[发明专利]一种基于光学的水合物生成监测方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于光学的水合物生成监测系统，包括示踪气注入单元、水合物生成监测单元、分析单元、温压检测单元、采集单元、数据处理单元，所述水合物生成监测单元包括激光发射器、设置于反应器单元内的透气性气室，所述气室内包括用于气体吸收激光的怀特池、用于将射入气室内的激光准直和耦合的第一自聚焦透镜和用于将怀特池内反射的激光进行准直和耦合后射出气室内的第二自聚焦透镜。本发明还提供了一种基于光学的水合物生成监测方法。本发明通过向反应器单元中通入一定量易生成水合物的示踪气，然后检测反应器单元中反应前后示踪气浓度的变化，并结合温度压力的变化，以此来判断反应器单元中是否生成了水合物，监测的结果更可靠，精度更高。

主权项

一种基于光学的水合物生成监测系统，包括向反应器单元中注入示踪气的示踪气注入单元、用于向反应器单元内输入并输出激光以跟踪反应器单元中示踪气体浓度变化的水合物生成监测单元、用于检测水合物生成监测单元射出激光强度的分析单元、用于检测反应器单元内温度和压力变化的温压检测单元、用于采集温压检测单元及分析单元数据的采集单元、用于处理采集单元所采集数据从而判断其中是否有水合物的生成的数据处理单元，其特征在于：所述水合物生成监测单元包括激光发射器、设置于反应器单元内的透气性气室(2)，所述气室(2)内包括用于气体吸收激光的怀特池、用于将射入气室(2)内的激光准直和耦合的第一自聚焦透镜(1)和用于将怀特池内反射的激光进行准直和耦合后射出气室(2)内的第二自聚焦透镜(6)，所述怀特池包括固定于气室(2)内壁一侧的第三凹透镜(5)，所述气室(2)内壁另一侧由上而下设置有可调节角度的第一凹透镜(3)和第二凹透镜(4)，所述第一凹透镜(3)和第二凹透镜(4)、第三凹透镜(5)的曲率半径相同，所述第三凹透镜(5)的曲率中心在第一凹透镜(3)和第二凹透镜(4)反射表面的对称中心点，第一凹透镜(3)和第二凹透镜(4)的曲率中心在第三凹透镜(5)的反射表面上，所述第一自聚焦透镜(1)通过入射光纤连接激光发射器，所述第二自聚焦透镜(6)通过出射光纤连接分析单元。