CN113982565A - 基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,涉及泥浆液面识别技术领域,包括多个浊度传感器,多个浊度传感器由下至上安装于泥浆不同液位中,多个浊度传感器均与主控舱连接;浊度传感器包括光纤固定座、光纤过渡舱和电路舱,光纤过渡舱与电路舱连接,光纤固定座安装于光纤过渡舱内,光纤固定座上水平安装有发射光纤和接收光纤,发射光纤和接收光纤同轴相对设置;发射光纤和接收光纤均与输出装置连接,输出装置安装于电路舱内,并与主控舱连接。本发明还公开一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别方法。本发明通过检测泥浆在深度方向上的浓度分布,能够实现深海开式井口中泥浆液面的检测识别。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆液面识别技术领域,特别是涉及一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置和方法。
背景技术
在深海钻探开式井口中的泥浆会缓慢向上扩散,在泥浆回收过程中需要获取泥浆扩散的实时液位。由于工作环境在深海,无法通过传统的设备对泥浆的液位进行检测。
因此,亟待提供一种新型的泥浆液面识别装置和方法,能够在深海钻探开式井口泥浆回收过程中,实时检测泥浆的实时液位,以实现泥浆的精准回收。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置和方法,以解决上述现有技术存在的问题,通过检测泥浆在深度方向上的浓度分布,能够实现深海钻探开式井口泥浆回收过程中泥浆液面的检测识别。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,包括多个浊度传感器,多个所述浊度传感器由下至上安装于泥浆不同液位中,多个所述浊度传感器均与主控舱连接;所述浊度传感器包括光纤固定座、光纤过渡舱和电路舱,所述光纤过渡舱与所述电路舱连接,所述光纤固定座安装于所述光纤过渡舱内,所述光纤固定座上水平安装有发射光纤和接收光纤,所述发射光纤和所述接收光纤同轴相对设置,所述发射光纤和所述接收光纤之间为浊度检测位置;所述发射光纤和所述接收光纤均与输出装置连接,所述输出装置安装于所述电路舱内,并与所述主控舱连接。
优选的,所述光纤固定座同轴对称设置有两个,所述发射光纤和所述接收光纤分别安装于两个所述光纤固定座内;所述发射光纤和所述接收光纤的外侧均设置有外螺纹,所述光纤固定座内设置有内螺纹,所述发射光纤和所述接收光纤分别与两个所述光纤固定座螺纹连接,所述光纤固定座的内螺纹与所述光纤固定座同轴设置。
优选的,所述光纤固定座的外侧还设置有外螺纹,所述光纤过渡舱内设置有内螺纹,所述光纤固定座与所述光纤过渡舱螺纹连接。
优选的,所述光纤固定座远离所述光纤过渡舱的一侧设置有玻璃安装槽,所述玻璃安装槽内安装有透明玻璃,所述发射光纤发射的光能够穿过两个所述光纤固定座上的所述透明玻璃,并被所述接收光纤接收。
优选的,所述光纤固定座与所述透明玻璃内侧的接触处安装有第一密封圈,所述玻璃安装槽的前端还通过卡簧安装槽安装有卡簧,所述卡簧能够限制所述透明玻璃的轴向位置并向所述第一密封圈施加轴向预紧压力;所述光纤固定座与所述光纤过渡舱的连接处设置有第二密封圈。
优选的,所述光纤过渡舱通过法兰盘安装于所述电路舱的底部,所述法兰盘通过第一螺栓与所述电路舱固定连接,所述法兰盘与所述电路舱的连接处设置有第三密封圈。
优选的,所述电路舱上安装有电路舱后盖,所述电路舱后盖通过第二螺栓与所述电路舱固定连接,所述电路舱后盖与所述电路舱的连接处设置有第四密封圈。
优选的,所述输出装置包括光纤放大器,所述发射光纤以及所述接收光纤通过光回路与所述光纤放大器连接,所述光纤放大器通过光纤放大器支架安装于所述电路舱后盖上,所述光纤放大器连接有水密件,所述水密件安装于所述电路舱后盖上,所述光纤放大器能够计算出所述光回路中的浊度数据并将所述浊度数据以电压模拟量的方式通过所述水密件向外部输出。
优选的,所述输出装置还包括电压转RS485模块,所述电压转RS485模块安装于所述光纤放大器支架上;所述电压转RS485模块与所述水密件连接,所述电压转RS485模块能够将所述电压模拟量转换成RS485信号并通过所述水密件向外部以总线方式输出。
优选的,还包括广角摄像头和照明灯,所述广角摄像头斜向下方布置或者正对于多个所述浊度传感器的中间布置;所述照明灯安装在所述广角摄像头的侧面;所述广角摄像头和所述照明灯通过水密缆与所述主控舱连接。
本发明还公开一种基于上述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置的识别方法,包括以下步骤:
步骤一、将安装好的所述泥浆液面识别装置布放在需要监测泥浆液面的位置;
