分布式应变传感光缆的制作方法

1.本发明属于光纤传感技术领域，尤其涉及一种分布式应变传感光缆。


背景技术：

2.近些年国内涌现出大量的如桥梁、水利大坝等大型基建设施，这些大基建给我们带来出行便利的同时，亦可为国家带来财政创收，因此，这些大型基建设施的健康状况是关系到国家财产和人民人身安全的大事，监测其运行的健康状况是必要且重要的。
3.由于很多桥梁或大坝建设的时间较早，还未安装监测该基础设施应变的传感装置，或者传感装置产生了不可逆的损伤，因此，需要在该设置安装或重新更换可靠的应变传感装置。由于分布式阵列光栅对应变有着良好的线性响应和高可靠性，对其进行特殊封装后，可作为十分理想的应变传感装置。以解决传统光栅封装可靠性和响应程度低的问题，能更符合市场的需求。
4.现有分布式阵列光栅主要在待监测建筑上固定间隔设置的金属架，通过各金属架对光缆的夹持，实现阵列光栅于待监测建筑上的敷设，虽然通过金属架的夹持作用可实现分布式阵列光栅于待监测建筑上的敷设，但由于装设金属架的过程将消耗较大的人力物力，且需要消耗大量的工时，导致阵列光栅的敷设成本较高，同时，使得光栅的敷设效率较低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种布式应变传感光缆，解决现有技术中分布式阵列光栅的敷设成本高以及敷设效率低的技术问题。
6.为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种分布式应变传感光缆，包括：
7.光缆防护单元；
8.应变传感单元，所述应变传感单元沿所述光缆防护单元的长度方向内嵌于所述光缆防护单元，用于感应所述光缆防护单元的形变；
9.粘贴单元，所述粘贴单元固定于所述光缆防护单元的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。
10.可选地，所述粘贴单元包括丙烯酸酯粘接剂，所述丙烯酸酯粘接剂粘接于所述光缆防护单元的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。
11.可选地，所述光缆防护单元包括护套，所述粘贴单元固定于所述护套的表面。
12.可选地，所述光缆防护单元还包括金属强化件，所述金属强化件固定于所述护套的内部，用于增加所述护套的强度。
13.可选地，所述金属强化件包括若干金属丝，各所述金属丝均间隔固定于所述护套的内部并朝所述护套的长度方向延伸，各所述金属丝分别位于所述应变传感单元的两侧。
14.可选地，所述金属丝为磷化钢丝。
15.可选地，所述金属丝的直径在0.5～0.7mm之间。
16.可选地，所述护套由线性低密度聚乙烯制成。
17.可选地，所述应变传感单元包括分布式光栅和防护模块，所述防护模块内嵌于所述光缆防护单元，所述分布式光栅装设于所述防护模块的内部。
18.可选地，所述防护模块包括紧套管和金属螺旋铠管，所述分布式光栅固定于所述紧套管的内部，所述金属螺旋铠管固定于所述紧套管的表面。
19.与现有技术相比，本发明提供的分布式应变传感光缆的有益效果包括：分布式应变传感光缆通过设置光缆防护单元和应变传感单元，应变传感单元内嵌于光缆防护单元，实现于光缆防护单元的固定，同时，能有效对光缆防护单元的形变进行感应，由于分布式应变传感光缆还设置有粘贴单元，粘贴单元固定于所述光缆防护单元的表面，可与待测建筑的表面形成粘贴，敷设光缆时，可直接将光缆通过粘贴单元粘贴于待测建筑的表面，即可实现光缆的固定，为光缆的敷设提供方便，有效降低光缆的敷设成本，同时提升光缆的敷设效率。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的分布式应变传感光缆的结构示意图。
21.图2为图1中a处的局部放大图。
22.图3为本发明实施例提供的分布式应变传感光缆的侧视图。
23.图4为本发明实施例提供的分布式应变传感光缆的正视图。
24.其中，图中各附图标记：
25.10—光缆防护单元
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11—护套
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12—金属强化件
26.20—应变传感单元
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21—分布式光栅
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22—防护模块
27.30—粘贴单元
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121—金属丝
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221—紧套管
28.222—金属螺旋铠管。
具体实施方式
29.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
30.本发明提供了一种分布式应变传感光缆，包括光缆防护单元10、应变传感单元20和粘贴单元30；所述应变传感单元20沿光缆防护单元10的长度方向内嵌于光缆防护单元10，用于感应所述光缆防护单元10的形变；所述粘贴单元30固定于所述光缆防护单元10的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。
31.具体地，分布式应变传感光缆通过设置光缆防护单元10和应变传感单元20，光缆防护单元10内嵌于应变传感单元20，实现了应变传感单元20的固定，同时，能有效对光缆防护单元10的形变进行感应，由于分布式应变传感光缆还设置有粘贴单元30，粘贴单元30固定于所述光缆防护单元10的表面，可与待测建筑的表面形成粘贴，敷设光缆时，可直接将光缆通过粘贴单元30粘贴于待测建筑的表面，即可实现光缆的固定，为光缆的敷设提供方便，有效降低光缆的敷设成本，同时提升光缆的敷设效率，并提升了光缆的耐候性，使得其经济价值、性能都具有较明显优势，能更符合市场的需求。
32.本实施例中，所述光缆防护单元10包括护套11，所述粘贴单元30固定于所述护套的表面。具体地，护套在为应变传感单元20提供防护的同时，可为粘贴单元30提供固定，进而便于光缆于建筑表面的粘贴。
