[發(fā)明專利]一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110406952.X
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103162756A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安金和光學科技有限公司
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種質(zhì)量流量計，特別是涉及一種一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計。

背景技術(shù)

質(zhì)量流量計廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、石油等行業(yè)，其中測試精度較高、技術(shù)較先進的是科氏力質(zhì)量流量計，該種流量計自上世紀七十年代出現(xiàn)后就成為熱點，并出現(xiàn)了眾多改進的類型，但其基本的結(jié)構(gòu)類似，一般具有一個或多個直的或曲線形狀的流管，常見的是采用電磁驅(qū)動器驅(qū)動流管橫行振動，在流管內(nèi)經(jīng)過的物質(zhì)導致流管出現(xiàn)科氏力位移，通過一個或多個傳感裝置檢測出該位移并由此計算出流管內(nèi)物質(zhì)的流量或密度等參數(shù)。常用的傳感器是基于電磁類的傳感器，這類傳感器在長期可靠性、穩(wěn)定性、抗電磁干擾及精度方面仍有缺陷，特別是在一些環(huán)境條件復雜、電磁干擾嚴重的場合應(yīng)用問題較多。另外，電磁類的傳感器應(yīng)用于易燃易爆的場所也需要進行特別的處理，這也會在一定程度增加生產(chǎn)制造和使用維護的成本。

微彎光纖傳感是一種比較成熟、成本較低的一種技術(shù)，如中國專利87107210就提供了一種典型的方案，理論上該采用該技術(shù)監(jiān)測位移量時其分辨率最高可達0.1納米，但由于其是通過兩塊平板的相對移動來實現(xiàn)的，移動時兩塊板須保持基本的平行，且其移動范圍最大距離只有數(shù)百微米，這些都限制了其在科氏力質(zhì)量流量計上的使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計。該光纖型科氏力質(zhì)量流量計既保持了微彎光纖傳感技術(shù)的精度高、抗電磁干擾、成本低的優(yōu)點，在監(jiān)測位移時又具有較大的動態(tài)范圍，使該光纖型科氏力質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)簡單、加工制作方便、成本低且使用方式靈活、靈敏度高、使用效果好，并可應(yīng)用于易燃易爆場所，減少安全事故的發(fā)生可能性，使用價值高，適應(yīng)性強。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：包括至少一個流管、能使流管橫向振動的激振器和監(jiān)測流管科氏力位移的傳感器，以及與激振器連接的控制單元，其特征在于：所述的傳感器是光纖彎曲傳感單元，所述光纖彎曲傳感單元包括供信號光纖穿過的曲線形測試通道和與信號光纖相接且對信號光纖中的光信號功率變化量進行同步測試與分析處理的測試單元，所述測試單元與控制單元連接；所述曲線形測試通道包括曲線形支架以及連續(xù)布設(shè)在所述曲線形支架上相對兩側(cè)的多個變形齒一和多個變形齒二，所述多個變形齒一和多個變形齒二呈交錯對應(yīng)布設(shè)且二者的頭部之間形成供一個或多個信號光纖穿過的曲線形通道，所述變形齒一和變形齒二對應(yīng)布設(shè)在信號光纖的兩側(cè)。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述信號光纖的兩端均設(shè)置有光反射裝置。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述曲線形支架為曲線形殼體、彈簧或波紋管。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：還包括兩個并排的流管，曲線形測試通道和激振器的兩端分別固定在兩個流管上。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述光纖彎曲傳感單元包括兩個分別位于激振器兩側(cè)的曲線形測試通道，每個曲線形測試通道內(nèi)穿過的信號光纖與測試單元連接。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述信號光纖周圍填充有阻水材料。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述阻水材料是阻水油膏或阻水膠黏劑。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述曲線形測試通道外套裝有保護管。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述保護管是可伸縮的金屬波紋管、橡膠波紋管或高分子材料的波紋管。

上述的一種光纖型科氏力質(zhì)量流量計，其特征在于：所述保護管一端固定于基板上，流管的兩端各安置有法蘭盤一和法蘭盤二，所述基板兩端分別固定于法蘭盤一和法蘭盤二上，保護管的另一端有開口，并有一伸縮桿與保護管的開口滑動配合，伸縮桿的一端固定于一流管上，伸縮桿的另一端位于保護管內(nèi)部并與一滑板連接，在滑板與保護管的底面間安置有曲線形測試通道，信號光纖的一部分穿過保護管的管壁并與測試單元連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)簡單、加工制作簡便、投入成本低且使用方式靈活、靈敏度高。

2、通過采用基于光纖傳感技術(shù)的監(jiān)測裝置可以提高測試精度，并具有良好的抗電磁干擾能力，同時可以放寬對激振器的選擇范圍，降低成本。

3、減少了電子元件的使用，增加了安全性，更適于應(yīng)用在易燃易爆的場所，如加油站內(nèi)的加油機的油料計量。