[實用新型]溫度應變同時監測的布里淵傳感裝置及其傳感光纜

有效

• 申請號: 202020003157.0
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN211178522U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 張春艷;涂勤昌;盧海洋
• 申請（專利權）人: 杭州光傳科技有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01K11/32;G01B11/16;G01L1/24
• 代理公司: 北京沁優知識產權代理有限公司 11684
• 代理人: 林捷達

本實用新型公開了一種溫度應變同時監測的布里淵傳感裝置及其傳感光纜，包括位于光纜中心的應變光纖、套設在應變光纖外的擠壓塑料、位于擠壓塑料外側面的無縫管和套設在最外層的第一外護套，擠壓塑料的外側面向應變光纖方向凹陷形成放置凹槽，放置凹槽以應變光纖的中心軸線為中心線螺旋設置，放置凹槽設有多個，多個放置凹槽均布在擠壓塑料上，無縫管和鋼絲設置在放置凹槽內，鋼絲與放置凹槽通過設置卡槽和卡塊連接，無縫管由內至外的結構為溫度光纖、充油膏、無縫連接管和第二外護套。有益效果：能使應變光纖處于繃直狀態，溫度光纖處于松弛狀態且能將光纜所受到的軸向力轉化為部分徑向力。

技術領域

本實用新型屬于布里淵傳感裝置技術領域，具體是一種溫度應變同時監測的布里淵傳感裝置。

背景技術

近些年來布里淵分布式傳感發展迅速，廣泛的應用于國民經濟各個領域內。諸如大型電力設施、水利設施、石油儲運設施等的結構監測；電力電纜的表面溫度檢測、火情監測發電廠和變電站的溫度檢測監控、火災報警；大壩、橋梁及其他混凝土結構裂變的監測、混凝土凝固與養護溫度與應變監測、大型民用工程的結構健康監測；石油天然氣行業，石油、天然氣輸送管線和儲罐泄漏監測、油罐、油庫、油管的溫度監測故障點檢測。

利用布里淵散射光譜對應變和溫度的雙重敏感特性，當光纖沿線的溫度發生變化或者存在軸向應變時，光纖中的布里淵散射光的頻率會發生漂移，漂移量與光纖中的應變變化量和溫度變化量呈現良好的線性關。布里淵光纖傳感技術是一種分布式傳感技術，其有效測量距離可以達到40Km，可以有效地解決長距離分布式測試的問題。

采用布里淵光纖傳感技術同時測量物體的形變量和溫度變化量，主要有兩個關鍵問題：

1、光纖的軸向拉伸能力有限，當拉伸力大于光纖的限定值時，就會發生斷纖。一旦發生斷纖，斷點之后的數據就無法正常采集。因此，隨時都會面臨形狀不規則且形變量不可預知的被測物所產生的拉伸力，光纖的合理保護就成了整個傳感裝置能否長期工作的重要保證。

2、同時檢測物體的形變量和溫度變化量時，測定形變量的光纖需處于繃直狀態，測定溫度的光纖需處于松弛狀態，如何保持兩種光纖分別處于理想狀態，也是目前需要解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的之一在于提供一種能使應變光纖處于繃直狀態，溫度光纖處于松弛狀態且能將光纜所受到的軸向力轉化為部分徑向力的傳感光纜。

具體的，本實用新型提供了一種溫度應變同時傳感光纜，包括位于所述光纜中心的應變光纖、套設在所述應變光纖外的擠壓塑料、位于所述擠壓塑料外側面的無縫管和鋼絲以及套設在最外層的第一外護套，所述擠壓塑料的外側面向應變光纖方向凹陷形成放置凹槽，所述放置凹槽以所述應變光纖的中心軸線為中心線螺旋設置，所述放置凹槽設有多個，其中一個所述放置凹槽內設置有所述無縫管，其余所述防止凹槽內設置有鋼絲，所述鋼絲與所述放置凹槽通過設置卡槽和卡塊連接，所述無縫管由內至外的結構為溫度光纖、充油膏、無縫連接管和第二外護套。

應變光纖與套設在其外的擠壓塑料、無縫管以及第一護套都是剛性結構且彼此之間的連接均為剛性連接，在扯緊第一護套的前提下，應變光纖會一直處于繃緊狀態，應變光纖對應變變化反應靈敏。當擠壓塑料和應變光纖被大力拉扯時，因無縫管和鋼絲螺旋纏繞擠壓塑料設置，應變光纖所受的徑向力被部分轉化為軸向力，避免應變光纖的斷裂。溫度光纖外包裹的是充油膏，即使第二外護套被大力拉扯，溫度光纖也幾乎受不到徑向力，排除了應變變化對溫度光纖的影響。

作為優選，所述卡槽兩對相對設置的槽壁中其中一對與應變光纖的中心軸線平行設置。若無縫管或擠壓塑料被拉扯，卡槽槽壁上產生垂直于槽壁的反作用力，槽壁與應變光纖的中心軸線平行設置，產生的反作用力則與應變光纖的中心軸線相垂直，此時徑向力被轉化為軸向力最多。

作為優選，所述卡槽兩對相對設置的槽壁中其中一對與應變光纖的中心軸線不平行設置。