[发明专利]一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置及方法

说明书

本发明提供一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置，包括第一光纤引导机构、第二光纤引导机构、喷胶机、固化箱、牵引机和收纤机构；第一光纤引导机构和第二光纤引导机构用于分别将第一光纤和第二光纤引导至喷胶机位置；喷胶机用于将固化胶喷在第一光纤和第二光纤上，使得第一光纤和第二光纤在喷胶处形成固定点；固化箱用于将固化胶固化；牵引机用于将固化后的光纤牵引至所述的收纤机构进行收丝成盘；第一光纤为受力光纤，第一光纤引导机构包括用于给第一光纤施加张力的第一张力调节器；第二光纤为光栅阵列传感光纤，第二光纤引导机构包括用于给第二光纤施加张力的第二张力调节器。本发明能够快速制备免应力影响的双芯并带温度传感光纤。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置及方法。

背景技术

近些年来，光纤传感技术凭借自身抗电磁干扰、电绝缘性能好、耐腐蚀、体积小、传输损耗小、传输容量大、测量范围广等优点在航空航天、土木、交通、能源、国防等领域中得到了广泛应用。随着光纤传感器的发展日趋成熟，在各领域的应用呈现出蓬勃发展的态势，极有可能替代诸多传统的电类传感器。目前，温度传感器广泛应用于航空航天、能源基站、油气管道、电缆廊道、交通隧道等设备和设施的长期健康监测及火灾预警。传统的电类传感器存在易受电磁干扰、耐腐蚀性差、长期可靠性不高和传输距离短等缺点，尤其是对于大规模温度测量场，大量的线缆敷设给现场施工带来极大不便，且成本昂贵。而分布式温度传感光纤具有灵敏度高、体积小、重量轻、本质安全、分布式测量以及成本低廉等优点，因而在众多领域得到了较大的推广应用。

光栅阵列传感光纤是一种新型的光纤传感方法，该方法不但继承了光栅传感精度高、响应快的优势，而且具有分布式光纤传感长距离、大容量的特点，突破了现有光纤传感的技术瓶颈，有望进一步扩大其应用领域。光栅阵列传感光纤是采用拉丝塔制备光纤中在线写入光栅阵列，光栅传感点多达数千个，传感距离可以达到几十公里。在实用化的过程中存在一个传感器封装的问题，例如，测应变需要通过封装结构将应变传递给光栅阵列，测温度需要通过封装使光栅阵列免收应变的影响。而且面对如此长距离和大容量的光栅阵列传感光纤，必须采用工业化的方法自动封装。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置及方法，能够快速制造出光栅传感点不受应力影响的感温光纤。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置，其特征在于：它包括第一光纤引导机构、第二光纤引导机构、喷胶机、固化箱、牵引机和收纤机构；其中，第一光纤引导机构和第二光纤引导机构用于分别将第一光纤和第二光纤引导至喷胶机位置；喷胶机用于将固化胶喷在第一光纤和第二光纤上，使得第一光纤和第二光纤在喷胶处形成固定点；固化箱用于将固化胶固化；牵引机用于将固化后的光纤牵引至所述的收纤机构进行收丝成盘；

所述的第一光纤为受力光纤，所述的第一光纤引导机构包括用于给第一光纤施加张力的第一张力调节器；所述的第二光纤为光栅阵列传感光纤，所述的第二光纤引导机构包括用于给第二光纤施加张力的第二张力调节器；第一张力调节器施加的张力大于第二张力调节器施加的张力；所述的固定点使得第二光纤中的光栅位于相邻两固定点之间。

按上述方案，所述的第一光纤引导机构还包括第一光纤旋转盘和第一滑轮组，所述的第一张力调节器设置在第一滑轮组的滑轮与滑轮之间与第一光纤接触，并使得光纤产生恒定张力。

按上述方案，所述的第二光纤引导机构还包括第二光纤旋转盘和第二滑轮组，所述的第二张力调节器设置在第二滑轮组的滑轮与滑轮之间与第二光纤接触，并使得光纤产生恒定张力。

按上述方案，所述的收纤机构包括收纤旋转盘和用于驱动收纤旋转盘的光纤收丝机。

利用所述的免应力双芯并带温度传感光纤制备装置实现的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：