CN108918909A - 一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，包括管道、设置在管道内的球阀、旋转驱动机构以及检测装置；所述球阀的上端设置有开口，所述管道上设有通孔；所述检测装置包括安装座以及光纤管；所述安装座上设有连接孔，所述连接孔与通孔连通；所述安装座在连接孔处设置有开闭控制机构；当所述连接孔与通孔连接时，所述光纤管依次穿过所述连接孔、通孔以及开口后伸进球阀的内腔。所述管道流速测量装置采用了可拆卸和可移动式的流速测量设计方式，使得所述管道流速测量装置只是在需要测量时与管道内的流体接触，从而避免所述管道流速测量装置受到侵蚀以及产生结构疲劳。此外，所述管道流速测量装置便于操作和维护。

Description

一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置

技术领域

本发明涉及一种管道流速测量装置，具体涉及一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置。

背景技术

当今社会，随着科技的飞速发展，流速测量装置已经被广泛应用于工农业，医药等行业，流速测量数据的准确性，对社会的发展起着至关重要的作用。

作为测量科学与技术的重要组成部分，流量计的使用在促进科学技术发展中起着重要的作用，其中，流量计是油水输运过程中流速的重要检测手段。随着科技的进步，二十世纪的流量测量技术持续创新，发明了热线风速仪、激光多普勒测速仪等仪器。随着光纤技术的发展，采用光纤光栅多普勒测速仪取代普通流量计测量流速的方法已经得到广泛的研究和应用，将多维系统、光纤传输技术、数字信号处理以及计算机数据处理技术和光纤光栅多普勒技术应用到更高的层次上。目前，非接触式光纤布拉格光栅多普勒测速仪是在线测量中最好的，具有测量面积小，空间分辨率高，响应特性好的优点，且无需调整，应用广泛。

管道流速测量也已经使用到光纤布拉格光栅(FBG)技术，基于靶式结构的FBG流速传感器就是其中一种类型，这种测量管道流速的装置是将光纤粘贴在等腰三角悬臂梁的中轴线上，流体流动时作用到圆形靶盘上，靶盘再把力传递给悬臂梁，悬臂梁受力偏移，从而带动贴附在上面的光纤发生偏移，使FBG的波长产生变化计算出流体的流速。上述装置结构简单，可以选用不同弹性材料制作悬臂梁或改变靶盘的尺寸来做出测量流速范围不同的光纤光栅传感器。不过由于这种设计靶盘是长时间在管道中作用的，所以容易产生结构疲劳和腐蚀，不利于以后的测量。

还有一种光纤涡轮流速计，所述光纤涡轮流速计在其管道内装有涡轮，涡轮的每个叶片上都有能反光的薄片。当光源通过探头射出光线到管道里，每个叶片上的反光薄片会把光线反射回去产生反射光脉冲。这种数字式的传感器能有效解决了光强度调制式传感器的有关问题。不过这种结构是一体式的，不能够拆装，不便于以后的检查维护。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，所述管道流速测量装置采用了可拆卸和可移动式的流速测量设计方式，使得所述管道流速测量装置只是在需要测量时与管道内的流体接触，从而避免所述管道流速测量装置受到侵蚀以及产生结构疲劳。此外，所述管道流速测量装置便于操作和维护。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，包括管道、设置在管道内的球阀、用于驱动所述球阀旋转以连通或者关闭管道的旋转驱动机构以及检测装置，其中，所述球阀的上端设置有开口，所述管道在与所述开口对应位置处设置有通孔；所述检测装置包括设置在管道上的安装座以及光纤管，其中，所述安装座上设置有贯穿该安装座的用于让光纤管穿过的连接孔，所述连接孔与所述通孔连通；所述安装座在与所述连接孔对应位置处设置有用于打开或者关闭该连接孔的开闭控制机构；当所述连接孔与所述通孔连接时，所述光纤管依次穿过所述连接孔、通孔以及开口后伸进所述球阀的内腔。

