专利名称：两相液体界面光纤测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种两相液体界面测定仪，尤其涉及一种测量两相液体界面的光纤测试仪。
现常用的微波阻抗法原油浓度测试仪，它是可对原油浓度及原油与水的界面进行测量的仪器，但测量精度不高，其主要存在问题是用微波阻抗法测量中，微波进入水、油其波的反射能量差别极大，水的反射能量远大于油的反射能量，所以由其差值就可得知原油的浓度，但是水的反射强度又受到水的介电常数随温度而变化的影响，由此可见温度的变化将直接涉及测量精度。此外，流速的变化也会影响反射强度，也直接影响测量精度。而原油在传感器探头表面的粘结污害也会使测量精确度受影响。
本实用新型的目的在于设计一种两相液体界面的光纤测试仪，它不受温度、流速的影响，测量精度高，且抗电磁干扰强，维护方便。
本实用新型的目的是这样实现的一种两相液体界面光纤测试仪，包括有计算机、光纤探头、光电接口电路、电光接口电路、放大器和电压频率电路，其特征在于所述的光纤探头内设有光源光纤和测试光纤，两光纤一端焊接在一起，熔点并研磨成90度角的微型棱境；所述测试光纤另一端接第一光电接口电路，第一光电接口电路输出接第一放大器输入，第一放大器输出接第一电压频率电路输入；还包括一光信号反馈电路，所述光源光纤另一端与所述电光接口电路相耦合，电光接口电路输入接光信号反馈电路输出，电光接口电路与第二光电接口电路相耦合，第二光电接口电路输出接第二放大器输入，第二放大器输出一路接光信号反馈电路输入，第二放大器输出另一路接第二电压频率电路输入；第一、第二电压频率电路输出接计算机数据处理器。
由第一、第二电压频率电路输出的频率信号送计算机数据处理器，经固化在计算机中的软件进行计算，并将计算结果送显示器显示。
上述光纤测试仪的优点是测量正确性不受温度、流速影响，不受电磁干扰，所以测量精度高，抗干扰性能，结构简单，维护方便。
上述测试仪的工作原理是利用光纤对不同液体的后向散射强度的不同，使其经光/电接口后所得的电量不同，将此电量转化为频率量，然后通过计算机中软件计算即可得到所需测试值。
下面我们以实施例及附图，对本实用新型的结构予以详细叙述。
图1为光纤两相界面测试仪的方框原理图。
图2为光纤两相界面测试仪传感器的结构示意图。
图3为电/光(E/O)接口电路图。
图4为带有反馈控制的电/光(E/O)接口电路图。
图5为光/电(O/E)接口电路图。
图6为放大、电压/频率电路之一。
图7为放大、电压/频率电路之二。
实施例在上述光纤测试仪中如图1所示，10为光纤探头，A为测试光纤，11为第一光电O/E接口电路，12为第一放大器AA，13为第一电压频率电路VA/FA，C为光源光纤，14为电光接口电路，15为光信号反馈电路AD，16为第二光电O/E接口电路，17为第二放大器AC，18为第二电压频率电路VC/FC，20为计算机。
1.其E/O接口电路如图3、4所示，其中三极管T1、稳压管W1、发光管G1及电阻R1、R2组成恒流源E/O电路，由电阻R5、R6、R7、电位器R4、三极管T2、稳压管W2构成光信号反馈电路，图4中由B接入光反馈电信号；2.其O/E接口电路如图5所示为一光电器件，它由光电管G11、放大器A1及电阻R11、R12组成，其中A1为RS308-067集成片，G11的两端与放大器A1的输入端相接；3、其放大、电压/频率(V/F)电路可参见图6、7，其中图6放大器AA、AD、AC选用AD620仪用放大器，放大器的输入端与O/E接口电路的输出端相接，放大器的输出端与V/F电路的输入端相接，V/F的输出端与计算机的数据处理器相接，V/F选用1311；图7中所示线路与图6基本相同，只是其放大电路选用TL072，而其相关元件因选用放大器件不同而相应有些改变而已，图7中F为脉冲信号。
4、为了使测量精度更好，必须使光源具有更好的稳定性，为此，将光源部分的E/O接口电路中接入一光信号反馈电路，如图4中所示。该反馈电路由三极管T2、稳压管W2及电阻R5、R6、R7所组成的放大器AD，其T2的控制极与放大器AC的输出端相接，放大器AD的输出端与恒流源的稳压管W1的一端相接，W1的另一端与T1的控制极相接。
此外，在实施例中探头中光纤由二极φ0.25μm光导纤作单系，像热电偶似的焊接起来，并将探头熔点处研磨成90°角的微型棱镜，如图2所示，光纤1有入射光，光纤2有反射光。
采用上述结构的实施例，其测试效果好，测试仪结构简单、维护方便，成本低，测试不受温度等影响，且抗电磁干扰性强。
权利要求1.一种两相液体界面光纤测试仪，包括有计算机、光纤探头、光电接口电路、电光接口电路、放大器和电压频率电路，其特征在于所述的光纤探头内设有光源光纤和测试光纤，两光纤一端焊接在一起，熔点并研磨成90度角的微型棱境；所述测试光纤另一端接第一光电接口电路，第一光电接口电路输出接第一放大器输入，第一放大器输出接第一电压频率电路输入；还包括一光信号反馈电路，所述光源光纤另一端与所述电光接口电路相耦合，电光接口电路输入接光信号反馈电路输出，电光接口电路与第二光电接口电路相耦合，第二光电接口电路输出接第二放大器输入，第二放大器输出一路接光信号反馈电路输入，第二放大器输出另一路接第二电压频率电路输入；第一、第二电压频率电路输出接计算机数据处理器。
2.根据权利要求1所述的两相液体界面光纤测试仪，其特征在于所述的电光接口电路是由三极管T1、稳压管W1、电阻R1、R2、发光管G1构成的恒流源电路；所述的光信号反馈电路由三极管T2、电阻R5、R6、R7、电位器R4、稳压器W2连接构成；G1正端、R1一端、R3一端接电源正，G1负端接T1集电极，T1基极接R1另一端和W1负端，T1发射极接R2一端，W1正端与R2另一端接T2集电极，T2发射极接R6一端CT2基极接R7一端和R5一端，R5另一端R4调节端，R3另一端接R4一端和W2负端，R6另一端、R4另一端与W2正端接地，R7另一端接光反馈电信号。
3.根据权利要求1所述的两相液体界面光纤测试仪，其特征在于所述的光电接口电路由集成放大器A1、电阻R11、R12；光电管G11连接构成，A1负输入端接G11正端和R12一端，A1正输入端接G11负端和R11一端，R12另一端接A1输出端，R11另一端接地。
4.根据权利要求1所述的两相液体界面光纤测试仪，其特征在于所述的第一、第二放大器是集成放大器AD620或TL720，所述的第一、第二频率电压电路是1311。
5.根据权利要求1所述的两相液体界面光纤测试仪，其特征在于所述光纤为φ0.25μm光导纤维。
专利摘要一种两相液体界面光纤测试仪包括有光纤探头、E/O接口电路、O/E接口电路、光耦合器、放大器、U/F电路、计算机，其特征在于光纤探头内设有二根光纤，其一根为光源光纤，另一根为测试光纤，两光纤一端焊在一起，且此端的探头部呈90°棱镜。该测试仪不受液体温度、流速的影响，测量精度高，抗电磁能力强，结构简单，使用、维护方便。
文档编号G01F23/22GK2225022SQ9421205
公开日1996年4月17日 申请日期1994年5月25日 优先权日1994年5月25日
发明者刘瑞复 申请人:刘瑞复