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，微波進入水、油其波的反射能量差別極大，水的反射能量遠大于油的反射能量，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。
本實用新型的目的在于設(shè)計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，維護方便。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種兩相液體界面光纖測試儀，包括有計算機、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算機數(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算機數(shù)據(jù)處理器，經(jīng)固化在計算機中的軟件進行計算，并將計算結(jié)果送顯示器顯示。
上述光纖測試儀的優(yōu)點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，然后通過計算機中軟件計算即可得到所需測試值。
下面我們以實施例及附圖，對本實用新型的結(jié)構(gòu)予以詳細敘述。


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為計算機。
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的輸出端與計算機的數(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，在實施例中探頭中光纖由二極φ0.25μm光導纖作單系，像熱電偶似的焊接起來，并將探頭熔點處研磨成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)的實施例，其測試效果好，測試儀結(jié)構(gòu)簡單、維護方便，成本低，測試不受溫度等影響，且抗電磁干擾性強。
權(quán)利要求1.一種兩相液體界面光纖測試儀，包括有計算機、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算機數(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負端接T1集電極，T1基極接R1另一端和W1負端，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負輸入端接G11正端和R12一端，A1正輸入端接G11負端和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、計算機，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，結(jié)構(gòu)簡單，使用、維護方便。
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 申請人:劉瑞復