步骤二、等待泥浆扩散点开始扩散出泥浆并逐渐上升,所述浊度传感器序列附近浊度开始自下而上逐渐增加;
步骤三、当某个所述浊度传感器的输出浊度值从较低值新增加到设定的阈值时,则判定泥浆扩散至该所述浊度传感器所在的液位;
步骤四、当检测到的浊度值不满足位于上方的所述浊度传感器检测到的浊度值小于等于位于其下方所述浊度传感器检测到的浊度值时,所述主控舱向甲板上位机发送异常报警信号,操作人员通过广角摄像头观察是否有异常状况。
优选的,所述步骤四中,操作人员通过所述广角摄像头查看泥浆上涌过程中是否有异常的乱流;
如果有异常的乱流,说明所述泥浆液面识别装置工作正常,乱流导致了异常数据,操作人员能够手动清除异常且由人工干预进行判断;
如果没有异常的乱流,则说明所述泥浆液面识别装置工作异常,需要对所述泥浆液面识别装置进行检查。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果:
1、本发明泥浆液面识别装置包括多个浊度传感器,每个浊度传感器通过固定支架安装在不同液位中,浊度传感器会根据周围的泥浆浓度变化实时输出表征不同浊度(同时对应不同泥浆浓度)的数据,进而由位于不同深度的浊度传感器获得泥浆在深度方向上的浓度分布;因为泥浆液面和海水界面必然会存在一个泥浆浓度极大到极小的渐变过程,所以通过检测泥浆在深度方向上的浓度分布,可以实现深海钻探开式井口泥浆回收过程中泥浆液面的检测识别。
2、本发明泥浆液面识别装置整体的体积适中,具有良好的水密性和稳定的工作状态。
3、本发明光纤放大器通过发射光纤和接收光纤实现自发自收,不需要借助其他光源,且发射光纤发射的光是特定频率的,便于接收端将其他频率的噪声信号排除掉,跟其他散射式光纤传感器判断浊度相比,这种检测方式检测得到的信号信噪比高,从而具有更高的检测精度,同时光回路系统所需要的功率很低,浊度传感器产生的热量很小,检测系统比较稳定。
4、输出可以选择模拟电压信号或RS485总线,两种都为常规的传输方式,提高了浊度传感器输出接口的多样性;RS485通信采用Modbus总线通信协议,主控系统可以通过同一个RS485总线连接多个传感器,提高了浊度传感器的可扩展性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明浊度传感器的结构示意图;
图2为本发明多个浊度传感器的安装示意图;
其中,1为电路舱,2为电路舱后盖,3为光纤过渡舱,4为发射光纤,5为接收光纤,6为光纤固定座,7为石英玻璃,8为卡簧,9为浊度检测位置,10为水密件,11为第一密封圈,12为第二密封圈,13为第三密封圈,14为第四密封圈,15为第一螺栓,16为第二螺栓,17为光回路,18为光纤放大器,19为光纤放大器支架,20为电压转RS485模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置和方法,以解决上述现有技术存在的问题,通过检测泥浆在深度方向上的浓度分布,能够实现深海钻探开式井口泥浆回收过程中泥浆液面的检测识别。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示,本实施例提供一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,包括多个浊度传感器,多个浊度传感器由下至上安装于泥浆不同液位中,多个浊度传感器均与主控舱连接,主控舱内设置有主控系统,多个浊度传感器均与主控系统连接。本实施例中,浊度传感器基于对射式光纤传感原理,利用不同的浊度下光的通过率不同来实现浊度的检测;具体地,浊度传感器主要包括光纤固定座6、光纤过渡舱3和电路舱1,光纤过渡舱3与电路舱1连接,光纤固定座6安装于光纤过渡舱3内,光纤固定座6上水平安装有发射光纤4和接收光纤5,发射光纤4和接收光纤5同轴相对设置,发射光纤4和接收光纤5之间为浊度检测位置9;发射光纤4和接收光纤5均与输出装置连接,输出装置安装于电路舱1内,并与主控舱内主控系统连接。
在本实施例中,浊度传感器工作时,发射光纤4和接收光纤5需要保持良好的同轴度。
具体地,发射光纤4和接收光纤5通过自身的外螺纹结构和光纤固定座6的内螺纹结构配合,实现发射光纤4和接收光纤5固定在光纤固定座6中,光纤固定座6内螺纹的中轴线与光纤固定座6同轴,从而保证螺纹连接的发射光纤4或接收光纤5与光纤固定座6的同轴度;光纤固定座6通过外螺纹和光纤过渡舱3的内螺纹配合,实现光纤固定座6紧贴于光纤过渡舱3的平面上,相比于其他固定方案,例如法兰固定,内螺纹和外螺纹直接配合能够减小光纤固定座6的直径,减小径向的空间占用,从而减小浊度传感器的整体体积。
在本实施例中,光纤过渡舱3采用法兰盘结构与电路舱1连接,第一螺栓15穿过法兰盘上的通孔与电路舱1的内螺纹结构配合,实现光纤过渡舱3固定在电路舱1的平面上。本实施例中通过法兰盘固定而不是采用螺纹连接,主要是为了通过法兰盘上确定的孔位关系来保证光纤过渡舱3确定的位置,从而保证连接于其上的光纤固定座6的确定朝向。
