基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法与流程

文档序号:21645943发布日期:2020-07-29 02:59阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征在于基于如下所述的检测系统,该系统包括:

折射率检测单元、温度检测单元、湿度检测单元、外部探头以及计算单元;

所述的外部探头包括:

无源的光纤气室、无源干涉探头以及光纤光栅;

检测过程如下:

-获取温度、湿度、压力及空气中co2的含量;

-根据edlen公式,计算空气折射率是温度、湿度、压力及空气中co2含量的函数,针对这四个参数进行修正,最终得到当前原油挥发气体浓度数值,完成检测。

2.根据权利要求1所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征在于:

激光通过环形器进入中心波长为1550nm的光纤光栅,光栅返回来的光进入环形器到达光电探测端pd,pd将反射光转化为电流,通过对pd电流值的分析计算得出光栅中心波长的变化量,进而测量出光栅所处位置的温度。

3.根据权利要求1所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于:

所述的激光光源包括:通过光纤照射无源光纤气室的第一激光器以及通过耦合器分别照射干涉光路和光纤光栅温度传感器的第二激光器。

4.根据权利要求3所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于光纤光栅温度传感器包括光纤环形器、光电接收器,数据处理模块;

所述的第二激光器发射的激光通过所述的光纤环形器进入光纤光栅,光栅返回光进入环形器进入光电接收器转化为电流,通过对电流值的分析计算得出光栅中心波长的变化量,进而测量出光栅所处位置的温度。

5.根据权利要求4所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于浓度计算方法如下:

定义:修正后浓度p1、当前温度t、当前湿度q、未修正浓度p、基准温度t0、基准湿度q0;

系统使用前进行初始化,初始化期间记录基准温度和基准湿度。

浓度修正算法如下:

p1=(q-q0)*a+(t-t0)*b+p

a为湿度修正因数,b为温度修正因数,ab参数在初始化过程中进行设置。

6.根据权利要求4所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于所述的探头还包括:

光纤分路器,外部入射光源经由该光纤分路器1,分为至少2束,进入气体检测回路和参考回路;

所述的检测回路,至少包括发射准直器、接收准直器、以及位于两准直器之间的开放型气体检测区域;

所述的参考回路,至少包括发射准直器、接收准直器、以及位于所述发射准直器和接收准直器之间的开放型参考区域。

7.根据权利要求6所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于:

所述的检测回路中还具有回路光纤分路器,将输入的光纤分为检测光纤和对照光纤;

所述的检测光纤与一发射准直器连接,发射准直器照射所述的开放型气体检测区域,由一接收准直器接收后,由一接收光纤传到至检测回路的末端光纤分路器;

所述的回路光纤分路器通过对照光纤与所述的末端光纤分路器连接。

8.根据权利要求7所述的基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征还在于:所述的参考回路中还具有回路光纤分路器,将输入的光纤分为参考光纤和对照光纤;

所述的参考光纤与一发射准直器连接,发射准直器照射所述的开放型参考区域,由一接收准直器接收后经光纤传递至参考回路的末端光纤分路器。


技术总结
本发明公开了一种基于气体折射率比较技术的原油挥发气检测方法,其特征在于基于如下所述的检测系统,该系统包括:折射率检测单元、温度检测单元、湿度检测单元、外部探头以及计算单元;所述的外部探头包括:无源的光纤气室、无源干涉探头以及光纤光栅;检测过程如下:‑获取温度、湿度、压力及空气中CO2的含量;‑根据Fdlen公式,计算空气折射率是温度、湿度、压力及空气中CO2含量的函数,针对这四个参数进行修正,最终得到当前原油挥发气体浓度数值,完成检测。

技术研发人员:杨炳雄;丁克勤;李雷;陈光;张继旺
受保护的技术使用者:大连市艾科微波光电子工程研究有限公司;南京航空航天大学
技术研发日:2020.05.20
技术公布日:2020.07.28
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