光纤流量传感器在石油领域中有什么作用和进展

　　光纤流量传感器主要用于石油行业中地表输油管道的流量测量及地下油井流量的测量， 提供石油生产和传输特性极其重要的参数。 文章结合石油生产的特殊工作环境， 介绍了目前应用具有很大潜力的 4 种光纤流量传感器， 阐述了它们的工作原理及技术特性， 探讨了光纤流量传感器在石油工业生产中的作用和可行性及发展方向。

　　众所周知，在石油领域中， 需要进行流量测量的场合很多 ，其中主要有地表输油管道的流量测量以及地下油井流量测量 ，流量是确定石油生产和传输特性极其重要的参数。由于在石油工业中被测流体成分和物理化学性质复杂 、流动状态多种多样 、再加上工作现场的条件有时十分恶劣 ，只有相对较少的一些流量传感器可以应用 。这些流量传感器的测量原理和测量方法各有其优缺点，其中光纤流量传感器与传统的其它流量传感器相比 ，具有测量灵敏度高 、动态测量范围大、耐高温高压 、抗电磁干扰能力强等优点 。正是这些优点使它在石油行业中将会获得长足的发展 。本文主要就目前和今后几种正在发展的光纤流量传感器进行分析 。

　　该传感器是出现最早的一类光纤流量传感器， 发展较为成熟。通过光学方法测量涡轮转速 ，从而获得流体流量。光纤涡轮流量传感器探头如图 1 所示。当流体驱动涡轮旋转时 ，涡轮上的反光转子周期性地将入射光纤的激光反射到出射光纤中 ， 再传输至光电探测器（或光电计数器），并经过模数转换，形成有规律的电脉冲信号 ，电脉冲信号的频率与涡轮的转速成一定比例 。再进行后期信号解析处理， 就可以推算出被测流体的流量 。

　　这种光纤涡轮流量传感器具有结构简单、应变量线性变化 、抗电磁干扰能力强 、有较大的量程比等优点 ，其技术相对成熟。但由于传感器机械磨损等因素， 寿命较短，并且对管道的压强造成一定影响。同时 ，由于机械结构设计方面的因素所限， 其测量动态范围不宽 ，测量精度很难得到提高 。