[發(fā)明專利]開(kāi)放式感應(yīng)光纖

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110199779.0
• 申請(qǐng)日: 2011-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102243347A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈亦震;劉錦旋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫帝寶應(yīng)用材料高科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/44
• 分類號(hào): G02B6/44
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種光纖，尤其是一種開(kāi)放式感應(yīng)光纖，屬于光纖感應(yīng)領(lǐng)域。

此種光纖能在長(zhǎng)距離情況下與外間環(huán)境有繁密接觸，此種接觸能監(jiān)測(cè)到應(yīng)力、溫度與化學(xué)反應(yīng)。

背景技術(shù)

對(duì)于結(jié)構(gòu)應(yīng)變的測(cè)量，傳統(tǒng)上廣泛采用的是應(yīng)變片技術(shù)，這是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，但是它的缺陷也是共知的。因?yàn)樗崛〉氖请娦盘?hào)，因此很容易受到周圍電磁場(chǎng)的干擾。再則，由于石油天然氣管道短則幾十公里，長(zhǎng)則數(shù)百、上千公里，它對(duì)或者被埋在地下，或者經(jīng)過(guò)氣候惡劣的無(wú)人區(qū)，地下潮濕的環(huán)境，以及周圍環(huán)境濕度、溫度的無(wú)常變化都對(duì)應(yīng)變片采集的電信號(hào)產(chǎn)生極大的干擾，甚至提供錯(cuò)誤的信息。更糟的是，應(yīng)變片只有一厘米左右長(zhǎng)（稱為“點(diǎn)”式傳感器），它只能探測(cè)極其狹窄一段油氣管道的應(yīng)變變化，相對(duì)于數(shù)百、上千公里的油氣管道，要么只探測(cè)少數(shù)幾段油氣管道，而漏掉絕大多數(shù)油氣管道的檢測(cè)；要么安裝成千上萬(wàn)個(gè)應(yīng)變片，這在經(jīng)濟(jì)上會(huì)極其昂貴，技術(shù)上也不可行。

伴隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感器技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。光纖傳感器區(qū)別于應(yīng)變片技術(shù)的顯著特點(diǎn)之一是光纖傳感器提取的是光信號(hào)，這樣光纖傳感器就不會(huì)受到周圍電磁場(chǎng)的干擾。因?yàn)楣庑盘?hào)是被約束在光纖內(nèi)傳輸，這樣周圍惡劣環(huán)境不僅不是干擾，光纖傳感器倒可以將周圍環(huán)境變化引起的石油天然氣管道上的溫度和應(yīng)變變化檢測(cè)出來(lái)。

現(xiàn)有光纖由于它的偏小的直徑、強(qiáng)度與它的脆弱性，無(wú)法把此種光纖鋪置在長(zhǎng)距離的管道中，或是在山坡、水壩的墻中。現(xiàn)有的光纖是用作傳達(dá)通訊信號(hào)到接收器，此種光纖的外面是包上聚酯、尼龍、橡膠或外加金屬外套，此種用作通訊設(shè)備的光纖，主要的考慮是干擾、防熱、防潮受損或斷裂，然而用作檢測(cè)的光纖主要考慮是與外界的接觸，還有光纖必需要在應(yīng)用環(huán)境下拉直，在此種有張力的情況下，光纖能察覺(jué)應(yīng)力、溫度與化學(xué)反應(yīng)的變化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種開(kāi)放式感應(yīng)光纖，能夠克服光纖外的外套對(duì)環(huán)境變化檢測(cè)的影響，

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述開(kāi)放式感應(yīng)光纖，包括用于檢測(cè)環(huán)境應(yīng)變變化的光纖，其特征是：所述光纖外套呈中空管狀，在光纖外套的管壁上沿軸向設(shè)有開(kāi)口，所述開(kāi)口與所述光纖外套的內(nèi)腔連通；所述光纖由若干個(gè)定位件固定在光纖外套的內(nèi)腔內(nèi)。

所述定位件包括位于定位件軸向中心的用于定位光纖的第一定位結(jié)構(gòu)，及便于將光纖放入第一定位結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，以及位于定位件邊緣的用于將定位件定位在光纖外套內(nèi)的第二定位結(jié)構(gòu)。

所述第一定位結(jié)構(gòu)為孔型結(jié)構(gòu)；所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為槽型結(jié)構(gòu)；所述孔型結(jié)構(gòu)與槽型結(jié)構(gòu)均沿定位件的軸向敷設(shè)。

所述第二定位結(jié)構(gòu)為設(shè)置于定位件的周向表面的定位面。所述定位面為環(huán)形定位面。所述定位面大致與光纖外套的內(nèi)壁吻合。

所述定位件為柱形定位件，在柱形定位件的中心設(shè)有用于放置光纖的定位孔，在柱形定位件上設(shè)有連通定位孔與外界的軸向開(kāi)口。

所述定位件采用羊毛纖維、棉纖維、羊毛與棉的混紡纖維、橡膠或塑膠材料制成。所述光纖外套采用不銹鋼、碳鋼、銅、銅合金、鉛或鉛合金制成。

本發(fā)明能夠避免光纖外的外套對(duì)環(huán)境變化檢測(cè)的影響，可以準(zhǔn)確的檢測(cè)環(huán)境的應(yīng)力變化、溫度的改變以及氣體在管道中的積累，防止管道爆裂，以及氣體或油在管道中的流失。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的定位件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1~圖2所示：開(kāi)放式感應(yīng)光纖包括光纖1、光纖外套2、定位件3、定位孔4等

本發(fā)明包括用于檢測(cè)環(huán)境應(yīng)變變化的光纖1，其特征是：所述光纖外套2呈中空管狀，在光纖外套2的管壁上沿軸向設(shè)有開(kāi)口6，所述開(kāi)口6與所述光纖外套2的內(nèi)腔連通；所述光纖1由若干個(gè)定位件3固定在光纖外套2的內(nèi)腔內(nèi)。

所述定位件3包括位于定位件軸向中心的用于定位光纖1的第一定位結(jié)構(gòu)，及便于將光纖1放入第一定位結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，以及位于定位件3邊緣的用于將定位件3定位在光纖外套2內(nèi)的第二定位結(jié)構(gòu)。

所述第一定位結(jié)構(gòu)為孔型結(jié)構(gòu)；所述導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為槽型結(jié)構(gòu)；所述孔型結(jié)構(gòu)與槽型結(jié)構(gòu)均沿定位件3的軸向敷設(shè)。

所述第二定位結(jié)構(gòu)為設(shè)置于定位件3的周向表面的定位面。所述定位面為環(huán)形定位面，所述定位面大致與光纖外套2的內(nèi)壁吻合。

或者如圖2所示：所述定位件3為柱形定位件，在柱形定位件的中心設(shè)有用于放置光纖1的定位孔4，在柱形定位件上設(shè)有連通定位孔4與外界的軸向開(kāi)口5。