[發明專利]高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜及其監測方法

有效

• 申請號: 201210533930.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN102981230A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 陳勇;是溪明;張富縣;査云飛
• 申請（專利權）人: 中國西電集團公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01B11/16
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：包括外護層（1）和插設在所述外護層（1）內的絞合結構加強構件（2）、半緊套傳感單元（3）和松套傳感單元（4）。

2.根據權利要求1所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：所述絞合結構加強構件（2）用于控制測試靈敏度，半緊套傳感單元（3）用于精密監測，松套傳感單元（4）用于增加應力應變傳感光纜量程。

3.根據權利要求1所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：所述絞合結構加強構件（2）的絞合節徑比范圍在40～100之間；絞合元件數量為2～7根，單根元件的直徑為0.4～1.2mm，絞合形式為同心絞合。

4.根據權利要求1所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：所述半緊套傳感單元（3）由內及外依次為1-4根第一傳感光纖（31）、阻水材料和光纖束管（33）；所述松套傳感單元（4）由內及外依次為4-12根第二傳感光纖（41）、阻水材料、PBT松套管（43）和外鎧裝層（44）。

5.根據權利要求4所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：松套傳感單元（4）中的第二傳感光纖（41）的余長范圍為應力應變傳感光纜長度的0.2％～0.5％。

6.根據權利要求4所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：第二傳感光纖（41）的監測范圍的下限值大于第一傳感光纖（31）的監測范圍的下限值且小于或等于第一傳感光纖（31）的監測范圍的上限值，第二傳感光纖（41）的監測范圍的上限值大于第一傳感光纖（31）的監測范圍的上限值。

7.根據權利要求1所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜，其特征在于：所述加強構件（2）、半緊套傳感單元（3）和松套傳感單元（4）平行放置。

8.權利要求1至7中任一項所述的高靈敏度寬量程應力應變傳感光纜的監測方法，其特征在于，包括：

當應力應變傳感光纜受力發生應變時，首先半緊套傳感單元（3）內的第一傳感光纖（31）監測應變；在該工作階段，松套傳感單元（4）內的第二傳感光纖（41）因存在余長并未發生應變，而絞合結構加強構件（2）隨著應力應變傳感光纜的受力逐漸伸展；

第二傳感光纖（41）的監測范圍的下限值大于第一傳感光纖（31）的監測范圍的下限值且小于或等于第一傳感光纖（31）的監測范圍的上限值，第二傳感光纖（41）的監測范圍的上限值大于第一傳感光纖（31）的監測范圍的上限值；當半緊套傳感單元（3）內的第一傳感光纖（31）在其監測范圍內或到達監測范圍上限時，松套傳感單元（4）內的第二傳感光纖（41）余長正好被應變所抵消，松套管傳感單元內的第二傳感光纖（41）沒有余長之后，開始監測應變。

9.根據權利要求8所述的監測方法，其特征在于，第一傳感光纖（31）的應變監測范圍為0～0.5％，第二傳感光纖（41）的應變監測范圍為0.3％～1.0％。

10.根據權利要求8或9所述的監測方法，其特征在于，絞合結構加強構件（2）在第一傳感光纖（31）監測范圍內，隨著應力應變傳感光纜的受力而逐漸伸展，但不承受應力應變傳感光纜承受的主要作用力；在第二傳感光纖（41）的監測范圍內，絞合加強構件隨著應力應變傳感光纜的受力繼續伸展達到極限，且開始承受應力應變傳感光纜承受的主要作用力。