[发明专利]局部弯曲导流的光纤法珀式流量测试方法

摘要

本发明公开了一种局部弯曲导流的光纤法珀式流量测试方法：局部弯曲导流的光纤法珀式流量测试装置与被测管道连接，在圆弧型管段的外侧和内侧形成高压力集中区和低压力集中区；高压端光纤法珀压力传感器和低压端光纤法珀压力传感器分别感应测试管中部圆弧型管段的高压力信号和低压力信号；第一线阵CCD相机接收来自第一光学信号解调系统的空间低相干干涉图样，转化为高压端电信号，第二线阵CCD相机接收来自第二光学信号解调系统的空间低相干干涉图样，转化为低压端电信号；高压端电信号和低压端电信号均输送到数据处理单元。本发明解决了温度对压力式流量测试的交叉敏感问题，提高了流量测试精度。

主权项

1.一种局部弯曲导流的光纤法珀式流量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将局部弯曲导流的光纤法珀式流量测试装置与被测管道连接，打开第一光源和第二光源，流体流过测试管中部圆弧型管段时，在圆弧型管段的外侧和内侧形成高压力集中区和低压力集中区；/n(2)高压端光纤法珀压力传感器和低压端光纤法珀压力传感器分别感应测试管中部圆弧型管段的高压力信号和低压力信号，高压力信号和低压力信号分别直接作用于高压端光纤法珀压力传感器膜片和低压端光纤法珀压力传感器膜片，导致其法珀腔长度均发生变化，高压力信息和低压力信息均隐含在各自的反射光信号变化的光程差中；/n(3)高压端的反射光信号通过第一环形器输入到第一光学信号解调系统，所述低压端的反射光信号通过第二环形器输入到第二光学信号解调系统，第一光学信号解调系统和第二光学信号解调系统将分别含有不同光程差信息的反射光信号解调为空间低相干干涉图样；/n(4)第一线阵CCD相机接收来自第一光学信号解调系统的空间低相干干涉图样，并将其转化为高压端电信号，第二线阵CCD相机接收来自第二光学信号解调系统的空间低相干干涉图样，并将其转化为低压端电信号；/n(5)高压端电信号和低压端电信号均通过信号调理采集电路输送到数据处理单元，首先求出高低压端绝对相位差Δα_s，然后根据公式求出高低压端绝对压力差ΔP，其中，E为膜片材料特性弹性模量，D为膜片直径，l为膜片厚度，v为泊松比，k_s为s点波数；最后根据强制旋流理论计算得到被测管道内的流体流量Q，其中，β为修正系数，R为测试管中部圆弧型管段的曲率半径，A为测试管中部圆弧型管段的内径，ρ为流体密度。/n