本实用新型涉及乳化液浓度检测
技术领域：
，尤其涉及一种乳化液浓度检测装置。
背景技术：
：我国煤矿井下液压支架和单体液压支柱广泛采用浓度为3％-5％的水包油型乳化液作为传动介质，乳化液中乳化油的质量百分比，即乳化液的浓度是评价乳化液性能的一个重要指标,对煤矿支护设备的寿命和使用性能影响很大。乳化液浓度过低时，会影响乳化液的抗硬水能力、稳定性、防锈性和润滑性，从而降低支护设备的寿命和使用性能；浓度过高时，不仅会增加费用，而且会降低乳化液的消泡能力和增大对橡胶密封材料的溶胀性。因此，乳化液浓度的合理性和稳定性日益成为评价煤炭生产效益的一个重要指标。煤矿生产需要一种能随时检测乳化液浓度的高精度实时监测仪器，并且根据实时测得的乳化液的浓度，决定加水或加乳化油，以保证乳化液箱中的乳化液的浓度在合理范围。技术实现要素：(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是解决现有技术中乳化液浓度检测精度低的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种乳化液浓度检测装置，包括光源、光纤芯以及光功率检测单元，所述光纤芯的两端分别通过传输光纤与所述光源以及光功率检测单元连接，所述光纤芯上设有至少一个环形弯曲部。根据本实用新型，还包括数据采集模块、微信号处理模块以及数据分析模块；所述数据采集模块与所述光功率检测单元连接，所述数据采集模块用于采集所述光功率检测单元输出的电信号；所述微信号处理模块用于接收所述数据采集模块的信号并将处理后的数据传递至所述数据分析模块；所述数据分析模块对数据进行分析得到所述乳化液浓度。根据本实用新型，所述微信号处理模块包括温度补偿单元。根据本实用新型，所述光源为半导体激光器。根据本实用新型，所述半导体激光器为850nm红光点状激光模组。根据本实用新型，所述光纤芯上设有3个环形弯曲部。根据本实用新型，所述光功率检测单元为手持式光功率检测仪。根据本实用新型，所述传输光纤的末端分别通过ST光纤耦合器与所述光源以及所述光功率检测单元连接。根据本实用新型，还包括保持架，所述保持架包括两个固定连接的空心杆，两根所述传输光纤分别套设于两个所述空心杆内，且两根所述传输光纤之间的环形弯曲部固定于所述保持架上。(三)有益效果本实用新型的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本实用新型提供的乳化液浓度检测装置通过光在光纤芯中传播时的弯曲损耗来计算乳化液的浓度，提高了乳化液浓度检测的精度，设置至少一个环形弯曲部增大了弯曲损耗，便于乳化液浓度的计算。附图说明图1是本实用新型实施例提供的乳化液浓度检测装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例提供的保持架的结构示意图。图中：1：光纤芯；2：传输光纤；3：光源；4：光功率检测单元；5：ST光纤耦合；6：保持架；7：熔接段。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型实施例提供的一种乳化液浓度检测装置，包括光源3、光纤芯1以及光功率检测单元4，光纤芯1的两端分别通过传输光纤2与光源3以及光功率检测单元4连接，光纤芯1上设有至少一个环形弯曲部，优选地，本实施例中光纤芯1上设有3个环形弯曲部。具体地，本实施例中的光纤芯1与传输光纤2由一根带有包层的光纤剪断后将其中一段光纤的部分光纤包层剥离露出光纤芯1，并将剪断部分进行熔接，如图1中所示的熔接段7，得到裸露光纤芯1的两端为传输光纤2的检测光纤。现有技术中已知乳化液的浓度与其折射率之间存在固定的对应关系，因此，得到乳化液的折射率即可通过查表法或插值法反查出乳化液的浓度。使用本实用新型提供的乳化液浓度检测装置检测时，将光纤芯1浸入乳化液中，通过对比光源3的光输入功率以及光功率检测单元4检测到的光输出功率，得到光纤芯1的弯曲损耗，并根据多模光纤宏弯损耗的计算公式来反算出乳化液的折射率。多模光纤宏弯损耗的计算公式为：α=T2Rexp(2Wa-2W33β2R)T=2ak2/(evπWV2)k2=n12k02-β2W2=β2-n22k02V2=a2k02(n12-n22)k0=2π/λ]]>式中：α为光纤弯曲功率衰减系数，Np/km，1Np＝8.67dB；a为纤芯半径；β为传播常数；k0为自由空间的波数；λ为入射光波长；n1、n2分别为光纤纤芯和包层折射率(即乳化液的折射率)；ev为与模式的阶数v有关的常数。本实用新型提供的乳化液浓度检测装置通过光在光纤芯1中传播时的弯曲损耗来计算乳化液的浓度，提高了乳化液浓度检测的精度，设置至少一个环形弯曲部增大了弯曲损耗，便于乳化液浓度的计算。进一步地，本实施例中的乳化液浓度检测装置还包括数据采集模块、微信号处理模块以及数据分析模块；数据采集模块与光功率检测单元4连接，数据采集模块用于采集光功率检测单元4输出的电信号；微信号处理模块用于接收数据采集模块的信号并将处理后的数据传递至数据分析模块；数据分析模块对数据进行分析得到乳化液浓度。通过设置的数据采集模块、微信号处理模块以及数据分析模块可以实现自动检测乳化液的浓度，检测速度快、使用方便。优选地，微信号处理模块还包括温度补偿单元，设置温度补偿单元可以消除温度对乳化液折射率的影响，有利于提高乳化液浓度检测的精度。进一步地，本实施例中的光源3为半导体激光器。优选地，本实施例中半导体激光器为850nm红光点状激光模组。进一步地，本实施例中光功率检测单元4为手持式光功率检测仪。将光功率检测单元4设置为手持式光功率检测仪便于随时取用该乳化液浓度检测装置，通过得到的光功率数据进一步来计算乳化液的浓度。进一步地，本实施例中传输光纤2的末端分别通过ST光纤耦合器5与光源3以及光功率检测单元4连接。ST光纤耦合器5常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。采用ST光纤耦合器5连接传输光纤2与光源3以及传输光纤2与光功率检测单元4，连接方式简单可靠。进一步地，本实施例中乳化液浓度检测装置还包括保持架6，保持架6包括两个固定连接的空心杆，环形弯曲部两端的两根传输光纤2分别套设于两个空心杆内，且环形弯曲部固定于保持架6上。如图1和图2所示，保持架6的两个空心杆之间通过横梁固定连接。环形弯曲部在图1中所示的A、B两点固定，保持其直径不变，具体地，可以通过胶带粘接或卡钩的方式进行固定，固定方式并不作具体限定。使用时将乳化液浓度检测装置的保持架6设有环形弯曲部的一端浸入待测乳化液中即可。由于设置有保持架6，光纤芯1上环形弯曲部的形状可以保持不变，便于测量光纤芯1的宏弯损耗。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3