The invention discloses a preparation method of intelligent plastic pipes. In the process of continuous extrusion of plastic pipes, the long strip inserts of fiber Bragg grating sensors are accurately embedded on the outside surface of the pipes by oblique guide, so that the temperature and strain sensors embedded in the long strip inserts are embedded in the pipes in advance to ensure that the sensors are manufactured in harsh pipes. In order to survive in service environment, real-time online monitoring of pipeline temperature, strain, pressure and other parameters can be realized. Combining traditional continuous extrusion technology of plastic pipes with optical fiber communication technology, intelligent plastic pipes can realize real-time online monitoring of temperature, strain, pressure and other parameters, thereby realizing safety early warning, fault diagnosis and automatic control of urban pipeline network. Promote the construction of \smart city\.
【技术实现步骤摘要】
智能化塑料管道的制备方法本案是申请日为2017-07-14,申请号为2017105751782,专利技术创造名称为智能化塑料管道的光纤光栅传感器嵌件、植入系统及方法的分案申请。
本专利技术涉及一种智能化塑料管道的制备方法。
技术介绍
随着我国城市化进程加速,城市地下管线建设发展异常迅猛,管线已成为城市基础设施的重要组成部分,是城市的“血管”和“神经”。伴随地下管道需求量的日益增加,我国城市也正面临着各种地下管网问题的挑战:城市内涝、道路地面塌陷、燃烧爆炸、饮水污染等一系列问题,因此城市管道的智能化建设刻不容缓。传感器是实现装备设施智能化的关键技术手段之一。光纤光栅是一种对应变和温度等外部环境非常敏感的传感元件,通过光纤光栅串可实现单根光纤的分布式多点测量。此外,光纤光栅传感器具有质量轻、体积小、灵敏度高、耐腐蚀、抗电磁干扰等优点,在航空航天、大型土木工程结构的健康监测和智能控制等方面应用广泛。要实现城市地下管道温度、应变、压力等关键参数的实时监测、智能数据分析,需要集成地下管网系统与光纤光栅传感系统的独特优势,从而形成智能管道安全监测系统,以实现城市管网的安全预警、故障诊断和自动控制。目前,光纤光栅传感器的使用方式主要有表贴和内植两种。若将光纤光栅传感器表贴于管道的内表面,则管道内流体的冲刷腐蚀很容易使传感器发生脱粘、移位甚至折断;若将光纤光栅传感器表贴于管道的外表面,管道外部恶劣的施工或使役环境则容易使传感器断裂失活,严重影响传感器的测试精度和使役寿命。因此,需要将光纤光栅传感器内植于管道中以确保其存活率和测试精度。然而在工业化连续挤出管材的过程中内植光 ...
【技术保护点】
1.一种智能化塑料管道的制备方法,其特征是:包括以下步骤:(1)制备光纤光栅传感器长条状嵌件;(2)将得到的光纤光栅传感器长条状嵌件由传送通道被斜向传送至挤出机头内部,贴近挤出模腔表面并与熔融的塑料一起通过挤出口模,经冷却定型后即得到内植光纤光栅传感器的塑料管材,并根据需要进行切割和包装;(3)通过内植有光纤光栅嵌件连接法兰将塑料管材以及其中的光纤光栅传感器分别熔接,完成管道的贯通以及光信号的中继。
【技术特征摘要】
1.一种智能化塑料管道的制备方法,其特征是:包括以下步骤:(1)制备光纤光栅传感器长条状嵌件;(2)将得到的光纤光栅传感器长条状嵌件由传送通道被斜向传送至挤出机头内部,贴近挤出模腔表面并与熔融的塑料一起通过挤出口模,经冷却定型后即得到内植光纤光栅传感器的塑料管材,并根据需要进行切割和包装;(3)通过内植有光纤光栅嵌件连接法兰将塑料管材以及其中的光纤光栅传感器分别熔接,完成管道的贯通以及光信号的中继。2.如权利要求1所述的一种智能化塑料管道的制备方法,其特征是:所述步骤(1)中,具体包括:a)将增强纤维、刻栅完成后的光纤固定于纱架,并使其穿过导纱板,其中,光纤位于中间位置,增强纤维纱束均布于光纤四周;b)将穿过导纱板的光纤和增强纤维进行烘干、浸润液态高温树脂处理;c)浸润液态高温树脂后的光纤和增强纤维以拉挤工艺的形式穿过成型模具,在成型的同时挤去多余的树脂,并排除材料中的气泡,得到一定截面形状的光纤光栅传感器嵌件;d)将得到的光纤光栅传感器嵌件在牵引机的拖曳作用下匀速到达收卷机,进行收卷和包装处理。3.如权利要求1所述的一种智能化塑料管道的制备方法,其特征是:所述步骤(3)中,塑料管材的连接法兰内植了光纤光栅传感器嵌件,法兰的两端有引出的光纤接头,将法兰两端的传输光纤接头中的光纤分别与塑料管材中内植的光纤熔接,完成光纤延长、光信号中继。4.如权利要求1所述的一种智能化塑料管道的制备方法,其特征是:在光纤光栅熔接之前需要将传感器长条状嵌件从管材表面剥离出一小段,将剥离出的传感器嵌件加热熔融以去除光纤外层的封装材料,露...
【专利技术属性】
技术研发人员:周振泽,贾玉玺,万国顺,张雷达,刘安娜,陈忠丽,高琳琳,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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