BR112015011719B1

BR112015011719B1 - Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica

Info

Publication number: BR112015011719B1
Application number: BR112015011719-8A
Authority: BR
Inventors: Carl W. Stoesz
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2021-04-27
Also published as: EP2926184A4; CA2891336A1; US20140153884A1; WO2014085011A1; CA2891336C; AU2013353367A1; US9488794B2; AU2013353367B2; EP2926184A1; EP2926184B1; BR112015011719A2

Abstract

disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica. uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (10) inclui um conjunto de cabo (14) tendo uma superfície radial externa (18), uma deformação de fibra óptica (20) transmissivamente acoplada à superfície radial externa (18) e tubulação (22) disposta na superfície radial externa (18). a tubulação (22) é bloqueada contra deformação na superfície radial externa (18) através de pelo menos um encaixe de interferência com grânulos pelo menos parcialmente embutidos em pelo menos uma dentre a tubulação (22) e a superfície radial externa e ligação adesiva a ambas tubulação (22) e superfície radial externa.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica o benefício de pedido dos Estados Unidos No 13/690062, depositado em 30 de novembro de 2012, que é aqui incorporado, através de referência, em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[002] Fibras ópticas podem ser usadas para monitorar a deformação em uma ferramenta. Para assim fazer, a fibra óptica é presa a um pedaço da ferramenta para a qual a deformação deve ser medida. Precisão e confiabilidade requerem que a fibra óptica seja presa à ferramenta através do alcance para o qual as medições serão tomadas. Por causa de sua fragilidade, porém, as fibras ópticas, tipicamente, são alojadas dentro de uma ou mais bainhas de proteção. Sistemas e métodos para prender as bainhas juntas de modo que a deformação seja transmitida com segurança entre elas são sempre de interesse para aqueles que praticam a técnica.

BREVE DESCRIÇÃO

[003] Aqui é divulgada uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica. A disposição inclui um conjunto de cabo tendo uma superfície radial externa, uma deformação de fibra óptica acoplada transmissivamente à superfície radial externa e tubulação disposta na superfície radial externa. A tubulação é bloqueada contra deformação na superfície radial externa através de pelo menos um encaixe de interferência com grânulos embutidos, pelo menos parcialmente, na pelo menos uma dentre a tubulação e a superfície radial externa e ligação adesiva à tubulação e à superfície radial externa;

[004] Aqui ainda é divulgado um método de bloqueio de deforma- ção de um conjunto de cabo de fibra óptica para a tubulação. O método inclui montagem, transmissivamente, de uma fibra óptica em uma superfície radial externa de um conjunto de cabo, posicionamento de grânulos ou aplicação de adesivo na superfície radial externa do conjunto de cabo ou uma face de uma tira plana de tubulação, enrolamento da tira plana da tubulação em redor do conjunto de cabo, soldagem por costura da tira plana laminada da tubulação de tubos laminados, incorporação dos grânulos em pelo menos uma dentre a superfície radial exterior e a face da tubulação ou ligar, adesivamente, a superfície radial externa e a face e estabelecimento de transmissividade de deformação entre a tubulação e o conjunto de cabo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] As descrições a seguir não devem ser consideradas como limitadoras, de maneira alguma. Com referência aos desenhos anexos, elementos semelhantes são numerados de modo idêntico.

[006] A figura 1 representa uma vista final seccional transversal de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica aqui divulgada;

[007] a figura 2 representa uma vista lateral seccional transversal da disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica da figura 1;

[008] a figura 3 representa uma vista em perspectiva de folha plana de tubulação sendo enrolada em torno de um conjunto de cabo de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica aqui divulgada;

[009] a figura 4 representa uma vista final seccional transversal de uma modalidade alterna aqui divulgada; e

[0010] a figura 5 representa uma vista final seccional transversal de outra modalidade alternativa de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica aqui divulgada.

[0011] DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] Uma descrição detalhada de uma ou mais modalidades do aparelho e método divulgados são aqui apresentados à guisa de exemplificação e não de limitação, com referência às figuras.

