一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜，包括外護套、填充在所述外護套內(nèi)的填充材料、設(shè)于外護套內(nèi)且僅對力應(yīng)變敏感的光纜線以及設(shè)于外護套內(nèi)且用于對光纜線進行定位的加強件，所述光纜線與所述加強件相平行，所述光纜線沿所述外護套的長軸方向延伸。本實用新型可克服在結(jié)構(gòu)體應(yīng)變監(jiān)測方面溫度因素對測量產(chǎn)生干擾的問題，并可結(jié)合布里淵光時域分析系統(tǒng)實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)體的應(yīng)力變化，適合以表面粘貼的方式應(yīng)用于對電磁比較敏感的場合。
【專利說明】一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于基于布里淵散射的分布式光纖傳感領(lǐng)域，特別涉及一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜。
【背景技術(shù)】
[0002]利用光時域反射技術(shù)的分布式光纖傳感系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展。其中利用布里淵散射光對應(yīng)變和溫度的敏感性，來制作傳感定位系統(tǒng)受到很多高科技公司的青睞。當(dāng)布里淵散光通入單模光纖中傳輸時，由于光纖受到應(yīng)力或溫度變化，光纖中的布里淵散射光就會產(chǎn)生頻移，通過對頻移量的分析處理，可計算出光纖所受應(yīng)變和溫度數(shù)值。
[0003]隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展、城市建設(shè)現(xiàn)代化程度的提高，越來越多的大型建筑物出現(xiàn)在生活中。由于材料的老化、超期使用、過載、風(fēng)化、缺乏維修及合適的檢查等，許多結(jié)構(gòu)已經(jīng)退化損壞，因此，近年來利用無損檢測評估結(jié)構(gòu)的強度和完整性，受到越來越多的重視。目前存在的對于結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測方法主要有電阻計、離子滲透以及核振動等，然而從某種程度上來講，這些方法并不總是非?？煽?。分布式光纖傳感系統(tǒng)由于其自身的優(yōu)點，在結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測領(lǐng)域占據(jù)一席之地，主要的監(jiān)測方式為將分布式光纖傳感器固定于結(jié)構(gòu)表面。
[0004]分布式光纖傳感系統(tǒng)具有體積小、抗電磁干擾、傳感距離長的優(yōu)點，并可實現(xiàn)溫度與應(yīng)變同時監(jiān)測，廣泛應(yīng)用在橋梁、大壩、大型建筑物、油田、海底輸氣管道等領(lǐng)域?；诓祭餃Y散射的分布式傳感技術(shù)在溫度、應(yīng)變測量上所達到的測量精度、測量范圍均高于其他傳感技術(shù)，因此目前成為研究熱點。
[0005]分布式光纖傳感系統(tǒng)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測具有監(jiān)測距離長、抗腐蝕等優(yōu)點，能夠很好的監(jiān)測到結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化，并確定異常點發(fā)生位置，與其他應(yīng)變監(jiān)測方式(如光纖光柵等)相比，可以實現(xiàn)連續(xù)測量。分布式光纖溫度/應(yīng)變監(jiān)測系統(tǒng)用于結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)監(jiān)測，可快速發(fā)現(xiàn)異常點并進行定位，以便對結(jié)構(gòu)進行檢修、更新、改建等，延長結(jié)構(gòu)的使用期限并有效防止安全事故的發(fā)生。
[0006]基于布里淵散射的分布式光纖傳感系統(tǒng)，其采用光纖均為單模光纖，并且該光纖對于溫度與應(yīng)變同時敏感，因此有必要在實際應(yīng)用工程中將溫度與應(yīng)變的測量結(jié)果進行分離，以達到準(zhǔn)確測量光纜應(yīng)變的目的。目前存在的溫度和應(yīng)變雙參光纜，根據(jù)其基本形狀來分類主要有圓柱狀與扁平狀，圓柱狀溫度與應(yīng)變雙參光纜存在的主要不足是不便于施工過程中光纜與結(jié)構(gòu)體之間的固定，扁平狀溫度與應(yīng)變雙參光纜主要采用的是多模光纖，不適用于基于布里淵散射的光時域分析系統(tǒng)，對于金屬基帶狀雙參光纜則不適用于對電磁比較敏感的場所。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的目的在于提供一種適用于基于布里淵散射的光時域分析系統(tǒng)的能達到應(yīng)變測量結(jié)果不受溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜，并能在實際應(yīng)用工程中只對力應(yīng)變敏感，達到準(zhǔn)確測量應(yīng)變的目的。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開了一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜，包括外護套、填充在所述外護套內(nèi)的填充材料、設(shè)于外護套內(nèi)且僅對力應(yīng)變敏感的光纜線以及設(shè)于外護套內(nèi)且用于對光纜線進行定位的加強件，所述光纜線與所述加強件相平行，所述光纜線沿所述外護套的長軸方向延伸。
[0009]優(yōu)選地，所述外護套呈扁平狀。
[0010]優(yōu)選地，所述加強件由金屬制成。
[0011]優(yōu)選地，所述加強件位于所述光纜線的左右兩側(cè)且相對設(shè)置。
[0012]優(yōu)選地，所述光纜線由內(nèi)到外包括光纖層和涂覆層，所述涂覆層的外徑為0.25mm。
[0013]優(yōu)選地，所述涂覆層由聚酯亞胺材料制成
[0014]優(yōu)選地,所述填充材料絕熱材料制成。
[0015]優(yōu)選地，所述外護套由絕緣材料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)在0.175W / (m*K)以下。