33.本实施例中，所述光缆防护单元10还包括金属强化件12，所述金属强化件12固定于所述护套的内部，用于增加所述护套的强度。具体地，通过在护套的内部设置金属强化件12，有效提升护套11的抗拉强度以及减少敷设过程对护套11造成的破坏。
34.本实施例中，所述金属强化件12包括若干金属丝121，各所述金属丝121均间隔固定于所述护套的内部并朝所述护套的长度方向延伸，各所述金属丝121分别位于所述应变传感单元20的两侧。具体地，通过将金属强化件12设置为设置于应变传感单元20的两侧的金属丝121，可在有效提升光缆的抗拉强度的同时，能使光缆具有较好的弯曲、回弹特性，以便于光缆的收放和敷设。
35.本实施例中，进一步地，所述金属丝121为磷化钢丝。具体地，磷化钢丝具有高强度的杨氏模量高抗拉性能，可较好的适应于护套形变过程产生的拉伸。
36.本实施例中，进一步地，所述金属丝121的直径在0.5～0.7mm之间。具体地，该直径下的金属丝121既有很高的抗拉性能，也具有有较好的弯曲、回弹效果，可便于光缆的收放和敷设。
37.本实施例中，进一步地，金属丝121的数量为4根。
38.本实施例中，所述护套由线性低密度聚乙烯制成。具体地，低密度聚乙烯具有强度高、韧性好、刚性强、耐温性能好、良好的耐环境应力开裂和耐撕裂强度等优点，能很好的符合各种工程应用需求。
39.本实施例中，所述应变传感单元20包括分布式光栅21和防护模块22，所述防护模块22内嵌于光缆防护单元10，所述分布式光栅21装设于所述防护模块22的内部。具体地，防护模块22可对分布式光栅21进行防护，同时便于护套的应变向光纤的传递。
40.本实施例中，所述防护模块22包括紧套管221和金属螺旋铠管222，所述分布式光栅21固定于所述紧套管221的内部，所述金属螺旋铠管222固定于所述紧套管221的表面。具体地，在金属螺旋铠管222生产的过程中，同步的将带有紧套管221的光纤放入铠管内部，进而可形成分布式光栅21的防护模块22，使得应变传感单元20具有应变响应一致性高、耐压性能强等特性。
41.本实施例中，所述粘贴单元30包括丙烯酸酯粘接剂，所述丙烯酸酯粘接剂粘接于所述光缆防护单元10的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。具体地，烯酸酯粘接剂粘接于光缆防护单元10的表面，使光缆防护单元10的表面形成可粘贴于待测建筑的双面胶层，可便于线缆的敷设，降低敷设过程中对建筑表面的平整度的要求，有效降低线缆的敷设难度，且丙烯酸酯结构稳定，耐侯性能好，进而保证线缆的稳定性，提升线缆的寿命。
42.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种分布式应变传感光缆，其特征在于，包括：光缆防护单元；应变传感单元，所述应变传感单元沿所述光缆防护单元的长度方向内嵌于所述光缆防护单元，用于感应所述光缆防护单元的形变；粘贴单元，所述粘贴单元固定于所述光缆防护单元的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。2.根据权利要求1所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述粘贴单元包括丙烯酸酯粘接剂，所述丙烯酸酯粘接剂粘接于所述光缆防护单元的表面，用于与待测建筑的表面形成粘贴。3.根据权利要求1所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述光缆防护单元包括护套，所述粘贴单元固定于所述护套的表面。4.根据权利要求3所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述光缆防护单元还包括金属强化件，所述金属强化件固定于所述护套的内部，用于增加所述护套的强度。5.根据权利要求4所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述金属强化件包括若干金属丝，各所述金属丝均间隔固定于所述护套的内部并朝所述护套的长度方向延伸，各所述金属丝分别位于所述应变传感单元的两侧。6.根据权利要求5所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述金属丝为磷化钢丝。7.根据权利要求5所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述金属丝的直径在0.5～0.7mm之间。8.根据权利要求3所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述护套由线性低密度聚乙烯制成。9.根据权利要求1～8任一项所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述应变传感单元包括分布式光栅和防护模块，所述防护模块内嵌于所述光缆防护单元，所述分布式光栅装设于所述防护模块的内部。10.根据权利要求9所述的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述防护模块包括紧套管和金属螺旋铠管，所述分布式光栅固定于所述紧套管的内部，所述金属螺旋铠管固定于所述紧套管的表面。

技术总结
本发明属于光纤传感技术领域，尤其是涉及一种分布式应变传感光缆；包括光缆防护单元、应变传感单元和粘贴单元，应变传感单元内嵌于光缆防护单元，实现于光缆防护单元的固定，同时，能有效对光缆防护单元的形变进行感应，由于分布式应变传感光缆还设置有粘贴单元，粘贴单元固定于所述光缆防护单元的表面，可与待测建筑的表面形成粘贴，敷设光缆时，可直接将光缆通过粘贴单元粘贴于待测建筑的表面，即可实现光缆的固定，为光缆的敷设提供方便，有效降低光缆的敷设成本，同时提升光缆的敷设效率。同时提升光缆的敷设效率。同时提升光缆的敷设效率。


技术研发人员：汤辉 何光辉 宛良强 张志峰 胡康顺 宋珂
受保护的技术使用者：武汉烽理光电技术有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/7/11