一種膏體輸送管道的流量計量裝置制造方法及圖紙

一種膏體輸送管道的流量計量裝置，設計了一套采用光纖光柵為檢測元件的光纖多普勒傳感系統，其設計包括光源選擇、光電探測器設計、解調裝置、信號分離濾波電路、電壓放大電路、信號處理電路。光纖多普勒流量傳感器利用了固體顆粒對光的散射作用和光學多普勒效應，光纖作為光的傳輸介質，管道膏體對介質內光信號進行調制，經過光電檢測器將調制光信號轉為電參量，再經過電壓電路放大電路、低頻濾波電路，最終對其進行頻譜分析，通過處理系統的調解得到被測量的流量值，從而實現對充填管道內的膏體流量進行實時監測。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煤炭矸石充填輸送管道的流量計量裝置，尤其涉及一種膏體輸送管道的流量計量裝置。
技術介紹
目前充填管道的流量計量的方法主要是放射性元素檢測的方法。此方法由于具有放射性，存在對地下充填環境以及工作人員的身體健康的威脅，在大范圍推廣具有局限性。其他流量檢測方法處于試驗研究階段尚不成熟，需要一種可行的、價格低廉、能大范圍應用于充填系統的流量檢測裝置。
技術實現思路
現有的充填管道流量的計量裝置對安裝環境要求較高，一般的測量裝置對安裝要求比較苛刻，使得輸送管道流量計量精度無法得到保證；同時他們在使用中存在局限性和不通用性。本裝置運用輸送管道的流量對光的多普效應，根據光在光纖中傳播時的多普勒頻移差，對管道的流量進行計量。本方法具有測量精度高、誤差小的特點，能夠實現矸石膏體輸送管道的流量計量。根據光學多普勒頻移原理。當相對膏體靜止的光源發出的入射光射入流動的膏體時，光在傳播過程中會與固體顆粒相遇，因為光源和散射粒子之間存在相對運動，粒子接收到的光將發生第一次頻移；與此同時，每個膏體都將成為散射中心，光會被膏體粒子散射，探測器相對與膏體管靜止，接收到的散射光發生第二次頻移。相對于光源運動的膏體粒子接收到的光波頻率f1為： f 1 = f 0 ( 1 + v n cosθ 1 c ) ]]>式中f0——光源入射光的頻率；v——膏體的流動速度；n——膏體的折射率；θ1——入射光和運動方向的夾角；c——真空中光速當散射粒子將成為光源，探測器相對膏體管靜止，其接收到的散射光將發生第二次頻移，頻率f2變化為 f 2 = f 1 ( 1 - v n cosθ 1 c ) = f 0 1 + v n cosθ 1 c 1 - v n cosθ 2 c ]]>式中，θ2——出射光和運動方向的夾角；由于物體運動速度v＜＜c，對上面展開式取一級近似，即：忽略高次項，得： f 2 = f 0 [ 1 + v n c ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ] ]]>所以，流速為v的膏體所產生的多普勒頻移Δf為： Δ f = f 2 - f 0 = f 0 v n c ( cosθ 1 + cosθ 2 ) = v n λ 0 ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ]]>式中λ0為入射波長。變形得膏體的流速v： v = Δfλ 0 n ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ]]>則流量Q為： Q = vπD 2 4 = πΔfλ 0 D 2 4 n ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ]]>即為多普勒光纖流量傳感器的流量公式，其中D為管道直徑。通過測量頻移Δf，即可得到流量大小。一種膏體輸送管道的流量計量裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種膏體輸送管道的流量計量裝置，其特征在于：主要由激光器、光纖、耦合器、發射探頭、接收探頭、光電檢測電路、電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元組成；激光器連接耦合器1輸入端，耦合器1的兩個輸出端分別與發射探頭及耦合器2輸入端連接，耦合器2的兩個輸出端分別連接接收探頭及光電檢測電路，光電檢測電路后依次連接有電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元；光纖橫向穿過管道并且其輸入端連接發射探頭。

【技術特征摘要】
1.一種膏體輸送管道的流量計量裝置，其特征在于：主要由激光器、光纖、耦合器、發射探頭、接收探頭、光電檢測電路、電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元組成；激光器連接耦合器1輸入端，耦合器1的兩個輸出端分別與發射探頭及耦合器2輸入端連接，耦合器2的兩個輸出端分別連接接收探頭及光電檢測電路，光電檢測電路后依次連接有電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元；光纖橫向穿過管道并且其輸入端連接發射探頭。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王冬生，褚濤，王桂梅，楊立潔，崔磊，張永碩，陳文彬，
申請(專利權)人：河北工程大學，
類型：新型
國別省市：河北;13