[实用新型]一种石油分离温度传感器

说明书

技术领域

发明属于光纤传感技术领域，涉及一种石油分离温度传感器。

背景技术

在石油分离过程中，特别是稠油和特稠油的分离，需要对分离过程进行全过程的实时动态监测。目前，现场使用的主要是热电偶测温的方式。但是，特别在高温条件下，传统方法存在以下缺点：数据采集的测量精度较低，实时性差，信号传输距离短，测量的温度范围小，耐腐蚀性能较差。

高双折射的光子晶体光纤(highly birefringent photonic crystal fiber，HiBi-PCF)传感器与传统传感器相比具有灵敏度高、实时性好、信号传输距离长、测量的温度范围大、抗强电磁干扰等优点。此外，HiBi-PCF只由一种物质构成，所以HiBi-PCF具有极高的温度稳定性，安全可靠。目前，基于HiBi-PCF-FLM的传感器已有较广泛的应用，但是对于基于高双折射光子晶体光纤的石油分离温度传感器还没有被人们注意、开发研究较少。

发明内容

本发明之目的：本发明之目的是针对现有技术之不足，提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的石油分离温度传感器。

为了实现上述本发明目的，拟采用以下技术：

本发明的特征在于：3-dB耦合器一侧的两个端口分别与DFB激光器以及光功率计光纤连接，3-dB耦合器另一侧的两个端口分别与偏振控制器的一端以及HiBi-PCF的一端光纤连接，偏振控制器的另一端与HiBi-PCF的另一端光纤连接。HiBi-PCF外层涂覆有防腐蚀材料。HiBi-PCF内部浇注有温度敏感性液体。

本发明的最大特点：

HiBi-PCF-FLM内两束相向传输的光的相位差对温度变化非常敏感，经过3-dB耦合器的干涉作用，温度的微小变化就能引起HiBi-PCF-FLM干涉谱的较大漂移，并且抗干扰能力强，安全可靠。HiBi-PCF外层涂覆有防腐蚀材料，避免了传感器被腐蚀。光子晶体光纤在灌注温度敏感性液体后，对温度灵敏度较高。DFB激光器及光功率计的使用，取代了价格昂贵的宽带光源及光谱仪，使得成本大大降低。本发明数据采集的精度高，温度范围大，实时性好，信号传输距离长，耐腐蚀性能好，响应快，成本低，大大增强了石油分离温度传感器的实用性。

附图说明

附图1示意了本发明的结构，附图2为HiBi-PCF的剖面图。

1：DFB激光器；2：3-dB耦合器；3：偏振控制器；4：HiBi-PCF；5：光功率计；6：防腐蚀材料；7：温度敏感型液体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如附图所示，3-dB耦合器2一侧的两个端口分别与DFB激光器1以及光功率计5光纤连接，3-dB耦合器2另一侧的两个端口分别与偏振控制器3的一端以及HiBi-PCF 4的一端光纤连接，偏振控制器3的另一端与HiBi-PCF 4的另一端光纤连接。HiBi-PCF 4外层涂覆有防腐蚀材料6，HiBi-PCF 4内部浇注有温度敏感性液体7。

温度敏感性液体7取材于酒精。防腐蚀材料6取材于PEEK(聚醚醚酮树脂)。

发明装置能够实现高灵敏度温度测量的关键技术为：所使用的光子晶体光纤在灌注温度敏感性液体7后能达到较高的双折射效果；光纤环镜中两束相向传输的光的相位差对温度变化比较敏感，经过光纤环镜输出谱的干涉作用，能带来损耗峰的较大漂移，从而提高温度测量的灵敏度。DFB激光器1产生的DFB激光为一个窄带光，当以DFB激光作为入射光时，谐振波谷的移动可通过检测DFB激光波长的光强度变化来反映，最终实时地得到石油分离时的温度。