本实施例中通过逐级的装配关系,安装发射光纤4的光纤过渡舱3和光纤固定座6以及接收光纤5的光纤过渡舱3和光纤固定座6,其是镜像对称的关系,进而保证发射光纤4和接收光纤5是同轴相对的关系,最终确保了发射光纤4发射的光束可以被接收光纤5有效接收。
在本实施例中,发射光纤4与接收光纤5均通过光回路17与光纤放大器18连接,光纤放大器18安装在电路舱1内,其作用是能够计算出光回路17中的浊度数据并将数据通过电压模拟量的方式进行输出。其中,光纤放大器18通过螺栓配合固定在光纤放大器支架19上,光纤放大器支架19固定在电路舱后盖2上。光纤放大器支架19上安装了电压转RS485模块20(根据需要从现有技术中进行选择),它的功能可以使电压模拟量转换成RS485信号并通过水密件10向外部以总线方式输出;光纤放大器18的电压模拟量输出也与水密件10连接,使得外部也可以通过读取电压模拟量得到浊度数据。本实施例中,浊度传感器不仅可以输出表征浊度的模拟量,也可以通过RS485总线直接以数字方式输出结果,增加了传感器接口的灵活性。
本实施例中光纤接收端可识别的光频率与光纤发射端发出的光频率必须匹配,且由同一个光纤放大器18实现激光的发射和接收,相对应的,在结构上发射光纤4的光纤过渡舱3和光纤固定座6以及接收光纤5的光纤过渡舱3和光纤固定座6是连接在同一个电路舱1上。与常规想到的发射光纤4和接收光纤5分离式安装方案对比(分离式安装方案将发射部分和接收部分分别安装在两个独立的舱体中,每个舱体都需要相应配置独立的一个光纤放大器,一个用于发射,一个用于接收,由于两个光纤放大器的差异,通常不容易进行发射和接收光频率的匹配),本发明方案发射探头和接收探头安装在同一个舱体上,更容易确保发射和接收光纤的同轴度,且接收端和发射端的光频率是严格匹配的,便于接收端将其他频率的噪声信号排除掉,从而提高检测系统的信噪比。
在本实施例中,浊度传感器需要在深海的环境下工作,发射光纤4和接收光纤5自身的密封性能无法达到要求,因此,本实施例对整套系统进行了封装。
具体地,在发射光纤4的发射端和接收光纤5的接收端采用了透明的石英玻璃7、第一密封圈11、卡簧8的进行安装密封,经过实验测试,透明的石英玻璃7对对射光纤的检测效果几乎不产生影响。其中,在光纤固定座6靠近石英玻璃7处的密封圈沟槽上安装第一密封圈11,在第一密封圈11上安放石英玻璃7,并在光纤固定座6上的卡簧安装槽上安放卡簧8,通过卡簧8限制石英玻璃7的轴向位置并向第一密封圈11施加轴向预紧压力,第一密封圈11受到卡簧8和石英玻璃7产生的轴向压力而产生形变,形变后的第一密封圈11会产生良好的密封效果,防止液体从石英玻璃7外侧流入舱内。
在本实施例中。光纤固定座6的与光纤过渡舱3接触处的密封圈沟槽上安放第二密封圈12,光纤固定座6和光纤过渡舱3通过内外螺纹配合,光纤过渡舱3的平面产生对第二密封圈12的轴向压力使第二密封圈12产生形变,防止了液体从光纤固定座6和光纤过渡舱3的连接位置进入舱内。
在本实施例中,光纤过渡舱3的法兰盘靠近电路舱1的端面上具有密封圈沟槽,密封圈沟槽上安装第三密封圈13,通过光纤过渡舱3的法兰盘和电路舱1的平面挤压第三密封圈13,产生密封作用,防止液体从电路舱1和光纤过渡舱3的连接位置流入舱内。
在本实施例中,电路舱后盖2采用类似法兰盘结构通过第二螺栓16连接到电路舱1,电路舱后盖2上有一道密封圈沟槽,密封圈沟槽上安放第四密封圈14,通过电路舱1和电路舱后盖2的配合使第四密封圈14受到径向预紧压力而产生密封作用,防止液体从电路舱后盖2流入电路舱1内,同时水密件10自带密封结构,水密件10根据需要从现有技术中的水密连接器中进行选择。
在本实施例中,采用上述的密封方案实现了整个泥浆液面识别装置良好的水密性。
在本实施例中,泥浆液面识别装置还包括一个广角摄像头和对应的照明灯,广角摄像头斜向下方布置或者正对于多个浊度传感器的中间布置,以便于观察浊度传感器,照明灯安装在所述广角摄像头的侧面,提供必要的水下照明;广角摄像头和照明灯通过水密缆也与主控舱连接。
在本实施例中,泥浆会向上扩散,在泥浆液面附近会存在一个泥浆浓度极大到极小的渐变过程,从有限个浊度传感器检测的结果来看,海水浊度在泥浆液面附近自下而上会阶梯式逐步下降。根据试验标定结果,可以把纯净海水对应输出的浊度值定义为0,把可能出现的最大浓度泥浆的对应输出的浊度值定义为100,则泥浆和海水混合液的浊度值介于0和100之间。
在实施过程中,在一个固定支架上等距离安装着多组浊度传感器作为监测点,固定支架布放在海水中需要获取泥浆扩散实时液位的位置。浊度传感器(监测点)的布放数量、布置间隔、布置深度根据需要可以灵活调整,甚至多个浊度传感器可以不通过固定支架统一固定,而是分别独立布放在需要监测泥浆液面的位置。多个浊度传感器的数据通过水密缆输出,统一汇总到主控舱中的主控单元。如图2所示,本实施例中在固定支架中布置了4个浊度传感器作为泥浆液面监测点。
