[发明专利]一种基于超声耦合倾斜光纤光栅的粘度计

说明书

本发明提供了一种基于超声耦合倾斜光纤光栅的粘度计，包括粘度计本体、光信号调制解调模块、超声波信号产生模块和处理与显示模块。在测量使用时，将倾斜光纤光栅粘度计本体放入待测液体中，利用倾斜光纤光栅与超声波产生的光栅耦合，获得窄线宽的反射光谱输出。利用粘度对超声波振动的阻尼作用，通过探测反射谱耦合的波长及强度变化，反算出材料的粘度。利用温度传感模块进行温度补偿消除材料温度变化对粘度测量的影响。利用一层低折射率薄膜隔绝倾斜光栅与外界的接触，避免材料折射率变化影响光谱响应，造成粘度测试的不准确性。

技术领域

本发明涉及粘度测量设备技术领域，具体而言，涉及一种基于超声耦合倾斜光纤光栅的粘度计。

背景技术

粘度是流体粘滞性的一种量度，是流体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。在生产或实验中，经常需要测量液体的粘度，以便实现对液体的鉴别。例如，在石油及其附属品生产中，粘度对各种润滑油的质量鉴别、确定用途及确定各种燃料用油的燃烧性能及用度等放方面具有决定意义。现有技术测量粘度一般采用毛细管式、落球式、锥板式、转筒式等。现有技术中粘度测量时间长、效率低，不能快速准确的测量液体的粘度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于超声耦合倾斜光纤光栅的粘度计，能够快速准确的测量得到液体的粘度。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于超声耦合倾斜光纤光栅的粘度计，包括：

粘度计本体；

与所述粘度计本体连接，用于向所述粘度计本体输出光信号并接收所述粘度计本体反馈的光信号的光信号调制解调模块；

与所述粘度计本体连接，用于向所述粘度计本体输出超声波信号的超声波信号产生模块；

与所述光信号调制解调模块和所述超声波信号产生模块相连接，用于控制二者并显示液体粘度的控制与显示模块，其中：

所述粘度计本体包括光纤连接器、压电元件、光纤，石英角、玻璃管、倾斜光纤光栅和斜角；所述压电元件套设在所述光纤连接器上，所述石英角的一端与所述压电元件连接，所述玻璃管套设在所述石英角上，所述倾斜光纤光栅的一端与所述玻璃管相连接，所述光纤穿过所述光纤连接器和石英角，所述倾斜光纤光栅表面镀有低折射率薄膜，所述倾斜光纤光栅端面切斜角防止反射。

优选地，所述压电元件为锆钛酸铅压电陶瓷。

优选地，还包括：

设置在所述粘度计本体上，与所述控制与显示模块相连接的，用于检测待测液体温度进行温度补偿的温度传感模块。利用温度传感模块进行温度补偿可以消除材料温度变化对粘度测量的影响。

优选地，所述光信号调制解调模块采用LED作为所述光纤的光源。

优选地，所述超声波信号产生模块和所述光信号调制解调模块集成为声光调制模块。

在本申请实施例中，将倾粘度计本体放入待测液体中，利用倾斜光纤光栅与超声波产生的光栅耦合，获得反射谱中窄线宽的光谱输出。利用粘度对超声波振动的阻尼作用，通过探测反射谱耦合的波长及强度变化，反算出材料的粘度。利用一层低折射率薄膜隔绝倾斜光栅与外界的接触，避免材料折射率变化影响光谱响应，造成粘度测试的不准确性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。