一种具有荧光材料的光纤流量计制造技术

本实用新型专利技术提供了一种具有荧光材料的光纤流量计，其用于确定流体管内流体的质量流量，包括：两个间隔设置的荧光材料(1)；分别间隔两个所述荧光材料(1)设置的两条光纤(3)，其用于传递光源；与两条光纤(3)相连接的光电模块(5)，其用于发出高能量光束并接收来自光纤(3)的光信号并转化为电信号；与所述光电模块(5)相连接的上位机(7)，其用于确定流体的质量流量并存储；其中，两个间隔设置的所述荧光材料(1)分别贴合一流体管(4)的外管壁设置。本实用新型专利技术所采用的光学探头和荧光材料的几何尺寸可以非常小，对应的热容也很小，测量响应度高，利于小型化和集成化。本实用新型专利技术结构简单、使用方便、测量准确，具有极高的商业价值。

【技术实现步骤摘要】
一种具有荧光材料的光纤流量计
本技术属于流量检测
和光纤传感
，涉及一种热式质量流量计，特别涉及一种具有荧光材料的光纤流量计。
技术介绍
热式质量流量计是利用热传导原理测量质量流量的仪表，通常由两个置于管道壁上的基准热电阻组成。常用的测量方法是对这两个热电阻施加规定的电压或流通规定的电流，使其发热并将热量传递给管中流体。当流体静止时，上下游的热电阻温度相等，当流体流动时，下游的温度比上游高，且随着流体的质量流量增大而近似线性增大。由于热电阻的阻值和温度单调相关，利用电桥电路可将上下游热电阻的阻值差转化为电位差来进行检测温度差，从而推算出流体的质量流量。热式质量流量计的热电阻既作为加热源又作为测温源，受到热丝本身的固体热传导和热辐射放热的影响较大，而且易受外界电磁干扰和温度的影响，因此精度不高。存在热丝的老化现象，必须定期校准。对于在恶劣的狭小空间(如有毒、易燃、易爆、高温高压、强电磁干扰等场合)无法适用。如何克服上述技术缺陷从而能够精确的计算流体的质量流量成为了目前亟待解决的技术问题，而目前现有技术中，并没有一种能够有效的解决上述技术问题的技术方案，即并没有一种具有荧光材料的光纤流量计。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种具有荧光材料的光纤流量计，其用于确定流体管内流体的质量流量，包括：两个间隔设置的荧光材料，其用于发出长波长荧光；分别间隔两个所述荧光材料设置的两条光纤，其用于传递光源；与两条光纤相连接的光电模块，其用于发出高能量光束并接收来自光纤3的光信号并转化为电信号；与所述光电模块相连接的上位机，其用于确定流体的质量流量并存储；其中，两个间隔设置的所述荧光材料分别贴合一流体管的外管壁设置。优选地，还包括一光学探头，在工作状态下，所述光学探头用于探测荧光材料的光信号并通过光纤传输至所述光电模块。优选地，还包括一数据处理模块，所述数据处理模块分别连接所述光电模块以及所述上位机，其用于将所述电信号转化为温度信号并计算出流体的质量流量。优选地，还包括一加热器，其设置在流体管的外管壁并用于对所述荧光材料进行加热。优选地，还包括一光学透镜，所述光学透镜设置在所述光学探头上，其用于汇聚光束到荧光材料上。优选地，还包括一光源，所述光源设置在所述光电模块上，其用作激励光源以及发出高能量光束。优选地，所述上位机与数据处理模块之间的连接有如下方式：-有限电缆方式；-无线电缆方式。本技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中指出的热式质量流量计缺陷，提出了一种基于荧光法的光纤流量计。其原理是利用了荧光的余辉寿命仅与温度单调相关，通过检测荧光的余辉寿命就可以得到荧光材料所在位置的温度，测量流体上下游位置的荧光温度差值便可求得流体的质量流量。基于荧光法的光纤流量计包含荧光材料、光学探头、光电模块、数据处理模块。所述光学探头用于探测荧光材料的光信号并通过光纤传输至光电模块；所述光电模块将接收的光信号转换为电信号并发送至数据处理模块；所述数据处理模块将接收的电信号转换为温度信号，并得到上下游温度差，计算得到流体的质量流量，并将信息传输给上位机。本技术的测量方法是首先加热荧光材料，接着利用荧光法测量荧光材料的温度，经过数据采集后可得温度差，计算处理后得到流体的质量流量。荧光材料的加热可用激光，红外光或加热丝/板加热。荧光法测温优选使用荧光余辉寿命测温法。与现有的热式流量计相比，本技术将加热元件和测温元件分离，相互之间没有热传导，可以更精确地测量流体的质量流量。探头部分是全光学系统，无电流，无电磁噪声，热稳定性高，不会有热丝的老化现象，也不会受到外界电磁噪声的干扰，耐高压、抗腐蚀，能在强电磁干扰和恶劣的化学环境下工作。所采用的光学探头和荧光材料的几何尺寸可以非常小，对应的热容也很小，测量响应度高，利于小型化和集成化。本技术结构简单、使用方便、测量准确，具有极高的商业价值。