本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置的工作原理是：

工作时，操作人员通过旋转驱动机构带动所述球阀旋转，从而关闭管道，球阀内腔与管道不连通，使得管道内流体的流动停止。接着，操作人员操控所述开闭控制机构，使得所述连接孔与所述通孔连通，随后将光纤管插入到所述连接孔内，并推动所述光纤管向下运动，使得所述光纤管穿过所述管道上的通孔以及球阀上的开口后进入到所述球阀的内腔中，接着再固定好光纤管。随后操作人员再通过旋转驱动机构带动所述球阀反向旋转，使得球阀的内腔与管道连通，所述管道内的流体开始流动，这样就可以对所述管道内的流体的流速进行检测。待检测完成后，通过旋转驱动机构带动球阀旋转，从而关闭管道，然后取出光纤管，再通过开闭控制机构关闭所述连接孔，使得所述管道流速测量装置只是在需要测量时与管道内的流体接触，从而避免所述管道流速测量装置因长时间与流体接触而受到侵蚀以及产生结构疲劳。此外，所述管道流速测量装置便于操作和维护。

优选的，所述旋转驱动机构包括第一旋转盘、第一齿轮以及第一连接轴，其中，所述第一旋转盘设置在所述管道上，所述第一齿轮安装在所述管道内且位于所述开口中，所述第一连接轴一端安装在所述第一旋转盘的中心，另一端穿过所述管道与所述第一齿轮连接，所述球阀在其开口的圆周方向设置有与所述第一齿轮的轮齿啮合的咬合齿。通过转动第一旋转盘，从而带动所述第一齿轮转动。所述第一齿轮在转动的同时，与之配合的球阀也随之转动，这样就可以打开或者关闭管道。

进一步地，所述球阀的开口中设置有咬合齿的圆弧段占该开口周长的1/4。这样，在需要转动第一旋转盘以打开或者关闭所述管道时，当第一旋转盘带动所述球阀转动90°后，所述第一齿轮的轮齿因为没有与之配合的咬合齿，使得所述第一齿轮处于卡死状态，因此无法再继续转动第一旋转盘。只有反向转动所述第一旋转盘时，所述第一齿轮的轮齿才会与所述球阀的吆咬合齿再次配合，从而带动所述球阀反向转动90°。同样的，所述第一齿轮的轮齿因为没有与之配合的咬合齿，使得所述第一齿轮处于卡死状态，这样就可以保证所述球阀的转动范围在0°到90°之间，使得工作人员在转动第一旋转盘时可以更加准确地控制球阀关闭或者打开所述管道。

优选的，所述管道流速测量装置还包括用于驱动安装座做横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构包括设置在所述安装座底部的齿条、与所述齿条啮合的第二齿轮以及用于驱动所述第二齿轮旋转的齿轮驱动机构，其中，所述安装座位于所述齿条的中部；所述通孔为长圆孔；所述齿轮驱动机构包括第二旋转盘、第二连接轴以及设置在所述齿条上端的压紧块，其中，所述第二旋转盘设置在所述压紧块上，所述第二齿轮设置在所述压紧块的下端；所述第二连接轴一端与所述第二旋转盘的中心连接，另一端穿过所述压紧块与所述第二齿轮连接。由于管道内部流体的粘度存在差异，管道内部各处流速会存在着显著的不同，因此通过上述横向驱动机构可以对管道内部各处流速进行检测。具体的，通过转动第二旋转盘带动所述第二齿轮转动，从而带动齿条以及安装在齿条上的安装座做横向运动，由于所述通孔为长圆孔，因此所述光纤管可以随着所述安装座在所述通孔内做横向运动，实现对管道内流体进行多点检测，从而收集到所述管道内各个位置的流速的数据，进而提高检测的精度。另外，所述压紧块压紧在所述齿条的上端，使得所述齿条在运动过程中该齿条的下表面始终贴紧在所述通孔上，这样，所述管道内的流体就不会从所述通孔中溢出，这样就保证了测量数据的准确性，又保证操作人员的生命安全。

进一步地，所述齿条的长度大于或者等于两倍的通孔的长度。这样可以保证所述齿条在运动过程中该齿条的下表面在压紧块的作用下始终压紧在所述通孔内，这样也就避免了管道内的流体从所述通孔处溢出。

优选的，所述压紧块在与所述通孔对应位置处设置有椭圆形口，该压紧块在与所述齿条对应位置处设置有限位槽，所述限位槽的长度方向与所述齿条的长度方向平行且该限位槽的上端压紧在所述齿条的上表面，该限位槽的侧面与所述齿条中远离轮齿的侧面接触，以此构成用于引导所述齿条做横向运动的导向面。这样，所述齿条在做横向运动的过程中，所述压紧块中的限位槽可以限制所述齿条发生偏移，从而确保所述齿条的下表面能够施展压紧在所述通孔上，防止管道内的流体泄漏。

