一种具有用于测量在管道内流动的流体流的参数的多带传感器组件的设备

    公开(公告)号:CN100480639C

    公开(公告)日:2009-04-22

    申请号:CN200480010612.3

    申请日:2004-03-04

    CPC classification number: G01F1/74 G01F1/662 G01F1/666 G01F1/7082

    Abstract: 本发明提供了一种测量在流体流中传播的声速和/或漩涡扰动,以便确定这种通过管传播的流的参数的设备。这种设备具有一种检测装置,这种检测装置具有用于测量在这种流中的声压和对流压的变化,以便确定所需要的参数的压力传感器阵列。这种检测装置包括整体的,具有许多互相平行地布置的带的板条。上述带用横向构件连接在一起,以使这些带保持预定的间距。每一块带都有沿着带的大部分长度安装的,用压电薄膜材料制成的带子。这种压电薄膜材料提供表示管道内部的不稳定压力的信号。这种检测装置具有围绕着上述多带板条和压电薄膜材料的导电防护罩,用于提供接地屏蔽。在整个组件周围设置了盖子,用于保护它不受环境的影响。上述整体的多带板条能让这些传感器在制造过程中精确地隔开距离,并能保证管道上的仪表的快速、简单安装。

    管封装的光纤光栅
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN1334929A

    公开(公告)日:2002-02-06

    申请号:CN99816041.5

    申请日:1999-12-06

    CPC classification number: G02B6/022 G02B6/0218

    Abstract: 管封装的光纤光栅包含嵌在玻璃毛细管20中的光纤10,该光纤至少包含一个压入的布拉格光栅。光线14入射到达光栅12后,反射光线16波长为λ1。管可以是其他形状(如“狗骨形”),并且/或者可以使用多个中心管,或光栅也可以使用多个或一对。光纤10至少要在两个光栅150、152之间的部分段涂上涂料,封装入管20之后形成管封装的压力可调激光器。要在管20内构造一个可调分布式反馈激光器,则可单独由光栅12或由光栅150、152共同构成。另外,管20有一内区22,呈锥形远离光纤10,减轻光纤的张力,或者,管20有一个锥形(或凹槽)部分27,其外形逐渐变细至光纤10以增加光纤的拉力。此外,管封装光栅12后,由于管20于光栅所在区域12与光纤10焊接后,使包层的直径增加,因此可以看到从光纤芯线至包层模的模式耦合降低了。

    应变隔绝的布拉格光栅温度传感器

    公开(公告)号:CN1329716A

    公开(公告)日:2002-01-02

    申请号:CN99814102.X

    申请日:1999-12-06

    CPC classification number: G01K11/32

    Abstract: 应变隔绝的布拉格光栅温度传感器包括一个包含一具有至少一个放置在那里的布拉格光栅(12)的光纤的光学敏感元件(20,600)和/或一个具有内芯和一个宽覆层和具有一个放置于此的光栅(12)的大尺寸波导光栅(600),它对于温度敏感但是对于由纤维或其他效应引起的在元件上的应变不敏感。光(14)入射在光栅(12)上,光(16)入射在光栅(12)上而光(16)以反射波长λ1被反射。敏感元件(20,600)的形状可以是其他几何形状和/或可以使用多个同心管或可以使用多个光栅或对光栅或可以使用多个光纤或光学内芯。该元件(150,152)的至少一部分可以掺杂在一对光栅(150,152)之间以形成一个温度可调激光器或该光栅(12)或光栅(150,152)可以被构置为一个温度可调DFB激光器。还有,该元件可以分别具有一个内部或外部锥形区域(22,27)以为光纤(10)提供应力释放和/或附加的拉力强度。还有,光纤(10)和管(20)可以具有不同系数的热扩散以增强敏感度。

    利用声压测量管道中的流体参数

    公开(公告)号:CN1307675A

    公开(公告)日:2001-08-08

    申请号:CN99807920.0

    申请日:1999-06-28

    Abstract: 利用沿管道12的预定轴向位置x1、x2、x3所布置的声压传感器14、16、18的空间阵列来测量管道12中至少一个流体的至少一个参数。压力传感器14、16、18在线20、22、24上提供声压信号P1(t)、P2(t)、P3(t),将这些信号提供给信号处理逻辑电路60,逻辑电路60利用声空间阵列信号处理技术在沿管道12纵轴声信号传播的方向上来确定管道12中流体(或混合物)的声速。可以利用众多的空间阵列处理技术来确定声速amix。将声速amix提供给逻辑电路48,逻辑电路48计算当前的混合物组分,例如水的容积率、或与声速amix有关的混合物或流体的任何其他参数。逻辑电路60还可以确定流体的马赫数Mx。测量的声压信号P1(t)、P2(t)、P3(t)与那些用于超声波流量计的信号相比是较低频率(和较长波长)的信号,因此更能容许流体中的非均质。不需要显在的声源,并因此可以利用被动收听来工作。如果关于系统声特性的某个信息是已知的,可以利用任何传感器间距并利用较少的两个传感器来实现本发明。

