專利名稱：兩相液體界面光纖測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種兩相液體界面測定儀，尤其涉及一種測量兩相液體界面的光纖測試儀。
現(xiàn)常用的微波阻抗法原油濃度測試儀，它是可對原油濃度及原油與水的界面進(jìn)行測量的儀器，但測量精度不高，其主要存在問題是用微波阻抗法測量中，微波進(jìn)入水、油其波的反射能量差別極大，水的反射能量遠(yuǎn)大于油的反射能量，所以由其差值就可得知原油的濃度，但是水的反射強(qiáng)度又受到水的介電常數(shù)隨溫度而變化的影響，由此可見溫度的變化將直接涉及測量精度。此外，流速的變化也會影響反射強(qiáng)度，也直接影響測量精度。而原油在傳感器探頭表面的粘結(jié)污害也會使測量精確度受影響。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種兩相液體界面的光纖測試儀，它不受溫度、流速的影響，測量精度高，且抗電磁干擾強(qiáng)，維護(hù)方便。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種兩相液體界面光纖測試儀，包括有計(jì)算機(jī)、光纖探頭、光電接口電路、電光接口電路、放大器和電壓頻率電路，其特征在于所述的光纖探頭內(nèi)設(shè)有光源光纖和測試光纖，兩光纖一端焊接在一起，熔點(diǎn)并研磨成90度角的微型棱境；所述測試光纖另一端接第一光電接口電路，第一光電接口電路輸出接第一放大器輸入，第一放大器輸出接第一電壓頻率電路輸入；還包括一光信號反饋電路，所述光源光纖另一端與所述電光接口電路相耦合，電光接口電路輸入接光信號反饋電路輸出，電光接口電路與第二光電接口電路相耦合，第二光電接口電路輸出接第二放大器輸入，第二放大器輸出一路接光信號反饋電路輸入，第二放大器輸出另一路接第二電壓頻率電路輸入；第一、第二電壓頻率電路輸出接計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器。
由第一、第二電壓頻率電路輸出的頻率信號送計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器，經(jīng)固化在計(jì)算機(jī)中的軟件進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果送顯示器顯示。
上述光纖測試儀的優(yōu)點(diǎn)是測量正確性不受溫度、流速影響，不受電磁干擾，所以測量精度高，抗干擾性能，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。
上述測試儀的工作原理是利用光纖對不同液體的后向散射強(qiáng)度的不同，使其經(jīng)光/電接口后所得的電量不同，將此電量轉(zhuǎn)化為頻率量，然后通過計(jì)算機(jī)中軟件計(jì)算即可得到所需測試值。
下面我們以實(shí)施例及附圖，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)敘述。


圖1為光纖兩相界面測試儀的方框原理圖。
圖2為光纖兩相界面測試儀傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為電/光(E/O)接口電路圖。
圖4為帶有反饋控制的電/光(E/O)接口電路圖。
圖5為光/電(O/E)接口電路圖。
圖6為放大、電壓/頻率電路之一。
圖7為放大、電壓/頻率電路之二。
實(shí)施例在上述光纖測試儀中如圖1所示，10為光纖探頭，A為測試光纖，11為第一光電O/E接口電路，12為第一放大器AA，13為第一電壓頻率電路VA/FA，C為光源光纖，14為電光接口電路，15為光信號反饋電路AD，16為第二光電O/E接口電路，17為第二放大器AC，18為第二電壓頻率電路VC/FC，20為計(jì)算機(jī)。
1.其E/O接口電路如圖3、4所示，其中三極管T1、穩(wěn)壓管W1、發(fā)光管G1及電阻R1、R2組成恒流源E/O電路，由電阻R5、R6、R7、電位器R4、三極管T2、穩(wěn)壓管W2構(gòu)成光信號反饋電路，圖4中由B接入光反饋電信號；2.其O/E接口電路如圖5所示為一光電器件，它由光電管G11、放大器A1及電阻R11、R12組成，其中A1為RS308-067集成片，G11的兩端與放大器A1的輸入端相接；3、其放大、電壓/頻率(V/F)電路可參見圖6、7，其中圖6放大器AA、AD、AC選用AD620儀用放大器，放大器的輸入端與O/E接口電路的輸出端相接，放大器的輸出端與V/F電路的輸入端相接，V/F的輸出端與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理器相接，V/F選用1311；圖7中所示線路與圖6基本相同，只是其放大電路選用TL072，而其相關(guān)元件因選用放大器件不同而相應(yīng)有些改變而已，圖7中F為脈沖信號。