优选的，所述开闭控制机构包括设置在所述连接孔内的阀体以及用于驱动所述阀体转动以打开或者关闭连接孔的扭动机构，其中，所述扭动机构包括阀手柄以及第三连接轴，所述第三连接轴一端与所述阀手柄连接，另一端与所述阀体连接。通过扭动阀手柄可以带动所述阀体转动，从而打开或者关闭所述连接孔。

进一步地，所述扭动机构还包括两个限位块，两个限位块呈90°安装在所述安装座上且位于所述阀手柄的转动轨迹内。在转动阀手柄以打开或者关闭所述连接孔的过程中，当所述阀手柄与其中一个限位块接触时，所述阀手柄就不能进行转动，对应的，所述阀体也转动了90°，使得所述连接孔处于关闭或者打开的姿态。因此，设置上述两个限位块的目的在于限制所述阀手柄的转动角度，使得工作人员可以更加准确地开启或者关闭所述连接孔。

优选的，所述光纤管包括管体、设置在管体内的光纤以及光纤探头，其中，所述光纤探头设置在所述管道的底部并通过螺纹连接安装在所述管体上，所述光纤自所述管体的上端伸进该管体的下端并与所述光纤探头连接，所述光纤探头在与所述光纤对应位置处设置有安装槽，所述安装槽的长度方向与所述管体的轴线平行。

优选的，所述检测装置还包括用于紧固所述光纤管的紧固机构，所述紧固机构包括设置在所述安装座上端的锁紧套以及与该锁紧套配合的锁紧螺母，其中，所述锁紧套上设置有与所述连接孔连通的竖直通道，该锁紧套上设置有外螺纹，所述安装座中与其对应位置处设置有与所述锁紧套的外螺纹配合的内螺纹。通过上述紧固机构可以将所述光纤管固定在所述安装座上。

本发明的有益效果是：

1、本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置中的用于检测的光纤管只有在检测的过程中才插入到所述管体内，这样可以避免光纤管因为长期停留在管道内而受到侵蚀，从而影响到测量数据的准确性。另外，由于所述管道流速测量装置只是在需要测量时与管道内的流体接触，从而避免所述光纤管因为长时间受到流体的冲击而产生结构疲劳。

2、本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置在工作时，通过旋转驱动机构带动所述球阀旋转，从而关闭管道，球阀内腔与管道不连通，使得管道内流体的流动停止。接着操控所述开闭控制机构，使得所述连接孔与所述通孔连通，随后将光纤管插入到所述连接孔内，并推动所述光纤管向下运动，使得所述光纤管穿过所述管道上的通孔以及球阀上的开口后进入到所述球阀的内腔中，接着再固定好光纤管。随后操作人员再通过旋转驱动机构带动所述球阀反向旋转，使得球阀的内腔与管道连通，所述管道内的流体开始流动，这样就可以对所述管道内的流体的流速进行检测。

附图说明

图1为本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置的一个具体实施例的立体结构示意图。

图2为图1所示的管道流速测量装置的立体结构示意图(剖视)。

图3为图1所示的球阀和旋转驱动机构的立体结构示意图。

图4为图3所示的球阀的立体结构示意图。

图5和图6为图1中横向驱动机构的立体结构示意图。

图7为图5中的压紧块的立体结构示意图。

图8为图1所示的移动法兰和齿条的立体结构示意图。

图9为图1中开闭控制机构的立体结构示意图(剖视)。

图10为图9的剖视图(去除阀手柄)。

图11为图1所示的光纤管的管体的立体结构示意图。

图12为图1所示光纤探头的立体结构示意图(局部)。

图13为光纤探头的剖视图。

图14为图1所示的紧固机构的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及说明仅用于解释本发明，并不作为对发明的限定。

参见图1-图4，本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置包括管1、设置在管道1内的球阀2、用于驱动所述球阀2旋转以连通或者关闭管道1的旋转驱动机构3以及检测装置4，其中，所述球阀2的上端设置有开口2-1，所述管道1在与所述开口2-1对应位置处设置有通孔1-1；所述检测装置4包括设置在管道1上的安装座4-1以及光纤管4-2，其中，所述安装座4-1上设置有贯穿该安装座4-1的用于让光纤管4-2穿过的连接孔4-3，所述连接孔4-3与所述通孔1-1连通；所述安装座4-1在与所述连接孔4-3对应位置处设置有用于打开或者关闭该连接孔4-3的开闭控制机构7；当所述连接孔4-3与所述通孔1-1连接时，所述光纤管4-2依次穿过所述连接孔4-3、通孔1-1以及开口2-1后伸进所述球阀2的内腔。

