[发明专利]一种贯穿型光纤流体流速探测装置

说明书

本发明涉及流体流速探测领域，具体涉及一种贯穿型光纤流体流速探测装置，包括第一光纤、第二光纤、光栅光纤、第一套管、第二套管，第一光纤、光栅光纤、第二光纤依次连接，第一光纤贯穿第一套管，第二光纤贯穿第二套管，光栅光纤暴露在流体中。应用时，第一套管和第二套管贯穿管道壁。管道内的流体作用到光栅光纤上，改变了光栅光纤的长度和光栅周期，从而改变了共振峰的波长，通过测量共振峰波长的移动，实现对管道内流体流速的探测。本发明仅仅需要在管道壁上贯穿光纤即可，对空间尺度的要求小，能够满足狭小空间内进行流体流速测量的需求，在流体流速探测领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及流体流速探测领域，具体涉及一种贯穿型光纤流体流速探测装置。

背景技术

管道内气体或液体的流速或流量的准确测量是各种化学反应控制的重要一环。传统中，示踪法是测量管道内流体流速的重要方法，将可探测的放射性元素添入化学、生物或物理系统中，标记研究的材料，以便于追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等。但是，由于示踪法自身原理的限制，采用示踪法的测量仪器的尺寸大。例如，实用新型专利202020343888.X公开了一种荧光剂示踪法流速测量装置：包括定位台、流速测量设备本体、第一荧光剂感应探头和第二荧光剂感应探头，第一荧光剂感应探头和第二荧光剂感应探头的外壁均固定连接有固定块，固定块的外壁与透明塑料管的外壁固定连接，第一荧光剂感应探头与第二荧光剂感应探头之间的距离为1米。总之，基于示踪法的探测装置具有占用较大的空间，不能满足狭小空间内的流体流速探测。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种贯穿型光纤流体流速探测装置，包括：第一光纤、第二光纤、光栅光纤、第一套管、第二套管，第一光纤、光栅光纤、第二光纤依次连接，第一光纤贯穿第一套管，第二光纤贯穿第二套管，光栅光纤暴露在流体中。应用时，第一套管和第二套管贯穿管道壁，通过探测光栅光纤的透射特性变化实现对管道内流体流速的探测。

更进一步地，还包括第一施力部和第二施力部，第一施力部固定连接第一光纤和第一套管，第二施力部固定连接第二光纤和第二套管。

更进一步地，第一光纤和第二光纤为单模光纤。

更进一步地，第一套管和第二套管为不锈钢材料。

更进一步地，光栅光纤的包层部分地被腐蚀。

更进一步地，光栅光纤外包覆有弹性层。

更进一步地，弹性层还包覆管道内第一套管外、第二套管外的第一光纤和第二光纤。

更进一步地，弹性层的厚度大于2微米。

本发明的有益效果：本发明提供了一种贯穿型光纤流体流速探测装置，包括：第一光纤、第二光纤、光栅光纤、第一套管、第二套管，第一光纤、光栅光纤、第二光纤依次连接，第一光纤贯穿第一套管，第二光纤贯穿第二套管，光栅光纤暴露在流体中。应用时，第一套管和第二套管贯穿管道壁，在管道外，第一光纤连接光源，第二光纤连接光探测器。管道内的流体作用到光栅光纤上，改变了光栅光纤的长度和光栅周期，从而改变了共振峰的波长，通过测量共振峰波长的移动，实现对管道内流体流速的探测。本发明仅仅需要在管道壁上贯穿光纤即可，对空间尺度的要求小，能够满足狭小空间内进行流体流速测量的需求，在流体流速探测领域具有良好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种贯穿型光纤流体流速探测装置的示意图。

图2是又一种贯穿型光纤流体流速探测装置的示意图。

图中：1、第一光纤；2、第二光纤；3、光栅光纤；4、第一套管；5、第二套管；6、管道壁；7、第一施力部；8、第二施力部。

具体实施方式