[發(fā)明專利]壓敏型光纜及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010112909.8
• 申請(qǐng)日: 2010-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN102162886A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜兵;杜蔚;杜迎濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安金和光學(xué)科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44;G01L1/24
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種壓力傳感用光纜，特別是涉及一種利用光纖的微彎損耗進(jìn)行壓力傳感的光纜。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的壓力傳感器，測(cè)量壓力的方法很多，有應(yīng)變片測(cè)量法、光學(xué)測(cè)量法、霍爾效應(yīng)測(cè)量法、光柵尺測(cè)量法等等。但目前的諸多測(cè)量方法都不利于遠(yuǎn)程測(cè)量與監(jiān)控，尤其受外界強(qiáng)電信號(hào)干擾太大，遠(yuǎn)程傳輸失真嚴(yán)重，測(cè)量機(jī)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，不利于維護(hù)。另外，對(duì)于易燃易爆環(huán)境現(xiàn)在所有利用電測(cè)的方法都不適宜，因?yàn)槿魏我稽c(diǎn)電火花都可能引起嚴(yán)重的火災(zāi)或爆炸事故，造成不可估量的損失。而光纖應(yīng)力傳感器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，受到人們的關(guān)注。如光纖光柵應(yīng)力傳感器，人們研究的較多，光纖光柵解調(diào)成本較高，應(yīng)用受到限制。

光纖微彎傳感器是1980年J.N.Fields和J.H.Cole首次提出的，屬于光強(qiáng)調(diào)制型光纖傳感器。它的工作原理是基于光纖的微彎而產(chǎn)生的光強(qiáng)損耗。當(dāng)光纖微彎時(shí)，發(fā)生模式藕合，導(dǎo)模散射為輻射模，從而產(chǎn)生微彎損耗。光纖微彎傳感器除了有一般光纖傳感器所具有的靈敏度高、抗電磁干擾、耐腐蝕、本質(zhì)安全等的優(yōu)點(diǎn)以外，還有結(jié)構(gòu)簡單、所需部件少、造價(jià)低、容易裝配等優(yōu)點(diǎn)。特別是利用光時(shí)域分析儀技術(shù)還能組成分布式光纖測(cè)試系統(tǒng)，具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

中國發(fā)明專利CN87107210公開了一種“微彎光纖應(yīng)力計(jì)”，其是利用兩塊具有相對(duì)的、互相錯(cuò)開的波紋表面的板，和一根夾在兩塊板之間的信號(hào)光纖來實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的傳感，其缺點(diǎn)是采用的兩塊板剛性板，這就限制了該光纖傳感器的使用，當(dāng)需要在大范圍、長距離情況下使用時(shí)，其生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、使用比較困難，從而不利于降低成本和大批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種利用柔性材料構(gòu)成的齒板，以及光纖微彎時(shí)產(chǎn)生光強(qiáng)損耗，當(dāng)壓力變化時(shí)，通過兩塊柔性齒板的變形齒改變光纖彎曲損耗的壓力敏感型光纜。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種壓敏型光纜，其包括一個(gè)高分子護(hù)套管內(nèi)包含著兩塊由柔性材料構(gòu)成的齒板，所述的兩塊齒板上的變形齒交錯(cuò)對(duì)應(yīng)，在兩塊齒板的變形齒間夾有信號(hào)光纖。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：所述的具有變形齒的齒板是由軋紋金屬帶構(gòu)成的。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：所述的兩塊齒板的一側(cè)是固定在一起的。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：所述的信號(hào)光纖夾在兩片柔性薄片中間，然后它們共同夾在所述的兩塊齒板的變形齒間。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：在所述的高分子護(hù)套管內(nèi)的空隙中填充有阻水材料。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：一根參考光纖在所述的高分子護(hù)套管內(nèi)。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：在所述的高分子護(hù)套管里或所述的高分子護(hù)套管與齒板之間有加強(qiáng)元件。

本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是：該壓敏光纜的制造方法的步驟是：

沿金屬帶的表面的縱向有一條分界線，在所述的分界線的兩側(cè)有軋紋，且該軋紋的凹凸是交錯(cuò)對(duì)應(yīng)；

將該金屬帶沿所述的分界線對(duì)折，并用該金屬帶上的軋紋夾住信號(hào)光纖；

然后用高分子護(hù)套管將所述的對(duì)折后并夾有信號(hào)光纖的金屬帶包裹。

綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作方便且使用方式靈活、易彎曲、使用效果好，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的壓敏型光纜的采用的柔性齒板具有一定的彎曲性，使該壓敏光纜制造、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用方便，與普通光纜接近，可大幅度降低了制造、使用成本，在不影響對(duì)壓力的探測(cè)同時(shí)，能做到對(duì)大范圍、長距離的使用；當(dāng)有壓力作用于壓敏光纜時(shí)，光纜的橫截面變形，從而使兩塊齒板的變形齒相對(duì)移動(dòng)，也就使信號(hào)光纖產(chǎn)生了彎曲變形，從而改變信號(hào)光纖的彎曲損耗。這樣將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，通過信號(hào)光纖傳輸，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端測(cè)量或分布式測(cè)量，并且精度高，可靠性好。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的壓敏型光纜的第一具體實(shí)施方式的剖面示意圖。

圖2為本發(fā)明的第一具體實(shí)施方式的橫截面示意圖。

圖3為本發(fā)明的第二具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-信號(hào)光纖；4-齒板；10-高分子護(hù)套管；

20-阻水材料；

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括由柔性材料構(gòu)成的齒板4，在兩塊齒板4的變形齒間夾有信號(hào)光纖1，高分子護(hù)套管10將兩塊齒板4包裹起來。實(shí)際加工制作時(shí)，所述的高分子護(hù)套管內(nèi)部的空隙中填充有阻水材料20。