[发明专利]用于相变材料的光学方法

权利要求书

1.一种热储存容器，具有用于测量所述热储存容器内部的相变材料的相态的设备，所述相变材料在相变时具有折射率的步进式变化，所述容器包括：

- 设置在所述热储存容器内部的至少一个光纤，所述至少一个光纤具有围绕芯部的包层，

- 以第一波长λ发光的光源，所述光源耦合到所述至少一个光纤的第一端部，

- 光学测量装置，用于在所述至少一个光纤的第二端部处测量光在输出处的量，

其中，所述至少一个光纤包括一个或多个部段，其中所述包层被移除使得在这些部段处所述芯部与所述容器内部的所述相变材料直接接触，并且其中所述芯部在波长λ下的折射率高于所述相变材料在第一相中的折射率并且低于所述相变材料在第二相中的折射率，所述芯部的折射率在相变时位于折射率的步进式变化内，

其中，所述至少一个光纤的多个具有移除的包层或无包层的部段分布在整个所述热储存容器上，使得处于不同相中的所述相变材料的比率能通过在所述至少一个光纤的输出处测量光强度来确定。

2.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，所述相变材料在运行期间在所述热储存容器中。

3.如权利要求2所述的热储存容器，其特征在于，所述第一相和所述第二相是液相或固相。

4.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，所述光纤沿着与所述相变材料直接接触的轨迹不具有包层。

5.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，所述芯部在分布于所述热储存容器的整个体积中的多个位置处暴露于所述相变材料，以便提供充能状态的指示。

6.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，具有移除的包层的部段均匀地分布在整个所述容器中。

7.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，所述至少一个光纤设置在所述容器内部，使得所述光纤的至少一段具有螺旋形或螺旋状轨迹，其中，所述具有螺旋形或螺旋状轨迹的光纤的多个部段移除了包层。

8.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，多个光纤设置在所述容器内部，使得每个所述光纤（O1、O2、O3、O4、O5、O6）测量在由其高度限定的专门的部段（S1、S2、S3、S4、S5、S6）内的液体比固体的量，从而根据所述容器内的高度测量液体比固体的量。

9.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，所述至少一个光纤构造为接收处于多个波长下的光束，和/或所述至少一个光纤中的每个光纤构造为利用产生具有不同波长的一个或多个光束的光源运行。

10.如权利要求1所述的热储存容器，其特征在于，沿着所述容器内部的垂直线设置多个温度传感器。

11.一种用于校准对容器中的相变材料进行光学测量的测量系统的方法，所述相变材料在相变时具有折射率的步进式变化，所述容器具有设置在所述容器内部的至少一个光纤，所述至少一个光纤包括围绕芯部的包层，所述至少一个光纤具有移除了所述包层的多个部段，使得在这些部段处所述芯部与所述容器内部的所述相变材料直接接触，并且其中所述芯部的折射率高于当所述相变材料处于第一相中时所述相变材料的折射率，并且低于当所述相变材料处于第二相中时所述相变材料的折射率，所述芯部的折射率在相变时位于所述相变材料的折射率的步进式变化内，

并且其中，所述至少一个光纤的多个具有移除的包层或无包层的部段分布在整个所述容器上，使得处于不同相中的所述相变材料的比率能通过在所述至少一个光纤的输出处测量光强度来确定，

所述方法包括以下步骤：

- 将光源耦合到所述至少一个光纤的输入，

- 当所述相变材料全都处于第一相态时，测量在光纤的输出处发射的光的最大强度，

- 当所述容器中的所述相变材料全都处于第二相态时，测量在光纤的输出处的最小强度，以及

- 储存最小和最大强度值。