[发明专利]一种本安型油水界面检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种本安型油水界面检测器，属于仪器分析技术领域。

背景技术

在石油化工等行业中，需要除去油品中的水份，含有水份的油品进入油水分离器 后，由于油与水的密度不同，经过沉降形成一个油水界面，生产工艺要求：油水界面 达到工艺限定的高位时，应该及时开阀排水；油水界面达到工艺限定的低位时，应该 及时关阀停止排水。众所周知，液位的自动检测控制设备种类繁多，而对于油水界面 的自动检测，一直是石油化工等行业的技术难点。

几十年来，相继出现很多油罐液位的测量方法，如：钢带式液位计、普通电容式 液位计、光纤液位计、雷达液位计和超声波液位计等，但是，上述液位计只能测量液 位的高度，不具备油水界面测量的功能，且受环境影响大，精度低，有局限性。

随着科学技术的发展，一些炼油厂油水分离器中的水位监控采用电导率型、电容 式传感器、磁控高新传感技术，还有磁致伸缩式液位计、伺服式液位计、射频导纳式 等。但是，上述技术都存在不足，如：现场带电、安全性和可靠性不高、价格昂贵不 适于广泛应用等。

发明内容

本发明通过基于折射率调制原理制备出低成本、高灵敏度和高可靠性的本安型油 水界面检测光学检测器，以此解决上述问题。

本发明提供了一种本安型油水界面检测器，所述检测器包括变换器、光传输通道， 所述变换器的一端为抛物面形状的敏感区，所述变换器的另一端为固定光传输通道的 凹槽。

本发明所述变换器优选为由相对分子量为195～205万的聚甲基丙烯酸甲酯制成， 所述相对分子量进一步优选为200万。

本发明所述抛物面优选为由抛物线y＝ax²旋转180°所得，a＝1/5～1/3，所述a进 一步优选为1/4。

本发明所述敏感区的折射率优选为1.44～1.46。

本发明所述光传输通道优选为包括自聚焦透镜、两根尾纤，所述自聚焦透镜的一 端固定在凹槽内，所述自聚焦透镜的另一端与两根尾纤耦合。

本发明所述自聚焦透镜优选为直径为3mm，节距为0.25P，中心折射率为1.44～ 1.46。

本发明所述尾纤优选为光纤纤芯直径为62.5μm，光纤外径为125μm。

本发明有益效果为：

①本发明所述检测器基于折射率调制原理制备的，现场不带电、本质安全，适于 易燃易爆的场所使用；

②本发明所述检测器可以避免现有技术中将两根光纤焊接在一起制成探针，因为 应力等原因易断裂的问题，使现场应用可靠性更高。

附图说明

本发明附图4幅，

图1为实施例1所述检测器中变换器的结构剖视图；

图2为实施例1所述检测器中光传输通道的结构剖视图；

图3为实施例1所述检测器的结构剖视图；

图4为应用例1所述保护套的结构剖视图；

其中，1、变换器，2、自聚焦透镜，3、尾纤，4、钢管Ⅰ，5、钢管Ⅱ，6、玻璃 管，7、防静电护套，8、不锈钢套管，9、光纤，10、锁紧部件，11、光缆。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以 任何方式限制本发明。

实施例1

一种本安型油水界面检测器，所述检测器包括由相对分子量为200万的聚甲基丙 烯酸甲酯制成的变换器1、光传输通道；

所述变换器1的一端为由抛物线方程y＝1/4x²旋转180°所得的抛物面形状的敏感 区，所述敏感区的折射率为1.45；所述变换器1的另一端为固定光传输通道的凹槽；

所述光传输通道包括自聚焦透镜2、两根尾纤3；所述自聚焦透镜2的直径为3mm、 节距为0.25P、中心折射率为1.45；所述尾纤3的光纤纤芯直径为62.5μm、光纤外径 为125μm、中心波长λ_p为850nm、折射率为1.45；所述尾纤3的一端依次套有外径为 1mm的玻璃管6、外径为3mm的钢管Ⅱ5，并固定在套有外径为4mm的钢管Ⅰ4的自 聚焦透镜2的一端；

所述自聚焦透镜2的另一端固定在变换器1的凹槽内。

应用例1