CN108872631B - 一种光纤测速装置 - Google Patents

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Abstract

一种光纤测速装置，包括壳体、法兰盲板、转轴和叶轮，在遮光盘上设有两个相对称的缺口；在法兰盲板上设有罩壳，发送光纤一端和激发光源相连，接收光纤一端和光电转换器相连，发送光纤和接收光纤另外一端均位于遮光盘上方，并且与遮光盘上两缺口相对应；中转光纤位于遮光盘下方，中转光纤两端分别与发送光纤一端和接收光纤一端相对应；在遮光盘旋转时，激发光源发射的光线依次经过发送光纤、遮光盘其中一缺口、中转光纤、遮光盘另一缺口和接收光纤传输至光电转换器，光电转换器将传送过过来的光信号转化为电信号，并将电信号传送给处理器，处理器对电信号进行计算后所得结果有存储模块储存。本发明能够对管道介质流速进行检测。

Description

一种光纤测速装置
技术领域
本发明涉及一种光纤测速装置。
背景技术
管道是工业、能源、军事装备、城市建筑等领域中使用广泛的物料运输手段，城市自来水、污水、天然气和工业物料运输、给排水和建筑物的通风系统等，均使用大量复杂隐蔽的管道。保障这些管道系统的安全性和有效性至关重要。但是随着使用年限的增加，地下油管不可避免地会出现漏油的情况。如果不及时处理，一旦发生事故不但会带来巨大的经济损失，同时也是对资源的一种极大浪费。因此，定期对管道进行勘查和维护，就显得非常必要，即对管道进行有效的检测。但是，像管道漏油具有较大的隐蔽性， 无法通过普通的观察来发现，通常需要对管道的流量、流速等多方面的参数进行测量，进而综合判断管道是否漏水。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种光纤测速装置，能够对管道介质流速进行检测。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种光纤测速装置，包括壳体、法兰盲板、转轴和叶轮，壳体上端与法兰盲板固定连接，转轴一端设置在壳体内，转轴与壳体之间设有轴承和轴封，转轴下端与设在壳体外的叶轮固定连接，在壳体下端设有挡罩，挡罩一端为开口，叶轮位于挡罩内，叶轮一端露出挡罩开口，在转轴位于壳体内的一端固定设置有遮光盘，在遮光盘上设有两个相对称的缺口；在法兰盲板上设有罩壳，在罩壳内设有激发光源、光电转换器、处理器、存储模块、中转光纤、发送光纤和接收光纤，发送光纤一端和激发光源相连，接收光纤一端和光电转换器相连，发送光纤和接收光纤另外一端均位于遮光盘上方，并且与遮光盘上两缺口相对应；中转光纤位于遮光盘下方，中转光纤两端分别与发送光纤一端和接收光纤一端相对应；在遮光盘旋转时，激发光源发射的光线依次经过发送光纤、遮光盘其中一缺口、中转光纤、遮光盘另一缺口和接收光纤传输至光电转换器，光电转换器将传送过过来的光信号转化为电信号，并将电信号传送给处理器，处理器对电信号进行计算后所得结果有存储模块储存。
还包括信号发送器、信号接收器和电脑，处理器对电信号进行计算后通过信号发送器发送给信号接收器，信号接收器将接收到的信号传送给电脑。
在壳体内设有蓄电池和发电机，发电机一端与转轴传动连接，为蓄电池充电，蓄电池为激发光源、光电转换器、处理器、存储模块和信号发送器供电。
罩壳和壳体均采用螺丝可拆卸式安装在法兰盲板上。
本发明的有益效果是：在将法兰盲板安装到管道上后，管道内的介质冲击叶轮旋转，叶轮驱动遮光盘旋转，当遮光盘旋转到两侧缺口刚好对准发送光纤和接收光纤位置时，光纤形成通路，由此使得处理器接收到一个脉冲信号，处理器根据单位时间内的脉冲信号量计算出遮光盘转速，根据转速得出管道内流体流速，进而实现对管道内介质流速的测量工作；另一方面，本发明中的各电器件均是封闭在壳体和罩壳内，能够有效的防止外界杂质接触到各电器件，进而有效的提高了测速装置的使用寿命，是提高测速装置的适用介质范围，例如腐蚀性介质；另一方面，光纤将发送光纤和接收光纤均设置在遮光盘上方，发送光纤和接收光纤通过中转光纤传递光信号，这种结构使得罩壳直接向下拆出，避免发送光纤和接收光纤触碰到遮光盘；另一方面，本测速装置的精度是依托光纤传播过程中光路被阻断产生脉冲信号的速度和处理器对时间的处理能力，得到高精度和高稳定的数据，增加了可靠性和使用时的准确性；另一方面，蓄电池和发电机由转轴驱动发电，这种结构使得测速装置无需外接电源，使其各电器被完整的封闭在一个密闭空间中，进一步杜绝外界液体进入到壳体和罩壳内，进一步延长装置的使用寿命，进一步扩大装置的适用范围，例如深海油管；信号发送器、信号接收器和电脑，是的操作人员可以远程获取数据，降低工人的劳动强度，同时集中监控。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明的剖面结构示意图，
图2为本发明关于遮光板的剖面结构示意图。
图中：信号发送器1、激发光源2、光电转换器3、法兰盲板4、发送光纤5、遮光盘6、轴承7、挡罩8、叶轮9、转轴10、轴封11、发电机12、壳体13、蓄电池14、罩壳15、处理器16、存储模块17、中转光纤51、接收光纤52、缺口61、缺口61。
具体实施方式
如图1和2所示，一种光纤测速装置，包括壳体13、法兰盲板4、转轴10和叶轮9，壳体13上端与法兰盲板4固定连接，转轴10一端设置在壳体13内，转轴10与壳体13之间设有轴承7和轴封11，转轴10下端与设在壳体13外的叶轮9固定连接，在壳体13下端设有挡罩8，挡罩8一端为开口，叶轮9位于挡罩8内，叶轮9一端露出挡罩8开口，在转轴10位于壳体13内的一端固定设置有遮光盘6，在遮光盘6上设有两个相对称的缺口61；在法兰盲板4上设有罩壳15，罩壳15和壳体13均采用螺丝可拆卸式安装在法兰盲板4上，在罩壳15内设有激发光源2、光电转换器3、处理器16、存储模块、中转光纤51、发送光纤5和接收光纤52，发送光纤5一端和激发光源2相连，接收光纤52一端和光电转换器3相连，发送光纤5和接收光纤52另外一端均位于遮光盘6上方，并且与遮光盘6上两缺口61相对应；中转光纤51位于遮光盘6下方，中转光纤51两端分别与发送光纤5一端和接收光纤52一端相对应；在遮光盘6旋转时，激发光源2发射的光线依次经过发送光纤5、遮光盘6其中一缺口61、中转光纤51、遮光盘6另一缺口61和接收光纤52传输至光电转换器3，光电转换器3将传送过过来的光信号转化为电信号，并将电信号传送给处理器16，处理器16对电信号进行计算后所得结果有存储模块17储存。
本发明在使用时，可以将法兰盲板4安装到管道上，在测流速时，管道内的介质冲击叶轮9旋转，叶轮9驱动遮光盘6旋转，当遮光盘6旋转到两侧缺口61刚好对准发送光纤5和接收光纤52位置时，光纤形成通路，光信号传输至光电转换器3，由此使得处理器16接收到一个脉冲信号，脉冲信号由处理器16处理成数据后，由存储模块17储存；处理器16在处理时，根据单位时间内的获得脉冲信号的数量，计算出遮光盘6转速，根据转速以得出管道内流体流速，进而实现对管道内介质流速的测量工作。
还包括信号发送器1、信号接收器和电脑，处理器16对电信号进行计算后通过信号发送器1发送给信号接收器，信号接收器将接收到的信号传送给电脑，根据根据电脑显示的信息获得管道流速数据。
在壳体13内设有蓄电池14和发电机12，发电机12一端与转轴10传动连接，为蓄电池14充电，蓄电池14为激发光源2、光电转换器3、处理器16、存储模块和信号发送器1供电。转轴10旋转时，通过发电机12为蓄电池14供电，使得装置不用在外接电源，不仅简化了安装步骤，而且也进一步扩大了装置的适用范围。

