[发明专利]光纤电缆、光纤电缆的制造方法、以及分布型测定系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用光纤电缆来测定温度、压力、应变分布的分布型光纤系统中使用的光纤电缆、该光纤电缆的制造方法、以及利用该光纤电缆来一次性测定温度、压力、应变的分布的分布型测定系统。

背景技术

以往，已知一种能利用多层铠装电缆来测定被测定体的压力和温度分布的系统，该多层铠装电缆使用两种光纤作为传感器(例如专利文献1)。该系统中，对这种两种光纤每一种检测两种光纤的布里渊频移、以及瑞利频移Δν_B、Δν_R，并基于这四个值来求出被测定体的压力分布、温度分布。四个值具体而言是指例如光纤电缆的传感器即光纤芯线10的布里渊频移、瑞利频移、以及FIMT(Fiber in Metallic Tube的简称。指“金属管包覆光纤芯线”。下文使用该简称)4的布里渊频移、瑞利频移(参照图10、图11)。

这里，压力和温度是光纤所在部分的场所的压力和温度，因而两种光纤具有相同的值，因此，若将T₁、T₂设为各电缆的温度，利用参照压力P₀(例如大气压)、参照温度T₀(例如室温)将ΔP设为ΔP＝P-P₀，将ΔT设为ΔT＝T₁-T₀＝T₂-T₀，则被测定体的压力变化ΔP、温度变化ΔT、应变变化Δε₁、Δε₂、上述四个频移的值(其中，对于光纤芯线10的布里渊频移、及瑞利频移标注上标号1，对于FIMT4的布里渊频移、及瑞利频移标注上标号2来区别记载)之间，下式(1)的关系成立。这里，d_ij是基于上述频移的各光纤的特性系数，能作为光纤的灵敏度系数相对于频移的逆矩阵来求得。

[数学式1]

数1

使用该光纤的压力、温度分布测定技术能应用于物体的体积变化的分布测量。例如，多孔的砂岩在被流体填充前和填充后，体积会发生变化，因此是上述测定技术的应用领域之一。然而，在使用以往的铠装电缆的光纤分布型测定系统中，由于电缆制作方面的问题等，有些情况下也可能无法测量正确的应变分布。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-216877号公报

这里，例如在仅利用了布里渊频移的分布型压力传感器中，利用了由于对光纤施加了应变而产生的布里渊频移，但对于该布里渊频移，通过将施加在该光纤的探针上的压力转换为应变来测定沿着光纤电缆的压力分布，因此能通过测量因压力而变形的探针上固定的光纤传感器的频移，来测定所施加的压力。为此，需要将光纤传感器固定在上述探针上，由此，通过测量光纤传感器的频移，从而能测量施加在探针上的压力。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，以往，由于多层铠装电缆的制造方面的理由，处于无法精密地控制多层铠装电缆所使用的电缆钢线和光纤耦合面的耦合状态的状况，因此目前为止，无法在压力测定中获得具有足够精度的值。下面，利用附图对此进行说明。