[发明专利]光纤传感器单元及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤传感器单元，其特征在于，包括弹性体、传感光纤、隔热层、内护层、热熔胶和外铠保护层；

所述传感光纤缠绕在所述弹性体上；

所述隔热层绕包或涂覆在缠绕有所述传感光纤的弹性体上；

所述内护层包覆在隔热层外表面，所述内护层用于限制所述传感光纤相对于所述弹性体、所述隔热层以及所述内护层保持固定：

所述外铠保护层的内壁通过所述热熔胶与所述内护层的外壁相互贴合。

2.根据权利要求1所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述传感光纤的缠绕节距的范围为1mm至15mm，且同一段传感光纤的缠绕节距的误差范围不超过该段传感光纤规定缠绕节距的预设百分比；所述传感光纤的缠绕张力的范围为50g至100g。

3.根据权利要求1所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述隔热层的厚度范围为0.02mm至0.04mm；所述隔热层的材料类型为聚酰亚胺。

4.根据权利要求1所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述传感光纤的类型为弱光栅光纤、单模光纤和多模光纤中的一种。

5.一种光纤传感器单元，其特征在于，包括弹性体、传感光纤、隔热层和外铠保护层；

所述传感光纤缠绕在所述弹性体上；

所述隔热层绕包或涂覆在缠绕有所述传感光纤的弹性体上；

所述外铠保护层包覆在隔热层外表面，所述外铠保护层用于限制所述传感光纤相对于所述弹性体、所述隔热层以及所述外铠保护层保持固定。

6.根据权利要求5所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述传感光纤的缠绕节距的范围为1mm至15mm，且同一段传感光纤的缠绕节距的误差范围不超过该段传感光纤规定缠绕节距的预设百分比；所述传感光纤的缠绕张力的范围为50g至100g。

7.根据权利要求5所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述隔热层的厚度范围为0.02mm至0.04mm；所述隔热层的材料类型为聚酰亚胺。

8.根据权利要求5所述的光纤传感器单元，其特征在于，所述传感光纤的类型为弱光栅光纤、单模光纤和多模光纤中的一种。

9.一种光纤传感器单元的制备方法，其特征在于，包括：

利用预设的光纤缠绕设备，按设定的缠绕节距和缠绕张力将传感光纤缠绕在弹性体上；

在缠绕有所述传感光纤的弹性体外绕包或涂覆一层隔热层；

将经隔热处理的缠绕有传感光纤的弹性体作为缆芯，采用二次被覆与激光焊接不锈钢管同步一体化生产设备，进行内护层的生产，并完成缆芯与所述内护层的挤出工序；

在完成缆芯与所述内护层的挤出工序后，依次通过热水水槽和冷水水槽进行冷却定型并吹干，并通过挤出机在内护层外表面挤包一层热熔胶，得到包裹热熔胶的缆芯；

根据预设的工艺参数，采用不锈钢带在成型轮的成型下变成圆型，得到纵包达到指定直径的外铠保护层不锈钢管，并通过所述外铠保护层不锈钢管将包裹热熔胶的缆芯包覆在内；

选择与所述不锈钢带的材质厚度相对应的激光功率与焦距，对所述外铠保护层不锈钢管进行激光焊接；

将激光焊接好的外铠保护层不锈钢管整体经过高频加热系统加热至预设温度，将挤出的热熔胶熔化，以使得所述内护层和所述外铠保护层不锈钢管相互贴合，获得如权利要求1-4任一项所述的光纤传感器单元。

10.一种光纤传感器单元的制备方法，其特征在于，包括：

利用预设的光纤缠绕设备，按设定的缠绕节距和缠绕张力将传感光纤缠绕在弹性体上；

在缠绕有所述传感光纤的弹性体外绕包或涂覆一层隔热层；

将经隔热处理的缠绕有传感光纤的弹性体作为缆芯，采用套塑挤管工艺，进行外铠保护层的生产，并完成缆芯与外铠保护层的挤出工序；

在完成缆芯与外铠保护层的挤出工序后，依次通过热水水槽和冷水水槽进行冷却定型并吹干，获得如权利要求5-8任一项所述的光纤传感器单元。