[實(shí)用新型]一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020622980.6
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN201903354U
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜兵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安金和光學(xué)科技有限公司
• 主分類號: G01D5/32
• 分類號: G01D5/32;G01D5/353;G02B6/44
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光纖傳感裝置，尤其是涉及一種基于光纖微彎損耗傳感技術(shù)的竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置。

背景技術(shù)

在光纖傳感技術(shù)中，微彎型光纖傳感技術(shù)及結(jié)構(gòu)是重要的一個(gè)研究方向，微彎型光纖傳感器屬于光強(qiáng)度調(diào)制傳感器之一，也是相對于光波長調(diào)制、光相位調(diào)制等傳感器來說成本最低的傳感裝置。最典型的微彎傳感裝置的結(jié)構(gòu)是兩塊互相平行的鋸齒板的變形齒之間夾持有信號光纖，外界物理量的變化使上下兩塊鋸齒板上的變形齒之間的距離改變，使信號光纖的彎曲曲率變化，從而影響信號光纖中傳輸光信號功率的變化，通過與信號光纖連接的光源-光探測器可以獲得該變化的信息，從而獲知物理量的變化。但這樣的微彎傳感裝置并不適合長距離使用，即使使用柔性鋸齒板也存在問題，主要是在鋸齒板彎曲時(shí)，布設(shè)于上下兩個(gè)鋸齒板上的變形齒之間的距離就會改變，從而影響到信號光纖的彎曲曲率，而這無法與待測物理量對信號光纖的彎曲曲率造成變化進(jìn)行區(qū)分。在中國專利申請?zhí)?00410073021.2中介紹了兩種較長距離使用的微彎光纖傳感結(jié)構(gòu)，一種是纏繞式微彎光纖傳感器，其采用多模光纖纏繞在一根鋼絲繩索上，光纖傳感區(qū)域的兩端分別用特種膠粘貼在鋼絲繩索上，當(dāng)鋼絲繩索受軸向應(yīng)力作用而被拉伸時(shí)，光纖也被拉緊，光纖在鋼絲繩索的溝谷中形成微彎曲，由于光纖表面只有約120微米厚的高分子保護(hù)層，這樣的保護(hù)是沒有辦法在實(shí)際工程環(huán)境下使用的，并且鋼絲繩還有扭轉(zhuǎn)等其它的作用力，使測試結(jié)果具有很大的不確定性。第二種結(jié)構(gòu)是套管微彎式光纖傳感器，其整個(gè)結(jié)構(gòu)分為三部分，外護(hù)套和外護(hù)套內(nèi)的光纖，以及螺旋纏繞在光纖上的聚酯纖維絲，當(dāng)外護(hù)套受到擠壓時(shí)，使光纖形成周期型的微彎，該結(jié)構(gòu)對光纖的保護(hù)仍不足以支持其在惡劣的實(shí)際環(huán)境條件下的使用，所以也未見推廣使用。

微彎型光纖傳感裝置目前主要的問題是光纖的傳感靈敏度與光纖的保護(hù)之間的矛盾，靈敏度高了，光纖的保護(hù)不足，嚴(yán)重影響光纖以及傳感裝置的使用壽命；對光纖保護(hù)合適時(shí)，光纖及傳感裝置的靈敏度有較大的喪失，因此急需一種新的光纖傳感裝置，即該裝置結(jié)構(gòu)能有效保護(hù)光纖，抵御實(shí)際工程環(huán)境下的各種傷害，又能保持微彎光纖傳感裝置的高精度和高靈敏度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且加工制作方便，同時(shí)使用靈活，靈敏度高，使用效果好，成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，包括信號光纖，其特征在于：還包括由硬殼節(jié)段和柔性節(jié)段交替固定連接而成的管體，所述信號光纖位于所述管體內(nèi)部，所述柔性節(jié)段由外護(hù)套和設(shè)置在外護(hù)套內(nèi)部的光纖保護(hù)管組成，所述信號光纖位于光纖保護(hù)管內(nèi)部，所述硬殼節(jié)段包括外殼，所述外殼內(nèi)側(cè)相對的兩個(gè)面上分別設(shè)置有變形齒一和變形齒二，所述變形齒一與變形齒二之間呈交錯(cuò)對應(yīng)布設(shè)，所述變形齒一與變形齒二之間至少夾持一個(gè)信號光纖，所述信號光纖兩端中至少有一端連接測試單元，所述測試單元還連接用于處理測試單元測試數(shù)據(jù)的處理單元。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述光纖保護(hù)管內(nèi)部填充有阻水油膏。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述外護(hù)套與光纖保護(hù)管之間設(shè)置有鎧裝層。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述外護(hù)套為高分子波紋管或金屬波紋管。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述硬殼節(jié)段和柔性節(jié)段的橫截面形狀均為圓形。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述硬殼節(jié)段的橫截面形狀為方形，所述變形齒一和變形齒二均呈直角形狀。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述硬殼節(jié)段與柔性節(jié)段之間的連接方式為焊接、膠黏劑粘接、凹凸槽扣接、卡簧連接或螺紋連接。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述硬殼節(jié)段或柔性節(jié)段上設(shè)置有光反射裝置，所述信號光纖上設(shè)置有光反射裝置。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述硬殼節(jié)段或柔性節(jié)段上設(shè)置有分支結(jié)構(gòu)。

上述的一種竹節(jié)型準(zhǔn)分布式光纖傳感裝置，其特征在于：所述信號光纖通過延伸光纖與測試單元相接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理、加工制作簡便、使用靈活且靈敏度高，該傳感裝置通過柔性節(jié)段來達(dá)到使整個(gè)傳感結(jié)構(gòu)彎曲的目的，通過硬殼節(jié)段進(jìn)行物理量的探測，因此不會因整個(gè)傳感結(jié)構(gòu)的彎曲影響測試結(jié)果。