4、為了使測量精度更好，必須使光源具有更好的穩(wěn)定性，為此，將光源部分的E/O接口電路中接入一光信號反饋電路，如圖4中所示。該反饋電路由三極管T2、穩(wěn)壓管W2及電阻R5、R6、R7所組成的放大器AD，其T2的控制極與放大器AC的輸出端相接，放大器AD的輸出端與恒流源的穩(wěn)壓管W1的一端相接，W1的另一端與T1的控制極相接。
此外，在實(shí)施例中探頭中光纖由二極φ0.25μm光導(dǎo)纖作單系，像熱電偶似的焊接起來，并將探頭熔點(diǎn)處研磨成90°角的微型棱鏡，如圖2所示，光纖1有入射光，光纖2有反射光。
采用上述結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，其測試效果好，測試儀結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，成本低，測試不受溫度等影響，且抗電磁干擾性強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種兩相液體界面光纖測試儀，包括有計(jì)算機(jī)、光纖探頭、光電接口電路、電光接口電路、放大器和電壓頻率電路，其特征在于所述的光纖探頭內(nèi)設(shè)有光源光纖和測試光纖，兩光纖一端焊接在一起，熔點(diǎn)并研磨成90度角的微型棱境；所述測試光纖另一端接第一光電接口電路，第一光電接口電路輸出接第一放大器輸入，第一放大器輸出接第一電壓頻率電路輸入；還包括一光信號反饋電路，所述光源光纖另一端與所述電光接口電路相耦合，電光接口電路輸入接光信號反饋電路輸出，電光接口電路與第二光電接口電路相耦合，第二光電接口電路輸出接第二放大器輸入，第二放大器輸出一路接光信號反饋電路輸入，第二放大器輸出另一路接第二電壓頻率電路輸入；第一、第二電壓頻率電路輸出接計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液體界面光纖測試儀，其特征在于所述的電光接口電路是由三極管T1、穩(wěn)壓管W1、電阻R1、R2、發(fā)光管G1構(gòu)成的恒流源電路；所述的光信號反饋電路由三極管T2、電阻R5、R6、R7、電位器R4、穩(wěn)壓器W2連接構(gòu)成；G1正端、R1一端、R3一端接電源正，G1負(fù)端接T1集電極，T1基極接R1另一端和W1負(fù)端，T1發(fā)射極接R2一端，W1正端與R2另一端接T2集電極，T2發(fā)射極接R6一端CT2基極接R7一端和R5一端，R5另一端R4調(diào)節(jié)端，R3另一端接R4一端和W2負(fù)端，R6另一端、R4另一端與W2正端接地，R7另一端接光反饋電信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液體界面光纖測試儀，其特征在于所述的光電接口電路由集成放大器A1、電阻R11、R12；光電管G11連接構(gòu)成，A1負(fù)輸入端接G11正端和R12一端，A1正輸入端接G11負(fù)端和R11一端，R12另一端接A1輸出端，R11另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液體界面光纖測試儀，其特征在于所述的第一、第二放大器是集成放大器AD620或TL720，所述的第一、第二頻率電壓電路是1311。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相液體界面光纖測試儀，其特征在于所述光纖為φ0.25μm光導(dǎo)纖維。
專利摘要一種兩相液體界面光纖測試儀包括有光纖探頭、E/O接口電路、O/E接口電路、光耦合器、放大器、U/F電路、計(jì)算機(jī)，其特征在于光纖探頭內(nèi)設(shè)有二根光纖，其一根為光源光纖，另一根為測試光纖，兩光纖一端焊在一起，且此端的探頭部呈90°棱鏡。該測試儀不受液體溫度、流速的影響，測量精度高，抗電磁能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，使用、維護(hù)方便。
文檔編號G01F23/22GK2225022SQ9421205
公開日1996年4月17日 申請日期1994年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月25日
發(fā)明者劉瑞復(fù) 申請人:劉瑞復(fù)