/水平井中狹小空間內對油氣水三相流持氣率和持水率進行實時在線測量，也可用于氣液兩相流的空隙率的實時在線測量，同時也用于液面檢測。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器結構示意圖；
[0021]圖2是本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器光纖傳感器光路結構圖；
[0022]圖3是本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器集束型光纖耦合器結構示意圖，a為光纖束軸截面分布圖，b為光纖束橫截面分布圖；
[0023]圖4是本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器截面結構圖。
【具體實施方式】
[0024]結合附圖和實施對本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器加以說明:
[0025]在圖1中，本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器主要由光纖敏感探頭1、光纖耦合器2、電導敏感探頭4、透鏡5、光源6、光探測器7以及不銹鋼密封套管8構成。其中光纖敏感探頭1、光纖耦合器2被封裝在不銹鋼或軟性耐腐蝕的保護套管3內，電導敏感探頭4、透鏡5、光源6和光探測器7被封裝在不銹鋼密封筒8內。9、10、11和12為輸入輸出電纜，其中9為光纖供電線，10為光纖信號線，11為電導供電及信號線，12為接地端。電導供電線11和不銹鋼密封筒8相連，使得電導敏感探頭4、不銹鋼密封筒8和中間絕緣材料構成電導探針傳感器，采用不銹鋼材質保護套管3保護了光纖也增加了產品的機械強度，采用軟性耐腐蝕材質保護套管3增強了光纖敏探頭的柔韌性和靈活性，可方便隨意改變探針敏感頭的測量位置。
[0026]在圖2中，本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器光纖傳感器光路結構圖。光源6發(fā)出光線通過透鏡5光線匯聚經由光纖耦合器2傳輸至光纖敏感探頭I并與被測介質接觸，反射光線再經由光纖耦合器2被光探測器7接收。
[0027]在圖3中，本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器的集束型光纖耦合器2采用七根芯徑為100 μ m?300 μ m能量石英光纖13、14、15、16、17、18、19制作成光纖束；光纖束的軸截面分布結構，如圖3-a所不，其中六根能量石英光纖13、14、15、16、17、18與光源連接，另一根能量石英光纖19與光探測器連接；光纖束的橫截面分布結構，如圖3-b所示，其中能量石英光纖19位于橫截面中心位置，能量石英光纖13、14、15、16、17、18分布在能量石英光纖19周圍。
[0028]在圖4中，本實用新型一種光纖電導一體化探針傳感器的截面結構圖，不銹鋼密封套管8半徑R為2.5mm，光纖耦合器2半徑1*3為250 μ m?500 μ m，不銹鋼保護套管或軟性耐腐蝕套管3外半徑1*2為0.5mm?0.75mm，絕緣層厚度d #口 d 2為0.lmm-0.5mm，電導敏感探頭4半徑1"2為100 μ m?500 μ m。
【主權項】
1.一種光纖電導一體化探針傳感器，包括光纖敏感探頭、電導敏感探頭、光纖耦合器、光源、透鏡、光探測器和不銹鋼密封筒，其中光纖敏感探頭和耦合器被封裝在不銹鋼或軟性耐腐蝕材質的保護套管內，電導敏感探頭、光源、透鏡和光探測器被封裝在與保護套管連接的不銹鋼密封筒內。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述光纖敏感探頭的材質為藍寶石光纖，其直徑為600 μπι?800 μπι，敏感探頭尖端呈圓錐形或楔形，敏感探頭頂端夾角為25°?45°。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述電導敏感探頭作為電導探針傳感器的負極，其材質為不銹鋼針灸針，直徑為200 μ m?1000 μ m，敏感探頭尖端呈圓錐形。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述光纖耦合器為集束型光纖耦合器，采用七根芯徑為100 μ m?300 μ m能量石英光纖制作，其中六根能量石英光纖與光源連接，另一根能量石英光纖與光探測器連接，所述七根能量石英光纖透過光譜范圍為300nm?1800nm，數(shù)值孔徑為0.22，耐溫范圍為-190 °C?380 °C。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述光源和光探測器的耐溫范圍均為-55°?+125°，光源前加裝透鏡，光纖電導一體化探針傳感器整體耐溫范圍-55°?+125°，耐壓范圍O?30MPa。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述不銹鋼或軟性耐腐蝕材質保護套管的外徑為Imm?1.5mm，被封裝的所述光纖敏感探頭的頂端裸露部分長度為2mm?3mm。
7.根據(jù)權利要求1或3或6所述的一種光纖電導一體化探針傳感器，其特征是:所述不銹鋼或軟性耐腐蝕材質保護套管保護套管和電導敏感探頭經由絕緣防水膠與不銹鋼密封筒固定相連，所述不銹鋼密封筒作為電導探針傳感器外殼連接正極，不銹鋼密封筒外徑為5mm，被封裝的電導敏感探頭部分長度為Imm?3mm、表面涂有絕緣材料，電導敏感探頭頂端裸露部分的導通距離為20 μ m?400 μ m。
【專利摘要】本實用新型涉及一種光纖電導一體化探針傳感器，包括光纖敏感探頭、電導敏感探頭、光纖耦合器、光源、透鏡、光探測器和不銹鋼密封筒(電導探針傳感器外殼)，其中光纖敏感探頭和光纖耦合器被封裝在不銹鋼或軟性耐腐蝕材質保護套管內，電導敏感探頭、光源、透鏡和光探測器被封裝在與不銹鋼或軟性耐腐蝕材質保護套管連接的不銹鋼密封筒內。本實用新型具有響應靈敏度高、耐高壓高溫、耐腐蝕、防粘油污、結構精巧等特點，既可應用于石油生產測井垂直或水平井狹小空間內油氣水三相流相含率(包括持氣率和持水率)的在線實時測量，也可應用于氣液兩相流空隙率的在線實時測量，同時也可用于液面檢測等領域。
【IPC分類】E21B49-08, E21B47-047
【公開號】CN204476404
【申請?zhí)枴緾N201420538614
【發(fā)明人】孔令富, 孔維航, 李英偉, 劉興斌, 杜勝雪, 李雷, 解娜, 于莉娜, 佟連剛
【申請人】燕山大學
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年9月16日