[实用新型]一种光纤矩阵排列传感光缆

说明书

本实用新型涉及一种光纤矩阵排列传感光缆，属于光纤传感光缆技术领域。包括上下布置的光单元，任一所述光单元顶面和底面对称开设开缆槽，两所述光单元对合布置，使得上方的光单元底面的开缆槽和下方的光单元顶面的开缆槽相对应，形成置物腔，所述置物腔内设有中心加强元件，形成缆芯；所述缆芯外周设有加强纱单元，所述加强纱单元上套设外护套。上方的所述光单元底部对称开设卡槽，下方的所述光单元顶部对称开设卡块，所述卡块设于卡槽内，使得两光单元相互咬合。本申请可以方便地紧贴固定在所要测量形变的物体表面而不会扭转，可以精准确定其形状和空间的绝对坐标，提高光缆的传感精度，连续监测长度可以达到千米量级。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤矩阵排列传感光缆，属于光纤传感光缆技术领域。

背景技术

光纤形状传感技术是近年发展起来的新兴技术，主要由光纤形状传感器和解调系统组成，其中光纤形状传感器通常由若干在空间上具有特定排布的光纤紧密排列组合在一起，利用各个光纤变形差异化的应变响应来测量传感器自身和其相连物体的位置与形状变化。该技术目前在医疗微创介入手术导管位置追踪、航天领域关键结构体形态测量、长距离管道及缆线变形监测等场合表现出较大的应用潜力。目前，光纤形状传感器一般采用多芯光纤生产制作或将光纤按一定空间排布布设于载体上制成。

使用多芯光纤生产制作光纤形状传感器，生产工艺简单，但多芯光纤的分光和合束需要专门的光耦合器件，中间断纤后熔接难度大，且光纤成本高；多芯光纤为柱状结构，生产和安装布设过程中容易发生不确定的扭转，扭转导致初始位置误差不确定、形状和空间绝对坐标无法准确确定，带来很大的测量误差。因此使用多芯光纤制作光纤形状传感器制作长度有限，一般在几十米范围内，无法用于生产长距离的光纤形状传感器。

将光纤按一定的空间排布布设于载体上制作光纤形状传感器，通常是将光纤光栅或应变测量光纤按一定的空间位置排布，通过胶装等方式安装于载体上。这种制作方式灵活性高，生产成本低，但对生产工艺要求高，通常只能监测小弯曲变形；制作的长度也很有限，从十几毫米、几十厘米、几米到几十米不等，很难做长距离，无法实现长距离大弯曲变形监测的光纤形状传感器制作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种光纤矩阵排列传感光缆，制作便捷，生产成本低，精准确定其形状和空间的绝对坐标，减少测量误差，提高光缆的传感精度，连续监测长度可以达到千米量级。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种光纤矩阵排列传感光缆，包括上下布置的光单元，任一所述光单元顶面和底面对称开设开缆槽，两所述光单元对合布置，使得上方的光单元底面的开缆槽和下方的光单元顶面的开缆槽相对应，形成置物腔，所述置物腔内设有中心加强元件，形成缆芯；所述缆芯外周设有加强纱单元，所述加强纱单元上套设外护套。

上方的所述光单元底部对称开设卡槽，下方的所述光单元顶部对称开设卡块，所述卡块设于卡槽内，使得两光单元相互咬合。

所述光单元分别包括光纤带，所述光纤带外周设有护套；所述光纤带包括若干光纤，若干所述光纤平行间隔布置。

所述加强纱单元包括若干均匀间隔布置的非金属加强纱。

所述非金属加强纱为芳纶、碳纤维、玻璃纱中的一种制成件。

所述外护套为聚氨酯弹性材料制成件或低烟无卤阻燃聚烯烃制成件或聚乙烯制成件或聚酰胺制成件。

所述外护套的对角线上分别设有撕裂绳。