[發明專利]一種內加熱測溫光纜、光纜組件及土體測量方法

有效

• 申請號: 202110182438.6
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112964385B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 顧凱;魏壯;張博;向伏林;戚海博;施斌;張煒;張繼文
• 申請（專利權）人: 南京大學;機械工業勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01N25/18;G01N25/20;G01D21/02;G02B6/44
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 馮尚杰;李萍

1.一種光纜組件，包括一或多個測溫光纜，其特征在于：所述光纜組件還包括內加熱測溫光纜，所述內加熱測溫光纜包括一或多根測溫光纖，所述內加熱測溫光纜還包括：第一加熱層及套設于所述第一加熱層上的第二加熱層，所述第一加熱層和所述第二加熱層之間絕緣設置，所述第一加熱層和所述第二加熱層分別具有用于連接電源的近端，所述第一加熱層和所述第二加熱層還分別具有遠端，所述內加熱測溫光纜具有工作狀態，在所述工作狀態時，所述第一加熱層和所述第二加熱層的遠端相互導通以構成回路；

所述內加熱測溫光纜及所述測溫光纜分別具有用于連接光信號解調設備的近端；所述內加熱測溫光纜和所述測溫光纜之間通過基帶連接，所述光纜組件在鋪展后，所述內加熱測溫光纜及所述測溫光纜分別沿第一方向延伸，所述內加熱測溫光纜和所述測溫光纜在與所述第一方向垂直的第二方向上間隔排列；

所述光纜組件在使用時，將所述第一加熱層和所述第二加熱層的遠端相互導通，將所述第一加熱層和所述第二加熱層的近端連接于電源，將所述內加熱測溫光纜插入待測土體中，根據下式（1）計算巖土體的導熱系數λ，根據下式（2）計算巖土體的比熱容C_v，

（1）

（2）

其中，q為加熱功率，為所述內加熱測溫光纜在加熱持續時間內溫度和時間對數曲線穩定段的斜率，n為測溫光纜的個數，t₀為加熱持續時間；r_i為第i個測溫光纜距離所述內加熱測溫光纜的距離，ΔT_i為第i個測溫光纜測試得到的最大溫升，ε_i=t₀/t_i，t_i為第i個測溫光纜測試得到最大溫升對應的時間。

2.根據權利要求1所述的光纜組件，其特征在于：所述第一加熱層和所述第二加熱層為同軸設置。

3.根據權利要求1所述的光纜組件，其特征在于：所述內加熱測溫光纜還包括設于所述第一加熱層和所述第二加熱層之間的第一絕緣層；所述內加熱測溫光纜還包括覆于所述第二加熱層上的第二絕緣層。

4.根據權利要求1所述的光纜組件，其特征在于：所述第一加熱層和/或所述第二加熱層為由多個金屬絲交織形成的金屬絲網。

5.根據權利要求1所述的光纜組件，其特征在于：所述第一加熱層套設于所述測溫光纖上。

6.根據權利要求5所述的光纜組件，其特征在于：所述內加熱測溫光纜還包括包裹于所述測溫光纖上的保護層，所述第一加熱層覆于所述保護層上。

7.根據權利要求6所述的光纜組件，其特征在于：所述保護層包括護套及填充于所述護套和所述測溫光纖之間的纖維。

8.根據權利要求1所述的光纜組件，其特征在于，述光纜組件包括第一測溫光纜、第二測溫光纜和第三測溫光纜，所述第二測溫光纜、所述第一測溫光纜、所述內加熱測溫光纜及所述第三測溫光纜通過基帶依次連接。