[发明专利]一种用于输油管道内油品检测的光学装置

说明书

本发明提供了一种用于输油管道内油品检测的光学装置，包括半球透镜、光输入端光纤头、输出端光纤头和光纤光缆，所述半球透镜前面设有反射膜，光输入端光纤头和输出端光纤头周围设有光纤端头固定夹具，光输入端光纤头、输出端光纤头和光纤端头固定夹具的端面保证在同一平面内，光输入端光纤头和输出端光纤头一端和半球透镜固定连接，光输入端光纤头和输出端光纤头另外一端设有光纤光缆。本发明提供的一种用于输油管道内油品检测的光学装置，实现了油品检测时间短、准确度高、成本低、环境宽容度大、实时检测、免维护等功能，结构简单，检测效利高，而且多级粘接工艺，使得光学装置结构稳定不易损坏。

技术领域

本发明属于光电检测领域，具体涉及一种能够实时检测输油管道内部输送产品类别的装置。

背景技术

管道输油技术具有运量大、运输成本低、经济效益好、土地利用率高、安全可靠、运输能源消耗少、可以适应各种复杂地形、地貌和气候条件等优点，是目前最重要的油品运输手段。最初每条成品油输油管道只输送一种油品，输送工艺比较简单，油品质量有保证，但这种方式效率很低，运行成本高，不能充分发挥管道输送的优势。因此，经过改进后，目前的成品油管道都采用顺序输送方法，在同一条管道内按一定时间顺序和批量连续输送不同种类的油品。采用连续输油工作方式，一定会造成不同油品之间的混叠，形成混油段，而混油的部分和成品油的物理和化学特性不同，不能使用，因此，必须要准确快速的测量出混油段，以及确定各个输油时间段内的油品，确保运送到目的地的成品油的质量。

由此看来，输油管道内油品类别检测技术是油品管道运输中一项非常重要的环节，是混油段检测和油品切割控制的必备条件，是成品油管道技术发展的关键技术。目前油品的检测方法主要包括密度法、示踪法、放射法、电容检测法、光谱色谱检测法等。密度法通过测量管道内油品的密度来获得油品参数，但该方法不能有效的检测检测出当密度差别小的油品。示踪法预先将不同的示踪剂溶解油品界面处，通过检测仪器对示踪剂进行检测，获得混油段位置，该方法不能用于荧光性强的油品。放射在将放射性溶液加入到油品界面中，混油段中放射性强，通过检测放射强度就可以确定油品的界面，该方法具有放射性，会损害人员健康。电容法通过测量油品的介电常数来检测油品，该方法受温度影响较大，测量精度较差。光谱分析法，通过油品的吸收光谱进行测量获得油品参数，该方法检测时间长、环境要求高，不太适合户外应用。

目前的油品测量方法都不能同时实现油品检测时间短、准确度高、成本低、环境宽容度大、实时检测、免维护等实际需求，需要这一种全新的方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中不能同时实现油品检测时间短、准确度高、成本低、环境宽容度大、实时检测、免维护等的技术问题。本发明采用光学方法能够一次性解决输油管内油品检测的检测时间长、准确度低、成本高、不能实时检测、维护难度大的难题，实现油品的快速准确测量。本发明核心原理基于光在不同介质界面反射和介质折射率相关，不同油品具有不同的折射率，因此在光学界面上具有不同的反射率，通过测量反射光强就能够获得油品的折射率，从而获得油品的参数。原则上透镜折射率需要大于待测油品折射率，选择折射率尽可能高的玻璃更有利于提高检测分辨率，但是经过实验发现折射率提高会导致稳定性下降，测量的宽容度降低，因此，也不能选择过高的折射率，为了解决这组矛盾，本发明对透镜表面镀了一层反射膜，既保证激光信号的反射稳定性，也提高了透镜的折射率。

本发明提供了一种用于输油管道内油品检测的光学装置，包括半球透镜、光输入端光纤头、输出端光纤头和光纤光缆，所述半球透镜前面设有反射膜，光输入端光纤头和输出端光纤头周围设有光纤端头固定夹具，光输入端光纤头、输出端光纤头和光纤端头固定夹具的端面保证在同一平面内，光输入端光纤头和输出端光纤头一端和半球透镜固定连接，光输入端光纤头和输出端光纤头另外一端设有光纤光缆。

本发明中，光纤光缆远离半球透镜的一端设有FC接头、SC接头或ST接头。

本发明中，光输入端光纤头和输出端光纤头与光纤端头固定夹具之间设有光学胶。