[0013] Fazendo referência às figuras 1 e 2, uma modalidade de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica é ilustrada em 10. A disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica 10 inclui um conjunto de cabo 14 tendo uma superfície radial externa 18, uma deformação de fibra óptica 20 acoplada transmissivamente à superfície radial externa 18 e tubulação 22 disposta em torno do conjunto de cabo 14 e bloqueada contra deformação para a superfície radial externa 18. O bloqueio de deformação entre o conjunto de cabo 14 e a tubulação 22 assegurando, efetivamente, que a deformação enfrentada pelo conjunto de cabo 14 ou a tubulação 22 sendo comunicada, transmissivamente, com o outro dentre o conjunto de cabo 14 e a tubulação 22. O bloqueio de deformação sendo realizado através de encaixe de interferência e adesão (via um adesivo 30), individualmente ou em combinação, entre o conjunto de cabo 14 e a tubulação 22. O encaixe de interferência incluindo grânulos 26 que são pelo menos parcialmente embutidos no pelo menos um dentre o conjunto de cabo 14 e a tubulação 22. Deve ser notado que a transmissividade de deformação divulgada também se aplica a valores transientes de deformação, ou deformação que varia com o tempo, como é o caso com acústica e vibração, por exemplo. Além disso, a transmissividade de deformação pode incluir deformações térmicas.

[0014] Na modalidade ilustrada, a tubulação 22 é um elemento tubular de metal de parede única que proporciona suporte estrutural ao conjunto de cabo 14 em geral e a fibra óptica 20 em particular. Outras modalidades da tubulação 22 poderiam ter outras formas que não a forma cilíndrica aqui mostrada e ter mais de uma camada constituindo a parede, bem como ser fabricadas de outros materiais que não metal.

[0015] Fazendo referência à figura 3, a tubulação de parede de metal 22 aqui ilustrada é formada pelo enrolamento de uma folha plana 28 e soldagem em uma costura 29 em torno do conjunto de cabo 14. Dependendo da parte específica de uma modalidade particular, os grânulos 26 e/ou o adesivo 30 podem ser posicionados em uma ou em ambas dentre a superfície radial externa 18 e a face 34 da tubulação 22, que entra em contato com a superfície radial externa 18 mediante soldagem.

[0016] O adesivo 30, se empregado, pode se ligar à superfície radial externa 18 e à face 34 para bloqueio transmissivamente de deformação mecanicamente. Os grânulos 26 podem ser feitos de um material duro, como carboneto ou cerâmica, por exemplo. Fazendo os grânulos 26 de um material que é mais duro do que a superfície radial externa 18 e a face 34, elas podem se tornar parcialmente embutidas em uma ou em ambas, a superfície radial externa 18 e a face 34. Uma etapa de processamento adicional de desenho de uma dimensão radial 38 da tubulação 22 e manutenção da tubulação 22 na ou perto da dimensão radial 38 pode aumentar a interferência entre a tubulação 22 e o conjunto de cabo 14, assim, embutindo os grânulos 26 na superfície radial externa 18 e a face 34 e aperfeiçoando transmissividade de deformação entre elas.

[0017] O conjunto de cabo 14 também pode ser referido por outros nomes empregados na indústria, tal como, simplesmente núcleo ou mandril ou FIMT que representa Fibra em Tubo de Metal, para algumas configurações específicas. Em modalidades, como aquela ilustrada nas figuras 1 e 2, que empregam um conjunto de cabo de FIMT, a fibra óptica 20 é encerrada em um tubo de metal e é uma deformação transmissivamente acoplada ao mesmo. A disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica 10 pode ser empregada na construção de sistemas tubulares que são referidos por vários nomes, incluindo, um conjunto de cabo encapsulado tubular, um tubo capilar ou linha de controle, por exemplo.

