[实用新型]耐500℃测温光缆

说明书

技术领域

本实用新型属于测温光缆领域，具体提供了一种用于工业流程或炉、机系统测量温度的测温光缆。

背景技术

在消防报警、电缆过热、油罐过热等领域已普遍应用了≤250℃测温光缆系统进行温度测距超限报警，对社会安全防范起了重要作用。它预示着工艺过程从分散的点式测温方法，进入了整体系统测温的阶段，但上述消防测温光缆系统，由于它仅用于环境测温报警，测温精度及对温度变化响应速度要求不高，采样速率也不高。

而工业上用于工艺流程、炉、机的多点系统测温用途广，需要开发更高的测温度的测温光缆系统，它对多点测温精度、对温度变化响应速度及采样处理速度要求更高。因此需要从测温光缆的光纤、光纤涂层、填充料、外护套等具有抗相应温度下恶劣环境的材质，导热快及抗强拉力的结构特征，还要有更稳定的光学系统和数据处理系统。

美国有一种裸石英光纤（没有外层结构）可适应-270~700℃工况。但测温光纤信号衰减较大，长度约数百米。这说明开发比现有产品耐更高温度的测温光缆是可以实现的。

现有≤250℃的测温光缆的填充层一般为氧化镁填料层，传热系数低，所以感温效果不好，且为了达到抗拉力的效果，一般会在外层加上一层护套层，使得测温光缆具有一定的抗拉强度，但是护套层也会影响传热。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型旨在提供一种耐500℃测温光缆，该光缆可以长期测量500℃以下的高温，传热快，直径小，无护套层，节约材料，抗拉力强。

为了达到以上目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种耐500℃测温光缆，由内到外依次为光纤内层、涂层、填料层和光缆外层；在单芯或多模的石英光纤内层外包裹一层纳米炭涂层，在纳米炭涂层和光缆外层中间设置有碳纤维填料层，其中，光缆外层为不锈钢软管光缆外层。

所述不锈钢软管光缆外层上优选标有标尺分度标记.

所述测温光缆的直径优选为3mm-5mm。

下面对本实用新型做进一步的解释和说明：

1、对光缆的光纤采用石英光纤才能适应常用500℃工况，500℃工况的感温光缆要求光纤保护涂层及填充料导热要快。本实用新型应用纳米碳作为涂层，以碳纤维作为填充料，保护光纤良好稳定地工作，保护光纤不受氢气影响。而普通感温光缆常用导热系数很低的氧化镁粉作填充料，两者导热速度系数在同一温度下差9倍以上。碳纤维填料层缓冲了光纤缆的外管侧向受力，又增强了光纤缆的抗安装拉力，又大大加强了外管与光纤芯的导热，使感温的响应时间减少1~2个数量级，它的长期耐温远大于500℃。

2、碳纤维的高模量、高导热、高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、低热膨胀系数，适合中温恶劣环境下的装设、运行，耐振动性好，在500℃下感温光缆中既作为保护光纤的填充料，又代替普通感温光缆的抗拉力用外套（护套层），一举两用，减少一道主工序和辅料。碳纤维作为小直径光缆的抗拉力高出普通感温光缆几倍。在抗拉力满足安装拉力，又不损害光纤前提下，尽量减小感温光纤缆直径，直径为3-5mm较为适宜，以减少碳纤维用量。

3、本新型的光缆外层仅用不锈钢软管即可，不另加外套，以防止其影响温变反应速度；不锈钢软管导热系数好，又能对抗外力及安装拉力，并易于与沿线构件相配合，且防粘灰。

4、本新型的光缆外层优选有长度标尺分度标记，可以很方便的知道所测温点到缆起点的光缆长度，不必去大费周折的测量光缆长度。

5、本新型的可为多模光纤，以满足冗余测量要求。

与现有技术相比，本新型的优势在于：

该测温光缆可以测量500℃以下的高温，用碳纤维作为填料层，传热快，直径小，抗拉力强，且无需护套层，节约材料。

附图说明

图1 为本新型的耐500℃测温光缆的结构示意图；其中，1是单芯或多模的石英光纤内层、2是纳米炭涂层、3是碳纤维填料层、4是不锈钢软管光缆外层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

本实用新型的一种耐500℃测温光缆，由内到外依次为光纤内层、涂层、填料层和光缆外层；具体结构为：在单芯或多模的石英光纤内层1外包裹一层纳米炭涂层2，在纳米炭涂层2和光缆外层中间设置有碳纤维填料层3，其中，光缆外层为不锈钢软管光缆外层4。所述不锈钢软管光缆外层4上标有缆长标尺分度标记。所述测温光缆的直径为3mm-5mm。