专利名称：开放式感应光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤，尤其是一种开放式感应光纤，属于光纤感应领域。此种光纤能在长距离情况下与外间环境有繁密接触，此种接触能监测到应力、温度与化学反应。
背景技术：
对于结构应变的测量，传统上广泛采用的是应变片技术，这是一项非常成熟的技术，但是它的缺陷也是共知的。因为它提取的是电信号，因此很容易受到周围电磁场的干扰。再则，由于石油天然气管道短则几十公里，长则数百、上千公里，它对或者被埋在地下， 或者经过气候恶劣的无人区，地下潮湿的环境，以及周围环境湿度、温度的无常变化都对应变片采集的电信号产生极大的干扰，甚至提供错误的信息。更糟的是，应变片只有一厘米左右长(称为“点”式传感器)，它只能探测极其狭窄一段油气管道的应变变化，相对于数百、上千公里的油气管道，要么只探测少数几段油气管道，而漏掉绝大多数油气管道的检测；要么安装成千上万个应变片，这在经济上会极其昂贵，技术上也不可行。伴随着光纤通信技术的发展，光纤传感器技术也应运而生。光纤传感器区别于应变片技术的显著特点之一是光纤传感器提取的是光信号，这样光纤传感器就不会受到周围电磁场的干扰。因为光信号是被约束在光纤内传输，这样周围恶劣环境不仅不是干扰，光纤传感器倒可以将周围环境变化引起的石油天然气管道上的温度和应变变化检测出来。现有光纤由于它的偏小的直径、强度与它的脆弱性，无法把此种光纤铺置在长距离的管道中，或是在山坡、水坝的墙中。现有的光纤是用作传达通讯信号到接收器，此种光纤的外面是包上聚酯、尼龙、橡胶或外加金属外套，此种用作通讯设备的光纤，主要的考虑是干扰、防热、防潮受损或断裂，然而用作检测的光纤主要考虑是与外界的接触，还有光纤必需要在应用环境下拉直，在此种有张力的情况下，光纤能察觉应力、温度与化学反应的变化。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种开放式感应光纤，能够克服光纤外的外套对环境变化检测的影响，
按照本发明提供的技术方案，所述开放式感应光纤，包括用于检测环境应变变化的光纤，其特征是所述光纤外套呈中空管状，在光纤外套的管壁上沿轴向设有开口，所述开口与所述光纤外套的内腔连通；所述光纤由若干个定位件固定在光纤外套的内腔内。所述定位件包括位于定位件轴向中心的用于定位光纤的第一定位结构，及便于将光纤放入第一定位结构内的导向结构，以及位于定位件边缘的用于将定位件定位在光纤外套内的第二定位结构。所述第一定位结构为孔型结构；所述导向结构为槽型结构；所述孔型结构与槽型结构均沿定位件的轴向敷设。
所述第二定位结构为设置于定位件的周向表面的定位面。所述定位面为环形定位面。所述定位面大致与光纤外套的内壁吻合。所述定位件为柱形定位件，在柱形定位件的中心设有用于放置光纤的定位孔，在柱形定位件上设有连通定位孔与外界的轴向开口。所述定位件采用羊毛纤维、棉纤维、羊毛与棉的混纺纤维、橡胶或塑胶材料制成。 所述光纤外套采用不锈钢、碳钢、铜、铜合金、铅或铅合金制成。本发明能够避免光纤外的外套对环境变化检测的影响，可以准确的检测环境的应力变化、温度的改变以及气体在管道中的积累，防止管道爆裂，以及气体或油在管道中的流失。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明的定位件的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体附图对本发明作进一步说明。如图广图2所示开放式感应光纤包括光纤1、光纤外套2、定位件3、定位孔4等本发明包括用于检测环境应变变化的光纤1，其特征是所述光纤外套2呈中空管状，
