[實用新型]一種基于光纖光柵的熱式燃氣流量計

有效

• 申請號: 201821029253.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN208606827U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 呂國輝;王可達;張金玲;車國航
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G01F1/688
• 分類號: G01F1/688
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 安琪

本實用新型提出了一種基于光纖光柵的熱式燃氣流量計，屬于燃氣流量計技術領域。所述流量計包括光熱控制和波長信號解調系統、燃氣流量計量管段、光纖光柵燃氣流量傳感器、光纖光柵燃氣溫度傳感器和光纖光柵壓力傳感器；所述燃氣流量傳感器、光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵壓力傳感器依次固定集成安裝在所述燃氣流量計量管段上。所述流量計具有耐腐蝕、重量輕、強抗電磁干擾能力等優點。

技術領域

本實用新型涉及一種基于光纖光柵的熱式燃氣流量計，屬于燃氣流量計技術領域。

背景技術

隨著我國燃氣工業不斷向前發展，燃氣消費量不斷提高，流量信息在燃氣的生產、儲存、運輸、交易、消費等各環節都是一項極為重要的關鍵參數，燃氣流量的精確計量可以有效確保燃氣交易的公平公正進行，避免交易爭端，提高燃氣市場的服務質量和運營效率。同時，快速、精確地獲取燃氣流量計量信息可以幫助燃氣運營企業快速合理優化燃氣運營管線，提高對市場需求變化的響應速度?，F有的燃氣流量計結構上多采用電阻加熱和熱敏電阻結構，這種電氣元件的應用導致流量計使用過程中，一旦電氣元件損壞產生放電現象會引燃燃氣，增加安全隱患。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有燃氣流量計防爆性能差的問題，提出了一種基于光纖光柵的熱式燃氣流量計，所采取的技術方案如下：

一種基于光纖光柵的熱式燃氣流量計，所述流量計包括光熱控制和波長信號解調裝置1、燃氣流量計量管段2、光纖光柵燃氣流量傳感器3、光纖光柵燃氣溫度傳感器4和光纖光柵壓力傳感器5；所述燃氣流量傳感器3、光纖光柵燃氣溫度傳感器4和光纖光柵壓力傳感器5依次固定集成安裝在所述燃氣流量計量管段2上；所述光纖光柵燃氣流量傳感器3上設有激光加熱裝置6和光纖光柵測溫裝置7；所述燃氣流量計量管段2的管體內通有待測氣流；

所述光熱控制和波長信號解調裝置1包括STM32微處理器10、恒流驅動電路一11、恒流驅動電路二12、溫度控制電路一13、溫度控制電路二14、光加熱激光器15、可調諧激光器16、耦合器17、光電信號調理電路18和無線傳輸裝置19；所述STM32微處理器10的恒流電路控制信號輸出端分別與恒流驅動電路一11和恒流驅動電路二12的控制信號輸入端相連；所述 STM32微處理器10的溫控電路控制信號輸出端分別溫度控制電路一13和溫度控制電路二14的控制信號輸入端相連；所述恒流驅動電路一11的恒流驅動信號輸出端和溫度控制電路一13的溫度控制信號輸出端分別與所述光加熱激光器15的恒流驅動信號輸入端和溫度控制信號輸入端相連；所述光加熱激光器15的激光加熱控制信號輸出端與所述激光加熱裝置6的控制信號輸入端相連；所述恒流驅動電路二12的恒流驅動信號輸出端和溫度控制電路二14的溫度控制信號輸出端分別與所述可調諧激光器16的恒流驅動信號輸入端和溫度控制信號輸入端相連；所述可調諧激光器16的調諧信號輸出端通過耦合器17與所述光纖光柵燃氣溫度傳感器4、光纖光柵壓力傳感器5和光纖光柵測溫裝置7相連；所述STM32微處理器10的無線控制信號輸出端與所述無線傳輸裝置19的控制信號輸入端相連。

進一步地，所述燃氣流量計量管段2的兩端設有法蘭；所述光纖光柵燃氣流量傳感器3、光纖光柵燃氣溫度傳感器4及光纖光柵壓力傳感器5設置于兩個法蘭間的燃氣流量計量管段2 管體上；所述光纖光柵燃氣溫度傳感器4安裝于所述待測氣流上游方向。

進一步地，所述光纖光柵燃氣流量傳感器3、光纖光柵燃氣溫度傳感器4及光纖光柵壓力傳感器5之間設有預定距離，所述預定距離的尺寸范圍為1到5厘米。

進一步地，所述激光加熱裝置6的光源采用980nm激光器，所述光加熱激光器15采用980 nm光加熱激光器；所述可調諧激光器16采用1550nm可調諧激光器。

進一步地，所述激光加熱裝置6設置于所述光纖光柵燃氣流量傳感器3的底端，并位于所述待測氣體的流通區域內；所述激光加熱裝置6包括黑體結構61和傳光光纖62；所述黑體結構是采用光熱轉換薄膜制成的內部中空的黑體結構；所述黑體結構的頂端開有直徑為1mm的小孔。