专利名称：带传感控制电路的电热带的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电热带，具体涉及带有监测装置的电热带。
背景技术：
电热带按其结构型式可分为串联和并联两种，按其性能可分为恒功率和自限温两种。电热带在工业领域正在得到越来越广泛的应用，在建筑、钢铁、电力等行业的输送管线和储罐的保温、抗凝、防冻等领域普遍应用；尤其在石油化工行业的储油罐和长输管线上， 电热带具有明显优势。其不足之处在于电热带长度取决于被加热体的长度，有时距离很长，一旦某一点发生故障，很难准确判断故障点，若是埋地管线，难度就更大。如果不能准确判断故障点，就无法及时维修，导致整条电热带不能正常工作，造成被输送的介质凝固，给生产带来损失。
发明内容本发明的目的是提供一种带传感控制电路的电热带，以解决现有电热带不能准确判断故障点的缺陷。本发明的目的通过以下技术方案实现它包括电热带本体1、光纤5、内护套2、屏蔽层3和外护套4，所述光纤5沿电热带本体1的长度方向设置并与电热带本体 1相贴靠，在电热带本体1和光纤5外壁上由内到外依次包裹有内护套2、屏蔽层3和外护套4，它还包括PC机11、接口电路12、控制及信息处理电路13、驱动及编码电路14、信号高速采集电路15、探测电路16、半导体激光器17、分光镜18和探测器19 ；PC机11的一个通信端口连接在接口电路12的一个通信端，接口电路12的另一个通信端连接控制及信息处理电路13的一个通信端口，控制及信息处理电路13的控制信号输出端连接驱动及编码电路14的信号输入端，驱动及编码电路14的信号输出端连接半导体激光器17的控制信号输入端，半导体激光器17发出的激光信号入射到分光镜18的输入端，透射过分光镜18的信号进入光纤5的一端，从光纤5返回到分光镜18的激光信号反射至探测器19，探测器19的信号输出端连接探测电路16的信号输入端，探测电路16的信号输出端连接信号高速采集电路15的信号输入端，信号高速采集电路15的信号输出端连接控制及信息处理电路13的信号输入端。本发明的有益效果是本发明的光纤电热带，由于光纤与电热带平行设置，一旦电热带某一点发生故障，光纤会实时监测到温度变化，并将信号经控制及信息处理电路进行信息处理后上传至PC机上，从而准确报告故障点位置，以利于迅速组织维修，使电热带在最短时间内恢复正常工作，从而保证储油罐或长输管线内的介质处于液态。由于光纤具有强大的传输功能，半导体激光器通过分光镜向光纤发送不同的信号，由分光镜、探测器、信号高速采集电路接收返回的信号，再经控制及信息处理电路上传至PC机上，应用软件处理分析，还可以对被加热体内介质的压力、流量以及被加热体腐蚀程度等参数进行实时监测， 以保证介质安全输送。
图1是本发明的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是本发明传感控制电路的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1至图3具体说明本实施方式。它包括电热带本体 1、光纤5、内护套2、屏蔽层3和外护套4，所述光纤5沿电热带本体1的长度方向设置并与电热带本体1相贴靠，在电热带本体1和光纤5外壁上由内到外依次包裹有内护套2、屏蔽层3和外护套4，它还包括PC机11、接口电路12、控制及信息处理电路13、驱动及编码电路 14、信号高速采集电路15、探测电路16、半导体激光器17、分光镜18和探测器19 ；PC机11 的一个通信端口连接在接口电路12的一个通信端，接口电路12的另一个通信端连接控制及信息处理电路13的一个通信端口，控制及信息处理电路13的控制信号输出端连接驱动及编码电路14的信号输入端，驱动及编码电路14的信号输出端连接半导体激光器17的控制信号输入端，半导体激光器17发出的激光信号入射到分光镜18的输入端，透射过分光镜 18的信号进入光纤5的一端，从光纤5返回到分光镜18的激光信号反射至探测器19，探测器19的信号输出端连接探测电路16的信号输入端，探测电路16的信号输出端连接信号高速采集电路15的信号输入端，信号高速采集电路15的信号输出端连接控制及信息处理电路13的信号输入端。驱动及编码电路驱动半导体激光器，发出按一定规则编码的激光脉冲串；激光脉冲经分光镜耦合发射到与电热带平行设置的光纤中，激光脉冲进入光纤后发生背向散射光，散射光有三个波长，分别是Rayleigh (瑞利)光、anti-stokes (反斯托克斯)光和stokes (斯托克斯)光；其中anti-stokes光对温度敏感，为信号光；stokes温度不敏感，为参考光。从光纤背向散射的信号光再次经过分光镜，隔离Rayleigh散射光，透过温度敏感的 anti-stokes信号光和温度不敏感的stokes参考光，由探测器接收，经探测电路后由信号高速数据采集电路采集，再经控制及信息处理电路和接口电路上传至PC机上，经数据处理后显示光纤温度-距离曲线，实现对电热带加热情况监控的目的。当电热带本体1在某处发生故障，致使该处的温度发生变化，半导体激光器发出的激光中对温度敏感的anti-stokes光在该处出现反射，stokes光对温度不敏感依旧正常通过，到达光纤末端后返回。通过检测anti-stokes反射部分的光脉冲信号和stokes光脉冲信号到达探测器19的时间差能计算出电热带本体1发生故障的位置。
