[发明专利]一种深冷环境用光电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种深冷环境用光电缆，包括缆芯及包覆在所述缆芯外部的护套层（4）；

其特征在于：

所述缆芯主要由温控光信号单元（1）和多根动力传输单元（2）绞合而成；

所述温控光信号单元（1）是由至少一根光信号线芯（11）与热敏监测线芯（12）、温控发热线芯（13）的绞合结构，以及包覆在所述绞合结构外部的隔热层（14）组成；

所述热敏监测线芯（12）用作监测隔热层（14）的闭环空间内的环境温度，将监测结果输出给工况设备的控制系统；

所述温控发热线芯（13）接受工况设备的控制系统的加热温度调节控制，按照隔热层（14）的闭环空间内所设定温度，用作向隔热层（14）的闭环空间内输出热量。

2.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述温控光信号单元（1）的隔热层（14）为陶瓷纤维网结构，是由多股陶瓷纤维材料以编织角度55～65°、编织覆盖密度≥98%的编织结构成型，每一股陶瓷纤维材料的纤维支数为500～1000D。

3.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述温控光信号单元（1）的光信号线芯（11）为两根；

每一根光信号线芯（11）是由不锈钢带铠装层（113）所包覆的两根玻璃光纤导体（111），以及填充在所述玻璃光纤导体（111）与所述不锈钢带铠装层（113）之间的陶瓷纤维棉（112）组成；

所述不锈钢带铠装层（113）是由厚度为0.16～0.2mm、宽度为0.5～0.6mm的不锈钢带螺旋缠绕而成。

4.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述温控光信号单元（1）的热敏监测线芯（12）是由两根绝缘线芯绞合而成；

所述热敏监测线芯（12）的每一根绝缘线芯，是由镍铬合金导体（121）或镍硅合金导体，以及包覆在所述镍铬合金导体（121）或镍硅合金导体外部的氟塑料绝缘层一（122）组成。

5.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述温控光信号单元（1）的温控发热线芯（13）是由铜镍合金导体（131），以及包覆在所述铜镍合金导体（131）外部的氟塑料绝缘层二（132）组成。

6.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述动力传输单元（2）是由镀银铜合金束绞导体（21），以及包覆在所述镀银铜合金束绞导体（21）外部的氟塑料绝缘层三（22）组成；

所述动力传输单元（2）的镀银铜合金束绞导体（21），是由若干根直径≤0.1mm的镀银铜合金线绞合而成。

7.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述缆芯主要由一根温控光信号单元（1）、多根动力传输单元（2）和多根电信号传输单元（3）绞合而成，在缆芯的绞合结构中，多根动力传输单元（2）和多根电信号传输单元（3）以温控光信号单元（1）为绞合中心。

8.根据权利要求7所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述电信号传输单元（3）是由镀银铜合金屏蔽层（33）所包覆的两根绝缘线芯绞合而成；

所述镀银铜合金屏蔽层（33），是由直径≤0.1mm的镀银铜合金线以编织角度55～65°、编织覆盖密度≥90%的编织结构成型；

所述电信号传输单元（3）的每一根绝缘线芯，是由镀银铜合金束绞导体（31），以及包覆在所述镀银铜合金束绞导体（31）外部的氟塑料绝缘层四（32）组成；

所述电信号传输单元（3）的每一根绝缘线芯的镀银铜合金束绞导体（31），是由若干根直径≤0.1mm镀银铜合金线绞合而成。

9.根据权利要求1所述深冷环境用光电缆，其特征在于：

所述护套层（4）为含氟聚合物的挤包结构。

10.一种权利要求7所述深冷环境用光电缆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下列工艺措施：

措施1. 制备温控光信号单元

-将两根玻璃光纤导体以陶瓷纤维棉包覆；在缠绕机上，将厚度为0.16～0.2mm、宽度为0.5～0.6mm的不锈钢带，以螺旋缠绕结构绕包在陶瓷纤维棉包覆结构的外部，获得直径≤1.2mm的光信号线芯；

-在挤出机上，在镍铬合金导体或镍硅合金导体的外部挤包氟塑料绝缘材料，氟塑料绝缘材料的挤包厚度为0.13～0.18mm，获得绝缘线芯；在盘笼绞机上，将两根绝缘线芯绞合在一起，获得热敏监测线芯；

-在挤出机上，在铜镍合金导体的外部挤包氟塑料绝缘材料，氟塑料绝缘材料的挤包厚度为0.18～0.22mm，获得温控发热线芯；

-在盘笼绞机上，将两根光信号线芯、一根热敏监测线芯和一根温控发热线芯绞合在一起，绞合方向与总缆芯的绞合方向相反，绞合节径比为13～17倍，获得光信号缆芯；

-在编织机上，每锭内排布2～4股陶瓷纤维材料，每一股陶瓷纤维材料的纤维支数为500～1000D，以光信号缆芯为中心，将陶瓷纤维材料按角度55～65°、覆盖密度≥98%的方式编织在光信号缆芯上，获得温控光信号单元；

措施2. 制备动力传输单元

-在盘笼绞机上，将若干根直径≤0.1mm的镀银铜合金线绞合在一起，绞合节径比为10～15倍，获得镀银铜合金束绞导体；

-在挤出机上，在镀银铜合金束绞导体的外部挤包氟塑料绝缘材料，氟塑料绝缘材料的挤包厚度为0.3～0.4mm，获得动力传输单元；

措施3. 制备电信号传输单元

-在盘笼绞机上，将若干根直径≤0.1mm的镀银铜合金线绞合在一起，绞合节径比为10～15倍，获得镀银铜合金束绞导体；

-在挤出机上，在镀银铜合金束绞导体的外部挤包氟塑料绝缘材料，氟塑料绝缘材料的挤包厚度为0.2～0.3mm，获得绝缘线芯；

-在盘笼绞机上，将两根绝缘线芯绞合在一起，绞合方向与镀银铜合金束绞导体的绞合方向相反，绞合节径比为12～16倍，获得电信号线芯；

-在编织机上，每锭内排布2～4根镀银铜合金线，每根镀银铜合金线的直径≤0.1mm，以电信号缆芯为中心，将镀银铜合金线按角度为55～65°、覆盖密度≥90%的方式编织在电信号缆芯上，获得电信号传输单元；

措施4. 在盘笼绞机上，将一根温控光信号单元、多根动力传输单元和多根电信号传输单元以温控光信号单元为中心绞合在一起，绞合方向与镀银铜合金束绞导体的绞合方向相同，绞合节径比为13～17倍，形成总缆芯；

措施5. 在挤出机上，以总缆芯为中心，将含氟聚合物挤包在总缆芯的外部，含氟聚合物的挤包厚度为0.35～0.45mm。