CN116430530A - 一种船用感温光缆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光缆领域，具体涉及一种船用感温光缆。该船用感温光缆包括光纤，缠绕在所述光纤上的芳纶纤维编织网层，以及覆盖在芳纶纤维编织网层上的外护套，所述外护套为乙烯‑四氟乙烯共聚物材料。本发明提供的船用感温光缆，乙烯‑四氟乙烯共聚物材料(ETFE)具有良好的机械性能和较强的耐腐蚀能力，耐拉耐压、抗冲击、绝缘强度高、适用温度范围广，阻燃能力强；芳纶纤维编织网缠绕后具有高强度、高模量、适用温度范围广、耐高温、耐酸耐碱、柔软和重量轻的特点。采用芳纶纤维编织网、ETFE材料两层结构的外护套，能够在满足耐强电磁场、机械性能、耐腐蚀性的条件下，尽可能减少防护层数，减少对测温响应的影响。
Description
技术领域
本发明属于光缆领域，具体涉及一种船用感温光缆。
背景技术
线型光纤感温探测技术经过十几年的研究、应用和发展，现已在公路隧道、轨道交通、电厂、石油化工等场合广泛应用，技术成熟。线型光纤感温探测器包括测温主机和感温光缆。感温光缆体积小、重量轻、可嵌入、外形可变、适装性好等优点，适合在不易布置传统点式温度传感器的环境中使用。
不同场所对对感温光缆的要求也不尽相同，如煤矿井下、大坝、管道等对机械性能要求较高，楼宇、隧道等对温度响应要求较高。船上某狭长空间内具有强电磁场、极限温度绝对值高、高湿度、高盐雾、频繁的振动和冲击等特点，对光缆的耐强电磁性、机械性能、适用温度范围、耐腐蚀性能提出了更高的要求。
公告号为CN217085362U的中国实用新型专利公开了一种感温光缆，其包括光纤、套设在所述光纤外侧的紧包层、套设在所述紧包层外侧的第一金属层、套设在所述第一金属层外侧的芳纶纱层以及套设在所述芳纶纱外侧的第二金属层。该感温光缆通过金属层、芳纶纤维编织网等防护结构来提高感温光缆的弯曲性能和抗拉性能。
现有感温光缆为增强机械性能，内部结构中包含金属编织网、螺旋钢管等金属部件，在强电磁场环境下，金属部件会产生巨大的感应电动势及涡流，巨大的感应电动势会带来安全隐患，涡流发热影响感温光缆测温的准确度。使用非金属材料的感温光缆虽然能够避免金属材料带来的种种隐患，但在机械性能、适用温度范围、耐腐蚀能力方面难以满足船用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种船用感温光缆，以解决现有感温光缆在耐强电磁场、机械性能、耐腐蚀性方面难以兼顾的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种船用感温光缆，包括光纤，缠绕在所述光纤上的芳纶纤维编织网层，以及覆盖在芳纶纤维编织网层上的外护套，所述外护套为乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
本发明提供的船用感温光缆，乙烯-四氟乙烯共聚物材料(ETFE)具有良好的机械性能和较强的耐腐蚀能力，耐拉耐压、抗冲击、绝缘强度高、适用温度范围广，阻燃能力强；芳纶纤维编织网缠绕后具有高强度、高模量、适用温度范围广、耐高温、耐酸耐碱、柔软和重量轻的特点。采用芳纶纤维编织网、ETFE材料两层结构的外护套，能够在满足耐强电磁场、机械性能、耐腐蚀性的条件下，尽可能减少防护层数，减少对测温响应的影响。
优选地，所述光纤为多模紧套光纤。
优选地，所述多模紧套光纤的直径为900±50μm，所述外护套的壁厚为0.3±0.1mm，所述船用感温光缆的外径为2.3±0.2mm。采用以上尺寸配合，在耐强电磁性、机械性能、耐腐蚀性能方面能够起到较优的效果。
优选地，所述芳纶纤维编织网层所用芳纶纤维编织网采用8×(670±5)dtex芳纶纤维编织而成。由于ETFE材料硬度较高，而光纤较为脆弱，ETFE材料直接附着在光纤上，光纤容易折断，采用以上形式的芳纶纤维编织网具有柔软、机械和耐腐蚀性能强的特点，可进一步提高对光纤的保护以及整体防护。
优选地，所述外护套挤塑成型。采用挤塑成型工艺进行外护套成型并对内层材料进行挤包，具有较高的加工效率且与内层材料的结合性能良好。
优选地，所述乙烯-四氟乙烯共聚物材料的适用温度范围为-65℃～+150℃，所述光纤的适用温度范围为-65℃～+150℃。采用上述适用范围的材料能够进一步对船体环境的适应性，提升测温的适应范围。