具体实施方式
二 下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是电热带本体1是串联式电热带或并联式电热带。
具体实施方式
三下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是电热带本体1是恒温电热带或自限温电热带。
具体实施方式
四下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是内护套2的材质为氟塑料或氟橡胶。
具体实施方式
五下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是外护套4为氟塑料套管或氟橡胶套管；屏蔽层3为金属丝网。
具体实施方式
六下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是它还包括LAN接口电路、USB接口电路或RS232接口电路20，所述LAN接口电路、USB接口电路或RS232接口电路20连接在接口电路12的另外一个通信端口。如此设置，能够对控制及信息处理电路13处理过的信息进行远程传输或存储。
具体实施方式
七下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同之处是它还包括LED指示灯21，LED指示灯21连接在接口电路12的显示信号输出端。如此设置，对接口电路12进行工作状态的指示。
权利要求1.带传感控制电路的电热带，它包括电热带本体(1)、光纤(5)、内护套(2)、屏蔽层(3) 和外护套(4)，所述光纤(5)沿电热带本体(1)的长度方向设置并与电热带本体(1)相贴靠， 在电热带本体(1)和光纤(5)外壁上由内到外依次包裹有内护套(2)、屏蔽层(3)和外护套 (4)，其特征在于它还包括PC机(11)、接口电路(12)、控制及信息处理电路(13)、驱动及编码电路(14)、信号高速采集电路(15)、探测电路(16)、半导体激光器(17)、分光镜(18)和探测器(19);PC机(11)的一个通信端口连接在接口电路(12)的一个通信端，接口电路(12)的另一个通信端连接控制及信息处理电路(13)的一个通信端口，控制及信息处理电路(13) 的控制信号输出端连接驱动及编码电路(14)的信号输入端，驱动及编码电路(14)的信号输出端连接半导体激光器(17)的控制信号输入端，半导体激光器(17)发出的激光信号入射到分光镜(18)的输入端，透射过分光镜(18)的信号进入光纤(5)的一端，从光纤(5)返回到分光镜(18)的激光信号反射至探测器(19)，探测器(19)的信号输出端连接探测电路 (16)的信号输入端，探测电路(16)的信号输出端连接信号高速采集电路(15)的信号输入端，信号高速采集电路(15)的信号输出端连接控制及信息处理电路(13)的信号输入端。
2.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于电热带本体(1)是串联式电热带或并联式电热带。
3.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于电热带本体(1)是恒温电热带或自限温电热带。
4.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于内护套(2)的材质为氟塑料或氟橡胶。
5.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于外护套(4)为氟塑料套管或氟橡胶套管；屏蔽层(3)为金属丝网。
6.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于它还包括LAN接口电路、USB接口电路或RS232接口电路(20)，所述LAN接口电路、USB接口电路或RS232接口电路(20)连接在接口电路12的另外一个通信端口。
7.根据权利要求1所述的带传感控制电路的电热带，其特征在于它还包括LED指示灯 (21)，LED指示灯(21)连接在接口电路(12 )的显示信号输出端。
专利摘要带传感控制电路的电热带，本实用新型涉及带有监测装置的电热带。解决了现有电热带不能判断故障点的缺陷。它包括电热带本体、光纤、内护套、屏蔽层和外护套，所述光纤沿电热带本体长度设置并包裹内护套、屏蔽层和外护套，它还包括PC机、接口电路、控制及信息处理电路、驱动及编码电路、信号高速采集电路、探测电路、半导体激光器、分光镜和探测器；PC机的一个通信端口通过接口电路连接控制及信息处理电路，控制及信息处理电路的控制信号输出端通过驱动及编码电路连接半导体激光器，激光信号入射到分光镜的输入端后进入光纤，从光纤返回到分光镜的激光信号反射至探测器，探测器的信号输出端通过探测电路、信号高速采集电路连接控制及信息处理电路。
文档编号H05B3/56GK202334956SQ20112048874
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者宋彬, 杜建芳, 王海峰 申请人:大庆航天三沃新技术产业有限责任公司