专利名称：紧套光纤光栅串传感光缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型准分布式光纤光栅串传感光缆。
背景技术：
由于光纤光栅与光纤之间天然的兼容性，很容易将多个光纤光栅串联在一根光纤上构成光纤光栅阵列，实现准分布式传感，加上光纤光栅具有普通光纤的许多优点外，且本身的传感信号为波长调制，测量信号不受光源起伏、光纤弯曲损耗不受光源功率波动和系统损耗影响的特点，因此光纤光栅在传感领域的应用引起了世界各国有关学者的广泛关注和极大兴趣。自从1989年Morey等人首先对光纤光栅的应变和温度传感特性进行了研究后，光纤光栅传感器的应用领域不断拓展，现在人们已将其逐步应用于多种物理量的测量，制成了各种传感器。 光纤自身纤细脆弱，且接续繁琐，在工程铺设施工和后期监测过程中，极易遭受破坏，使其在工程监测领域应用受到很大限制。特别是受光纤光栅生产工艺的影响，栅区涂覆被剥离而失去保护，在安装粘贴的过程中极易断裂。利用二次涂覆技术可以在一定程度上保护光纤光栅，但是由于涂覆胶水固化的影响容易出现断裂或啁啾现象。目前监测领域中的长距离多点监测，大都采用采用多个光纤光栅传感器串接后安装，或者熔接多个光纤光栅成光纤光栅串后粘贴于目标体表面，前者能很好的保护光纤光栅，但是各个传感器之间是采用法兰接续，接续损耗很大；后者粘贴过程中易断裂，且极易出现啁啾现象，特别是裸栅和裸纤极易遭到破换。因此随着监测及实验研究需求的不断扩大，开发出抗破坏能力强、施工简单、传感性能优越的基于光纤光栅串的传感光缆具有极大的意义。
发明内容
本发明目的是提供一种安装便捷、抗拉强度高紧套准分布式传感光缆，解决裸纤上光纤光栅缺乏保护的问题，并且通过制作光纤光栅串，避免多个光纤光栅传感器接续造成的信号损耗严重的问题。本发明的技术方案是本发明以光纤光栅串为基�。诠庀斯庹ご饷姘徊�900 μ m紧包护套而拉制成光缆。本发明包括传感光纤和外径为900 μ m的紧包护套两部分，所述传感光纤的外径与紧包护套的内径相同，被紧包护套包裹在中心，与紧包护套紧包接触。优选的,所述传感光纤包括传感纤芯,包括传感纤芯外面的包层,包括包层外面的涂敷。优选的，所述传感纤芯为单模纤芯。优选的，所述传感光纤上根据需要在特定点写有不同参数和距离间隔的光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅外有涂敷保护。优选的，所述传感光纤保持直线不缠绕。本发明具有如下特征1.准分布式传感特征传感解调采用光纤光栅解调技术，即对光纤上刻写光纤光栅的特定点进行传感监测；
2.低损耗传感特征采用光纤光栅串作为传感器，即传感光缆上无接续点，避免了接续损耗。本发明的优点是
I.本发明的紧包层可以将内部传感光纤紧紧包裹，提升其与被测物体的耦合性，提高应变的传递性。2.本发明的紧包层具有一定的抗拉和抗折强度，可以更好的保护中心的传感光纤及光纤光栅；减少甚至消除粘贴等安装过程中出现的啁啾现象；紧包层的特殊封装保护可以大幅度提高光纤传感器在工程检测领域应用时的成活率和灵敏度。
3.本发明加快了内部传感光纤对外界温度的反应时间，提升温度监测的时效性。4.本发明可直接用于众多工程体，需要在恶劣环境中工作时，可进一步加工成强度更高的光缆。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
图I为本发明的实物结构 图2为本发明的截面结构示意图。其中1、传感光纤,2、光纤布拉格光栅,3、900 μ m紧包护套。
