[发明专利]磁敏感光缆、制作方法及分布式光纤声传感磁场探测系统

权利要求书

1.一种用于分布式光纤声传感的磁敏感光缆，包括：

单模光纤(201)，用于传输分布式光纤声传感解调仪发射的脉冲光，并产生反向瑞利散射光；

紧套管(202)，套设于所述单模光纤(201)外层，使光纤的微弯损耗敏感性减小，并传递应力；以及

含有磁粉的橡胶涂覆层(203)，包裹在紧套管外部。

2.根据权利要求1所述的磁敏感光缆，其中磁敏感光缆(2)作为传感元件，将空间任意位置的磁场变化转化为光缆中的光纤后向瑞利散射光的相位变化；

所述含有磁粉的橡胶涂覆层(203)用于感应磁场，将磁场变化转化为应变信号并进行应变增敏，所述含有磁粉的橡胶涂覆层(203)通过磁粉响应外界磁场变化产生应变伸缩，应变信息通过橡胶进一步放大且传递到光缆中的单模光纤(201)上，进而改变所述单模光纤(201)中反向瑞利散射光的相位。

3.根据权利要求1所述的磁敏感光缆，其中，所述磁敏感光缆直径在2mm-10mm之间。

4.根据权利要求1所述的磁敏感光缆，其中，

所述单模光纤(201)采用国标G652单模光纤，纤芯直径为10μm，包层直径为125μm；

紧套管采用阻燃聚氯乙烯、无卤阻燃聚烯烃或聚氨酯材质，其直径为0.5mm-1.5mm。

5.根据权利要求1所述的磁敏感光缆，其中，含有磁粉的橡胶涂覆层(103)中磁粉为硬磁性的单畴颗粒，采用氧化铁磁粉，二氧化铬磁粉，钴-氧化铁磁粉。

6.根据权利要求1所述的磁敏感光缆，其中，所述磁粉与生胶以及填充剂、补强剂、促进剂、硫化剂、防老剂、防焦剂中至少一种配合剂通过混炼得到混料胶，混料胶经过定温、定量、定压挤出，包裹在紧套管外部形成含有磁粉的橡胶涂覆层(203)。

7.一种基于分布式光纤声传感技术的磁场探测系统，包括如权利要求1-6中任一项所述的磁敏感光缆(2)，用于将空间任意位置的磁场变化转化为光缆中的光纤后向瑞利散射光的相位变化；所述磁场探测系统还包括：

分布式光纤声传感解调仪(1)，连接到所述磁敏感光缆(2)，用于发射光脉冲，并对后向瑞利散射光进行相位解调。

8.根据权利要求7所述的磁场探测系统，所述分布式光纤声传感解调仪(1)采用相位生成载波解调技术，并对光纤中任意位置的反向瑞利散射光进行相位解调。

9.根据权利要求7所述的磁场探测系统，分布式光纤声传感解调仪(1)的空间分辨率在1m至10m之间。

10.一种用于分布式光纤声传感的磁敏感光缆的制作方法，包括：

步骤S1，将磁粉、生胶以及至少一种配合剂在炼胶机上通过混炼工艺，使磁粉以及至少一种配合剂均匀分散到生胶中得到混料胶；

步骤S2，将紧套管套设在单模光纤上形成紧套光纤，所述紧套光纤通过混料胶进入注塑机定温、定量、定压挤出，包裹在紧套管外部形成紧套光纤的涂覆层，然后经成型冷却、干燥挤出成型工艺得到磁敏感光缆的半成品；

步骤S3，所述磁敏感光缆的半成品经硫化工艺处理得到磁敏感光缆成品。