一种通信和传感全能光缆制造技术

本实用新型专利技术一种通信和传感全能光缆属于光通信、光传感领域。所述通信和传感全能光缆包括松套和紧包光纤组合单元；所述松套和紧包光纤组合单元内包括紧包光纤和松套光纤，且紧包光纤和松套光纤之间的直线距离大于1.0mm。由于紧包光纤、松套光纤之间的合理距离设置以及余长不同的松套光纤之间分别对几种物理量的敏感程度不同，紧包和松套光纤采集到的同一种物理量的差异，更有利于信号的分析处理。本实用新型专利技术提供的这种通信和传感全能光缆，可广泛应用于远程光通信，还可用于长距离基础设施的安全健康实时分布式监测预警领域。的安全健康实时分布式监测预警领域。的安全健康实时分布式监测预警领域。

【技术实现步骤摘要】
一种通信和传感全能光缆


[0001]本技术属于光通信、光传感领域，具体涉及一种通信和传感全能光缆。

技术介绍

[0002]光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆主要是由光导纤维(细如头发的玻璃丝)和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜铝等金属，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。即：由光纤(光传输载体)经过一定的工艺而形成的线缆。光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
[0003]光纤是光导纤维的简写，是一种由石英玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。其传输原理是“光的全反射”；传感原理是“光的散射”。
[0004]随着通信产业的发展，光缆被广泛用于各个领域。其中在传感领域光缆的应用也变得十分普遍。为解决监测多个物理量需要分别敷设不同结构传感光缆的问题，现有技术推出了可同时监测应变和温度的变化的复合型传感光缆，它包括无卤聚烯烃护层、间隔设置在护层内的紧包光纤和松套光纤，所述紧包光纤包括单模光纤、包覆在单模光纤外周且与护层紧密结合的包覆层；所述的松套光纤包括松套管、设置在松套管内的着色光纤以及填充在松套管内的纤膏，由于已公开专利中虽然传感光缆包括紧包光纤和松套光纤两部份，但紧包光纤包覆层采用的热膨胀系数较大的高分子材料，当其用于BOTDA分布式测量应变时，由于紧包光纤包覆材料选择、结构设置不合理，导致应变测量精度易受外界温度的干扰。

