[发明专利]一种光纤型科氏力质量流量计

说明书

技术领域

本发明涉及一种质量流量计，特别是涉及一种一种光纤型科氏力质量流量计。

背景技术

质量流量计广泛应用于化工、农业、石油等行业，其中测试精度较高、技术较先进的是科氏力质量流量计，该种流量计自上世纪七十年代出现后就成为热点，并出现了众多改进的类型，但其基本的结构类似，一般具有一个或多个直的或曲线形状的流管，常见的是采用电磁驱动器驱动流管横行振动，在流管内经过的物质导致流管出现科氏力位移，通过一个或多个传感装置检测出该位移并由此计算出流管内物质的流量或密度等参数。常用的传感器是基于电磁类的传感器，这类传感器在长期可靠性、稳定性、抗电磁干扰及精度方面仍有缺陷，特别是在一些环境条件复杂、电磁干扰严重的场合应用问题较多。另外，电磁类的传感器应用于易燃易爆的场所也需要进行特别的处理，这也会在一定程度增加生产制造和使用维护的成本。

微弯光纤传感是一种比较成熟、成本较低的一种技术，如中国专利87107210就提供了一种典型的方案，理论上该采用该技术监测位移量时其分辨率最高可达0.1纳米，但由于其是通过两块平板的相对移动来实现的，移动时两块板须保持基本的平行，且其移动范围最大距离只有数百微米，这些都限制了其在科氏力质量流量计上的使用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种光纤型科氏力质量流量计。该光纤型科氏力质量流量计既保持了微弯光纤传感技术的精度高、抗电磁干扰、成本低的优点，在监测位移时又具有较大的动态范围，使该光纤型科氏力质量流量计的结构简单、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，并可应用于易燃易爆场所，减少安全事故的发生可能性，使用价值高，适应性强。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：包括至少一个流管、能使流管横向振动的激振器和监测流管科氏力位移的传感器，以及与激振器连接的控制单元，其特征在于：所述的传感器是光纤弯曲传感单元，所述光纤弯曲传感单元包括供信号光纤穿过的曲线形测试通道和与信号光纤相接且对信号光纤中的光信号功率变化量进行同步测试与分析处理的测试单元，所述测试单元与控制单元连接；所述曲线形测试通道包括曲线形支架以及连续布设在所述曲线形支架上相对两侧的多个变形齿一和多个变形齿二，所述多个变形齿一和多个变形齿二呈交错对应布设且二者的头部之间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，所述变形齿一和变形齿二对应布设在信号光纤的两侧。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述信号光纤的两端均设置有光反射装置。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述曲线形支架为曲线形壳体、弹簧或波纹管。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：还包括两个并排的流管，曲线形测试通道和激振器的两端分别固定在两个流管上。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述光纤弯曲传感单元包括两个分别位于激振器两侧的曲线形测试通道，每个曲线形测试通道内穿过的信号光纤与测试单元连接。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述信号光纤周围填充有阻水材料。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述阻水材料是阻水油膏或阻水胶黏剂。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述曲线形测试通道外套装有保护管。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述保护管是可伸缩的金属波纹管、橡胶波纹管或高分子材料的波纹管。

上述的一种光纤型科氏力质量流量计，其特征在于：所述保护管一端固定于基板上，流管的两端各安置有法兰盘一和法兰盘二，所述基板两端分别固定于法兰盘一和法兰盘二上，保护管的另一端有开口，并有一伸缩杆与保护管的开口滑动配合，伸缩杆的一端固定于一流管上，伸缩杆的另一端位于保护管内部并与一滑板连接，在滑板与保护管的底面间安置有曲线形测试通道，信号光纤的一部分穿过保护管的管壁并与测试单元连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、灵敏度高。

2、通过采用基于光纤传感技术的监测装置可以提高测试精度，并具有良好的抗电磁干扰能力，同时可以放宽对激振器的选择范围，降低成本。

3、减少了电子元件的使用，增加了安全性，更适于应用在易燃易爆的场所，如加油站内的加油机的油料计量。