一种膏体输送管道的流量计量装置制造方法及图纸

一种膏体输送管道的流量计量装置，设计了一套采用光纤光栅为检测元件的光纤多普勒传感系统，其设计包括光源选择、光电探测器设计、解调装置、信号分离滤波电路、电压放大电路、信号处理电路。光纤多普勒流量传感器利用了固体颗粒对光的散射作用和光学多普勒效应，光纤作为光的传输介质，管道膏体对介质内光信号进行调制，经过光电检测器将调制光信号转为电参量，再经过电压电路放大电路、低频滤波电路，最终对其进行频谱分析，通过处理系统的调解得到被测量的流量值，从而实现对充填管道内的膏体流量进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤炭矸石充填输送管道的流量计量装置，尤其涉及一种膏体输送管道的流量计量装置。
技术介绍
目前充填管道的流量计量的方法主要是放射性元素检测的方法。此方法由于具有放射性，存在对地下充填环境以及工作人员的身体健康的威胁，在大范围推广具有局限性。其他流量检测方法处于试验研究阶段尚不成熟，需要一种可行的、价格低廉、能大范围应用于充填系统的流量检测装置。
技术实现思路
现有的充填管道流量的计量装置对安装环境要求较高，一般的测量装置对安装要求比较苛刻，使得输送管道流量计量精度无法得到保证；同时他们在使用中存在局限性和不通用性。本装置运用输送管道的流量对光的多普效应，根据光在光纤中传播时的多普勒频移差，对管道的流量进行计量。本方法具有测量精度高、误差小的特点，能够实现矸石膏体输送管道的流量计量。根据光学多普勒频移原理。当相对膏体静止的光源发出的入射光射入流动的膏体时，光在传播过程中会与固体颗粒相遇，因为光源和散射粒子之间存在相对运动，粒子接收到的光将发生第一次频移；与此同时，每个膏体都将成为散射中心，光会被膏体粒子散射，探测器相对与膏体管静止，接收到的散射光发生第二次频移。相对于光源运动的膏体粒子接收到的光波频率f1为： f 1 = f 0 ( 1 + v n cosθ 1 c ) ]]>式中f0——光源入射光的频率；v——膏体的流动速度；n——膏体的折射率；θ1——入射光和运动方向的夹角；c——真空中光速当散射粒子将成为光源，探测器相对膏体管静止，其接收到的散射光将发生第二次频移，频率f2变化为 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——出射光和运动方向的夹角；由于物体运动速度v＜＜c，对上面展开式取一级近似，即：忽略高次项，得： f 2 = f 0 [ 1 + v n c ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ] ]]>所以，流速为v的膏体所产生的多普勒频移Δf为： 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为入射波长。变形得膏体的流速v： v = Δfλ 0 n ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ]]>则流量Q为： Q = vπD 2 4 = πΔfλ 0 D 2 4 n ( cosθ 1 + cosθ 2 ) ]]>即为多普勒光纤流量传感器的流量公式，其中D为管道直径。通过测量频移Δf，即可得到流量大小。一种膏体输送管道的流量计量装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膏体输送管道的流量计量装置，其特征在于：主要由激光器、光纤、耦合器、发射探头、接收探头、光电检测电路、电压放大电路、低频滤波电路、模数转换器和频谱分析单元组成；激光器连接耦合器1输入端，耦合器1的两个输出端分别与发射探头及耦合器2输入端连接，耦合器2的两个输出端分别连接接收探头及光电检测电路，光电检测电路后依次连接有电压放大电路、低频滤波电路、模数转换器和频谱分析单元；光纤横向穿过管道并且其输入端连接发射探头。

【技术特征摘要】
1.一种膏体输送管道的流量计量装置，其特征在于：主要由激光器、光纤、耦合器、发射探头、接收探头、光电检测电路、电压放大电路、低频滤波电路、模数转换器和频谱分析单元组成；激光器连接耦合器1输入端，耦合器1的两个输出端分别与发射探头及耦合器2输入端连接，耦合器2的两个输出端分别连接接收探头及光电检测电路，光电检测电路后依次连接有电压放大电路、低频滤波电路、模数转换器和频谱分析单元；光纤横向穿过管道并且其输入端连接发射探头。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬生，褚涛，王桂梅，杨立洁，崔磊，张永硕，陈文彬，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：新型
国别省市：河北;13