[發明專利]一種界面智能檢查儀的光電轉換電路及溫度控制方法

有效

• 申請號: 202110482785.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113204256B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 田中山;董珊珊;楊昌群;井健;牛道東;李萌;王現中;李炯鈺;李育特;楊露;張彪
• 申請（專利權）人: 國家石油天然氣管網集團有限公司華南分公司;西安航天動力研究所;西安航天遠征流體控制股份有限公司
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 西安鼎邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61263
• 代理人: 李振瑞

本發明提出了一種應用于油品界面智能檢查儀的光電轉換電路及其溫度控制方法，所述光電轉換電路包括光源敏感元件、可調恒流源電路、光電信號隔離放大電路和信號調理電路；所述可調恒流源電路與所述光電信號隔離放大電路進行電連接；所述光電信號隔離放大電路與所述光源敏感元件進行電連接；所述信號調理電路分別與所述可調恒流源電路和光電信號隔離放大電路進行電連接。通過可調恒流源電路有效提高電流的控制精度和電流穩定性，結合所述光電轉換電路的整體結構，能夠有效提高光電轉換電路的輸出光源強度的一致性和光電轉換運行的穩定性。再利用閉環溫度控制方法有效提高了光電轉換電路周圍的溫度，進一步增加了信號的穩定性。

技術領域

本發明屬于智能檢測設備技術領域，具體的本發明屬于油品界面智能檢查儀領域。

背景技術

成品油管道一般采用順序輸送多種油品，相鄰批次油品之間必然產生混油，混油段的跟蹤和混油量的控制是成品油管道的關鍵技術，特別是在地形復雜、高差起伏大的地區建成的成品油管道，其混油特性、工藝過程控制及運行管理更為復雜，且混油處理、貶值存在經濟損失。

現在世界各大管道公司都采用適用于所轄成品油管道的混油計算公式，目前還沒有公認的與實際完全相符的混油計算公式。所以精密度較高的混油界面檢測裝置就變得極為重要，如果能夠準確檢測計算準確與否則變的不再那么重要。

為了準確檢測混油界面，人們嘗試過密度法、也嘗試過精度較高的透射光法，天津大學還提出了一種基于能流比的管道界面檢測儀的研究，但是這些檢測方法都存在混油界面檢測性能差，尤其密度法檢測響應慢，對密度本就區分不大的油品區分能力差。光學界面檢測相對于密度測試更有優越性，但是現有光學界面檢測裝置及檢測方法光電轉換電路穩定性較低、輸出光源強度一致性較差。

發明內容

本發明提供了一種界面智能檢查儀的光電轉換電路及溫度控制方法，用以解決油品界面智能檢查儀實際應用過程中光電轉換電路穩定性較低、輸出光源強度一致性較差的問題，通過不斷研究發現輸出光源強度一致性較差的原因來自于發光器件(半導體激光器)對溫度變化較敏感，一般情況下，溫度會影響發光器件的發光波長、發光強度及壽命等，從而影響反射光強的大小，對信號的準確判斷非常不利，因此恒溫的環境對方法的應用非常重要。

本發明對油品界面智能檢查儀的控制箱中恒溫區做了加熱、內循環及保溫隔熱處理，并在半導體激光器附近設有溫度檢測芯片，可得到恒溫區實時溫度，根據該溫度和設定溫度，采用閉環溫度控制算法，調節PWM輸出百分比，從而控制加熱器的通斷，最終使該區域處于恒溫狀態。再結合配套的光電轉換電路提高光電轉換電路穩定性和輸出光源強度一致性，具體的，所采取的的技術方案如下：

本發明提出的一種應用于油品界面智能檢查儀的光電轉換電路，所述光電轉換電路包括光源敏感元件、可調恒流源電路、光電信號隔離放大電路和信號調理電路；所述可調恒流源電路與所述光電信號隔離放大電路進行電連接；所述光電信號隔離放大電路與所述光源敏感元件進行電連接；所述信號調理電路分別與所述可調恒流源電路和光電信號隔離放大電路進行電連接。

進一步地，所述可調恒流源電路包括第一恒流源電路和第二恒流源電路；所述第一恒流源電路和第二恒流源電路通過跳線焊盤進行跳線連接。

進一步地，所述第一恒流源電路與第二恒流源電路的電路結構相同。

進一步地，所述第一恒流源電路和第二恒流源電路均為以ADG409BR芯片為核心的電源電路結構。

進一步地，所述可調恒流源電路還包括開關穩壓電路；所述開關穩壓電路分別與所述第一恒流源電路和第二恒流源電路進行電連接。

進一步地，所述開關穩壓電路以TPS54060ADRCT芯片為核心的電路結構。

進一步地，所述光電信號隔離放大電路包括第一隔離放大電路和第二隔離放大電路；所述第一隔離放大電路與第一恒流源電路進行電連接；所述第二隔離放大電路與第二恒流源電路進行電連接。