[發明專利]一種滲流性態監測用傳感光纜及使用方法

有效

• 申請號: 201610304598.2
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN105739039B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 蘇懷智;楊孟;李皓
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01N15/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

本發明公開了一種滲流性態監測用傳感光纜及使用方法，其裝置包括外圓模塊、中層模塊和內芯模塊；內芯模塊包含第四傳感光纖和三角內支架，第四傳感光纖外依次設有硬質保護層、隔熱保護層，在隔熱保護層外設有三角內支架；中層模塊包含第一傳感光纖、第二傳感光纖、第三傳感光纖和外圓弧填充層，第一傳感光纖、第二傳感光纖、第三傳感光纖位于三角內支架與外圓模塊之間；外圓模塊為圓環狀，包含不少于兩組的隔滲增強段和增滲加強段，隔滲增強段和增滲加強段交替分布。本發明融合構建了內嵌隔滲增強段和增滲加強段和配套滲流監測的三芯光纖和標定用的單芯光纖相融合的新型的滲流性態監測用傳感光纜，其具有智能化、數字化、集成化和小型化優勢。

技術領域

本發明涉及一種滲流性態監測用傳感光纜及使用方法，屬于水工程結構健康監測領域。

背景技術

我國筑壩歷史悠久，各型水工結構物建設遍及全國，水工程是一項規模龐大、結構復雜、外部荷載多變的系統工程，干擾及影響水工程安全的因素眾多，且水工程的安全運行對保障人們和社會安全具有重要作用，實現水工程動態安全動態預判與實時監控，對保障水工程的安全運行，提升科學管理，減少災后損失有著十分重要的意義。

為能及時掌控水工結構物的安全性態，需要在結構物內布置各種類型的傳感元件，而對于傳統的傳感裝置而言，其經常會出現抗電磁干擾能力差、易受到潮濕環境影響、使用壽命短、單點單物理量監測、引線過多、極其容易出現測值漂移等影響監測效果的問題，為此，需要研發先進、實用的監測技術及設備，而對于傳感光纖而言，其抗電磁干擾能力強、不易受到外部環境影響、使用壽命長、可實現分布式多參量監測、不容易出現測值漂移、價格低廉、布設方便等優點，因此，基于傳感光纖技術在水工程的應用研究意義極為重大。

對于水工程中的滲流性態的監測問題更是困擾水工程安全的重要影響因素，常規的監測手段極少，且面臨著很多難于解決的問題，對于基于光纖傳感技術的滲流性態監測更是工程實用化方面上的空白，其次，當前還很難找到一款專門針對滲流性態監測用的傳感光纜，常規的傳感光纜由于寬泛的使用對象和范圍，很難在滲流性態監測上呈現出較好的監測效果，為此，需要研發一種專門針對水工程的滲流監測的傳感光纖。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種滲流性態監測用傳感光纜及使用方法，融合構建了內嵌隔滲增強段和增滲加強段和配套滲流監測的三芯光纖和標定用的單芯光纖相融合的新型的滲流性態監測用傳感光纜，其具有智能化、數字化、集成化和小型化優勢。

技術方案：為實現上述目的，本發明的滲流性態監測用傳感光纜，包括外圓模塊、中層模塊和內芯模塊，中層模塊位于外圓模塊與內芯模塊之間；

所述內芯模塊包含第四傳感光纖和三角內支架，所述第四傳感光纖外包裹有硬質保護層，硬質保護層外設有隔熱保護層，在隔熱保護層外設有三角內支架，第四傳感光纖位于三角內支架的中心位置；

所述中層模塊包含第一傳感光纖、第二傳感光纖、第三傳感光纖和外圓弧填充層，所述第一傳感光纖、第二傳感光纖、第三傳感光纖位于三角內支架與外圓模塊之間，在三角內支架與外圓模塊之間填充有外圓弧填充層用于固定第一傳感光纖、第二傳感光纖和第三傳感光纖；

所述外圓模塊為圓環狀，包含不少于兩組的隔滲增強段和增滲加強段，所述隔滲增強段和增滲加強段交替分布，隔滲增強段和增滲加強段包裹第一傳感光纖、第二傳感光纖、第三傳感光纖。

作為優選，所述硬質保護層為三個內硬質四邊層，內硬質四邊層為一個內角為60°的平行四邊形，第四傳感光纖位于三個內硬質四邊層交界處的中心位置，三角內支架為等邊三角形。

作為優選，所述隔熱保護層包含三組防滲三角層和隔熱三角層，每組防滲三角層和隔熱三角層位于三角內支架的一個角，每組防滲三角層和隔熱三角層關于三角內支架的角平分線對稱分布，防滲三角層和隔熱三角層與內硬質四邊層無縫銜接。