[发明专利]一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统

权利要求书

1.一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述系统包括：太赫兹受抑全内反射棱镜传感器、发射器、接收器、太赫兹窗口、以及太赫兹仪，

太赫兹仪持续输出太赫兹波，始终处于快速实时扫描状态，其采样频率远大于传统管道混油检测频率；

经发射器发射出的太赫兹波经过太赫兹窗口，打到太赫兹受抑全内反射棱镜传感器的左侧入射面，发生折射与反射，折射的部分进入传感器内部；太赫兹波在传感器内部传播的过程中，在传感器与油品接触的表面发生受抑全内反射现象；

从传感器右侧出射面出射的太赫兹波带有油品的特征信息；出射的太赫兹波再次经过太赫兹窗口，被接收器所接收，产生的电信号通过线缆被太赫兹仪获取，进而得到油品的太赫兹受抑全内反射光谱；

根据实时获得的太赫兹受抑全内反射光谱，即可提取太赫兹波光谱的信息；依照管道混油的太赫兹定量分析算法，可对此刻油品的成分和组分的体积分数作出定量分析，形成管道混油成分变化图表。

2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，

所述太赫兹受抑全内反射棱镜传感器安装在管道的一侧，且嵌入管道中，一面与管道中的流体接触；

所述太赫兹受抑全内反射棱镜传感器安装在管道支管或主管之上；

所述系统还包括：在发射器与太赫兹窗口之间设置有反射镜。

3.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述发射器、接收器通过线缆与太赫兹仪相连；发射器和接收器均放置在绝缘层内，不与管道、油品以及太赫兹受抑全内反射棱镜传感器直接接触，仅使太赫兹波透过太赫兹窗口。

4.根据权利要求3所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述绝缘层内以及太赫兹受抑全内反射棱镜传感器的周围，处于密封干燥环境，避免空气中水分对于太赫兹波的吸收与干扰。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述系统还包括：混油检测的结果，实时输出到管道SCADA系统中。

6.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述太赫兹仪为太赫兹时域光谱仪，相应地，

所述发射器、接收器分别为：太赫兹发射器、太赫兹接收器。

7.根据权利要求6所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述太赫兹时域光谱仪包括：激光器、光学延迟线、锁相放大器及控制器、以及计算机；

激光器采用双路光纤耦合输出，利用保偏光纤连接至太赫兹发射器和太赫兹接收器；

太赫兹发射器、太赫兹接收器通过线缆、与锁相放大器及控制器相连，通过光纤和光学延迟线相连。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，当太赫兹仪为太赫兹时域光谱仪时，提取太赫兹波光谱的信息具体为：

提取时域、频谱、吸收系数和折射率信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，所述太赫兹仪为单频太赫兹仪，相应地，

所述发射器、接收器分别为：单频太赫兹源和太赫兹探测器。

10.根据权利要求9所述的一种基于太赫兹受抑全内反射的管道混油监测系统，其特征在于，当太赫兹仪为单频太赫兹仪时，提取太赫兹波光谱的信息具体为：提取强度信息。