[发明专利]一种基于双边孔光纤的液体密度计及其制备方法

权利要求书

1.一种基于双边孔光纤的液体密度计，其特征在于，包括：

两边开口的套管，套管内壁固定有双边孔光纤和多模光纤所组成的结构；

所述双边孔光纤的第一端用于与待测液体接触，第二端与多模光纤的一端面固定连接，所述双边孔光纤的两个边孔与所述多模光纤的纤芯接触的两部分的面积相同；

所述双边孔光纤的第一端中第一边孔和第二边孔设置有预设高度差，使第一边孔、第二边孔与待测液体接触的液面高度不同；

所述双边孔光纤的第一边孔内设置有第一液体，所述第一液体的液柱表面与多模光纤的端面之间的腔体形成用于感知待测液体压强变化的第一F-P腔；

所述双边孔光纤的第二边孔内设置有第二液体，所述第二液体的液柱表面与所述多模光纤的端面之间的腔体形成用于感知待测液体压强变化的第二F-P腔；且液体密度计静置在空气中时，第一液体的液柱表面距离多模光纤端面的高度与第二液体的液柱表面距离多模光纤端面的高度相同；

多模光纤远离双边孔光纤的一端作为输出端。

2.根据权利要求1所述的液体密度计，其特征在于，所述第一液体和第二液体相同，均为油或水银。

3.根据权利要求1所述的液体密度计，其特征在于，所述双边孔光纤的第二端与多模光纤采用熔接方式固定。

4.根据权利要求1所述的液体密度计，其特征在于，所述双边孔光纤的第一边孔和第二边孔均为空气孔；

所述空气孔的直径为37μm，所述双边孔光纤的直径为125μm；

所述多模光纤的包层直径为125μm，纤芯直径为65μm，包层和纤芯的材质均为二氧化硅。

5.根据权利要求2所述的液体密度计，其特征在于，所述第一边孔和第二边孔内壁均经过用于减少油或水银的流动阻力的疏水/疏油试剂处理；

和/或，

所述第一边孔和第二边孔内壁均经过用于减少油或水银的流动阻力的疏水/疏油试剂处理；所述疏水/疏油试剂为有机氟硅试剂。

6.根据权利要求1所述的液体密度计，其特征在于，第一液体的液柱表面距离多模光纤端面的高度为2-10mm。

7.根据权利要求1所述的液体密度计，其特征在于，双边孔光纤和多模光纤分别通过环氧树脂胶固定于所述套管内壁一侧，且对应内壁侧存在空隙。

8.一种基于上述权利要求1-7任一所述的液体密度计的制备方法，其特征在于，包括：

A1、选择一制备液体密度计的双边孔光纤，通过第一端向第一边孔注入第一液体，第二边孔注入第二液体，使第一液体在第一边孔内的位置和第二液体在第二边孔内的位置相同，后将双边孔光纤的第一端密封；

A2、选择一制备液体密度计的多模光纤，将多模光纤的端面和所述双边孔光纤的第二端固定，且使所述双边孔光纤的两个边孔与所述多模光纤的纤芯接触的两部分的面积相同；

A3、去除双边孔光纤的第一端的密封区域；

A4、选择双边孔光纤中的一个边孔，对选择的边孔的侧面进行磨抛处理，直至空气孔暴露，使得所述双边孔光纤的第一端中第一边孔和第二边孔的长度不同，形成预设高度差；

A5、将上述A4处理后的结构固定于套管内壁，形成液体密度计。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述A1还包括：

对双边孔光纤的第一边孔和第二边孔内壁分别采用疏水/疏油试剂处理，以减少第一液体/第二液体的流动阻力；

和/或，采用AB胶将双边孔光纤的第一端密封。

10.一种液体密度传感器系统，其特征在于，包括光谱仪和如权利要求1-7中任一项所述的液体密度计，所述光谱仪与所述液体密度计中的输出端连接。