[发明专利]一种铠装感测光缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤测温系统元件，尤其是一种以光纤为主体，用于温度感测的铠装感测光缆，属于光学元件、系统或仪器技术领域。

背景技术

光纤传感技术是现代通信的产物，是随着光纤及通信技术的发展而逐步发展起来的一门崭新技术。光在传输过程中，受到外界环境的影响，如温度、压力等，从而导致传输光的强度、相位、频率、偏振态等光波量发生变化。通过监测这些量的变化可以获得相应的物理量。

光纤传感器与各类传统的电传感器相比有一系列的优点：灵敏度高、耐腐蚀、电绝缘好、防爆性、光路可弯曲、宽频带、结构简单、体积小、重量轻、耗电少等。光纤传感器可分为两大类：功能型传感器和非功能型传感器。功能传感器就是利用光纤本身的特性，把光纤作为敏感元件，对光纤内传输的光进行调制，使输出的光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化，再通过对被调制的光信号进行解调，得出被测信号的各种特性。非功能传感器是利用其他敏感元件感受被测量信号的变化，光纤仅作为光波的传输介质，常用来传输远端场所的信号，也叫传光型光纤传感器或混合型光纤传感器。

分布式光纤传感技术又是光纤传感技术中最具前途的技术之一，是适应大型工程安全监测而发展起来的一项传感技术，它应用光纤几何上的一维特性进行测量，把被测参量作为光纤位置长度的函数，可以在整个光纤长度上对沿光纤几何路径分布的外部物理参量变化进行连续的测量，同时获取被测物理参量的空间分布状态和随时间变化的信息。

与传统传感器相比，分布式光纤传感系统具有以下特点：

普通的感测光缆的结构(如图1)是：紧包光纤(外径为0.6mm、0.9mm或者其他尺寸)，紧包光纤外层为光缆抗拉元件，这个抗拉元件可以是芳纶，FRP(玻璃纤维)，KFRP(芳纶纤维)或者金属丝等材料，抗拉元件外层是护套层，可以是聚氯乙烯，聚氨酯，低烟无卤，聚乙烯或者海翠等材料。

感测光缆常用于地铁，隧道，大坝，桥梁等室外环境，相比室内通信光缆有更严格的机械性能要求。当普通光缆用于这些室外环境时，如果受到挤压，拉拽等外力可能会出现光纤损耗偏大，影响感测系统的精确程度，甚至出现光纤断裂的情况。因此普通室内光缆不适合作为感测光缆用于地铁、隧道、大坝、桥梁等室外感测。而普通的室外光缆(如图2)，其结构复杂，外径较大，重量较重，施工敷设很不方便。最重要的是，由于室外光缆的结构特征，其光纤外层结构复杂，导致光纤对外界的温度响应很慢，甚至可能出现光纤测温结果与实际温度相差较大，影响测试效果。因此虽然普通室外光缆具有良好的抗拉和抗压性能，但是其结构特征使其无法满足测温精度要求。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种既有好的抗拉和抗压性能又能满足测温精度要求的铠装感测光缆。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种铠装感测光缆，包含紧包光纤、金属软管、金属编织网、外护套层；所述金属软管包裹紧包光纤；所述紧包光纤外包裹金属编织网；所述金属编织网外包裹外护套层。

优选的，所述紧包光纤为1根时，所述金属软管与金属编织网之间还设置了一层凯芙拉(Kevlar)。

优选的，所述紧包光纤为多根时，所述金属软管与紧包光纤之间还依次设置了一层凯芙拉(Kevlar)和阻燃内护套。

优选的，所述凯芙拉的存在形式是由许多细丝绞合或平行束成一股，又通过若干股凯芙拉平行环绕或者交叉编织而成；

优选的，所述紧包光纤可以被电线或网络线或同轴电缆替换。

优选的，所述金属软管可以使用不锈钢丝或特种钢丝或者其他可以用于模具成型的金属材料。

优选的，所述金属编织网，可以是不锈钢丝或磷化钢丝或铜丝或镀锌钢丝或镀镍钢丝或镀锡钢丝或其他任意非金属材料编织而成。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：