本实施例中根据试验结果和对泥浆液面的监测的需求来定义设定泥浆液面到达的阈值,本实施例中将该浊度值阈值设定为50,即浊度传感器检测到该监测点的浊度从0逐步增大到50时,则判定为泥浆正好扩散至该监测点所在的液位。
本实施例中还公开了一种基于上述泥浆液面识别装置的识别方法,包括以下步骤:
1、将安装好的泥浆液面识别装置布放在需要监测泥浆液面的位置,在泥浆上涌前初期,浊度传感器检测的浊度值为纯净海水的浊度;根据海水的实际浊度情况,该浊度值可能是0或者是接近0的一个比较小的数值。
2、等待泥浆扩散点开始扩散出浊度较高的泥浆并逐渐上升,浊度传感器序列附近浊度开始自下而上逐渐增加,位置越低的浊度传感器越先检测到该点泥浆浓度的变化。
3、当某个浊度传感器输出浊度值从较小的值新增加到设定的阈值时,则判定泥浆正好扩散至该浊度传感器所在的液位。
4、因为泥浆是自下向上扩散,所以位于上方的浊度传感器检测到的浊度值总是小于等于位于其下方的浊度传感器检测到的浊度值,如果检测到的浊度值不满足该情况,则需要检查浊度传感器是否出现故障,或者出现其他异常情况;这个可以作为故障诊断的依据。
具体地,当检测到的浊度值不满足上述情况时,主控舱向甲板上位机发送异常报警信号,操作人员通过广角摄像头查看泥浆上涌过程中是否有异常的乱流,如果有,说明泥浆液面识别装置工作正常,但是乱流导致了异常数据,这时操作人员可以手动清除异常且由人工干预进行判断,如果没有乱流,则说明泥浆液面识别装置工作异常,需要对泥浆液面识别装置进行检查。
需要说明的是,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:包括多个浊度传感器,多个所述浊度传感器由下至上安装于泥浆不同液位中,多个所述浊度传感器均与主控舱连接;所述浊度传感器包括光纤固定座、光纤过渡舱和电路舱,所述光纤过渡舱与所述电路舱连接,所述光纤固定座安装于所述光纤过渡舱内,所述光纤固定座上水平安装有发射光纤和接收光纤,所述发射光纤和所述接收光纤同轴相对设置,所述发射光纤和所述接收光纤之间为浊度检测位置;所述发射光纤和所述接收光纤均与输出装置连接,所述输出装置安装于所述电路舱内,并与所述主控舱连接。
2.根据权利要求1所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述光纤固定座同轴对称设置有两个,所述发射光纤和所述接收光纤分别安装于两个所述光纤固定座内;所述发射光纤和所述接收光纤的外侧均设置有外螺纹,所述光纤固定座内设置有内螺纹,所述发射光纤和所述接收光纤分别与两个所述光纤固定座螺纹连接,所述光纤固定座的内螺纹与所述光纤固定座同轴设置;
所述光纤固定座的外侧还设置有外螺纹,所述光纤过渡舱内设置有内螺纹,所述光纤固定座与所述光纤过渡舱螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述光纤固定座远离所述光纤过渡舱的一侧设置有玻璃安装槽,所述玻璃安装槽内安装有透明玻璃,所述发射光纤发射的光能够穿过两个所述光纤固定座上的所述透明玻璃,并被所述接收光纤接收;
所述光纤固定座与所述透明玻璃内侧的接触处安装有第一密封圈,所述玻璃安装槽的前端还通过卡簧安装槽安装有卡簧,所述卡簧能够限制所述透明玻璃的轴向位置并向所述第一密封圈施加轴向预紧压力;所述光纤固定座与所述光纤过渡舱的连接处设置有第二密封圈。
4.根据权利要求1所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述光纤过渡舱通过法兰盘安装于所述电路舱的底部,所述法兰盘通过第一螺栓与所述电路舱固定连接,所述法兰盘与所述电路舱的连接处设置有第三密封圈。
5.根据权利要求1所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述电路舱上安装有电路舱后盖,所述电路舱后盖通过第二螺栓与所述电路舱固定连接,所述电路舱后盖与所述电路舱的连接处设置有第四密封圈。
6.根据权利要求5所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述输出装置包括光纤放大器,所述发射光纤以及所述接收光纤通过光回路与所述光纤放大器连接,所述光纤放大器通过光纤放大器支架安装于所述电路舱后盖上,所述光纤放大器连接有水密件,所述水密件安装于所述电路舱后盖上,所述光纤放大器能够计算出所述光回路中的浊度数据并将所述浊度数据以电压模拟量的方式通过所述水密件向外部输出。
