專利名稱：一種光纖激光渦街流量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流量測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖激光渦街流量計(jì)，適用于測(cè)量流體的流量。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)和人民生活的很多領(lǐng)域，都需要對(duì)流體的流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前，常用的流量計(jì)有靶式流量計(jì)、渦輪流量計(jì)或渦街流量計(jì)等。這些流量計(jì)大多是通過(guò)電傳感器測(cè)得力、轉(zhuǎn)速或振動(dòng)信號(hào)，再輸入分析設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，最后得出流量數(shù)值。但是，電子類傳感器存在密封性差、易漏電、易腐蝕、受電磁干擾等問(wèn)題。光纖傳感器采用光纖進(jìn)行傳感和傳輸，不存在上述問(wèn)題，因此近年得到了越來(lái)越多的重視。但是目前的光纖流量計(jì)仍存在較多問(wèn)題。趙棟等人提出了光纖渦街流量計(jì)的設(shè)計(jì)(趙棟等，“基于白光干涉原理的全光纖渦街流量測(cè)量方法”儀器儀表學(xué)報(bào)，2011)，這種渦街式流量計(jì)采用光纖垂直于流向布置，通過(guò)流體的壓力使光纖長(zhǎng)度發(fā)生變化。其不足在于傳感器系統(tǒng)復(fù)雜，當(dāng)流體粘度較大時(shí)光纖很容易被流體沖斷。鄭倫佳等人公開(kāi)了一種“包括光纖布拉格光柵傳感器的卡門(mén)渦流流量計(jì)組件以及測(cè)量流體流速的方法”(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00780047600. I)，該方案中采用光纖光柵測(cè)量渦街發(fā)生的頻率，由于光纖光柵的線寬較寬，且測(cè)量的是動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)，從而使得測(cè)量精度較低。因此，如何簡(jiǎn)化流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和工藝，提高測(cè)試精度，成為光纖流量計(jì)目前亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種流體流量監(jiān)測(cè)的光纖激光渦街流量計(jì)，以解決現(xiàn)有流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和工藝問(wèn)題，提高流量計(jì)測(cè)試精度。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種光纖激光渦街流量計(jì)，該光纖激光渦街流量計(jì)包括將該光纖激光渦街流量計(jì)與被測(cè)管道固接的外殼10 ；安裝于該外殼10內(nèi)部用以產(chǎn)生渦街的渦街發(fā)生體50 ;以及安裝于該渦街發(fā)生體50以測(cè)量渦街頻率的光纖激光器30。上述方案中，所述外殼10呈中空的圓柱形，其側(cè)壁有一引出孔11，所述光纖激光器30的尾纖通過(guò)該引出孔11引出。上述方案中，該光纖激光渦街流量計(jì)還包括一解調(diào)設(shè)備，所述光纖激光器30的尾纖通過(guò)該引出孔11引出后與該解調(diào)設(shè)備連接，使該解調(diào)設(shè)備對(duì)光纖激光器30測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。上述方案中，所述渦街發(fā)生體50通過(guò)一橫梁52安裝于該外殼10內(nèi)部，且該渦街發(fā)生體50的中央有一中心孔51，所述光纖激光器30通過(guò)該中心孔51安裝于該渦街發(fā)生體50。上述方案中，所述光纖激光器30被固定于渦街發(fā)生體50的該中心孔51，且所述光纖激光器30用以測(cè)量渦街頻率的一端沿流體流動(dòng)方向懸浮于流體中，尾纖所在一端通過(guò)該引出孔11引出。上述方案中，所述光纖激光器30的軸向與流體的流向一致。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果I、本發(fā)明提供的這種光纖激光渦街流量計(jì)，采用一根光纖激光器沿著流體方向布置的方式，簡(jiǎn)化了現(xiàn)有流量計(jì)復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2、本發(fā)明提供的這種光纖激光渦街流量計(jì)，通過(guò)光纖激光器測(cè)量渦街產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，由于光纖激光器具有較光纖光柵窄得多的線寬，采用干涉方法測(cè)量振動(dòng)信號(hào)時(shí)具有更高的精度。


