[实用新型]一种检测液压管道泄漏的环向可调光纤光栅传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光纤光栅传感器，尤其涉及一种检测液压管道泄漏的环向可调光纤光栅传感器。

背景技术

在经济飞速发展的今天，管道运输在国防、经济、工业、生产等方面都发挥着越来越重要的作用。石油与天然气的产量与需求量急增，管道运输因为其占空间小、损耗低、运输量大成为油气运输的首选方式。管道的安全运行也成为首要考虑的问题。随着管道使用年限的增长以及外界环境的影响，管道也会逐渐产生腐蚀、破裂等缺陷。一旦管道发生泄漏，不仅会严重污染环境，人们的生命财产也会产生巨大的损失。

与传统的电类传感器相比。利用光纤光栅制作的传感器，具有灵敏度高，体积小，耐腐蚀，抗电磁辐射以及便于实现遥控等优点。同时也克服了传统的电类传感器稳定性差、信号传输短的缺点。可铺设多个光纤光栅组成分布式测量系统，用一根光栅实现多点测量。

裸光纤光栅在弯曲时容易折断，因此在实际过程中应用于测量环向变化量时，常常需要对光栅进行一定的结构封装。而且目前对于液压管道的环向粘贴传感器未有涉及到，因此对光纤光栅在直径小的管道上环向粘贴的研究很有意义的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种可调节直径大小的检测液压管道泄漏的环向可调光纤光栅传感器。

本实用新型所采用的技术方案为：一种检测液压管道泄漏的环向可调光纤光栅传感器，其特征在于：包括金属环，在金属环上设有光栅区，在光栅区设有光栅，所述光栅的两端分别与光纤相连，所述光纤分别周向延伸出光栅区外，并分别内套于光纤保护管内，所述光纤保护管固设在金属环上，所述金属环包括固定端和自由端，在固定端设有调节装置，自由端与调节装置相连，通过调节装置调节金属环直径的大小。

按上述技术方案，位于光栅区的光栅通过环氧树脂胶封装在光栅区，所述光纤保护管通过环氧树脂胶粘贴在金属环上。

按上述技术方案，所述光栅位于金属环的轴向中心位置，所述光纤保护管的两端对应粘贴在光栅区的两侧。

按上述技术方案，所述调节装置包括紧固套件、在紧固套件上设置的蜗杆，所述紧固套件与金属环固定端固连，所述蜗杆与在金属环自由端上设置的调节孔相配置。

按上述技术方案，在金属环自由端上均匀设置有多个调节孔，所述调节孔的倾斜角度与蜗杆螺纹倾斜角度一致。

按上述技术方案，所述金属螺杆的螺纹与调节孔嵌套，旋转金属螺杆以实现金属环直径的变化。

按上述技术方案，所述金属环的可调范围为12-20㎜。

按上述技术方案，所述金属环材质为铝合金材质。

本实用新型所取得的有益效果为：

1、本实用新型采用长度可调节的环向金属环，主要用于检测直径较小的液压管道而且能够在一定范围内适应不同直径的管道，具有测量灵敏度高、结构稳定及适应性强等特点；

2、本实用新型一方面克服了传统传感器的固有缺点，有效改善了裸光纤光栅易断，易受外界因素干扰等缺点，另一方面避免了裸光纤光栅直接粘贴应用不能二次利用的问题；

3、本实用新型结构简单，造价低廉，应用方便，能够广泛用于航空航天、石油化工等工业条件下液压管道的泄漏检测。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型金属环展开时的状态图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，本实施例提供了一种检测液压管道泄漏的环向可调光纤光栅传感器，包括金属环3，在金属环上设有光栅区5，在光栅区通过环氧树脂封装有光栅，光栅位于金属环的轴向中心位置处，在光栅的两端分别连接有光纤，所述光纤的两端分别周向延伸出光栅区外，并分别内套于橡胶光纤保护管4内，所述光纤保护管4的两端分别通过环氧树脂粘贴在光栅区5的两侧。所述金属环3包括固定端和自由端，在固定端设有调节装置，自由端与调节装置相连，通过调节装置调节金属环直径的大小。

本实施例中，所述调节装置包括紧固套件2、在紧固套件上设置的蜗杆1，所述紧固套件2与金属环固定端固连，在金属环3自由端上均匀设置有多个调节孔6，所述调节孔6的倾斜角度与蜗杆螺纹倾斜角度一致，并可以相嵌套，通过旋转螺杆1以实现金属环3直径的变化，其中，所述金属环3的可调范围为12-20㎜。

本实施例中，所述金属环材质为铝合金材质，可进行弯曲与拉直处理。

本实用新型制作过程如下：首先，提供带状金属环3，对金属环3做拉直处理后再用砂纸摩擦表面使其光滑平整；其次，以光栅区5为中心，分别剪断其左右两侧20cm处，在光栅区5安设光纤，然后对光纤光栅作拉伸处理使其舒展，对光栅区5的光栅涂敷环氧树脂胶并将光纤置于金属环5轴向中心处，待胶固化后，对左右两侧延伸出光栅区的光纤加上光纤保护管4，并使用环氧树脂胶粘接光纤保护管与金属环。对一侧光纤末端使用光纤熔合机与解调仪探测头完成连接。最后使用环氧树脂胶覆盖整个栅区，即完成光纤光栅的封装。将传感器静置24h，即可应用到液压管道上。