7.根据权利要求6所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:所述输出装置还包括电压转RS485模块,所述电压转RS485模块安装于所述光纤放大器支架上;所述电压转RS485模块与所述水密件连接,所述电压转RS485模块能够将所述电压模拟量转换成RS485信号并通过所述水密件向外部以总线方式输出。
8.根据权利要求1所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置,其特征在于:还包括广角摄像头和照明灯,所述广角摄像头斜向下方布置或者正对于多个所述浊度传感器的中间布置;所述照明灯安装在所述广角摄像头的侧面;所述广角摄像头和所述照明灯通过水密缆与所述主控舱连接。
9.一种基于如权利要求1-8任一项所述的基于对射光纤式浊度传感器的泥浆液面识别装置的识别方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、将安装好的所述泥浆液面识别装置布放在需要监测泥浆液面的位置;
步骤二、等待泥浆扩散点开始扩散出泥浆并逐渐上升,所述浊度传感器序列附近浊度开始自下而上逐渐增加;
步骤三、当某个所述浊度传感器的输出浊度值从较低值新增加到设定的阈值时,则判定泥浆扩散至该所述浊度传感器所在的液位;
步骤四、当检测到的浊度值不满足位于上方的所述浊度传感器检测到的浊度值小于等于位于其下方所述浊度传感器检测到的浊度值时,所述主控舱向甲板上位机发送异常报警信号,操作人员通过广角摄像头观察是否有异常状况。
10.根据权利要求9所述的识别方法,其特征在于:所述步骤四中,操作人员通过所述广角摄像头查看泥浆上涌过程中是否有异常的乱流;
如果有异常的乱流,说明所述泥浆液面识别装置工作正常,乱流导致了异常数据,操作人员能够手动清除异常且由人工干预进行判断;
如果没有异常的乱流,则说明所述泥浆液面识别装置工作异常,需要对所述泥浆液面识别装置进行检查。
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Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2625888Y (zh) * | 2003-07-23 | 2004-07-14 | 路建乡 | 一种检测液体透明度的光纤探头 |
CN201166261Y (zh) * | 2008-02-18 | 2008-12-17 | 苏州斯派特光电技术有限公司 | 一种检测透明液体断流的光纤探头 |
CN101539449A (zh) * | 2009-04-30 | 2009-09-23 | 东北大学 | 一种使用光纤式光电液位开关测量液位的方法及其装置 |
CN104089682A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-08 | 厦门大学 | 一种液位检测装置及其检测方法 |
CN104596990A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-06 | 中国农业大学 | 双通道光纤浊度测量方法及传感器 |
CN104964727A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-10-07 | 华中科技大学 | 一种光纤点式液位传感器 |
CN106560711A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-04-12 | 浙江农林大学 | 饮用水水源监测预警系统及方法 |
CN107782873A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-09 | 陕西环珂生物科技有限公司 | 一种基于gsm通信的水质监测系统 |
CN107861437A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-30 | 广州大学华软软件学院 | 一种水质监测及水质异常处理系统 |
CN108519135A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种自动光纤对射式液体界面测定装置及其方法 |
CN109459553A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-12 | 陈立峰 | 一种水质监测传感器校准液循环使用方法及系统 |
CN209639762U (zh) * | 2019-04-20 | 2019-11-15 | 青岛鲁诚祥环境科技有限公司 | 一种海洋牧场水质综合监测报警装置 |
CN210690559U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-06-05 | 南昌工程学院 | 水质多参数在线监测系统 |