参见图1-图4，所述旋转驱动机构3包括第一旋转盘3-1、第一齿轮3-3以及第一连接轴3-2，其中，所述第一旋转盘3-1设置在所述管道1上，所述第一齿轮3-3安装在所述管道1内且位于所述开口2-1中，所述第一连接轴3-2一端安装在所述第一旋转盘3-1的中心，另一端穿过所述管道1与所述第一齿轮3-3连接；所述开口2-1为圆形，所述球阀2在其开口2-1的圆周方向设置有与所述第一齿轮3-3的轮齿啮合的咬合齿2-2。通过转动第一旋转盘3-1，从而带动所述第一齿轮3-3转动。所述第一齿轮3-3在转动的同时，与之配合的球阀2也随之转动，这样就可以打开或者关闭管道1。

参见图1-图4，所述球阀2的开口2-1中设置有咬合齿2-2的圆弧段占该开口2-1周长的1/4。这样，在需要转动第一旋转盘3-1以打开或者关闭所述管道1时，当第一旋转盘3-1带动所述球阀2转动90°后，所述第一齿轮3-3的轮齿因为没有与之配合的咬合齿2-2，使得所述第一齿轮3-3处于卡死状态，因此无法再继续转动第一旋转盘3-1。只有反向转动所述第一旋转盘3-1时，所述第一齿轮3-3的轮齿才会与所述球阀2的吆咬合齿2-2再次配合，从而带动所述球阀2反向转动90°。同样的，所述第一齿轮3-3的轮齿因为没有与之配合的咬合齿2-2，使得所述第一齿轮3-3处于卡死状态，这样就可以保证所述球阀2的转动范围在0°～90°之间转动，使得工作人员在转动第一旋转盘3-1时可以更加准确地控制球阀2关闭或者打开所述管道1。

参见图5-图8，所述管道流速测量装置还包括用于驱动安装座4-1运动的横向驱动机构5；所述横向驱动机构5包括设置在所述安装座4-1底部的齿条5-1、与所述齿条5-1啮合的第二齿轮5-2以及用于驱动所述第二齿轮5-2旋转的齿轮驱动机构，其中，所述安装座4-1位于所述齿条5-1的中部；所述通孔1-1为长圆孔；所述齿轮驱动机构包括第二旋转盘5-3、第二连接轴5-4以及设置在所述齿条5-1上端的压紧块6，其中，所述第二旋转盘5-3设置在所述压紧块6上，所述第二齿轮5-2设置在所述压紧块6的下端；所述第二连接轴5-4一端与所述第二旋转盘5-3的中心连接，另一端穿过所述压紧块6与所述第二齿轮5-2连接。由于管道1内部流体的粘度存在差异，管道1内部各处流速会存在着显著的不同，因此通过上述横向驱动机构5可以对管道1内部各处流速进行检测。具体的，通过转动第二旋转盘5-3带动所述第二齿轮5-2转动，从而带动齿条5-1以及安装在齿条5-1上的安装座4-1做横向运动，由于所述通孔1-1为长圆孔，因此所述光纤管4-2随着所述安装座4-1在所述通孔1-1内做横向运动，实现对管道1内的流体进行多点检测，从而收集到所述管道1内各个位置的流速的数据，进而提高检测的精度。另外，所述压紧块6压紧在所述齿条5-1的上端，使得所述齿条5-1在运动过程中该齿条5-1的下表面始终贴紧在所述通孔1-1上，这样，所述管道1内的流体就不会从所述通孔1-1中溢出，这样就保证了测量数据的准确性，又保证操作人员的生命安全。

参见图5-图8，所述齿条5-1的长度大于或者等于两倍的通孔1-1的长度。这样可以保证所述齿条5-1在运动过程中该齿条5-1的下表面在压紧块6的作用下始终压紧在所述通孔1-1内，这样也就避免了管道1内的流体从所述通孔1-1处溢出。

参见图5-图8，所述压紧块6在与所述通孔1-1对应位置处设置有椭圆形口6-1，该压紧块6在与所述齿条5-1对应位置处设置有限位槽6-2，所述限位槽6-2的长度方向与所述齿条5-1的长度方向平行且该限位槽6-2的上端压紧在所述齿条5-1的上表面，该限位槽6-2的侧面与所述齿条5-1中远离轮齿的侧面接触，以此构成用于引导所述齿条5-1做横向运动的导向面6-3。这样，所述齿条5-1在做横向运动的过程中，所述压紧块6中的限位槽6-2可以限制所述齿条5-1发生偏移，从而确保所述齿条5-1的下表面能够施展压紧在所述通孔1-1上，防止管道1内的流体泄漏。

