[發(fā)明專利]光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110035186.0
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102175577A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋樂;趙美蓉;林玉池;黃銀國;齊永岳
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01N11/16
• 分類號: G01N11/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置，其特征在于，包括有：

測頭殼體(1)，位于最下面；

從動(dòng)套(3)，下端垂直的固定在測頭殼體(1)的頂端；

驅(qū)動(dòng)軸(10)，位于從動(dòng)套(3)的內(nèi)部，底端垂直的固定在測頭殼體(1)的頂端；

固定參考軸(2)，位于驅(qū)動(dòng)軸(10)的內(nèi)部，一端插入測頭殼體(1)的內(nèi)部；

延伸頸(4)，下端連接在從動(dòng)套(3)的上端；

法蘭(5)，固定連接在延伸頸(4)的上端；

殼體(6)，固定連接在法蘭(5)上面，并位于中心部位；

所述的位于從動(dòng)套(3)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)軸(10)的另一端，依次貫穿延伸頸(4)、法蘭(5)和殼體(6)并位于殼體(6)的頂部，所述的位于驅(qū)動(dòng)軸(10)內(nèi)部的固定參考軸(2)的另一端隨驅(qū)動(dòng)軸(10)伸出殼體(6)的頂端，所述的固定參考軸(2)的內(nèi)部設(shè)置有2條光纖(8、9)，所述兩條光纖(8、9)的一端伸出固定參考軸(2)的頂端與光纖Bragg光柵傳感解調(diào)和信號處理系統(tǒng)連接，另一端伸出固定參考軸(2)的底端連接位于測頭殼體(1)內(nèi)的光纖Bragg光柵傳感結(jié)構(gòu)(18)，所述的殼體(6)內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(17)和與光纖Bragg光柵傳感解調(diào)和信號處理系統(tǒng)連接的驅(qū)動(dòng)線圈(12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置，其特征在于，所述的位于殼體(6)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(17)包括有：懸梁(7)，中心固定套在內(nèi)部設(shè)置有固定參考軸(2)的驅(qū)動(dòng)軸(10)的端部，所述的懸梁(7)兩側(cè)對應(yīng)的4個(gè)端面上分別嵌入有磁極片(11)；所述的驅(qū)動(dòng)線圈(12)，設(shè)置有2對，通過支架固定在殼體(6)內(nèi)，并與所述的懸梁(7)上的4個(gè)磁極片(11)對應(yīng)的設(shè)置，所述的2對驅(qū)動(dòng)線圈(12)與光纖Bragg光柵傳感解調(diào)和信號處理系統(tǒng)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置，其特征在于，所述的光纖Bragg光柵傳感結(jié)構(gòu)(18)，包括有一端大一端小的等強(qiáng)度懸臂梁(13)、第一光纖Bragg光柵(14)和第二光纖Bragg光柵(15)，其中，所述的等強(qiáng)度懸臂梁(13)的大端固定連接在固定參考軸(2)上，等強(qiáng)度懸臂梁(13)的小端固定連接在測頭殼體(1)的內(nèi)壁上；所述的第一光纖Bragg光柵(14)和第二光纖Bragg光柵(15)中的一個(gè)固定在等強(qiáng)度懸臂梁(13)上，另一個(gè)固定在測頭殼體(1)的內(nèi)壁上，并且，所述的第一光纖Bragg光柵(14)和第二光纖Bragg光柵(15)分別與所述的伸出固定參考軸(2)底端的2條光纖(8、9)對應(yīng)相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置，其特征在于，所述的光纖Bragg光柵傳感解調(diào)和信號處理系統(tǒng)，包括有分別與2對驅(qū)動(dòng)線圈(12)相連的線圈驅(qū)動(dòng)單元(16)，與光纖Bragg光柵傳感結(jié)構(gòu)(18)相連的光纖Bragg光柵解調(diào)單元(20)，與光纖Bragg光柵解調(diào)單元(20)相連的采集處理單元(23)，以及與采集處理單元(23)相連的上位機(jī)(22)，所述的采集處理單元(23)還分別通過兩路電壓補(bǔ)償電路(19、21)連接2對驅(qū)動(dòng)線圈(12)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖Bragg光柵扭振式黏度在線測量裝置，其特征在于，所述的線圈驅(qū)動(dòng)單元(16)包括有：分別對應(yīng)連接兩對電磁線圈(12)的兩路電路，其中一路有：依次串聯(lián)的反向器X1A、反向器X1B和電阻R5，所述的反向器X1A的輸入端連接單片機(jī)的信號輸出端，所述的電阻R5的另一端連接光電耦合器U4，所述光電耦合器U4依次通過電位器R6、電阻R14、場效應(yīng)管Q1連接兩對電磁線圈(12)中的一對；另一路有：依次串連的反向器X1C和電阻R4，所述的反向器X1C的輸入端連接單片機(jī)的信號輸出端，所述的電阻R4的另一端連接光電耦合器U5，所述光電耦合器U5依次通過電位器R7、電阻R15、場效應(yīng)管Q2連接兩對電磁線圈(12)中的另一對。