專利名稱:工業(yè)燃油光纖密度計的制作方法
本發(fā)明屬于密度檢測器領(lǐng)域。目前國內(nèi)外用油做為加熱能源時，對燃油的計量都采用容積式流量計，但實際在考核能耗時，又都以重量計算。因此必須把容積流量通過密度系數(shù)換算成重量流量。由于工藝過程的復(fù)雜性，油溫及油品種的變化，使燃油的密度不是一個定值。目前密度檢測儀有用比重計人工定時測定法，有的用天平式和振動式連續(xù)檢測法。本發(fā)明提出一種利用光導(dǎo)纖維技術(shù)連續(xù)檢測燃油密度的新儀器。如圖1所示該儀器由測量容器〔1〕，光纖器〔2〕，測量控制器〔3〕和顯示器〔4〕組成。
測量容器〔1〕如圖2所示，它是一個帶有由金屬制成的遮板〔5〕的浮子〔6〕，插入盛有被測燃油的容器〔7〕中，根據(jù)阿基米德定律，當(dāng)油的密度變化時，浮子〔6〕上下浮動，從而用遮板的位置變化說明了密度的變化。上述盛有被測燃油的容器〔7〕和外容器〔8〕組成。進油管接內(nèi)容器，出油管接外容器。為了防止燃油流量變化產(chǎn)生渦流而導(dǎo)致浮子擺動，在內(nèi)容器內(nèi)裝有導(dǎo)向柱〔9〕和擋板〔10〕。
光纖檢測器〔2〕其工作原理如圖3所示。它是通過遮板〔5〕遮擋排成三排光纖〔11〕的多少而得之光信號并傳輸?shù)焦怆姳对龉堋?2〕上得出電信號的過程實現(xiàn)光纖檢測的。
這三排光纖〔11〕，其中左右兩排是傳光光纖〔13〕，它的另一端集中為一束被由聚光燈發(fā)出的光的照射。此時光被均勻地從照射一端〔14〕傳輸?shù)搅硪欢耍棺笥覂膳殴饫w〔13〕發(fā)出均勻的光亮。當(dāng)發(fā)出光亮的光纖〔13〕被遮板遮擋時，遮板把光反射到中間一排傳信號的光纖〔15〕上去。中間這排光纖的另一端排列成一個園形〔16〕。園形的一側(cè)有一個用光纖制成的U形掃描光纖〔17〕;該掃描光纖U型開口的一端對準(zhǔn)園形〔16〕的中心，另一端對準(zhǔn)園形〔16〕的園周。用電動機帶動以50轉(zhuǎn)/秒的速度，以園形〔16〕的園心為園心轉(zhuǎn)動。把園形光纖〔16〕上的光信號接收下來，傳到光電倍增管上。該光電倍增管位于園形〔16〕的另一側(cè)。它的中心線穿過園形〔16〕的園心，并把園形〔16〕套在光電倍增管接收信號的一端。使光電倍增管輸出電信號，完成檢測功能。
被測燃油的密度在不斷的變化，因此，遮板〔5〕的位置也不斷移動導(dǎo)致光電倍增管輸出電信號也隨之變化。這種瀕繁變化的電信號，既不便于計數(shù)處理，也不便于顯示觀察。因此，本發(fā)明設(shè)計一種測量控制器〔3〕它是由定時器〔18〕，邏輯電路〔19〕和計數(shù)器〔20〕組成。定時器是在光纖測量器〔2〕內(nèi)裝有一個定時磁頭，使之按照掃描電機轉(zhuǎn)數(shù)每秒鐘計下50個脈沖信號，計數(shù)時間為1/50秒。采用MOS邏輯電路的邏輯控制器把每個1/50秒記下的信號進行處理。每40秒用計數(shù)器〔20〕置數(shù)一次，計數(shù)時間36秒，其中4秒為置零時間。這樣邏輯電路循環(huán)地完成置數(shù)，置零以及各環(huán)節(jié)的定時三大功能。為下一步顯示提供數(shù)據(jù)(電信號)。
顯示器〔4〕，它可以有兩種形式，一種是熒光顯示，即把邏輯電路輸出的置數(shù)數(shù)值顯示出來。另一種是把輸出信號輸入到微機上，經(jīng)過微機處理得出燃油重量流量等參數(shù)。
本發(fā)明按照測量密度范圍0.8-1.0克/厘米3，被測燃油溫度40-1000℃和工作環(huán)境在-10℃-+50℃的要求，設(shè)計了測量容器中浮子〔6〕上下浮動范圍從0-200毫米，遮板長度200毫米，與此相對應(yīng)三排光纖長度也為200毫米。三排光纖寬度50毫米。光纖每根直徑按照每單位毫米排10根，光纖并留有0.035間距的要求選取，掃描光纖用直徑1.5-2.5毫米光纖制成。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明屬于連續(xù)測量密度的檢測技術(shù)領(lǐng)域：
。目前國內(nèi)外檢測密度的方法有比重計人工檢測法和天平式、振動式連續(xù)檢測法。本發(fā)明是由檢測容器、光纖檢測器、測量控制器和顯示器組成，其特征在于用傳光光導(dǎo)纖維把來自聚光燈的光照射到遮板[5]上，再用傳信號和掃描光纖把遮板反射的光傳到光電倍增管上，得出電信號，然后傳到顯示器上測出密度值。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種密度檢測器，它是利用光導(dǎo)纖維技術(shù)連續(xù)檢測燃油密度的儀器并由測量容器、光纖檢測器、測量控制器(包括光電倍增管)和顯示器組成。測量容器內(nèi)放浮子，其上裝有反光遮板，在它上下移動的平行面處裝有光纖檢測器，當(dāng)燃油密度變化時，浮子連同遮板一起上下移動，此時光纖檢測器所接收和傳輸?shù)墓庑盘栆搽S之變化，后經(jīng)光電倍增管進行光電轉(zhuǎn)換，電信號輸送到測量電路顯示出密度值。該儀器性能穩(wěn)定、抗干擾性強、測量準(zhǔn)確并能進行連續(xù)檢測。
文檔編號G01N9/12GK87106743SQ87106743
公開日1988年3月16日 申請日期1987年10月7日
發(fā)明者劉心敬 申請人:天津市軋鋼一廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan