[实用新型]温度应变同时监测的布里渊传感装置及其传感光缆

说明书

本实用新型公开了一种温度应变同时监测的布里渊传感装置及其传感光缆，包括位于光缆中心的应变光纤、套设在应变光纤外的挤压塑料、位于挤压塑料外侧面的无缝管和套设在最外层的第一外护套，挤压塑料的外侧面向应变光纤方向凹陷形成放置凹槽，放置凹槽以应变光纤的中心轴线为中心线螺旋设置，放置凹槽设有多个，多个放置凹槽均布在挤压塑料上，无缝管和钢丝设置在放置凹槽内，钢丝与放置凹槽通过设置卡槽和卡块连接，无缝管由内至外的结构为温度光纤、充油膏、无缝连接管和第二外护套。有益效果：能使应变光纤处于绷直状态，温度光纤处于松弛状态且能将光缆所受到的轴向力转化为部分径向力。

技术领域

本实用新型属于布里渊传感装置技术领域，具体是一种温度应变同时监测的布里渊传感装置。

背景技术

近些年来布里渊分布式传感发展迅速，广泛的应用于国民经济各个领域内。诸如大型电力设施、水利设施、石油储运设施等的结构监测；电力电缆的表面温度检测、火情监测发电厂和变电站的温度检测监控、火灾报警；大坝、桥梁及其他混凝土结构裂变的监测、混凝土凝固与养护温度与应变监测、大型民用工程的结构健康监测；石油天然气行业，石油、天然气输送管线和储罐泄漏监测、油罐、油库、油管的温度监测故障点检测。

利用布里渊散射光谱对应变和温度的双重敏感特性，当光纤沿线的温度发生变化或者存在轴向应变时，光纤中的布里渊散射光的频率会发生漂移，漂移量与光纤中的应变变化量和温度变化量呈现良好的线性关。布里渊光纤传感技术是一种分布式传感技术，其有效测量距离可以达到40Km，可以有效地解决长距离分布式测试的问题。

采用布里渊光纤传感技术同时测量物体的形变量和温度变化量，主要有两个关键问题：

1、光纤的轴向拉伸能力有限，当拉伸力大于光纤的限定值时，就会发生断纤。一旦发生断纤，断点之后的数据就无法正常采集。因此，随时都会面临形状不规则且形变量不可预知的被测物所产生的拉伸力，光纤的合理保护就成了整个传感装置能否长期工作的重要保证。

2、同时检测物体的形变量和温度变化量时，测定形变量的光纤需处于绷直状态，测定温度的光纤需处于松弛状态，如何保持两种光纤分别处于理想状态，也是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种能使应变光纤处于绷直状态，温度光纤处于松弛状态且能将光缆所受到的轴向力转化为部分径向力的传感光缆。

具体的，本实用新型提供了一种温度应变同时传感光缆，包括位于所述光缆中心的应变光纤、套设在所述应变光纤外的挤压塑料、位于所述挤压塑料外侧面的无缝管和钢丝以及套设在最外层的第一外护套，所述挤压塑料的外侧面向应变光纤方向凹陷形成放置凹槽，所述放置凹槽以所述应变光纤的中心轴线为中心线螺旋设置，所述放置凹槽设有多个，其中一个所述放置凹槽内设置有所述无缝管，其余所述防止凹槽内设置有钢丝，所述钢丝与所述放置凹槽通过设置卡槽和卡块连接，所述无缝管由内至外的结构为温度光纤、充油膏、无缝连接管和第二外护套。

应变光纤与套设在其外的挤压塑料、无缝管以及第一护套都是刚性结构且彼此之间的连接均为刚性连接，在扯紧第一护套的前提下，应变光纤会一直处于绷紧状态，应变光纤对应变变化反应灵敏。当挤压塑料和应变光纤被大力拉扯时，因无缝管和钢丝螺旋缠绕挤压塑料设置，应变光纤所受的径向力被部分转化为轴向力，避免应变光纤的断裂。温度光纤外包裹的是充油膏，即使第二外护套被大力拉扯，温度光纤也几乎受不到径向力，排除了应变变化对温度光纤的影响。

作为优选，所述卡槽两对相对设置的槽壁中其中一对与应变光纤的中心轴线平行设置。若无缝管或挤压塑料被拉扯，卡槽槽壁上产生垂直于槽壁的反作用力，槽壁与应变光纤的中心轴线平行设置，产生的反作用力则与应变光纤的中心轴线相垂直，此时径向力被转化为轴向力最多。

作为优选，所述卡槽两对相对设置的槽壁中其中一对与应变光纤的中心轴线不平行设置。