在光纤外套2的管壁上沿轴向设有开口 6，所述开口 6与所述光纤外套2的内腔连通；所述光纤1由若干个定位件3固定在光纤外套2的内腔内。所述定位件3包括位于定位件轴向中心的用于定位光纤1的第一定位结构，及便于将光纤1放入第一定位结构内的导向结构，以及位于定位件3边缘的用于将定位件3定位在光纤外套2内的第二定位结构。所述第一定位结构为孔型结构；所述导向结构为槽型结构；所述孔型结构与槽型结构均沿定位件3的轴向敷设。所述第二定位结构为设置于定位件3的周向表面的定位面。所述定位面为环形定位面，所述定位面大致与光纤外套2的内壁吻合。或者如图2所示所述定位件3为柱形定位件，在柱形定位件的中心设有用于放置光纤1的定位孔4，在柱形定位件上设有连通定位孔4与外界的轴向开口 5。所述定位件4可以采用羊毛纤维、棉纤维、羊毛与棉的混纺纤维、橡胶或塑胶材料制成。所述光纤外套2可以采用不锈钢、碳钢、铜、铜合金、铅或铅合金制成。本发明所述的开放式感应光纤采用具有开放式的光纤外套2，能够避免光纤外的套对环境变化检测的影响，可以准确的检测环境的应力变化、温度的改变。本发明所述的开放式感应光纤可用于检测油气管道的腐蚀、油气管道屈曲以及检测油气管道的人为破坏。 本发明所述的开放式感应光纤的空间检测精度低于5厘米，温度监测范围为-27(T80(TC， 应变监测范围为-29Γ3%，温度测量精度为士0. 1°C。
权利要求
1.一种开放式感应光纤，包括用于检测环境应变变化的光纤(1)，其特征是所述光纤外套(2)呈中空管状，在光纤外套(2)的管壁上沿轴向设有开口(6)，所述开口(6)与所述光纤外套(2)的内腔连通；所述光纤(1)由若干个定位件(3)固定在光纤外套(2)的内腔内。
2.如权利要求1所述的开放式感应光纤，其特征是所述定位件(3)包括位于定位件轴向中心的用于定位光纤(1)的第一定位结构，及便于将光纤(1)放入第一定位结构内的导向结构，以及位于定位件(3)边缘的用于将定位件(3)定位在光纤外套(2)内的第二定位结构。
3.如权利要求2所述的开放式感应光纤，其特征是所述第一定位结构为孔型结构；所述导向结构为槽型结构；所述孔型结构与槽型结构均沿定位件(3)的轴向敷设。
4.如权利要求2所述的开放式感应光纤，其特征是所述第二定位结构为设置于定位件(3)的周向表面的定位面。
5.如权利要求4所述的开放式感应光纤，其特征是所述定位面为环形定位面。
6.如权利要求4或5所述的开放式感应光纤，其特征是所述定位面大致与光纤外套 (2)的内壁吻合。
7.如权利要求1所述的开放式感应光纤，其特征是所述定位件(3)为柱形定位件，在柱形定位件的中心设有用于放置光纤(1)的定位孔(4)，在柱形定位件上设有连通定位孔 (4)与外界的轴向开口(5)。
8.如权利要求1所述的开放式感应光纤，其特征是所述定位件(4)采用羊毛纤维、棉纤维、羊毛与棉的混纺纤维、橡胶或塑胶材料制成。
9.如权利要求1所述的开放式感应光纤，其特征是所述光纤外套(2)采用不锈钢、碳钢、铜、铜合金、铅或铅合金制成。
全文摘要
本发明涉及一种开放式感应光纤。按照本发明提供的技术方案，所述开放式感应光纤，包括用于检测环境应变变化的光纤，其特征是所述光纤外套呈中空管状，在光纤外套的管壁上沿轴向设有开口，所述开口与所述光纤外套的内腔连通；所述光纤由若干个定位件固定在光纤外套的内腔内。本发明能够避免光纤外的外套对环境变化检测的影响，可以准确的检测环境的应力变化、温度的改变以及气体在管道中的积累，防止管道爆裂，以及气体或油在管道中的流失。
文档编号G02B6/44GK102243347SQ201110199779
公开日2011年11月16日 申请日期2011年7月16日 优先权日2011年7月16日
发明者刘锦旋, 沈亦震 申请人:无锡帝宝应用材料高科技有限公司