[發明專利]基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法

在審

• 申請號: 202010428055.8
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111458310A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 楊炳雄;丁克勤;李雷;陳光;張繼旺
• 申請（專利權）人: 大連市艾科微波光電子工程研究有限公司;南京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征在于基于如下所述的檢測系統，該系統包括：

折射率檢測單元、溫度檢測單元、濕度檢測單元、外部探頭以及計算單元；

所述的外部探頭包括：

無源的光纖氣室、無源干涉探頭以及光纖光柵；

檢測過程如下：

-獲取溫度、濕度、壓力及空氣中CO₂的含量；

-根據Edlen公式，計算空氣折射率是溫度、濕度、壓力及空氣中CO2含量的函數，針對這四個參數進行修正，最終得到當前原油揮發氣體濃度數值，完成檢測。

2.根據權利要求1所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征在于：

激光通過環形器進入中心波長為1550nm的光纖光柵，光柵返回來的光進入環形器到達光電探測端PD，PD將反射光轉化為電流，通過對PD電流值的分析計算得出光柵中心波長的變化量，進而測量出光柵所處位置的溫度。

3.根據權利要求1所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于：

所述的激光光源包括：通過光纖照射無源光纖氣室的第一激光器以及通過耦合器分別照射干涉光路和光纖光柵溫度傳感器的第二激光器。

4.根據權利要求3所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于光纖光柵溫度傳感器包括光纖環形器、光電接收器，數據處理模塊；

所述的第二激光器發射的激光通過所述的光纖環形器進入光纖光柵，光柵返回光進入環形器進入光電接收器轉化為電流，通過對電流值的分析計算得出光柵中心波長的變化量，進而測量出光柵所處位置的溫度。

5.根據權利要求4所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于濃度計算方法如下：

定義：修正后濃度P1、當前溫度T、當前濕度Q、未修正濃度P、基準溫度T0、基準濕度Q0；

系統使用前進行初始化，初始化期間記錄基準溫度和基準濕度。

濃度修正算法如下：

P1＝(Q-Q0)*A+(T-T0)*B+P

A為濕度修正因數，B為溫度修正因數，AB參數在初始化過程中進行設置。

6.根據權利要求4所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于所述的探頭還包括：

光纖分路器，外部入射光源經由該光纖分路器1，分為至少2束，進入氣體檢測回路和參考回路；

所述的檢測回路，至少包括發射準直器、接收準直器、以及位于兩準直器之間的開放型氣體檢測區域；

所述的參考回路，至少包括發射準直器、接收準直器、以及位于所述發射準直器和接收準直器之間的開放型參考區域。

7.根據權利要求6所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于：

所述的檢測回路中還具有回路光纖分路器，將輸入的光纖分為檢測光纖和對照光纖；

所述的檢測光纖與一發射準直器連接，發射準直器照射所述的開放型氣體檢測區域，由一接收準直器接收后，由一接收光纖傳到至檢測回路的末端光纖分路器；

所述的回路光纖分路器通過對照光纖與所述的末端光纖分路器連接。

8.根據權利要求7所述的基于氣體折射率比較技術的原油揮發氣檢測方法，其特征還在于：所述的參考回路中還具有回路光纖分路器，將輸入的光纖分為參考光纖和對照光纖；

所述的參考光纖與一發射準直器連接，發射準直器照射所述的開放型參考區域，由一接收準直器接收后經光纖傳遞至參考回路的末端光纖分路器。