具体实施例方式实施例所述紧包层3的材料具备一定的强度，满足一定的可变形性、可机械加工性以及抗腐蚀性等要求。所述紧包层3为H-Hytrel 1/X-Hytrel2，也可以用N-NyloruF-PVDF等材料制备的紧包层3。本发明的制作过程如下
首先要制作传感光纤1，本发明中所用的传感纤芯为普通单模纤芯，纤芯直径8^10 μ m,纤芯外面的包层直径125 μ m,包层外面的涂覆直径250 μ m。通过光纤光栅刻写技术在光纤I上特定点按要求写入不同参数和距离间隔的光纤布拉格光栅2，刻写完成之后，再进行一次涂敷保护。然后是制作光缆，把写入光纤光栅串2后的传感光纤I放置于900 μ m紧包套管3的中心，所述传感光纤I的外径与紧包护套3的内径相同,都为250μηι,所述传感光纤I被紧包护套3包裹在中心，与紧包护套3紧包接触。本过程实施可利用900 μ m紧套光缆拉制技术实现。在整个实施过程中，所述传感光纤I保持直线不缠绕，保证了其光路的畅通性。拉制后其断面结构如图2所示，写入光纤光栅串2的光纤I处于900 μ m紧包套管3的中心。本发明的应用方法如下
传感光缆I加工完成后，可直接粘贴于目标物体表面，通过光纤光栅解调技术进行准分布式解调测试，达到准分布式监测的目的，进行分布式的应变、温度等物理量的监测，或者通过其他光缆拉制技术再加工成强度更高的光缆，直接绑扎在钢筋笼上，或浇筑在混凝土中进行工程体内部应力应变监测，亦可采用夹具固定方式，安装在待测物表面。该结构的准分布式传感光缆可配套光纤光栅解调仪使用，或者结合光缆拉制技术进行钢筋加筋、薄纹管保护、芳纶纤维填充等制作成特殊应用传感光缆，具有变形耦合性好、灵敏度高、强度高、安装便利、准分布式监测等特点。可用于隧道、桥梁、大坝及等工程体的表面应变、温度等内容的准分布式监测；也可作为光纤光栅、白光干涉等其他光纤传感系统的信号传输线缆。 当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种紧套光纤光栅串传感光缆，其特征在于它包括传感光纤(I)和紧包护套(3)两部分，所述传感光纤(I)的外径与紧包护套(3 )的内径相同，被紧包护套(3 )包裹在中心，与紧包护套(3)紧包接触。
2.根据权利要求I所述的一种紧套光纤光栅串传感光缆，其特征在于所述传感光纤(I)包括传感纤芯，包括传感纤芯外面的包层，包括包层外面的涂敷。
3.根据权利要求2所述的一种紧套光纤光栅串传感光缆，其特征在于所述传感纤芯为单模纤芯。
4.根据权利要求2所述的一种紧套光纤光栅串传感光缆，其特征在于所述传感光纤(I)上根据需要在特定点写有不同参数和距离间隔的光纤布拉格光栅(2)，所述光纤布拉格光栅(2)外有涂敷保护。
5.根据权利要求I所述的一种紧套光纤光栅串传感光缆，其特征在于所述传感光纤(I)保持直线不缠绕。
全文摘要
本发明公开了一种紧套光纤光栅串传感光缆，它包括传感光纤和外径为900μm的紧包护套两部分，所述传感光纤的外径与紧包护套的内径相同，被紧包护套包裹在中心，与紧包护套紧包接触；所述传感光纤上根据需要在特定点写有不同参数和距离间隔的光纤布拉格光栅，所述光纤布拉格光栅外有涂敷保护。本发明的紧包层具有一定的抗拉和抗折强度，可以更好的保护中心的传感光纤及光纤光栅；减少甚至消除粘贴等安装过程中出现的啁啾现象；紧包层的特殊封装保护可以大幅度提高光纤传感器在工程检测领域应用时的成活率和灵敏度。
文档编号G01D5/26GK102819079SQ20121029342
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者施斌, 李书华, 魏广庆, 胡盛, 卢俊武 申请人:苏州南智传感科技有限公司
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