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出根据本技术的具体实施方式的，一种具有荧光材料的光纤流量计的结构连接示意图；以及图2示出根据本技术的第一实施例的，一种具有荧光材料的光纤流量计的结构连接示意图。具体实施方式为了更好的使本技术的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本技术作进一步说明。本领域技术人员理解，本技术中所涉及的关于所述光纤流量计的部件的功能性的描述，仅仅只是为了更好的方便理解相关部件，并不涉及对于本技术方法上的改进，而本技术中所有有关于方法的相应描述，例如荧光法等，都是目前现有的技术，本技术仅仅只涉及对于产品结构、连接、外型等所作出的改进，在此不予赘述。图1示出根据本技术的具体实施方式的，一种具有荧光材料的光纤流量计的结构连接示意图，图2示出根据本技术的第一实施例的，一种具有荧光材料的光纤流量计的结构连接示意图，为了更好的对本技术中各个部件的连接、结构、形状、材质等做详细的描述，本技术将结合图1以及图2来对所述具有荧光材料的光纤流量计做进一步地描述。本技术示出了一种具有荧光材料的光纤流量计，其用于确定流体管内流体的质量流量，本技术的测量方法是首先加热荧光材料，接着利用荧光法测量荧光材料的温度，经过数据采集后可得温度差，计算处理后得到流体的质量流量，包括两个间隔设置的荧光材料1，其用于发出长波长荧光，所述荧光材料1在被激励光照射后，会发出长波长荧光，在本技术中，优选地设置有两个荧光材料1，两个所述荧光材料1呈间隔设置，如图1以及图2所示，两个所述荧光材料1设置在流体管4的外管壁。进一步地，本技术还包括分别间隔两个所述荧光材料1设置的两条光纤3，其用于传递光源，在这样的实施例中，一个所述荧光材料1对应于一个光纤3，如图1以及图2所示，两个相互对应的荧光材料1以及光纤3呈间隔设置。进一步地，本技术还包括与两条光纤3相连接的光电模块5，其用于发出高能量光束并接收来自光纤3的光信号并转化为电信号，间隔设置的两条光纤3连接同一光电模块5，所述光电模块在本技术中有两个作用，一个是在检测阶段对荧光材料进行加热，其能够产生高能量光束经由光纤照射在荧光材料上，使其发热，还有一个作用则是实现光电转换，即在荧光发出长波长荧光后，经由光纤被所述光电模块5所接收，进一步地，所述光电模块5将光信号转化为电信号。所述光电模块5还包括一光源，所述光源51设置在所述光电模块5上，其用作激励光源以及发出高能量光束，所述光电模块内设置的光源将用作荧光温度传感材料的激励光源，也可用于加热荧光材料，所述光源可选用LED或激光LD。进一步地，本技术还包括与所述光电模块5相连接的上位机7，其用于确定流体的质量流量并存储，在这样的实施例中，所述上位机7用于计算确定流体的质量流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有荧光材料的光纤流量计，其用于确定流体管内流体的质量流量，其特征在于，包括：/n两个间隔设置的荧光材料(1)，其用于发出长波长荧光；/n分别间隔两个所述荧光材料(1)设置的两条光纤(3)，其用于传递光源；/n与两条光纤(3)相连接的光电模块(5)，其用于发出高能量光束并接收来自光纤(3)的光信号并转化为电信号；/n与所述光电模块(5)相连接的上位机(7)，其用于确定流体的质量流量并存储；其中，/n两个间隔设置的所述荧光材料(1)分别贴合一流体管(4)的外管壁设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有荧光材料的光纤流量计，其用于确定流体管内流体的质量流量，其特征在于，包括：
两个间隔设置的荧光材料(1)，其用于发出长波长荧光；
分别间隔两个所述荧光材料(1)设置的两条光纤(3)，其用于传递光源；
与两条光纤(3)相连接的光电模块(5)，其用于发出高能量光束并接收来自光纤(3)的光信号并转化为电信号；
与所述光电模块(5)相连接的上位机(7)，其用于确定流体的质量流量并存储；其中，
两个间隔设置的所述荧光材料(1)分别贴合一流体管(4)的外管壁设置。


2.根据权利要求1所述的光纤流量计，其特征在于，还包括一光学探头(2)，在工作状态下，所述光学探头(2)用于探测荧光材料的光信号并通过光纤(3)传输至所述光电模块(5)。


3.根据权利要求1所述的光纤流量计，其特征在于，还包括一数据处理模块(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏子奂，王秋瑾，
申请(专利权)人：上海集迦电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31