一种通过形变进行定位的温度传感光缆的制作方法

文档序号:11421279阅读:237来源:国知局

本实用新型涉及一种光缆,尤其涉及一种通过形变进行定位的温度传感光缆。



背景技术:

随着光纤传感技术的发展,温度传感光缆在工程中被大量应用,如利用线路中光纤光信号的各种特性变化作为感测方式,利用光缆作为传感原件的温度检测系统具有稳定性高、使用寿命长、耐环境能力强、测量距离长等优势。但现有的温度传感光缆存在很多缺陷:

(1)现有的温度传感光缆大多采用布里渊分析方法解调光信号畸变,从而分析温度变化,这种方法需要特制解调器,造价昂贵。

(2)现有的温度传感光缆测量温度异常点的精度不高,敷设距离越长测量精度越低。导致发现异常后为找到异常点开挖范围大,浪费人力物力。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本实用新型公开了一种通过形变进行定位的温度传感光缆,提供一种可直接利用OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,光时域反射仪)测试设备检测温度变化、结构简单、尺寸较小、方便施工且高精度的温度传感光缆,并且还可以具有带有防鼠功能。

一种通过形变进行定位的温度传感光缆,其包括从内到外依次排列的缆芯和外护套,所述缆芯包括紧套光纤、形状记忆合金线和内护层,所述紧套光纤与形状记忆合金线轴向并列设置,所述内护层包裹在紧套光纤、形状记忆合金线的外表面上。即所述内护层与紧套光纤、形状记忆合金线形成紧密连接。其中,所述外护套用于保护缆芯不受磨损和日晒。所述内护层用于保持光缆圆整度和保持缆芯紧致。所述紧套光纤用于传输光信号。所述形状记忆合金线还用于支撑光缆轴向形状。此技术方案可以利用通过温度变化导致光缆形变从而监测光传输信号畸变的测温光缆。

具体的工作原理为:当此种温度传感光缆所处的环境温度升高或降低超过形状记忆合金线的预处理温度区间时,该段光缆的形状记忆合金线将发生方向相异的曲挠形变,由于此光缆的缆芯结构紧致、光缆外径小且光缆无其他支撑元件,形状记忆合金线的变形将致使光缆变形和光纤受力。所述形状记忆合金线的变形超过一定程度时,光信号受变形影响弯曲损耗将增大或产生纤应变变化,依此实现温度传感。形状记忆合金线的变形程度、变形方向和速率与温度的异常程度、升降方向和变化速率相对应,通过测量可以精确判断温度异常点的位置、异常程度等信息。

作为本实用新型的进一步改进,所述形状记忆合金线的预设形状为直线,所述形状记忆合金线的变形温度应预处理成常温区间外,温度过高、过低时,所述形状记忆合金线的变形方向应预处理成相反方向,即由于光纤与形状记忆合金线在光缆的内部左右放置,可使升温时光纤受拉伸,降温时光纤受压缩,且变形程度随温度变化逐渐增大,光缆应在敷设时通过盘绕方式留有一定余量用于变形释放和收紧。

作为本实用新型的进一步改进,所述内护层与紧套光纤的紧套层材料相同。由于内护层材料与紧套光纤的紧套层材料相同,在挤出内护层材料时会与紧套光纤粘连,使缆芯结构紧致,若缆芯产生变形则变形的统一度较高。

作为本实用新型的进一步改进,所述紧套光纤、形状记忆合金线和内护层采用一体挤出成型。

作为本实用新型的进一步改进,所述紧套光纤、形状记忆合金线之间留有间隙。

作为本实用新型的进一步改进,所述形状记忆合金线的外径为0.6~2.0mm。

作为本实用新型的进一步改进,所述的形状记忆合金线为具有全程记忆效应的形状记忆合金线。采用此技术方案,使光缆可长时间多次使用。

作为本实用新型的进一步改进,所述缆芯和外护套之间还设有防鼠层。所述防鼠层不仅具有防鼠功能,还可以用于承受部分拉力。

作为本实用新型的进一步改进,所述防鼠层采用玻璃纱包覆。防鼠层采用玻璃纱包覆,既加强了光缆的拉伸性能也增强了光缆的柔软度。

作为本实用新型的进一步改进,所述通过形变进行定位的温度传感光缆的外径不大于8mm。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

第一,采用本实用新型的技术方案,该光缆能够精确定位温度变化点,能够多次重复使用,使用寿命长,监测到温度变化后的响应速度快,传感距离长,光缆尺寸小,拉伸性能优良;并且还可以具有防鼠功能,能够在煤矿、油井、石油管道、燃气管道项目的温度异常监控系统中得到广泛应用。

第二,采用本实用新型的技术方案,采用与紧套光纤紧套层材料相同的内护层,由于内护层材料与紧套光纤的紧套层材料相同,在挤出内护层材料时会与紧套光纤粘连,使缆芯结构紧致,若缆芯产生变形则变形的统一度较高。

附图说明

图1是本实用新型的一种通过形变进行定位的温度传感光缆的截面结构示意图。

附图标记包括:1-缆芯,2-防鼠层,3-外护套,11-紧套光纤,12-形状记忆合金线,13-内护层。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示,一种通过形变进行定位的温度传感光缆,其包括从内到外依次排列的缆芯1、防鼠层2和外护套3;所述缆芯1包括用于传输光信号的紧套光纤11、用于支撑光缆轴向形状的形状记忆合金线12、用于保持光缆圆整度和保持缆芯1紧致的内护层13;所述防鼠层2用于承受部分拉力及拥有防鼠功能,所述防鼠层2为玻璃纱防鼠层2;所述外护套3用于保护缆芯1不受磨损、日晒等因素的影响。所述紧套光纤11与形状记忆合金线12轴向并列设置,所述内护层13包裹在紧套光纤11、形状记忆合金线12的外表面上。所述内护层13与紧套光纤11的紧套层材料相同。所述紧套光纤11、形状记忆合金线12和内护层13采用一体挤出成型。

优选的,所述形状记忆合金线12的外径为0.6~2.0mm。

优选的所述的形状记忆合金线12为具有全程记忆效应的形状记忆合金线12。

优选的,所述通过形变进行定位的温度传感光缆的外径不大于8mm。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式,并非以此限定本实用新型的具体实施范围,本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式,凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

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