[实用新型]一种光纤磁场定位传感器

说明书

本实用新型公开了一种光纤磁场定位传感器，包括壳体、光纤、磁铁、磁致伸缩材料和分布反馈光纤激光器；壳体采用不导磁材料制成，磁致伸缩材料固定在壳体中心位置，其轴线与壳体轴线共线，分布反馈光纤激光器设置在磁致伸缩材料上，磁致伸缩材料两端均设置有固定在壳体中的磁铁；光纤从壳体一端伸入，贯穿磁体从壳体另一端伸出，光纤分出两根导线分别与分布反馈光纤激光器两端连接。可以准确测量出井下套管接箍和射孔位置，体积小，结构简单，灵敏度高。

技术领域

本实用新型属于石油地质勘探测井领域，涉及一种光纤磁场定位传感器。

背景技术

磁定位测井仪，是通过磁测量的方式测量套管接箍及射孔位置，传统的电子磁定位测井仪器采用漆包线线圈、磁铁及测量电路构成，仪器耐温低，结构复杂，无法串联多个使用。目前国内外还没有利用光纤及光纤传感的磁定位测井仪器。随着光纤技术的发展，光纤测井技术的研究与应用会越来越多，光纤磁定位技术将普遍用于光纤测井技术中。

目前发展的用于测量磁场的光纤传感器有基于磁致伸缩效应的Mach- Zehnder干涉型光纤磁场传感器和Michelson干涉型光纤磁场传感器、Fabry-Perot 干涉型光纤磁场传感器和基于双布拉格光栅光纤磁场传感器等。

基于磁致伸缩效应的Mach-Zehnder干涉型光纤磁场传感器和Michelson干涉型光纤传感器的基本原理一致。把一定的光纤缠绕在磁致伸缩材料上，磁致伸缩材料在外界磁场的作用下形成微小变化，这种变化造成了缠绕在其上光纤的参数，如长度、折射率改变，使得在干涉臂中传输光的光程差发生变化，这种变化反映为对干涉信号的微调，这种结构的光纤磁场传感器结构简单，但受环境如震动、光纤弯曲等影响较大，光在光路中传输时偏振态随机变化，光偏振态的影响会使测量结果很不稳定。

Fabry-Perot干涉型光纤磁场传感器利用了低精度的FP干涉仪，将单模光纤和金属玻璃丝放在空心管中构成了EFFP弱磁传感器，光纤端面和金属玻璃丝端面构成了F-P腔，由光纤传来的光在光纤端面反射部分和在金属玻璃丝端面反射后再进入光纤的光干涉，由于从光纤出来的光是发散的，且光纤很细，属于双光束干涉。该装置对测量精度低且对光源的要求很高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光纤磁场定位传感器，可以准确测量出井下套管接箍和射孔位置，体积小，结构简单，灵敏度高。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种光纤磁场定位传感器，包括壳体、光纤、磁铁、磁致伸缩材料和分布反馈光纤激光器；

壳体采用不导磁材料制成，磁致伸缩材料固定在壳体中心位置，其轴线与壳体轴线共线，分布反馈光纤激光器设置在磁致伸缩材料上，磁致伸缩材料两端均设置有固定在壳体中的磁铁；光纤从壳体一端伸入，贯穿磁铁从壳体另一端伸出，光纤分出两根导线分别与分布反馈光纤激光器两端连接。

优选的，磁致伸缩材料端部和磁铁中间设置有固定在壳体中的固定座，固定座朝向磁致伸缩材料一端中心位置设置有凹槽，磁致伸缩材料端部嵌在凹槽中。

优选的，壳体端部设置有锁紧环。

优选的，磁铁朝向壳体端部的一端设置有缓冲橡胶。

优选的，光纤采用耐高温光纤，磁铁采用高温磁铁。

优选的，壳体采用铝合金材料制成。

优选的，分布反馈光纤激光器两端熔接光纤。

优选的，分布反馈光纤激光器与磁致伸缩材料粘接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：