CN111619770A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 中科星图(深圳)数字技术产业研发中心有限公司 | 一种水下无人机及其控制方法 |
CN112113602A (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-22 | 上海欣诺通信技术股份有限公司 | 水环境监测设备及系统 |
CN212250007U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-12-29 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种海水中钻井液液面检测系统 |
-
2021
- 2021-10-27 CN CN202111255225.8A patent/CN113982565A/zh active Pending
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2625888Y (zh) * | 2003-07-23 | 2004-07-14 | 路建乡 | 一种检测液体透明度的光纤探头 |
CN201166261Y (zh) * | 2008-02-18 | 2008-12-17 | 苏州斯派特光电技术有限公司 | 一种检测透明液体断流的光纤探头 |
CN101539449A (zh) * | 2009-04-30 | 2009-09-23 | 东北大学 | 一种使用光纤式光电液位开关测量液位的方法及其装置 |
CN104089682A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-10-08 | 厦门大学 | 一种液位检测装置及其检测方法 |
CN104596990A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-06 | 中国农业大学 | 双通道光纤浊度测量方法及传感器 |
CN104964727A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-10-07 | 华中科技大学 | 一种光纤点式液位传感器 |
CN106560711A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-04-12 | 浙江农林大学 | 饮用水水源监测预警系统及方法 |
CN107782873A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-03-09 | 陕西环珂生物科技有限公司 | 一种基于gsm通信的水质监测系统 |
CN107861437A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-03-30 | 广州大学华软软件学院 | 一种水质监测及水质异常处理系统 |
CN108519135A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-09-11 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种自动光纤对射式液体界面测定装置及其方法 |
CN109459553A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-03-12 | 陈立峰 | 一种水质监测传感器校准液循环使用方法及系统 |
CN209639762U (zh) * | 2019-04-20 | 2019-11-15 | 青岛鲁诚祥环境科技有限公司 | 一种海洋牧场水质综合监测报警装置 |
CN112113602A (zh) * | 2019-06-21 | 2020-12-22 | 上海欣诺通信技术股份有限公司 | 水环境监测设备及系统 |
CN210690559U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-06-05 | 南昌工程学院 | 水质多参数在线监测系统 |
CN212250007U (zh) * | 2020-04-16 | 2020-12-29 | 中国地质科学院勘探技术研究所 | 一种海水中钻井液液面检测系统 |
CN111619770A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-04 | 中科星图(深圳)数字技术产业研发中心有限公司 | 一种水下无人机及其控制方法 |
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