計(jì)主要是通過位于錐管外部的霍爾傳感元件獲取具有磁性浮子的高度，再通過電路處理顯示流體的流量，由于磁場參數(shù)的不均勻使該類流量計(jì)的精度不高，其精度受到環(huán)境電磁干擾。并且該類型的流量計(jì)只能是豎直安置，這些都限制了該類流量計(jì)的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于光纖彎曲損耗的光纖流量計(jì)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，并且生產(chǎn)、使用、維護(hù)成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種光纖型流量監(jiān)測裝置，包括浮子9，外殼10，其特征在于：曲線型殼體4的一端固定在外殼10內(nèi)，曲線型殼體4的另一端固定有一輔助彈簧15的一端，輔助彈簧15的另一端固定有浮子9，在所述的曲線型克體4內(nèi)部相對兩側(cè)布設(shè)有多個A側(cè)變形齒4-1和多個B側(cè)變形齒4-2，所述的A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2呈交錯布設(shè)，A側(cè)變形齒4-1和B側(cè)變形齒4-2對應(yīng)布設(shè)在信號光纖6的兩側(cè)，信號光纖6通過延長光纖1接測試單元5，測試單元5后接處理單元7。

當(dāng)有流體流過時(shí)，輔助彈簧15和曲線型殼體4的長度受浮子9的影響而變化，曲線型殼體4的長度變化導(dǎo)致曲線型殼體4內(nèi)的相對兩側(cè)的變形齒之間的距離改變，這樣使夾持在相對兩側(cè)變形齒間信號光纖6的彎曲曲率變化，測試單元5通過檢測信號光纖6內(nèi)部傳輸光信號功率的變化獲取曲線型殼體4的長度變化，測試單元5將檢測到的信號傳遞給處理單元7，處理單元7計(jì)算出流體流量大小。

曲線型殼體4的一端固定在外殼10內(nèi)，曲線型殼體4的另一端固定有浮子9。

位于所述曲線型殼體4內(nèi)的、夾持于兩列變形齒之間的信號光纖6的一端安置有光反射裝置46，如反射鏡或光纖光柵。

所述的信號光纖6的另一端與1X2分路器45的1口連接，1X2分路器45的2口與測試單元5的連接。

二個或二個以上的外殼10中的曲線型殼體4中的信號光纖6串聯(lián)在一根光纖。在任意兩個曲線型殼體4之間安置有光反射裝置46，優(yōu)選的做法是低反射損耗的反射鏡或光纖光柵，光纖光柵最好采用布拉格光纖光柵。

所述的曲線型殼體4的橫截面為封閉的圓環(huán)狀。

所述的曲線型殼體4內(nèi)部填充有阻水油膏。

所述信號光纖6為外部包有多層光纖保護(hù)層的光纖，如緊套光纖、碳涂覆光纖、聚酰亞胺涂覆光纖等；所述信號光纖也可以是塑料光纖、多芯光纖、細(xì)徑光纖或光子晶體光纖。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的光纖型流量監(jiān)測裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、使用方式靈活、靈敏度高；

2、本發(fā)明的光纖型流量監(jiān)測裝置，因基于光纖微彎損耗原理，使本裝置具有抗電磁干擾、靈敏度高、電絕緣性好、安全可靠、耐腐蝕、可遠(yuǎn)距離檢測、便于復(fù)用組網(wǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)；

3、本發(fā)明的光纖型流量監(jiān)測裝置，由于可以采用的光源-光功率法測試，從而可以大幅度降低測試單元5的成本，從而使本裝置的整體成本大幅度降低，使本裝置具有廣闊的使用范圍。

4、本發(fā)明的光纖型流量監(jiān)測裝置，也可以使用光時(shí)域反射計(jì)(簡稱OTDR)構(gòu)成測試單元5，檢測串聯(lián)在一根光纖上的多個包含在曲線型殼體4中的信號光纖6的狀態(tài)，從而可以低成本、高效的完成多個不同的流量監(jiān)測，使該裝置在節(jié)約能源、節(jié)約原材料、低碳排放、自動控制等方面的應(yīng)用能以較低的成本來實(shí)現(xiàn)。

綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，并具有成本低、可以遠(yuǎn)距離檢測、易組網(wǎng)復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，使本發(fā)明的裝置具有良好的使用前景。

下面通過附圖和實(shí)施例，對發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式中曲線型殼體4的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。