参见图9和图10，所述开闭控制机构7包括设置在所述连接孔4-3内的阀体7-1以及用于驱动所述阀体7-1转动以打开或者关闭连接孔4-3的扭动机构，其中，所述扭动机构包括阀手柄7-2以及第三连接轴7-3，所述第三连接轴7-3一端与所述阀手柄7-2连接，另一端与所述阀体7-1连接。通过扭动阀手柄7-2可以带动所述阀体7-1转动，从而打开或者关闭所述连接孔4-3。其中，所述阀体7-1为球阀。

参见图9和图10，所述扭动机构还包括两个限位块7-4，两个限位块7-4呈90°安装在所述安装座4-1上且位于所述阀手柄7-2的转动轨迹内。在转动阀手柄7-2以打开或者关闭所述连接孔4-3的过程中，当所述阀手柄7-2与其中一个限位块7-4接触时，所述阀手柄7-2就不能进行转动，对应的，所述阀体7-1也转动了90°，使得所述连接孔4-3处于关闭或者打开的姿态。因此，设置上述两个限位块7-4的目的在于限制所述阀手柄7-2的转动角度，使得工作人员可以更加准确地开启或者关闭所述连接孔4-3。

参见图11-图13，所述光纤管4-2包括管体4-4、设置在管体4-4内的光纤4-11以及光纤探头4-5，其中，所述光纤探头4-5设置在所述管道1的底部并通过螺纹连接安装在所述管体4-4上，所述光纤4-11自所述管体4-4的上端伸进该管体4-4的下端并与所述光纤探头4-5连接，所述光纤探头4-5在与所述光纤4-11对应位置处设置有安装槽4-6，所述安装槽4-6的长度方向与所述管体4-4的轴线平行。

参见图1-图13，所述管道1包括管道主体1-2、设置在所述管道主体1-2上固定法兰1-3以及移动法兰1-4，其中，所述固定法兰1-3固定在所述管道主体1-2上，该固定法兰1-3的中部设置有方孔；所述通孔1-1设置在所述移动法兰1-4上，所述移动法兰1-4通过固定螺栓1-5固定在所述固定法兰1-3上；所述压紧块6通过螺栓固定在所述移动法兰1-4上。这样可以方便工作人员对管道1进行维修与检测。

参见图11-图13，所述光纤管4-2的上端设置有锁紧盖4-7，所述锁紧盖4-7的直径大于所述连接孔4-3的直径，从而防止光纤管4-2掉入管道1内。

参见图11-图13，所述光纤探头4-5包括外壳4-8以及设置在底部的镜头4-9，所述镜头4-9由钢化玻璃制成，所述安装槽4-6为两个，且对称设置在所述外壳4-8内，其中一个安装槽4-6用于安装发射信号的光纤4-11，另一个安装槽4-6用于安装接收信号的光纤4-11。

参见图11-图13，所述光纤探头4-5与所述管体4-4之间还设置有密封圈4-10，其目的在于防止管道1内的流体进入到所述管体4-4内部，从而影响测量数据的准确性。

参见图11-图14，所述检测装置4还包括用于紧固所述光纤管4-2的紧固机构，所述紧固机构包括设置在所述安装座4-1上端的锁紧套7-5以及与该锁紧套7-5配合的锁紧螺母7-6，其中，所述锁紧套7-5上设置有与所述连接孔4-3连通的竖直通道，该锁紧套7-5上设置有外螺纹，所述安装座4-1中与其对应位置处设置有与所述锁紧套7-5的外螺纹配合的内螺纹。通过上述紧固机构可以将所述光纤管4-2固定在所述安装座4-1上。