[0018] Fazendo referência à figura 4, uma modalidade alternativa de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica é ilustrada em 110. A disposição 110 difere da disposição 10 na configuração de um conjunto de cabo 114. O conjunto de cabo 114 é um elemento sólido com uma ou mais ranhuras 142 formadas longitudinalmente em uma superfície radial externa 118, com três das ranhuras 142 sendo mostradas nesta figura. A fibra óptica 20 é posicionada dentro de uma das ranhuras 142 e é encaixada, transmissivamente, com o conjunto de cabo 114. Fibras ópticas adicionais 146 ou outras linhas 150 podem ser posicionadas dentro de qualquer uma das ra-nhuras 142 e podem ou não ser acopladas, transmissivamente, ao conjunto de cabo 114. A superfície radial externa 118 do conjunto de cabo 114 é, porém, bloqueada contra deformação para a tubulação 22, via os grânulos 26 ou o adesivo 30, como descrito em detalhes com referência Às figuras 1 e 2 acima. As ranhuras 142 na superfície radial externa 118 rompem a superfície radial externa 118 de modo que é perimetricamente descontínua, O bloqueio de deformação do conjunto de cabo 114 com a tubulação 22, porém, é mantido independente dessa descontinuidade.

[0019] Fazendo referência à figura 5 outra modalidade alternativa de uma disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica é ilustrada em 210. A disposição 210 difere das disposições 10 e 110 pelo fato de que o conjunto de cabo 214 inclui uma pluralidade de elementos alongados 216. A pluralidade de elementos alongados 216 juntos define uma superfície radial externa 218. Pelo menos um dos elementos alongados 216 tem a deformação de fibra óptica 20 transmissiva- mente acoplada, via os grânulos 26 ou o adesivo 30. Como tal, o bloqueio de deformação entre a tubulação 22 e a superfície radial externa 218 resulta na transmissividade de deformação entre a fibra óptica 20 e a tubulação 22. Como com outras modalidades aqui discutidas, as fibras ópticas adicionais 146 e linhas 150 podem ser empregadas em alguns dos elementos alongados 216 sem ser necessariamente sem serem, necessariamente, bloqueadas contra deformação para a tubulação 22.

[0020] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade ou modalidades exemplificativas, será compreendido por aqueles habilitados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser substitutos para seus elementos, sem afastamento do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptação a uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção, sem afastamento do seu escopo essencial. Portanto, é pretendido que a invenção não esteja limitada à modalidade particular divulgada como o melhor modo considerado para realização desta invenção, mas que a invenção incluirá todas as modalidades que esteja dentro do escopo das reivindicações. Também , nos desenhos e na descrição foram divulgadas modalidades exempli- ficativas da invenção e, embora termos específicos possam ter sido empregadas, elas são, a menos que de outro modo mencionado, usadas em um sentido genérico e descritivo apenas e não para fins de limitação, o escopo da invenção, portanto, não estando assim limitado. Além disso, o uso dos termos primeiro, segundo, etc. é feito aqui para distinguir um elemento do outro. Além disso, o uso dos termos, um, uma, etc. não denota uma limitação de quantidade, mas antes denota a presença de pelo menos um dos itens referenciados.

Claims

1. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (10), caracterizada por de compreender: - um conjunto de cabo (14) tendo uma superfície radial externa (18); - uma fibra óptica que é transmissivamente deformada acoplada à superfície radial externa (18); - uma tubulação (22) disposta na superfície radial externa (18) e sendo bloqueada contra deformação na superfície radial externa (18) através de um encaixe de interferência; e uma pluralidade de partículas dispostas entre e pelo menos parcialmente embutidas na pelo menos uma dentre a tubulação (22) e a superfície radial externa (18) do conjunto de cabo (14), em que a pluralidade de partículas facilita, pelo menos em parte, o encaixe de interferência e possui uma dureza que é maior do que uma dureza do conjunto de cabo (14) e a tubulação (22).

2. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o conjunto de cabo (14) alojar a fibra óptica.

3. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície radial externa (18) ser definida por um elemento tubular de metal envolvendo a fibra óptica.

4. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a tubulação (22) proporcionar suporte estrutural para o conjunto de cabo (14).

5. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a tubulação (22) ser de metal.

6. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a tubulação (22) ser virada para baixo para interferir radialmente com o conjunto de cabo (14).

7. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os grânulos serem um material mais duro do que pelo menos uma dentre a superfície radial externa (18) e a tubulação (22).

8. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície radial externa (18) ser descontínua perimetralmente.

9. Disposição de bloqueio de deformação de fibra óptica (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os grânulos serem embutidos em ambos o conjunto de cabo (14) e a tubulação (22).