[实用新型]用于高温高压环境的光纤液位计

权利要求书

1.一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述光纤液位计包括金属铠装管(1)、绝缘导热芯(2)、耐高温电热丝(3)、一根或两根或两根以上的测温光纤(4)和尾端封头(5)，所述金属铠装管(1)为一端封闭另一端敞开的中空金属管，其内部装填绝缘导热芯(2)，其开口端通过尾端封头(5)密封，并在尾端封头(5)的中部对应位置设有耐高温电热丝和测温光纤的通孔；在绝缘导热芯(2)内设有中心电热丝通孔和环绕在中心电热丝通孔四周的一个或两个或两个以上测温光纤通道，所述耐高温电热丝(3)位于中心电热丝通孔内，一根或两根或两根以上的测温光纤(4)置于对应的测温光纤通道内，耐高温电热丝(3)和测温光纤(4)的尾端从尾端封头(5)穿出分别与外界的功率调节系统(7)和光纤温度监测系统(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述绝缘导热芯(2)将金属铠装管(1)中空区域完全填充，所述中心电热丝通孔设置在绝缘导热芯(2)的中轴线上，其孔径与耐高温电热丝(3)的外径相匹配，所述测温光纤通道分布在以中心电热丝通孔为圆心的等半径圆柱截面上，其孔径与测温光纤(4)的外径相匹配；所述测温光纤通道是与中心电热丝通孔相平行的至少两个直通道，或是螺旋盘绕在中心电热丝通孔周围的一根或两根或两根以上的螺旋通道；当测温光纤通道为至少两个直通道时，布置在测温通道内的至少两根测温光纤(4)在同一截面上的测点(4-1)交替分布；当设置两根或两根以上的螺旋通道时，各螺旋通道的盘绕螺距及盘绕半径均一致，螺旋通道之间无交汇区域。

3.根据权利要求1所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述光纤液位计还包括光纤温度监测系统(6)和功率调节系统(7)；所述光纤温度监测系统(6)对测温光纤(4)沿程温度信号进行解调，获得沿着绝缘导热芯(2)轴向方向的温度分布信息，与测温光纤(4)一起实现高空间分辨率的温度测量；所述耐高温电热丝(3)为通电发热金属丝，所述功率调节系统(7)是与耐高温电热丝(3)相匹配的加热功率调节系统，采用调节电压或电流的形式，通过调节加载在耐高温电热丝(3)上的电功率的控制耐高温电热丝(3)的发热功率。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述金属铠装管(1)采用不锈钢管、铜管、镍合金管、钛合金管、可伐合金管中的任意一种管材结构。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述测温光纤(4)为分布式连续测温光纤或采用沿程刻有多个测温光栅的准分布式测温光纤。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述绝缘导热芯(2)是由带有中心电热丝通孔及测温光纤通道的耐高温绝缘芯块依次拼接而成，或直接采用耐高温绝缘粉末进行填充形成。

7.根据权利要求6所述的一种用于高温高压环境的光纤液位计，其特征在于：所述耐高温绝缘芯块为带有耐高温电热丝孔及测温光纤通道的陶瓷或云母芯块，其中心电热丝通孔的孔径与耐高温电热丝(3)紧密配合；所述耐高温绝缘粉末为氮化硼或氧化镁粉末。