附图说明
图1为本发明的船用感温光缆的结构示意图，其中，1-光纤，2-芳纶纤维编织网层，3-ETFE外护套。
具体实施方式
本发明主要提供一种船上某狭长空间环境内部使用的感温光缆，该感温光缆需耐受强电磁场、极限温度绝对值高、高湿度、高盐雾、频繁的振动和冲击等恶劣环境。
感温光缆在船上某狭长空间内，最外层与船体结构直接接触，最外层需要具有较好的机械性能，耐磨、耐压、耐拉；由于最外层直接接触高盐雾、高湿等具有腐蚀特点的环境，需要耐腐蚀；船上该狭长空间内有非常强的电磁场，感温光缆最外层应当绝缘强度高。同时，光纤易折易碎，需要柔软的材料保护；为了提升测温响应速度，感温光缆的保护层应当尽可能的少，减少热传递的时间，内层的材料需要耐拉、耐压、耐撕裂、抗腐蚀。
由于感温光缆最外层直接面对盐雾的腐蚀、振动与冲击时的磨损，并且与船上某狭长空间内部的大电流、高电压电气设备之间直接接触，本发明的感温电缆的最外层采用ETFE材料(乙烯—四氟乙烯共聚物)，具有耐磨、耐压、耐拉、耐腐蚀、绝缘强度高等特点。ETFE材料适用温度范围在-65℃至+150℃，可保证在船上某狭长空间极限温度环境下适用。
芳纶纤维编织网具有断裂强度高、耐磨耐撕裂、伸长率较大、耐酸耐碱稳定性好等特点，非常适合于光纤直接接触。
光纤采用耐高温紧套光纤，适用温度范围为-65℃至+150℃，可保证在船上某狭长空间极限温度环境下适用。
下面结合附图和具体实施例对本发明的实施过程进行详细说明。
本发明的船用感温光缆的具体实施例如下：
实施例1
本实施例的船用感温光缆，结构示意图如图1所示，包括光纤1，缠绕在光纤外周上的芳纶纤维编织网层2，以及包裹在芳纶纤维编织网层上的ETFE外护套3。
光纤1采用耐高温多模900μm HTF(耐高温光纤)紧套光纤。
芳纶纤维编织网由8×670dtex芳纶纤维股线(8股线密度为670detx的单纱合股而成)经编织机编织成网。然后在光纤1上缠绕形成芳纶纤维编织网层2。
ETFE外护套3作为最外层，其由挤塑机挤塑成型，并通过挤包覆盖在芳纶纤维编织网层上。ETFE外护套的壁厚为0.3mm。
本实施例的船用感温光缆的外径为2.3mm。
实施例2
本实施例的船用感温光缆，包括光纤，缠绕在光纤外周上的芳纶纤维编织网层，以及包裹在芳纶纤维编织网层上的ETFE外护套。
光纤采用耐高温多模850μm HTF(耐高温光纤)紧套光纤。
芳纶纤维编织网由8×665dtex芳纶纤维股线经编织机编织成网。然后在光纤上缠绕形成芳纶纤维编织网层。
ETFE外护套作为最外层，其由挤塑机挤塑成型，并通过挤包覆盖在芳纶纤维编织网层上。ETFE外护套的壁厚为0.2mm。
本实施例的船用感温光缆的外径为外径为2.1mm。
实施例3
本实施例的船用感温光缆，包括光纤，缠绕在光纤外周上的芳纶纤维编织网层，以及包裹在芳纶纤维编织网层上的ETFE外护套。
光纤采用耐高温多模950μm HTF(耐高温光纤)紧套光纤。
芳纶纤维编织网由8×675dtex芳纶纤维股线经编织机编织成网。然后在光纤上缠绕形成芳纶纤维编织网层。
ETFE外护套作为最外层，其由挤塑机挤塑成型，并通过挤包覆盖在芳纶纤维编织网层上。ETFE外护套的壁厚为0.4mm。
本实施例的船用感温光缆的外径为外径为2.5mm。
采用芳纶纤维编织网、ETFE外护套形成的感温光缆，兼顾耐强电磁场、机械性能好、耐腐蚀性能好、测温范围广，能够满足该船体狭长空间内部环境使用的要求。
Claims (5)
1.一种船用感温光缆，其特征在于，包括光纤，缠绕在所述光纤上的芳纶纤维编织网层，以及覆盖在芳纶纤维编织网层上的外护套，所述外护套为乙烯-四氟乙烯共聚物材料。
2.如权利要求1所述的船用感温光缆，其特征在于，所述光纤为多模紧套光纤。
3.如权利要求2所述的船用感温光缆，其特征在于，所述多模紧套光纤的直径为900±50μm，所述外护套的壁厚为0.3±0.1mm，所述船用感温光缆的外径为2.3±0.2mm。
4.如权利要求1所述的船用感温光缆，其特征在于，所述芳纶纤维编织网层所用芳纶纤维编织网采用8×(670±5)dtex芳纶纤维编织而成。
5.如权利要求1或4所述的船用感温光缆，其特征在于，所述外护套挤塑成型。
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