    一种具有用于测量在管道内流动的流体流的参数的多带传感器组件的设备

    公开(公告)号:CN1777792A

    公开(公告)日:2006-05-24

    申请号:CN200480010612.3

    申请日:2004-03-04

    CPC classification number: G01F1/74 G01F1/662 G01F1/666 G01F1/7082

    Abstract: 本发明提供了一种测量在流体流中传播的声速和/或漩涡扰动,以便确定这种通过管传播的流的参数的设备。这种设备具有一种检测装置,这种检测装置具有用于测量在这种流中的声压和对流压的变化,以便确定所需要的参数的压力传感器阵列。这种检测装置包括整体的,具有许多互相平行地布置的带的板条。上述带用横向构件连接在一起,以使这些带保持预定的间距。每一块带都有沿着带的大部分长度安装的,用压电薄膜材料制成的带子。这种压电薄膜材料提供表示管道内部的不稳定压力的信号。这种检测装置具有围绕着上述多带板条和压电薄膜材料的导电防护罩,用于提供接地屏蔽。在整个组件周围设置了盖子,用于保护它不受环境的影响。上述整体的多带板条能让这些传感器在制造过程中精确地隔开距离,并能保证管道上的仪表的快速、简单安装。

    用于测量流动的流体和/或多相混合物的参数的探头

    公开(公告)号:CN1656360A

    公开(公告)日:2005-08-17

    申请号:CN03812454.8

    申请日:2003-04-10

    CPC classification number: G01F1/74 G01F1/666 G01F1/7082 G01F1/712

    Abstract: 本发明提供一种探头10、170,其利用例如声学和/或动力学压力测量在单相流体流和/或多相混合物中传播的声音速度和/或旋涡扰动来确定管中或敞开空间中流体的参数,例如混合物质量、颗粒尺寸、汽体/质量比例、液体/汽体比例、质量流速、焓和体积流速。该探头包括放置在沿管14在轴向上分布的预定轴向位置x1-xN处的不稳定压力传感器15-18,该压力传感器用于测量在管14中流动的饱和汽体/液体混合物12例如蒸汽的至少一个参数。压力传感器15-18给信号处理单元30提供声压信号P1(t)-PN(t),该信号处理单元30利用声学空间阵列信号处理技术确定通过饱和汽体/液体混合物12在管14中传播的声速amix。利用扩散模型确定基于频率的声速来测定感兴趣的参数。

    利用声压测量管道中的流体参数的装置和方法

    公开(公告)号:CN1192213C

    公开(公告)日:2005-03-09

    申请号:CN99807920.0

    申请日:1999-06-28

    Abstract: 利用沿管道12的预定轴向位置x1、x2、x3所布置的声压传感器14、16、18的空间阵列来测量管道12中至少一个流体的至少一个参数。压力传感器14、16、18在线20、22、24上提供声压信号P1(t)、P2(t)、P3(t),将这些信号提供给信号处理逻辑电路60,逻辑电路60利用声空间阵列信号处理技术在沿管道12纵轴声信号传播的方向上来确定管道12中流体(或混合物)的声速。可以利用众多的空间阵列处理技术来确定声速amix。将声速amix提供给逻辑电路48,逻辑电路48计算当前的混合物组分,例如水的容积率、或与声速amix有关的混合物或流体的任何其他参数。逻辑电路60还可以确定流体的马赫数Mx。测量的声压信号P1(t)、P2(t)、P3(t)与那些用于超声波流量计的信号相比是较低频率(和较长波长)的信号,因此更能容许流体中的非均质。不需要显在的声源,并因此可以利用被动收听来工作。如果关于系统声特性的某个信息是已知的,可以利用任何传感器间距并利用较少的两个传感器来实现本发明。

    布拉格光栅压力传感器
    10.
    发明授权

    公开(公告)号:CN1153054C

    公开(公告)日:2004-06-09

    申请号:CN99816042.3

    申请日:1999-12-06

    Abstract: 一个光纤光栅压力传感器包括一个光学传感元件20、600,光学传感元件20、600包括一个光纤10,光纤10内刻印有布拉格光栅12,光纤10被装在并被熔合到至少一部分玻璃毛细管20,和/或一个大直径波导光栅600,光栅600有一个芯和一个宽覆层,它的外部横截尺寸至少为0.3毫米。光14入射到光栅12上,光16以反射波长λ1从光栅12被反射。传感元件20、600可以独自被用作传感器,或位于外壳48、60、90、300内。当外部压力P增大时,光栅12被压缩,反射波长λ1改变。传感元件20、600的形状可以是其它几何形状,如“八字试块”形,以提高对由于施加的外部压力造成的λ1变化的灵敏度,并且可以被熔合到一个外壁50。至少一部分传感元件在一对光栅150、152之间可以被掺杂,以形成一个压力可调的激光器,光栅12或光栅150、152可以构成可调的DFB激光器。也,光纤10脱离管20处的元件20、600的轴端可以有一个内锥形区22和/或一个伸出的锥形(或长笛状)轴向区27,以为光纤10提供应力释放或提高光纤10的拉力强度。一个温度光栅270可以用来测量温度,并允许一个温度校正的压力测量。传感器可以被流体、垫片或其它装置悬置在外壳112内。本发明也可以被用作一个力转换器。

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