[0016]優(yōu)選地，所述外護套由硅膠制成。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0018]一、一種可避免溫度影響的應(yīng)變傳遞光纜的外護套采用硅膠材料，該種材料具有良好的絕緣性能，可適用于對電磁要求較高的場所，并可以有效防止外界環(huán)境對其的腐蝕及破壞；
[0019]二、內(nèi)部填充材料為熱導(dǎo)率在0.175W / (m*K)以下的絕熱材料，可有效避免外界溫度對內(nèi)部光纜的影響，實現(xiàn)溫度與應(yīng)變的分離，達到準(zhǔn)確測量應(yīng)變的目的；
[0020]三、光纜內(nèi)部與光纖并行排列的金屬加強件，可有效增加光纜的抗拉抗壓能力，增強光纜的使用壽命，并使得光纜可以應(yīng)用在施工較惡劣的場合；
[0021]四、光纜的扁平狀結(jié)構(gòu)，有利于固定在結(jié)構(gòu)體表面，降低了施工難度，并可有效減小施工過程中對結(jié)構(gòu)體造成的破壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型力應(yīng)變傳遞光纜的主剖視圖。
[0023]圖2為本實用新型力應(yīng)變傳遞光纜的俯剖視圖。
[0024]圖3為本實用新型力應(yīng)變傳遞光纜中光纜線的截面圖。
[0025]附圖標(biāo)記為:1、外護套；2、填充材料；3、加強件；4、光纜線；5、涂覆層:6、光纖層。【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
[0027]如圖1和圖2所示，本實用新型公開了一種可減小溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜，包括外護套1、填充在所述外護套I內(nèi)的填充材料2、設(shè)于外護套I內(nèi)且僅對力應(yīng)變敏感的光纜線4以及設(shè)于外護套I內(nèi)且用于對光纜線4進行定位的加強件3，所述光纜線4與所述加強件3相平行，所述光纜線4沿所述外護套I的長軸方向延伸。
[0028]實施例[0029]如圖1所示，對傳感光纜進行密封封裝的硅膠外護套I其厚度為0.35mm,體積電阻率大于1\10140*(^，具有良好的絕緣性能，耐高溫200-2501:，可承受的最高電壓為6Kv，可以在高溫環(huán)境以及對電磁要求比較高的場所正常工作。外護套呈扁平狀。
[0030]只對力應(yīng)變敏感的光纜線4由內(nèi)之外包括兩層結(jié)構(gòu)。第一層為光纖層6，第二層為涂覆層5。涂覆層5完全包覆住光纖層6。光纖層6由纖芯與包層組成，纖芯直徑為0.009mm,包層直徑為0.125mm。其中的涂覆層5直徑為0.25mm并采用聚酯亞胺材料制作而成。聚酯亞胺材料是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，短期耐溫達400°C以上，長期使用的溫度范圍是-200°C~300°C，具有較好的溫度特性，不填充塑料的抗拉強度在IOOMPa以上，具有優(yōu)良的機械性能。
[0031]在光纜內(nèi)部，與光纜線4平行放置的加強件3采用是金屬鋼絲制成，其抗拉強度可為1770MPa。金屬加強件3的外徑為0.3mm。
[0032]在光纜內(nèi)部，填充材料2為絕熱材料制成。在本實施例中，填充材料2為普通超細玻璃棉。玻璃棉是一種無機質(zhì)纖維，易成型，便于光纜的加工成形，體積密度小，表觀密度為20kg / m3，便于光纜成品的鋪設(shè)及運輸，常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)為0.035W / (m*K);具有極好的隔熱性能，可有效減少外界環(huán)境溫度對內(nèi)部應(yīng)變傳感光纖的影響，其在300°C以下均可正常工作，具有極好的耐高溫性能。
[0033]以上本實用新型所述的可減少溫度影響的應(yīng)變傳感光纜，可知外部為硅膠外護套1，具有較好的耐高溫特性以及絕緣特性，應(yīng)用于導(dǎo)電場所可有效避免電磁干擾的影響。光纜內(nèi)部填充材料2為絕熱材料，在對內(nèi)部光纖層6起到保護作用的同時也阻擋了外界溫度向光纜內(nèi)部的傳遞，達到了溫度與應(yīng)變分離的目的，增加了應(yīng)變測量的準(zhǔn)確性。光纜內(nèi)部位于光纖層6兩側(cè)的加強件3則極大的增加了光纜的抗拉抗壓能力；光纜的扁平狀結(jié)構(gòu)在施工過程中更與結(jié)構(gòu)體之間進行固定，應(yīng)用于測量結(jié)構(gòu)體應(yīng)變可有效避免溫度對測量結(jié)果造成的影響。
[0034]上述實施例只為說 明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可減少溫度影響的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:包括外護套、填充在所述外護套內(nèi)的填充材料、設(shè)于外護套內(nèi)且僅對力應(yīng)變敏感的光纜線以及設(shè)于外護套內(nèi)且用于對光纜線進行定位的加強件，所述光纜線與所述加強件相平行，所述光纜線沿所述外護套的長軸方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述外護套呈扁平狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述加強件由金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述加強件位于所述光纜線的左右兩側(cè)且相對設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述光纜線由內(nèi)到外包括光纖層和涂覆層，所述涂覆層的外徑為0.25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述涂覆層由聚酯亞胺材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述填充材料絕熱材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述外護套由絕緣材料制成，其導(dǎo)熱系數(shù)低于0.175W / (m*K)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力應(yīng)變傳遞光纜，其特征在于:所述外護套由硅膠制成。
【文檔編號】G02B6/44GK203480088SQ201320521220
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】王瑞雪, 王子南, 饒云江 申請人:揚州森斯光電科技有限公司