[實用新型]一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器

有效

• 申請號: 202022025947.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN212964604U
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王愛民;徐金龍;袁觀勇;彭志強
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王艷波

本實用新型公開了一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，涉及光纖傳感技術領域，包括分布式傳感光纖，所述分布式傳感光纖從內到外依次包括纖芯、可吸水包層、涂覆層，可吸水包層采用低摻氟包層，并通過控制可吸水包層中氟元素的摻入比例能夠調節可吸水包層的吸水能力，光纖的水氣傳輸通道通過在涂覆層打孔實現，打孔深度需穿透涂覆層到達包層，形成濕度測點，一根光纖可串聯多個濕度測點。本申請的基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，體積小、耐腐蝕、無源、多測點、長距離、成本低、靈敏度高，適用于解決橋梁鋼索纜內部的濕度監測、工業管道的濕度監測、建筑結構內埋鋼筋的濕度監測等狹小空間長期濕度監測的問題。

技術領域

本實用新型涉及一種新型濕度傳感器，具體涉及一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，屬于光纖傳感領域。

背景技術

光纖具有體積小、耐腐蝕、易彎折、無源器件等諸多優點，將其設計成濕度傳感器，可以滿足某些特殊場景的濕度監測需求。例如橋梁索纜長期服役過程中，索纜內部逐漸有水分侵入，導致內部鋼絞線腐蝕，影響索纜承載力，并嚴重威脅橋梁安全。由于橋梁索纜鋼絞線被PE護套緊密包裹，索纜內部腐蝕情況很難判斷，成為橋梁結構的一項安全隱患。索纜內部濕度監測是評估鋼絞線腐蝕的重要依據，但目前還缺乏可工程化應用的索纜內部濕度傳感器。主要難點在于：第一，內部空間狹小，要求傳感器體積小；第二，服役時間長，要求傳感器耐久性佳、耐腐蝕性好；第三，鋼絞線導電，為防止電化學腐蝕效應，要求傳感器為無源器件；第四，索纜長度大，可能產生腐蝕的位置不確定，要求傳感器可以覆蓋長距離和分布式、多測點的濕度測量能力。基于以上需求，本發明提出了一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，普遍適用于橋梁索纜內部濕度監測以及其它類似問題，例如工業管道的濕度監測和建筑結構內埋鋼筋的濕度監測等。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，體積小、耐腐蝕、易彎折、能夠在橋梁索纜內部等空間狹小場景使用。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種基于包層吸水效應的分布式光纖濕度傳感器，包括分布式傳感光纖，所述分布式傳感光纖從內到外依次包括纖芯、可吸水包層、涂覆層，在所述分布式傳感光纖上的指定位置處設有水氣傳輸通道，形成濕度測點，每根光纖上串聯多個濕度測點。

作為上述方案的優選，所述分布式傳感光纖包括單模光纖、多模光纖、保偏光纖和非保偏光纖。

作為上述方案的優選，所述可吸水包層采用低摻氟包層。

作為上述方案的優選，所述涂覆層上沿垂直于纖芯長度方向開設有若干組孔，孔底與可吸水包層連通，形成若干組水氣傳輸通道。

作為上述方案的優選，相鄰兩個濕度測點間距大于光傳輸損耗解調設備的空間分辨率長度。

由于具有上述結構，本實用新型的有益效果在于：

本申請的分布式光纖濕度傳感器體積小、耐腐蝕、無源、多測點、長距離、成本低、靈敏度高，適用于解決橋梁鋼索纜內部的濕度監測、工業管道的濕度監測、建筑結構內埋鋼筋的濕度監測等狹小空間長期濕度監測的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。