一种本安型油水界面检测器制造技术

本发明专利技术涉及一种本安型油水界面检测器，属于仪器分析技术领域，所述检测器包括变换器、光传输通道，所述变换器的一端为抛物面形状的敏感区，所述变换器的另一端为固定光传输通道的凹槽，本发明专利技术有益效果为：本发明专利技术所述检测器可以避免现有技术中将两根光纤焊接在一起制成探针，因为应力等原因易断裂的问题，使现场应用可靠性更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种本安型油水界面检测器，属于仪器分析

技术介绍
在石油化工等行业中，需要除去油品中的水份，含有水份的油品进入油水分离器后，由于油与水的密度不同，经过沉降形成一个油水界面，生产工艺要求：油水界面达到工艺限定的高位时，应该及时开阀排水；油水界面达到工艺限定的低位时，应该及时关阀停止排水。众所周知，液位的自动检测控制设备种类繁多，而对于油水界面的自动检测，一直是石油化工等行业的技术难点。几十年来，相继出现很多油罐液位的测量方法，如：钢带式液位计、普通电容式液位计、光纤液位计、雷达液位计和超声波液位计等，但是，上述液位计只能测量液位的高度，不具备油水界面测量的功能，且受环境影响大，精度低，有局限性。随着科学技术的发展，一些炼油厂油水分离器中的水位监控采用电导率型、电容式传感器、磁控高新传感技术，还有磁致伸缩式液位计、伺服式液位计、射频导纳式等。但是，上述技术都存在不足，如：现场带电、安全性和可靠性不高、价格昂贵不适于广泛应用等。
技术实现思路
本专利技术通过基于折射率调制原理制备出低成本、高灵敏度和高可靠性的本安型油水界面检测光学检测器，以此解决上述问题。本专利技术提供了一种本安型油水界面检测器，所述检测器包括变换器、光传输通道，所述变换器的一端为抛物面形状的敏感区，所述变换器的另一端为固定光传输通道的凹槽。本专利技术所述变换器优选为由相对分子量为195～205万的聚甲基丙烯酸甲酯制成，所述相对分子量进一步优选为200万。本专利技术所述抛物面优选为由抛物线y＝ax2旋转180°所得，a＝1/5～1/3，所述a进一步优选为1/4。本专利技术所述敏感区的折射率优选为1.44～1.46。本专利技术所述光传输通道优选为包括自聚焦透镜、两根尾纤，所述自聚焦透镜的一端固定在凹槽内，所述自聚焦透镜的另一端与两根尾纤耦合。本专利技术所述自聚焦透镜优选为直径为3mm，节距为0.25P，中心折射率为1.44～1.46。本专利技术所述尾纤优选为光纤纤芯直径为62.5μm，光纤外径为125μm。本专利技术有益效果为：①本专利技术所述检测器基于折射率调制原理制备的，现场不带电、本质安全，适于易燃易爆的场所使用；②本专利技术所述检测器可以避免现有技术中将两根光纤焊接在一起制成探针，因为应力等原因易断裂的问题，使现场应用可靠性更高。附图说明本专利技术附图4幅，图1为实施例1所述检测器中变换器的结构剖视图；图2为实施例1所述检测器中光传输通道的结构剖视图；图3为实施例1所述检测器的结构剖视图；图4为应用例1所述保护套的结构剖视图；其中，1、变换器，2、自聚焦透镜，3、尾纤，4、钢管Ⅰ，5、钢管Ⅱ，6、玻璃管，7、防静电护套，8、不锈钢套管，9、光纤，10、锁紧部件，11、光缆。具体实施方式下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制本专利技术。实施例1一种本安型油水界面检测器，所述检测器包括由相对分子量为200万的聚甲基丙烯酸甲酯制成的变换器1、光传输通道；所述变换器1的一端为由抛物线方程y＝1/4x2旋转180°所得的抛物面形状的敏感区，所述敏感区的折射率为1.45；所述变换器1的另一端为固定光传输通道的凹槽；所述光传输通道包括自聚焦透镜2、两根尾纤3；所述自聚焦透镜2的直径为3mm、节距为0.25P、中心折射率为1.45；所述尾纤3的光纤纤芯直径为62.5μm、光纤外径为125μm、中心波长λp为850nm、折射率为1.45；所述尾纤3的一端依次套有外径为1mm的玻璃管6、外径为3mm的钢管Ⅱ5，并固定在套有外径为4mm的钢管Ⅰ4的自聚焦透镜2的一端；所述自聚焦透镜2的另一端固定在变换器1的凹槽内。应用例1采用实施例1所述的本安型油水界面检测器作为探头，将探头与芯径为62.5μm、中心波长λp为850nm、折射率为1.45的双芯光缆相耦合，并将探头设置在保护套内；以带有芯径为62.5μm的尾纤的红外发光二极管为光源，所述红外发光二极管的中心波长λp为850nm、输出功率Pm为100mW；恒流源驱动红外发光二极管，驱动电流Im调至100mA；光源和光功率计分别与双芯光缆的光纤芯相耦合，红外光由光纤传入探头，光功率计为光接收器。将本安型油水界面检测器置于油水分离器内，向油水分离器内注入柴油，再从油水分离器的底部注入水，静置24h。每隔24h通过充放水，使本安型油水界面检测器分别处于柴油、油水界面、水中，记录各相应位置的光功率计响应电平，结果见表1。表1本安型油水界面检测器的检测数据结论：本安型油水界面检测器对柴油、油水乳化液与水的响应电平比为1：13：46，根据电平的大小可以判断检测器处于何种介质中。应用例2与应用例1的区别为：将探头与光脉冲检测单元耦合构成光纤液位计，将探头置于空气中调节光源功率，使光纤液位计的输出计数为8000，将实施例1所述的本安型油水界面检测器置于油水分离器内，重复应用例1的检测，结果见表2。表2本安型油水界面检测器的检测数据结论：本安型油水界面检测器对柴油、油水乳化液与水的响应信号比为1：20：58，根据光脉冲数的大小可以判断检测器处于何种介质中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种本安型油水界面检测器，其特征在于：所述检测器包括变换器、光传输通道，所述变换器的一端为抛物面形状的敏感区，所述变换器的另一端为固定光传输通道的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种本安型油水界面检测器，其特征在于：所述检测器包括变换器、光传输通
道，所述变换器的一端为抛物面形状的敏感区，所述变换器的另一端为固定光传输通
道的凹槽。
2.根据权利要求1所述的检测器，其特征在于：所述变换器由相对分子量为195～
205万的聚甲基丙烯酸甲酯制成。
3.根据权利要求2所述的检测器，其特征在于：所述抛物面由抛物线y＝ax2旋转
180°所得，a＝1/5～1/3。
4.根据权利要求3所述的检测器，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭勇，罗昔贤，付姚，田莹，邢明铭，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21