【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量管道中的气体和液体的光学流量计
技术介绍
本专利技术一般地涉及用于测量管道中流动的流体的速度的测量设备，并且一般用于确定诸如天然气运输之类的工业应用中的流量速率。更具体而言，本专利技术涉及这样一种光学系统，这种光学系统通过管壁中的透明窗口在管道中聚焦两个光束，并检测当被流体携带的小粒子从一个焦点到另一个焦点时，被这些粒子所散射的光的行程延迟(flight delay)。在管道操作和其他工业过程中，流量计被用于测量经过管道的气体或液体的流动速率。存在许多用于确定管道中的流动速率的机械方法，其中包括锐孔板、皮托管、文丘里流量计、涡动流量计、科里奥利效应流量计、可变面积流量计以及涡轮流量计，但是它们一般要求将障碍结构插在管道内，这在许多应用中都是不合需要的，因为它干扰了流体流动，并且产生了压力下降。另外，许多基于机械的传感器都要求达到相当大的气体压力或流动速率以便产生可测量的效果。这对于诸如煤层甲烷生产这样的储器压力非常低的某些应用是成问题的，或者在流体被排放到空气中或大储存容器中时是成问题的。基于超声的流量计也是已知的，其测量在对角方向或沿管轴方向被引导的超声波束...
【技术保护点】
一种用于测量流经管道的流体所携带的粒子的速度的装置，包括：（ａ）至少一个光源和用于生成两个相分离的光束的装置；（ｂ）管壁中的第一透明光学窗口，其将流体流动限制在所述管道内，并且允许所述光束进入管内空间；（ｃ）具有光轴的光学输送系统，其引导所述两个光束经过所述第一光学窗口，以便所述光束在所述管道内形成两个焦点，这两个焦点大致在管道截面内的相同位置处对准，但是位于管轴上的不同点处，并且其间的间距已知；（ｄ）所述管壁中的第二透明光学窗口，其大致位于所述管壁中与所述第一光学窗口相反的一侧，其将流体流动限制在所述管道内并允许光离开管内空间；（ｅ）至少一个测量光检测器装置，用于检测被所...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CA 2003-9-3 2,439,2421.一种用于测量流经管道的流体所携带的粒子的速度的装置，包括：(a)至少一个光源和用于生成两个相分离的光束的装置；(b)管壁中的第一透明光学窗口，其将流体流动限制在所述管道内，并且允许所述光束进入管内空间；(c)具有光轴的光学输送系统，其引导所述两个光束经过所述第一光学窗口，以便所述光束在所述管道内形成两个焦点，这两个焦点大致在管道截面内的相同位置处对准，但是位于管轴上的不同点处，并且其间的间距已知；(d)所述管壁中的第二透明光学窗口，其大致位于所述管壁中与所述第一光学窗口相反的一侧，其将流体流动限制在所述管道内并允许光离开管内空间；(e)至少一个测量光检测器装置，用于检测被所述流体携带的粒子所散射的光，并将检测到的时变光幅度转换成相应的测量电子信号；(f)光学汇集系统，其具有与所述光学输送系统的光轴大致共线的光轴，其将被流体流动中携带的粒子所散射的光汇集在与所述焦点相对的第一立体角内，并将所述经散射的光聚焦到所述测量光检测器装置上；(g)用于吸收未经散射的光的不透明遮蔽物，其大致位于所述光轴上所述焦点之后，所述遮蔽物使第二立体角与所述焦点相对，该第二立体角小于所述第一立体角，以使得经过所述第一立体角的未经遮蔽部分的所述经散射的光到达所述测量光检测器装置；以及(h)电子处理装置，其接收由所述光检测器装置检测到的所述测量电子信号，其中所述测量电子信号被处理，以确定经过所述两个焦点的粒子的行程延迟的时间，以及用于计算粒子速度或流体流动速率的装置。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述光源由一个或多个激光器构成。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于生成所述两个光束的装置包括将所述光源耦合到至少一条光纤中。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述光检测器装置由耦合到光电检测器的光纤构成。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述光检测器装置包括第一和第二光检测器场，所述第一和第二光检测器场对准以便从所述第一焦点散射的光被耦合到所述第一光检测器场，而从所述第二焦点散射的光被耦合到所述第二光检测器场。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述光检测器装置包括耦合到相应的第一和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：德里克蒙哥马利，达尔詹姆斯，严跃，
申请(专利权)人：光子控制公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]
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