专利名称：光纤型流量监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流量仪表，更确切地说，涉及一种利用光纤弯曲损耗变化检 测流量的装置。
背景技术：
现有的浮子流量表是由一根自下而上扩大的垂直锥形管和一个沿锥管轴向上下 移动的浮子所组成。被测流体从下向上经过锥管和浮子形成的环隙时，浮子上下部产生压 差给予浮子上升的力，当浮子所受上升力大于浸于流体中浮子的重量时，浮子便上升，浮子 与锥管之间的环隙面积随之增大，环隙处流体流速下降，浮子上下部压差降低，作用于浮子 的上升力减少，只有上升力等于浸在流体中浮子重量时，浮子便稳定在某一高度。现场指示 型流量计是通过浮子稳定的高度对应的锥管外表面上的刻度读出流体的流量。而目前数字 式流量计主要是通过位于锥管外部的霍尔传感元件获取具有磁性浮子的高度，再通过电路 处理显示流体的流量，由于磁场参数的不均勻使该类流量计的精度不高，其精度受到环境 电磁干扰。并且该类型的流量计只能是竖直安置，这些都限制了该类流量计的使用范围。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种基于光纤弯曲损耗的光纤流 量计，其结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，并且 生产、使用、维护成本低。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种光纤型流量监测装置， 包括浮子9，外壳10，其特征在于曲线型壳体4的一端固定在外壳10内，曲线型壳体4的 另一端固定有一辅助弹簧15的一端，辅助弹簧15的另一端固定有浮子9，在所述的曲线型 壳体4内部相对两侧布设有多个A侧变形齿4-1和多个B侧变形齿4-2，所述的A侧变形齿 4-1和B侧变形齿4-2呈交错布设，A侧变形齿4-1和B侧变形齿4_2对应布设在信号光纤 6的两侧，信号光纤6通过延长光纤1接测试单元5，测试单元5后接处理单元7。当有流体流过时，辅助弹簧15和曲线型壳体4的长度受浮子9的影响而变化，曲 线型壳体4的长度变化导致曲线型壳体4内的相对两侧的变形齿之间的距离改变，这样使 夹持在相对两侧变形齿间信号光纤6的弯曲曲率变化，测试单元5通过检测信号光纤6内 部传输光信号功率的变化获取曲线型壳体4的长度变化，测试单元5将检测到的信号传递 给处理单元7，处理单元7计算出流体流量大小。曲线型壳体4的一端固定在外壳10内，曲线型壳体4的另一端固定有浮子9。位于所述曲线型壳体4内的、夹持于两列变形齿之间的信号光纤6的一端安置有 光反射装置46，如反射镜或光纤光栅。所述的信号光纤6的另一端与1X2分路器45的1 口连接，1X2分路器45的2 口与 测试单元5的连接。二个或二个以上的外壳10中的曲线型壳体4中的信号光纤6串联在一根光纤。在
3任意两个曲线型壳体4之间安置有光反射装置46，优选的做法是低反射损耗的反射镜或光 纤光栅，光纤光栅最好采用布拉格光纤光栅。所述的曲线型壳体4的横截面为封闭的圆环状。所述的曲线型壳体4内部填充有阻水油膏。所述信号光纤6为外部包有多层光纤保护层的光纤，如紧套光纤、碳涂覆光纤、聚 酰亚胺涂覆光纤等；所述信号光纤也可以是塑料光纤、多芯光纤、细径光纤或光子晶体光 纤。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型的光纤型流量监测装置，具有结构简单、设计合理、使用方式灵活、 灵敏度高；2、本实用新型的光纤型流量监测装置，因基于光纤微弯损耗原理，使本装置具有 抗电磁干扰、灵敏度高、电绝缘性好、安全可靠、耐腐蚀、可远距离检测、便于复用组网等诸 多优点；3、本实用新型的光纤型流量监测装置，由于可以采用的光源-光功率法测试，从 而可以大幅度降低测试单元5的成本，从而使本装置的整体成本大幅度降低，使本装置具 有广阔的使用范围。