Claims (4)

1.一种光纤测速装置，包括壳体（13）、法兰盲板（4）、转轴（10）和叶轮（9），壳体（13）上端与法兰盲板（4）连接，转轴（10）一端设置在壳体（13）内，转轴（10）与壳体（13）之间设有轴承（7）和轴封（11），转轴（10）下端与设在壳体（13）外的叶轮（9）固定连接，在壳体（13）下端设有挡罩（8），挡罩（8）一端为开口，叶轮（9）位于挡罩（8）内，叶轮（9）一端露出挡罩（8）开口，其特征在于：在转轴（10）位于壳体（13）内的一端固定设置有遮光盘（6），在遮光盘（6）上设有两个相对称的缺口（61）；在法兰盲板（4）上设有罩壳（15），在罩壳（15）内设有激发光源（2）、光电转换器（3）、处理器（16）、存储模块、中转光纤（51）、发送光纤（5）和接收光纤（52），发送光纤（5）一端和激发光源（2）相连，接收光纤（52）一端和光电转换器（3）相连，发送光纤（5）和接收光纤（52）另外一端均位于遮光盘（6）上方，并且与遮光盘（6）上两缺口（61）相对应；中转光纤（51）位于遮光盘（6）下方，中转光纤（51）两端分别与发送光纤（5）一端和接收光纤（52）一端相对应；在遮光盘（6）旋转时，激发光源（2）发射的光线依次经过发送光纤（5）、遮光盘（6）其中一缺口（61）、中转光纤（51）、遮光盘（6）另一缺口（61）和接收光纤（52）传输至光电转换器（3），光电转换器（3）将传送过过来的光信号转化为电信号，并将电信号传送给处理器（16），处理器（16）对电信号进行计算后所得结果有存储模块（17）储存。
2.根据权利要求1所述的一种光纤测速装置，其特征在于：还包括信号发送器（1）、信号接收器和电脑，处理器（16）对电信号进行计算后通过信号发送器（1）发送给信号接收器，信号接收器将接收到的信号传送给电脑。
3.根据权利要求2所述的一种光纤测速装置，其特征在于：在壳体（13）内设有蓄电池（14）和发电机（12），发电机（12）一端与转轴（10）传动连接，为蓄电池（14）充电，蓄电池（14）为激发光源（2）、光电转换器（3）、处理器（16）、存储模块和信号发送器（1）供电。
4.根据权利要求1所述的一种光纤测速装置，其特征在于：罩壳（15）和壳体（13）均采用螺丝可拆卸式安装在法兰盲板（4）上。
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