[发明专利]流体流速和温度测量

权利要求书

1.一种监测穿过预定的流体流动空间的流体流动的速度的方法，所述方法包括：

支承光纤传导体，所述光纤传导体具有流动测量部分，所述流动测量部分限定横穿所述流体流动空间的一部分延伸的长维度；

在所述流体流动空间中的所述流体流动导致所述光纤传导体的所述测量部分在横向于所述长维度的方向上挠曲；

为所述光纤传导体提供光辐射；

在所提供的光辐射已通过所述测量部分的至少一部分之后接收来自所述光纤传导体的光辐射；和

分析所接收的光辐射以实现对所述流体流动的流速的确定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光纤传导体的所述流动测量部分包括具有特征光波长的布拉格光栅，并且所述布拉格光栅与所述提供的光辐射相互作用以形成所述接收的光辐射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，产生在所述光纤传导体的所述测量部分内的应变产生反射波长，并且，由对应于所述测量部分处的流速的相对于所述特征波长的波长移位引起所述接收的光辐射的变化。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光纤传导体包括多个布拉格光栅，每个布拉格光栅限定包括特有特征波长的流动测量部分，并且所述方法包括获得与每个布拉格光栅的位置相对应的流速测量。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述光纤传导体至少部分地封装在限定环的导管结构内，并且所述流体流动大体横向于由所述环限定的平面通过所述环，所述流体流动导致所述光纤传导体的所述测量部分在所述环上的一对位置之间在横向于由所述环限定的所述平面的方向上挠曲。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述光纤传导体包括多个横在所述环上的相应的成对位置之间的测量部分，每个测量部分包括一个或多个布拉格光栅并提供在沿所述光纤传导体的不同位置处的流速测量。

7.根据权利要求5所述的方法，包括第二光纤传导体，所述第二光纤传导体包括一个或多个布拉格光栅并且封装在所述导管结构内，并且所述方法包括：

为所述第二光纤传导体提供光辐射；

从所述第二光纤传导体接收光辐射；和

确定相对于特征波长的波长移位以实现对在所述第二光纤传导体的所述一个或多个布拉格光栅的位置处的温度的确定。

8.根据权利要求7所述的方法，包括参照对所述温度的所述确定调整对所述流速的所述确定。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光纤传导体的所述流动测量部分包括长周期光栅结构，并且所述长周期光栅结构实现所述提供的光辐射的变化以形成所述接收的光辐射，所述接收的光辐射包括与所述流体流动的流速相对应的所述光纤传导体的挠曲量的包层模特征。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，提供多个光纤传导体，每个光纤传导体具有支承在基座结构上的基座端和定位于所述流体流动中的自由端，每个光纤在所述流体流动中自由弯曲并且具有长周期光栅结构，并且每个长周期光栅结构具有相应的光纤传导体的弯曲的一组包层模特征。

11.根据权利要求10所述的方法，包括比较其中两个或更多个所述光纤传导体的包层模以确定流体流动的方向。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述接收的光辐射包括从所述光纤传导体的远离所述基座端的端部反射的光辐射。

13.一种用于监测穿过预定的流体流动空间的流体流动的速度的系统，所述系统包括：

导管结构，所述导管结构包括延伸成环以限定大体圆形的通道的中空构件；

光纤传导体，所述光纤传导体在所述导管结构内延伸，所述光纤传导体限定流动测量部分，所述流动测量部分包括布拉格光栅并且在所述导管结构之外在所述大体圆形的通道内横穿所述流体流动空间的一部分延伸；

光辐射源，所述光辐射源为所述光纤传导体提供光辐射；

处理单元，所述处理单元适于在所提供的光辐射已通过所述测量部分之后接收并分析来自所述光纤传导体的光辐射，以实现对所述流体流动的流速的确定。