技术实现思路

[0005]基于本领域存在的上述问题，本专利技术旨在提供一种通信和传感全能光缆，其结构设置合理，可同时监测温度、振动、应变等物理量，并有效提高传感测量的精度。
[0006]本技术的技术方案如下：
[0007]一种通信和传感全能光缆，集光通信和光传感功能于一身，其特征在于，包括松套和紧包光纤组合单元；所述松套和紧包光纤组合单元内包括紧包光纤和松套光纤，且紧包光纤和松套光纤之间的直线距离大于1.0mm。
[0008]紧包光纤和松套光纤具有本领域技术人员可常规理解的技术含义，具体地，所述松套光纤是指在金属或者非金属套管内松散地放置光纤，所述紧包光纤是指在光纤外面采用金属或者非金属材料紧密包覆。
[0009]所述的一种通信和传感全能光缆除了松套和紧包光纤组合单元，还包括剖面形状为扁平结构的光缆套管；所述松套和紧包光纤组合单元为1个，紧包光纤和松套光纤分布于光纤分布于光缆套管的两侧；
[0010]优选地，紧包光纤和松套光纤对称地分布于光纤分布于光缆套管的两侧。
[0011]所述的一种通信和传感全能光缆包括至少2个所述松套和紧包光纤组合单元；所述松套和紧包光纤组合单元两两之间的直线距离大于1.0mm；
[0012]优选地，所述松套和紧包光纤组合单元为2个，2个松套和紧包光纤组合单元对称地分布于光缆套管的两侧。本技术提供的通信和传感全能光缆，同一根光缆，不但能够同时监测温度、振动(声音)和应变(变形)数据，而且由于紧包和松套光纤同时存在，借助于紧包和松套光纤对振动(声音)和应变(变形)的敏感程度不一样：紧包光纤对应变最敏感，余长小的光纤对应变敏感；紧包光纤对振动不敏感，松套光纤对振动更敏感；由于采用了和光纤热膨胀系数接近且强度较高的紧包层，相对而言，松套光纤对温度更敏感。因此，将紧包光纤和松套光纤采集到的数据进行对比分析，可以更精确的解析出温度、振动(声音)和应变(变形)数据。
[0013]所述光缆套管材质为PE，光缆套管厚度为2.0
‑
2.2mm；
[0014]优选地，所述光缆套管的剖面形状的扁平结构的上下表面设有凹槽；
[0015]优选地，所述凹槽的槽底宽度大于1.0mm，优选2.0mm。
[0016]所述松套光纤包括松套管以及设置在松套管内的着色光纤；
[0017]优选地，所述设置在松套管内的着色光纤数量为大于1根。
[0018]优选地，所述着色光纤与松套管内壁之间的空隙填充阻水纤膏或者阻水粉。
[0019]所述紧包光纤包括多模光纤或单模光纤、以及紧密包裹在多模光纤或单模光纤外壁的包覆层；
[0020]优选地，所述包覆层掺杂有光敏材料。
[0021]所述单模光纤的纤芯/包覆层的直径为9/125μm；所述多模光纤的纤芯/包覆层的直径为50/125μm或62.5/125μm，优选62.5/125μm。
[0022]优选地，所述包覆层材质选自：玻璃纤维/环氧树脂复合材料、或金属毛细管；所述玻璃纤维/环氧树脂复合材料为本领域技术人员所熟知的常规材料，如《高含量GPTMS对玻璃纤维/环氧树脂复合材料脆性及吸水性能的影响》一文记载的玻璃纤维/环氧树脂复合材料，也可商购获得；所述金属毛细管优选不锈钢毛细管。
[0023]所述光敏材料优选为紫外光敏材料，例如，聚硅烷等。
[0024]优选地，所述紧包光纤可替换成单根或多股的加强钢丝。
[0025]所述松套光纤的余长为0.1～10
‰
；
[0026]松套管内的着色光纤的余长可以0.1
‰
、0.5
‰
、1.0
‰
、1.5
‰
、2.0
‰
、3.0
‰
、5.0
‰
、8.0
‰
、或10.0
‰
递增，实现分级设计，以应对不同量程的应变检测要求。
[0027]所述光缆套管上下表面的凹槽的槽底开设有通孔；
[0028]优选地，所述通孔在光缆套管的长度方向上的等距离分布；
[0029]优选地，所述间隔不大于1m。
[0030]本技术采用高强度的玻璃纤维环氧树脂复合材料包覆光纤，有如下优点：1、玻璃钢的热膨胀系数与光纤(二氧化硅)接近；2、保证了紧包光纤受光缆外护套热胀冷缩的影响较小。采用这种紧包光纤单元成缆，既可以利用松套光纤测出温度数值，又可利用紧包光纤测出应变
‑
温度参数，通过松套光纤测出的温度参数的补偿计算，即可得到精确的应变测量值。
[0031]本技术提供一种通信和传感全能光缆，其特征在于：在一根扁平结构的光缆中，同时存在2个及以上的紧包和松套光纤单元，紧包光纤单元直接挤制于护套中，两个松套光纤单元分别位于扁平形结构的两侧，两者之间保持1.0mm以上的距离，中间成凹槽形。本技术提供的特殊结构的光缆，由于同时设置了紧包光纤和松套光纤，二者之间的合理间距设置，以及不同余长的松套光纤分级设置，使得这种结构的光缆除了具备正常的通信光缆的功能外，还具有分布式传感光缆的功能，并同时具备分布式光纤温度、振动、应变监测功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信和传感全能光缆，其特征在于，包括松套和紧包光纤组合单元；所述松套和紧包光纤组合单元内包括紧包光纤和松套光纤，且紧包光纤和松套光纤之间的直线距离大于1.0mm。2.根据权利要求1所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，还包括剖面形状为扁平结构的光缆套管；所述松套和紧包光纤组合单元为1个，紧包光纤和松套光纤分布于光纤分布于光缆套管的两侧。3.根据权利要求2所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，紧包光纤和松套光纤对称地分布于光纤分布于光缆套管的两侧。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，包括至少2个所述松套和紧包光纤组合单元；所述松套和紧包光纤组合单元两两之间的直线距离大于1.0mm。5.根据权利要求4所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述松套和紧包光纤组合单元为2个，2个松套和紧包光纤组合单元对称地分布于光缆套管的两侧。6.根据权利要求5所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述光缆套管材质为PE，光缆套管厚度大于1.0mm。7.根据权利要求6所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述光缆套管的剖面形状的扁平结构的上下表面设有凹槽。8.根据权利要求7所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述凹槽的槽底宽度大于1.0mm。9.根据权利要求8所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述凹槽的槽底宽度大于2.0mm。10.根据权利要求1所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述松套光纤包括松套管以及设置在松套管内的石英光纤和/或塑料光纤。11.根据权利要求10所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述设置在松套管内的石英光纤和/或塑料光纤的数量为大于1根。12.根据权利要求10或11所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述石英光纤和/或塑料光纤松套管内壁之间的空隙填充阻水纤膏或者阻水粉。13.根据权利要求1所述的一种通信和传感全能光缆，其特征在于，所述紧包光纤包括多模光纤或单模光纤、以及紧密包裹在多模光纤或单模光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪宏，李杰锋，范哲，周抗冰，缪文韬，
申请(专利权)人：北京百世通管道科技有限公司，
类型：新型
国别省市：