[发明专利]一种变径定点结构应变传感光缆及其制作方法

说明书

本发明公开了一种变径定点结构应变传感光缆及其制作方法，包括保护层和传感纤芯；所述保护层位于所述传感纤芯的外层，且保护层形状为变径缆状，所述传感纤芯定点封装在所述保护层内实现变形测量。变径定点结构可以将传感光缆分段，有效解决了传感光缆测量应变平摊现象，提高了应变定位精度；表面封装的变径结构改变了应变传感光缆表面平滑顺直的结构，增大了传感光缆与被测结构体的接触面积和咬合度，解决了传感光缆易与被测结构体发生滑移造成测量应变失真的难题。该结构的应变传感光缆可采用分布式光纤传感技术进行解调，适用于岩土、地质工程监测领域变形监测，具有分布式测量、定位精度高、耦合性好、安装便利等特点。

技术领域

本发明涉及岩土、地质工程监测技术领域，更具体的说是涉及一种变径定点结构应变传感光缆及其制作方法。

背景技术

我国目前正处于基础设施大规模建设时期，在水利、交通、工民建等各个领域为了保证各类建筑及设施的安全，需要对其地基、岩土体地质进行监测。分布式光纤传感技术因其分布式传感、测试量程大、易植入等特点在岩土、地质工程监测领域中具有越来越广泛的应用。

分布式光纤传感器的解调技术主要有：基于自发布里渊光时域反射技术、基于受激布里渊光时域反射技术、基于布里渊光频域分析技术以及基于瑞利散射和菲涅尔反射的光时域反射技术等。基于这些传感技术的分布式光纤传感器需要将被测对象的应变、温度等状态变化尽可能真实、详尽的传递给传感纤芯。而当前使用的分布式光纤传感器大部分是由通信光缆进行改良而来，其不易与岩土体耦合且应变定位不精确，缺乏传感要求的针对性，严重影响分布式传感监测技术的应用与推广，急需发明新型的传感纤芯封装技术。

因此，如何提供一种增大传感光缆与被测结构体的接触面积和咬合度，提升传感光缆与被测结构体之间的耦合性变径定点结构应变传感光缆及其制作方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种变径定点结构应变传感光缆及其制作方法，传感光缆结构采用变径缆状，光纤纤芯定点封装在变径结构的保护层内，实现被测结构体的精确变形测量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变径定点结构应变传感光缆，包括保护层和传感纤芯；所述保护层位于所述传感纤芯的外层，且保护层形状为变径缆状，所述传感纤芯定点封装在所述保护层内。保护层可具有不同的封装方式。

本发明采用的变径定点结构具有如下有益效果：

一、定点结构可以将传感光缆分段，有效解决了传感光缆测量应变平摊现象，提高了应变定位精度；

二、表面封装的变径结构改变了应变传感光缆表面平滑顺直的结构，增大了传感光缆与被测结构体的接触面积和咬合度，解决了传感光缆易与被测结构体发生滑移造成测量应变失真的难题。

优选的，所述保护层包括相互连接的线型光缆段和变径段，所述变径段与所述线型光缆段间隔设置，每相邻两段变径段之间间隔固定距离。

优选的，变径段的外径为线型光缆段直径的10～20倍；所述变径段的厚度为线型光缆段直径的2～3倍，所述厚度方向同所述传感纤芯的长度方向。变径段的外径可具有不同的规格。

优选的，相邻两段变径段之间间隔不小于所述变径段外径的5倍。

优选的，所述变径段材料为满足强度需求的轻质材料，包括亚克力、树脂和玻璃纤维合成材料或合金。

优选的，所述传感纤芯通过定点结构定点封装在所述保护层内，所述定点结构包覆所述传感纤芯，且位于所述线型光缆段上，与所述线型光缆段相拼接；包括，

带有镂空孔的金属套管，所述金属套管套装在所述传感纤芯外侧；

所述金属套管将所述线型光缆段截断，且两端截面与其相邻的所述线型光缆段截面相衔接；