[实用新型]分布式应变测量光缆

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种在传感技术领域里应用的光缆，利用同心绞合的聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒向对应力敏感的传感光纤传递外部应变量的光缆，即分布式应变测量光缆。

背景技术

在光纤中注入一定强度的光时会产生对入射光频率有频移的布里渊散射光，因该频移量与光纤所受的轴向应变呈线性关系，所以只要测出该频移量就可以进行整根光纤长度内连续的分布式应变传感量的换算，得出应变量结果。光纤分布式应变测量具有其他传感技术所无法比拟的优点，成为目前传感技术研究领域的热点。

工程用应变测量必须采用对光纤有保护作用的光缆，然而常规通信光缆结构中的保护层在对光纤提供保护的同时却隔离了外部应力向光纤的传递途径，因此常规光缆不适合用来进行应变测量。用于应变测量的光缆既需要保护光纤使之具有可施工性，又需要有良好的外部应变传递能力，并且传输衰耗要尽量小，还希望光缆增强材料同玻璃光纤有相近的热膨胀系数，以避免温度变化产生的热应变的影响。

发明内容

为了克服现有光缆保护作用薄弱，隔离了应变传递途径、传输衰耗大等的不足，本实用新型提供一种聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒绞合的分布式应变测量光缆，使其既能保护光纤，又能良好传递外部应变力，传输信号衰耗小，传输距离大。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种分布式应变测量光缆，由对应力敏感的传感光纤、高强度高剥离力光纤被覆材料、聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒、粘结固化剂充填物和外护套层组成，其特征是以对应力敏感的传感光纤外包高强度高剥离力光纤被覆材料构成光单元作为核心传感光单元元件，在光单元外以10-15节径比同心绞合数根聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒，光单元与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒之间以及各聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒之间充填高强粘结固化剂充填物并加以固化，使光单元与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒粘结固化成一体的分布式应变测量光缆芯线，在芯线外是外护套层。上述所述的紧包光纤的被覆材料是高强度高剥离力的聚氨酯弹性体、尼龙或其它高强合成材料；上述所述的充填在光单元与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒之间以及聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒之间空隙的粘结固化剂充填物是环氧树脂、聚氨酯树脂或其它高强度粘结固化材料；上述所述的与光单元以10-15节径比绞合的聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒的直径与光单元外径相适应，其横截面的形状为圆形、扇形、梯形或其他使其能合适地覆盖光单元的形状；上述所述的外护套层是聚氨酯、聚乙烯、氟塑料或者其他与芯线间有紧密接触从而有较好的应力传递能力的高强度合成材料。

本实用新型的优点是机械强度较高，对光纤有良好的保护作用，结构简单，成本较低，应变传递灵敏、均匀，可以有较长的连续长度，传输衰耗小，传输距离大，可以广泛应用于建筑、国防工程、山体、水坝、隧道、桥梁、矿山等的应变测量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型横截面图。

在图1中：1.对应力敏感的传感光纤，2.高强度高剥离力光纤被覆材料，为了方便叙述，本文件对对应力敏感的传感光纤(1)和外面的一层保护层高强度高剥离力被覆材料(2)合并在一起按光缆行业术语通常统称为光单元(1、2)，3.聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒，4.粘结固化剂充填物，5.外护套层。

具体实施方式

在图1中，一种分布式应变测量光缆，由对应力敏感的传感光纤(1)、高强度高剥离力光纤被覆材料(2)、聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)、粘结固化剂充填物(4)和外护套层(5)组成，其特征是以对应力敏感的传感光纤(1)外外包高强度高剥离力光纤被覆材料(2)构成光单元作为核心传感光单元元件，在光单元(1、2)外以10-15节径比同心绞合数根聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)，光单元(1、2)与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)之间以及聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)之间空隙充填高强粘结固化剂充填物(4)并加以固化，使光单元(1、2)与聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)粘结固化成一体的分布式应变测量光缆芯线，在芯线外是外护套层(5)。上述所述的充填在光单元(1、2)与各聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)之间以及各聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)之间间隙的粘结固化剂充填物(4)是环氧树脂、聚氨酯树脂或者其他高强度粘结固化材料；上述所述的与光单元(1、2)以10-15节径比绞合的聚酯涂覆玻璃纤维加强芯棒(3)的直径与光单元(1、2)的外径相适应，其横截面形状为圆形、梯形、扇形或其他使其能合适地覆盖光单元(1、2)的形状；上述所述的外护套层是聚氨酯、聚乙烯、氟塑料或者其他与芯线间有紧密接触从而有较好的应力传递力的高强度合成材料。