参见图1-图14，本发明的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置的工作原理是：

工作时，操作人员通过旋转驱动机构3带动所述球阀2旋转，从而关闭管道1，球阀2内腔与管道1不连通，使得管道1内流体的流动停止。接着，操作人员操控所述开闭控制机构7，使得所述连接孔4-3与所述通孔1-1连通，随后将光纤管4-2插入到所述连接孔4-3内，并推动所述光纤管4-2向下运动，使得所述光纤管4-2穿过所述管道1上的通孔1-1以及球阀2上的开口2-1后进入到所述球阀2的内腔中，接着再固定好光纤管4-2。随后操作人员再通过旋转驱动机构3带动所述球阀2反向旋转，使得球阀2的内腔与管道1连通，所述管道1内的流体开始流动，这样就可以对所述管道1内的气体或者液体的流速进行检测。待检测完成后，通过旋转驱动机构3带动球阀2旋转，从而关闭管道1，然后取出光纤管4-2，再通过开闭控制机构7关闭所述连接孔4-3，这样使得所述管道1流速测量装置只是在需要测量时与管道1内的流体接触，从而避免所述管道1流速测量装置受到侵蚀以及产生结构疲劳。此外，所述管道1流速测量装置便于操作和维护。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换,改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，包括管道、设置在管道内的球阀、用于驱动所述球阀旋转以连通或者关闭管道的旋转驱动机构以及检测装置，其中，所述球阀的上端设置有开口，所述管道在与所述开口对应位置处设置有通孔；所述检测装置包括设置在管道上的安装座以及光纤管，其中，所述安装座上设置有贯穿该安装座的用于让光纤管穿过的连接孔，所述连接孔与所述通孔连通；所述安装座在与所述连接孔对应位置处设置有用于打开或者关闭该连接孔的开闭控制机构；当所述连接孔与所述通孔连接时，所述光纤管依次穿过所述连接孔、通孔以及开口后伸进所述球阀的内腔。

2.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括第一旋转盘、第一齿轮以及第一连接轴，其中，所述第一旋转盘设置在所述管道上，所述第一齿轮安装在所述管道内且位于所述开口中，所述第一连接轴一端安装在所述第一旋转盘的中心，另一端穿过所述管道与所述第一齿轮连接；所述开口为圆形；所述球阀在其开口的圆周方向设置有与所述第一齿轮的轮齿啮合的咬合齿。

3.根据权利要求2所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述球阀的开口中设置有咬合齿的圆弧段占该开口周长的1/4。

4.根据权利要求1所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，还包括用于驱动安装座做横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构包括设置在所述安装座底部的齿条、与所述齿条啮合的第二齿轮以及用于驱动所述第二齿轮旋转的齿轮驱动机构，其中，所述安装座位于所述齿条的中部；所述通孔为长圆孔；所述齿轮驱动机构包括第二旋转盘、第二连接轴以及设置在所述齿条上端的压紧块，其中，所述第二旋转盘设置在所述压紧块上，所述第二齿轮设置在所述压紧块的下端；所述第二连接轴一端与所述第二旋转盘的中心连接，另一端穿过所述压紧块与所述第二齿轮连接。

5.根据权利要求4所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述齿条的长度大于或者等于两倍的通孔的长度。

6.根据权利要求5所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述压紧块在与所述通孔对应位置处设置有椭圆形口，该压紧块在与所述齿条对应位置处设置有限位槽，所述限位槽的长度方向与所述齿条的长度方向平行且该限位槽的上端压紧在所述齿条的上表面，该限位槽的侧面与所述齿条中远离轮齿的侧面接触，以此构成用于引导所述齿条做横向运动的导向面。

7.根据权利要求6所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述开闭控制机构包括设置在所述连接孔内的阀体以及用于驱动所述阀体转动以打开或者关闭连接孔的扭动机构，其中，所述扭动机构包括阀手柄以及第三连接轴，所述第三连接轴一端与所述阀手柄连接，另一端与所述阀体连接。

8.根据权利要求7所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述扭动机构还包括两个限位块，两个限位块呈90°安装在所述安装座上且位于所述阀手柄的转动轨迹内。

9.根据权利要求8所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述光纤管包括管体、设置在管体内的光纤以及光纤探头，其中，所述光纤探头设置在所述管道的底部并通过螺纹连接安装在所述管体上，所述光纤自所述管体的上端伸进该管体的下端并与所述光纤探头连接，所述光纤探头在与所述光纤对应位置处设置有安装槽，所述安装槽的长度方向与所述管体的轴线平行。

10.根据权利要求9所述的基于光纤布拉格光栅的管道流速测量装置，其特征在于，所述检测装置还包括用于紧固所述光纤管的紧固机构，所述紧固机构包括设置在所述安装座上端的锁紧套以及与该锁紧套配合的锁紧螺母，其中，所述锁紧套上设置有与所述连接孔连通的竖直通道，该锁紧套上设置有外螺纹，所述安装座上在与所述外螺纹对应位置处设置有与所述锁紧套的外螺纹配合的内螺纹。