4、本实用新型的光纤型流量监测装置，也可以使用光时域反射计(简称0TDR)构 成测试单元5，检测串联在一根光纤上的多个包含在曲线型壳体4中的信号光纤6的状态， 从而可以低成本、高效的完成多个不同的流量监测，使该装置在节约能源、节约原材料、低 碳排放、自动控制等方面的应用能以较低的成本来实现。综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、加工制作方便且使用方式灵活、灵敏 度高、使用效果好，并具有成本低、可以远距离检测、易组网复用等优点，使本实用新型的装 置具有良好的使用前景。下面通过附图和实施例，对实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型第一具体实施方式
的结构示意图。图2为本实用新型第一具体实施方式
中曲线型壳体4的横截面结构示意图。图3为本实用新型第二具体实施方式
的结构示意图。图4为本实用新型第三具体实施方式
的结构示意图。图5为本实用新型第四具体实施方式
的结构示意图。附图标记说明
1-延长光纤；2-前卡环；3-后卡环；
4-曲线型壳体；5-测试单元；6-信号光纤；
7-处理单元；9-浮子；10-外壳；
权利要求1.光纤型流量监测装置，包括浮子(9)，外壳(10)，其特征在于曲线型壳体的一 端固定在外壳(10)内，曲线型壳体(4)的另一端与辅助弹簧(15)的一端连接在一起，辅助 弹簧(1 的另一端固定有浮子(9)，在所述的曲线型壳体内部的相对两侧布设有多个 A侧变形齿G-1)和多个B侧变形齿G-2)，所述的A侧变形齿(4-1)和B侧变形齿(4_2) 呈交错布设，A侧变形齿和B侧变形齿G-2)对应布设在信号光纤(6)的两侧，信号 光纤(6)通过延长光纤(1)接测试单元(5)，测试单元( 后接处理单元(7)。
2.按照权利要求1所述的光纤型流量监测装置，其特征在于曲线型壳体的一端 固定在外壳(10)内，曲线型壳体的另一端固定有浮子(9)。
3.按照权利要求1所述的光纤型流量监测装置，其特征在于位于所述曲线型壳体(4) 内的、夹持于两列变形齿之间的信号光纤(6)的一端安置有光反射装置06)。
4.按照权利要求3所述的光纤型流量监测装置，其特征在于所述的信号光纤(6)的 另一端与1X2分路器05)的1 口连接，1X2分路器05)的2 口与测试单元(5)的连接。
5.按照权利要求1所述的光纤型流量监测装置，其特征在于二个或二个以上的外壳 (10)中的曲线型壳体⑷中的信号光纤(6)串联在一根光纤。
6.按照权利要求5所述的光纤型流量监测装置，其特征在于在任意两个曲线型壳体 (4)之间安置有光反射装置06)。
7.按照权利要求6所述的光纤型流量监测装置，其特征在于所述的光反射装置06) 是低反射系数的布拉格光纤光栅。
8.按照权利要求1所述的光纤型流量监测装置，其特征在于曲线型壳体(4)的横截 面为封闭的圆环状。
9.按照权利要求8所述的光纤型流量监测装置，其特征在于曲线型壳体内部填 充有阻水油膏。
10.按照权利要求1所述的光纤型流量监测装置，其特征在于所述信号光纤(6)是塑 料光纤、多芯光纤、细径光纤或光子晶体光纤。
专利摘要本实用新型公开了一种基于光纤弯曲损耗变化的光纤型流量监测装置，主要是在外壳(10)内、与浮子(9)连接的有一曲线型壳体(4)，在曲线型壳体(4)内部的相对两侧布设有多个变形齿，变形齿间夹持有信号光纤(6)。浮子(9)在流体的带动下移动并使曲线型壳体(4)的长度变化，引发其内部两侧变形齿间的位置变化，使夹持在两侧变形齿之间的信号光纤(6)的弯曲曲率变化，从而改变了信号光纤(6)的微弯损耗，测试单元(5)检测到该微弯损耗变化并传递给处理单元(7)，处理单元(7)计算出流体流量的大小。本装置精度高、成本低、可远距离传输数据、易于复用组网，具有广阔的应用前景。
文档编号G01F1/52GK201819710SQ201020522700
公开日2011年5月4日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司