[發(fā)明專利]傳感光纜

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310920482.1
• 申請日: 2023-07-26
• 公開（公告）號: CN116661079A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 徐建秋;張明;趙靜;錢慧慧;繆斌;繆小明;譚楓;朱麗娟;林雯雯
• 申請（專利權）人: 江蘇中天科技股份有限公司
• 主分類號: G02B6/44
• 分類號: G02B6/44;G01D5/353
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 黃溪;劉芳

本申請?zhí)峁┮环N傳感光纜，傳感光纜包括保護層、以及設置在保護層內(nèi)的至少一個傳感單元和至少一個支撐件，傳感單元包括傳感光纖、中心加強桿、彈性層和至少兩個振子質(zhì)量塊，彈性層位于中心加強桿外，傳感光纖纏繞于彈性層的外壁并向彈性層的軸向一端延伸，各個振子質(zhì)量塊沿中心加強桿的軸向間隔設置，振子質(zhì)量塊嵌設于彈性層，并和彈性層一體連接；支撐件設置于彈性層和保護層之間，支撐件被構(gòu)造為支撐保護層，以使保護層和彈性層之間具有間隙；振子質(zhì)量塊被構(gòu)造為在振子質(zhì)量塊受到振動時，帶動彈性層相對于保護層移動。本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|對外部信號的捕捉靈敏度較高。

技術領域

本申請涉及光纜技術領域，尤其涉及一種傳感光纜。

背景技術

目前，光纖傳感技術以其具有高可靠性、高采集密度、高空間分辨率、低成本、耐高溫高壓、天然無源、抗電磁干擾等優(yōu)勢，已在實際場景中得到了大量應用，為油氣、電力、化工、建筑、交通等領域的高性能傳感監(jiān)測提供了新的解決方案。在周界安防、管道健康監(jiān)測、海底地震監(jiān)測等領域亟需具有超長傳感距離的光纖傳感器，其無需額外有源中繼，成本低廉且易于組網(wǎng)，具有巨大的大規(guī)模應用潛在價值。

相關技術中，傳感光纜可以包括外護層和設置在外護層內(nèi)的光纖，外護層具有一定的強度，其用于保護光纖，以防止光纖斷裂損壞，光纖可以采用直放方式設置在外護層內(nèi)，或者，傳感光纜還可以包括設置于外護層內(nèi)的中心加強件，光纖可以按照一定的節(jié)距纏繞在中心加強件上，光纖作為傳感元件，其可以捕捉傳感光纜外部環(huán)境變化，例如溫度、應變、濕度等，并且隨著外部環(huán)境變化而使得光纖參數(shù)發(fā)生變化，因此通過對探測光信號進行解調(diào)，進而可以還原外界環(huán)境的變化信息。

但是，相關技術中的傳感光纜對外部信號的捕捉靈敏度較差。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N傳感光纜，以解決相關技術中傳感光纜捕捉靈敏度較差的問題。

本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，包括保護層、以及設置在保護層內(nèi)的至少一個傳感單元和至少一個支撐件，傳感單元包括傳感光纖、中心加強桿、彈性層和至少兩個振子質(zhì)量塊，彈性層位于中心加強桿外，傳感光纖纏繞于彈性層的外壁并向彈性層的軸向一端延伸，各個振子質(zhì)量塊沿中心加強桿的軸向間隔設置，振子質(zhì)量塊嵌設于彈性層，并和彈性層一體連接；

支撐件設置于彈性層和保護層之間，支撐件被構(gòu)造為支撐保護層，以使保護層和彈性層之間具有間隙；

振子質(zhì)量塊被構(gòu)造為在振子質(zhì)量塊受到振動時，帶動彈性層相對于保護層移動。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，相鄰的振子質(zhì)量塊之間的距離大于或等于保護層的外徑的30倍，且小于或等于保護層的外徑的150倍。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，振子質(zhì)量塊m滿足公式：，其中，為傳感光纜可探測的最小形變量，v為傳感光纜形變時的初速度，為能量傳遞系數(shù)，k為彈性層的彈性系數(shù)，m₀為調(diào)節(jié)系數(shù)。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，振子質(zhì)量塊呈圓環(huán)狀。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，振子質(zhì)量塊為納米陶瓷構(gòu)件，彈性層為熱塑性聚氨酯層或者發(fā)泡橡膠層。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，中心加強桿的外壁上設有光滑的涂覆層，振子質(zhì)量塊通過涂覆層和中心加強桿之間相對滑動；

且涂覆層沿中心加強桿軸向的延伸長度小于或等于100mm。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，支撐件的數(shù)量為兩個或兩個以上，各個支撐件沿中心加強桿的軸向間隔設置；

支撐件包括支撐層、吸能層和阻水層，支撐層的周向內(nèi)側(cè)具有缺口，吸能層嵌設于缺口，并位于支撐層和阻水層之間。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，本申請?zhí)峁┑膫鞲泄饫|，彈性層的外壁設有螺旋狀的凹槽，傳感光纖設置于凹槽內(nèi)，并和凹槽的內(nèi)壁粘接。