[实用新型]一种柔性耐水压光纤光栅传感器单芯光缆接续保护装置

说明书

本实用新型公开了一种柔性耐水压光纤光栅传感器单芯光缆接续保护装置，包括柔性段以及用于对称连接在柔性段两端的两紧固段，柔性段包括螺旋金属护管、金属编织网、柔性护套，柔性护套用于至少包裹在柔性段以及柔性段与紧固段交接处外，紧固段包括金属套管、O型圈、金属垫片、压紧螺栓，金属套管用于与螺旋金属护管焊接连接。本实用新型中柔性段采用的螺旋钢护管、金属编织网、带胶热缩护套均为可弯曲的柔性材料，因此柔性段既具备能保护熔接段尾缆不被破坏的强度，又便于尾缆在工程应用中的走线敷设，适应多种施工环境。不锈钢套管和压紧螺栓通过螺纹连接，压紧螺栓通过钢垫片挤压O型圈产生变形，能够固定尾缆并具有良好的防水耐压性能。

技术领域

本实用新型属于岩土工程安全监测装置技术领域，涉及一种光纤光栅仪器连接保护装置，更为具体的说，是涉及一种柔性耐水压光纤光栅传感器单芯光缆接续保护装置。

背景技术

光纤光栅仪器作为一种新型传感器，被广泛应用于岩土工程、桥梁、公路等建筑结构的安全监测中。由于具有信号传输距离远，抗电磁干扰能力强等优点，光纤光栅仪器已经成为高水头、长距离的水工隧洞和水库大坝结构安全监测的首选仪器。

在光纤光栅仪器的使用过程中，传感器1与观测端2需通过单芯尾缆3连接，其结构如图1所示。单芯尾缆3的结构如图2所示，由外至内包括尾缆保护套301、光纤包层302、光纤303。光纤光栅仪器所用光纤为单模光纤，其本质为直径8μm～10μm的玻璃纤维，在实际工程运用中，仪器尾缆极易受到破坏，造成传感器失效。仪器尾缆的接续恢复，需要进行光纤熔接，其示意图如图3所示，在熔接点4处使用不锈钢加固针5进行加固，并在熔接点4 外套设热缩套管6进行保护。

熔接后，两段尾缆中间形成光纤保护的薄弱环节，极易造成光纤再次断裂。光凭现有的加固针和套管并不能起到很好的保护效果。光纤光栅仪器多使用于高水头的有压环境，而水体电离出的氢离子会造成光纤表面皲裂，影响传感器使用寿命，因此保护装置需具备一定的防水耐压功能。在岩土工程安全监测中，光纤光栅仪器埋设安装环境复杂多变，多在混凝土衬砌、仪器埋设孔、预制混凝土管片中，其尾缆在各类保护管中进行走线。若熔接段使用不锈钢管等刚性材料进行保护，其长度至少为20cm，对尾缆走线造成极大不便，并存在保护管弯曲、折断等风险。因此，在光纤光栅仪器的实际工程应用中迫切需要开发一种柔性的单芯尾缆熔接段保护装置。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种光纤光栅仪器单芯尾缆熔接保护装置，采用柔性材料进行保护，且具有良好的防水耐压性能。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种柔性耐水压光纤光栅传感器单芯光缆接续保护装置，包括柔性段以及用于对称连接在柔性段两端的两紧固段，所述柔性段包括螺旋金属护管、金属编织网、柔性护套，所述螺旋金属护管用于套设在尾缆光纤熔接点外，所述金属编织网用于包裹在螺旋金属护管外，所述柔性护套用于至少包裹在柔性段金属编织网以及柔性段与紧固段交接处外，所述紧固段包括金属套管、O型圈、金属垫片、压紧螺栓，所述金属套管用于与螺旋金属护管焊接连接，所述O型圈用于设置在不锈钢套管内接近螺旋钢护管的一端，所述压紧螺栓中具有用于容纳尾缆的通孔，其外壁设置有外螺纹，所述金属套管内设置有内螺纹，金属套管和压紧螺栓能够通过螺纹连接，金属垫片用于设置在压紧螺栓与O型圈之间。

进一步的，所述压紧螺栓孔径及O型圈内径均等于尾缆外径。

进一步的，压紧螺栓与金属套管通过螺纹连接，压紧螺栓通过钢垫片挤压O型圈令O型圈产生变形。

进一步的，所述螺旋金属护管为螺旋钢护管。

进一步的，所述柔性护套为带胶热缩护套。

进一步的，所述金属套管为不锈钢套管。

进一步的，所述金属垫片为钢垫片。

进一步的，所述不锈钢套管和压紧螺栓头部均为外六角形。