圖I為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)的俯視圖；圖3為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)迎向流體方向時(shí)的截面圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)DI至圖3，圖I為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)的示意圖；圖2為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)的俯視圖；圖3為本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)迎向流體方向時(shí)的截面圖。該光纖激光渦街流量計(jì)包括將該光纖激光渦街流量計(jì)與被測(cè)管道固接的外殼10;安裝于該外殼10內(nèi)部用以產(chǎn)生渦街的渦街發(fā)生體50;以及安裝于該渦街發(fā)生體50以測(cè)量渦街頻率的光纖激光器30。其中，所述外殼10呈中空的圓柱形，其側(cè)壁有一引出孔11，所述光纖激光器30的尾纖通過(guò)該引出孔11引出。該光纖激光渦街流量計(jì)還包括一解調(diào)設(shè)備，所述光纖激光器30的尾纖通過(guò)該引出孔11引出后與該解調(diào)設(shè)備連接，使該解調(diào)設(shè)備對(duì)光纖激光器30測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。所述渦街發(fā)生體50通過(guò)一橫梁52安裝于該外殼10內(nèi)部，且該渦街發(fā)生體50的中央有一中心孔51，所述光纖激光器30通過(guò)該中心孔51安裝于該渦街發(fā)生體50。所述光纖激光器30被固定于渦街發(fā)生體50的該中心孔51，且所述光纖激光器30用以測(cè)量渦街頻率的一端沿流體流動(dòng)方向懸浮于流體中，尾纖所在一端通過(guò)該引出孔11引出。所述光纖激光器30的軸向與流體的流向一致。本發(fā)明提供的光纖激光渦街流量計(jì)的工作原理為，參考圖I、圖2和圖3，當(dāng)流體在外殼10中流動(dòng)時(shí)，渦街發(fā)生體50用于產(chǎn)生渦街，并引起在渦街發(fā)生體后部產(chǎn)生垂直于流向方向的流體振動(dòng)。流體振動(dòng)引起光纖激光器30的上下弦式振動(dòng)，該弦式振動(dòng)引起光纖激光器30的輸出光波長(zhǎng)發(fā)生變化。該波長(zhǎng)變化的頻率與渦街發(fā)生的頻率一致，因此可以通過(guò)檢查光纖激光器30的波長(zhǎng)變化的頻率來(lái)測(cè)得流量。需要特別說(shuō)明的是，當(dāng)流速較高時(shí)，渦街發(fā)生的頻率增高，而光纖波長(zhǎng)變化的幅度仍維持在較小的范圍內(nèi)。就現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平而言，當(dāng)且僅當(dāng)采用干涉式測(cè)量的方法時(shí)才能提高測(cè)量精度。而光纖光柵輸出的反射波長(zhǎng)線寬較快，相干長(zhǎng)度很短，所以采用干涉式測(cè)量精度較低。光纖激光器的線寬較光纖光柵低5個(gè)數(shù)量級(jí)以上，采用干涉式測(cè)量時(shí)，可以極大地提高測(cè)量精度。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，該光纖激光渦街流量計(jì)包括將該光纖激光渦街流量計(jì)與被測(cè)管道固接的外殼(10)；安裝于該外殼(10)內(nèi)部用以產(chǎn)生渦街的渦街發(fā)生體(50);以及安裝于該渦街發(fā)生體(50)以測(cè)量渦街頻率的光纖激光器(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，所述外殼(10)呈中空的圓柱形，其側(cè)壁有一引出孔(11)，所述光纖激光器(30)的尾纖通過(guò)該引出孔(11)引出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，該光纖激光渦街流量計(jì)還包括一解調(diào)設(shè)備，所述光纖激光器(30)的尾纖通過(guò)該引出孔(11)引出后與該解調(diào)設(shè)備連接，使該解調(diào)設(shè)備對(duì)光纖激光器(30)測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，所述渦街發(fā)生體(50)通過(guò)一橫梁(52)安裝于該外殼(10)內(nèi)部,且該潤(rùn)街發(fā)生體(50)的中央有一中心孔(51),所述光纖激光器(30)通過(guò)該中心孔(51)安裝于該渦街發(fā)生體(50)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，所述光纖激光器(30)被固定于渦街發(fā)生體(50)的該中心孔(51)，且所述光纖激光器(30)用以測(cè)量渦街頻率的一端沿流體流動(dòng)方向懸浮于流體中，尾纖所在一端通過(guò)該引出孔(11)引出。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖激光渦街流量計(jì)，其特征在于，所述光纖激光器(30)的軸向與流體的流向一致。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖激光渦街流量計(jì)，該光纖激光渦街流量計(jì)包括將該光纖激光渦街流量計(jì)與被測(cè)管道固接的外殼(10)；安裝于該外殼(10)內(nèi)部用以產(chǎn)生渦街的渦街發(fā)生體(50)；以及安裝于該渦街發(fā)生體(50)以測(cè)量渦街頻率的光纖激光器(30)。利用本發(fā)明，解決了現(xiàn)有流量計(jì)的結(jié)構(gòu)和工藝問(wèn)題，提高了流量計(jì)測(cè)試精度。
文檔編號(hào)G01F1/32GK102937465SQ20121046479
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者張文濤, 李芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所