今天為大家介紹一項國家發明授權專利——一種膏體輸送管道的流量計量裝置。該專利由河北工程大學申請，并于2016年12月14日獲得授權公告。

內容說明

本實用新型屬于煤炭矸石充填輸送管道的流量計量裝置，尤其涉及一種膏體輸送管道的流量計量裝置。

發明背景

目前充填管道的流量計量的方法主要是放射性元素檢測的方法。此方法由于具有放射性，存在對地下充填環境以及工作人員的身體健康的威脅，在大范圍推廣具有局限性。其他流量檢測方法處于試驗研究階段尚不成熟，需要一種可行的、價格低廉、能大范圍應用于充填系統的流量檢測裝置。

發明內容

現有的充填管道流量的計量裝置對安裝環境要求較高，一般的測量裝置對安裝要求比較苛刻，使得輸送管道流量計量精度無法得到保證；同時他們在使用中存在局限性和不通用性。

本裝置運用輸送管道的流量對光的多普效應，根據光在光纖中傳播時的多普勒頻移差，對管道的流量進行計量。本方法具有測量精度高、誤差小的特點，能夠實現矸石膏體輸送管道的流量計量。根據光學多普勒頻移原理。當相對膏體靜止的光源發出的入射光射入流動的膏體時，光在傳播過程中會與固體顆粒相遇，因為光源和散射粒子之間存在相對運動，粒子接收到的光將發生第一次頻移；與此同時，每個膏體都將成為散射中心，光會被膏體粒子散射，探測器相對與膏體管靜止，接收到的散射光發生第二次頻移。

一種膏體輸送管道的流量計量裝置主要由激光器、光纖、耦合器、發射探頭、接收探頭、光電檢測電路、電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元組成；激光器連接耦合器1輸入端，耦合器1的兩個輸出端分別與發射探頭及耦合器2輸入端連接，耦合器2的兩個輸出端分別連接接收探頭及光電檢測電路，光電檢測電路后依次連接有電壓放大電路、低頻濾波電路、模數轉換器和頻譜分析單元。

傳感器的主要的工作原理為激光器發出激光分為兩路，其中一路通過發射探頭經管道內光纖被接收探頭接收，接收到的為載有膏體流量信息的光信號，光信號經過光電探測器PIN將光信號轉化為光電流；微弱的光電流經光電檢測電路轉化為電壓，并經電壓放大電路將其放大；將前一級的電壓放大到伏級；通過低頻濾波電路過濾掉電路中存在的高頻干擾信號和噪聲；信號經過模數轉換器轉化為數字信號；最后通過頻譜分析單元對信號進行處理，得到頻率信息，最后計算出充填管道流量。

本裝置具有很好的通用性，可適用于所有的煤礦充填輸送管道的流量計量，具有能夠對流量實時監測、精度高、安裝方便的優點。將本裝置應用于充填管道能對充填流量進行精確計量。