[发明专利]一种微带应变传感光缆及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感光缆，尤其是适用于BOTDR分布式传感系统中的一种微带应变传感光缆及其制作方法。

背景技术

近年来，利用光时域反射技术的分布式光纤传感系统得到了迅速的发展.特别是利用布里渊散射光对应变的敏感性，构成的BOTDR即Brillouin OTDR布里渊散射分布式光纤检测传感系统。由BOTDR发出的布里渊散射光通入单模光纤中传输时，当单模光纤受到应力而产生应变时，光纤中的布里渊散射光就会产生频移，通过频移的计算可得出光纤所受应变数值。BOTDR分布式光纤应变和传感测量系统测量的应变精度可达20με即0.002％，测量距离达30Km，是目前世界上精度最高的分布式光纤测量系统。

在传统的通信光缆中，光缆必须设计成将光缆中的光纤与外界应力相隔离，也就是说光纤不应直接受外力影响，以保证光缆的长期使用寿命。而在应变传感光缆中必须让外界应力直接传递到光缆中的光纤上，从而实现应变测量。即光缆结构中光纤与护层必须紧密接合，但目前国内技术才刚刚起步，无法生产出此种结构的应变传感光缆，确保具有高灵敏度和高强度的效果，以作为应变传感元件用于分布式光纤测量系统中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，提供一种微带应变传感光缆及其制作方法，其灵敏度高、强度好，可用于桥梁、大坝、油气管道、隧道、仓库和电力线路等设施的安全监控场合中。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微带应变传感光缆，具有单模光纤，单模光纤外包覆聚酰亚胺涂层，并被紧密敷设于由上下两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片压制为一体的光缆护层中。

所述的单模光纤数量为1～6根，单模光纤直径为0.125mm。

所述的聚酰亚胺涂层直径为0.155mm。

所述的微带应变传感光缆的制作方法，具有如下工艺步骤：将包覆聚酰亚胺涂层的单模光纤若干根平行放置在第一放线架上；将预先制成的两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片分别放置在第一放线架上下两侧的第二放线架上；然后将所述的单模光纤送入光纤并带模具对其进行并带；接着将并带后的单模光纤和两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片同时送入成型机架，单模光纤在上下两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片的夹持下，经成型机架的成型压轮压制成型，则上下两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片压制成一体构成光缆护层；成型后的微带应变传感光缆经履带牵引轮牵引，送至收线架收线。

所述的单模光纤在上下两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片的夹持下，经成型机架的成型压轮压制成型的过程中，所需的温度在260℃～280℃之间。

所述的光缆护层也可采用芳纶纤维增强的聚苯硫醚塑料制成。

本发明的有益效果是：本光缆采用两片苯硫醚塑料片包覆单模光纤压制成型，即单模光纤与光缆护层紧密接触，工艺独特，应变灵敏度很高；光缆护层采用玻璃纤维或芳纶纤维增强的聚苯硫醚塑料制成，大大提高了光缆的强度、且阻燃性能和耐磨耐腐蚀性能好；结构尺寸小，易于安装，广泛应用于桥梁、大坝、油气管道、隧道、仓库和电力线路等设施的安全监控等场合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明微带应变传感光缆的制作方法示意图。

其中：1.单模光纤，2.聚酰亚胺涂层，3.光缆护层，4.第一放线架，5.第二放线架，6.光纤并带模具，7.成型机架，8.成型压轮，9.履带牵引轮，10.收线架。

具体实施方式

如图1所示，一种微带应变传感光缆，具有单模光纤1，单模光纤1外包覆聚酰亚胺涂层2，并被紧密敷设于由上下两片玻璃纤维增强的聚苯硫醚塑料片压制为一体的光缆护层3中。

本微带应变传感光缆尺寸很小，单模光纤1直径为0.125mm，聚酰亚胺涂层直径为0.155mm，微带应变传感光缆的厚度为0.4mm，单模光纤1数量可为1～6根。当单模光纤1数量为4根时，见图1，此时该微带应变传感光缆的宽度为2～3mm。由于该微带应变传感光缆结构尺寸很小，使用时可直接嵌埋于被检测的应变及变形的土木结构件内部，或直接粘接在其表面。