CN116520513A - 一种传感探测光电混合光缆 - Google Patents
一种传感探测光电混合光缆 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116520513A CN116520513A CN202310407293.4A CN202310407293A CN116520513A CN 116520513 A CN116520513 A CN 116520513A CN 202310407293 A CN202310407293 A CN 202310407293A CN 116520513 A CN116520513 A CN 116520513A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- periphery
- photoelectric hybrid
- units
- optical fiber
- sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title abstract description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 28
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 6
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 abstract description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4415—Cables for special applications
- G02B6/4427—Pressure resistant cables, e.g. undersea cables
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/443—Protective covering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
- G02B6/4429—Means specially adapted for strengthening or protecting the cables
- G02B6/443—Protective covering
- G02B6/4432—Protective covering with fibre reinforcements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/22—Cables including at least one electrical conductor together with optical fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B9/00—Power cables
- H01B9/005—Power cables including optical transmission elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明涉及探测光缆温技术领域，具体为一种传感探测光电混合光缆，包括：中心腔室，所述中心腔室内设置多个光纤单元，所述中心腔室外设置有多个电单元；外护层(2)，所述外护层围绕于所述中心腔室的外周；保护套，所述保护套围绕于所述外护层的外周。该传感探测光电混合光缆通过光电混合设计提供高信息传输信号的同时解决设备用电问题，同时满足传输光信号和电能的特性，既能节约采购成本，也能节约施工成本。外护层采用尼龙材料挤制，保护套采用硅胶玻璃纤维，保护套不仅固定所有单元，并且具有耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能。
Description
技术领域
本发明涉及探测光缆技术领域，特别涉及一种传感探测光电混合光缆。
背景技术
传感探测光缆是一种利用光纤传输信号和能量实现监测和检测的技术。它采用光纤作为传输介质，可以对周围环境的温度、压力、位移、振动等物理参数进行高精度、实时的测量和监测。该技术具有灵敏度高、抗干扰性能好、安装方便等优点，在工业、航空航天、医疗卫生等领域得到了广泛应用。同时，随着科技的不断发展，传感探测光缆也不断深化和拓展，有望成为未来重要的智能检测手段之一。
传感探测光缆的需求非常的广泛，能够满足对液压、压力、振动、温度、敷设等等的测量需求，在各类油井、气井的测井、射孔取芯等作业、海洋调查、河流、港湾、水利、水文测量，煤田地质勘探，地热测井等方面的需求都需要用到传感探测光缆作为挂重仪器测量用连接线。因此传感探测光缆不仅需要具有较高的抗拉、抗扭、抗震、抗裂、耐压等机械性能方面的要求，并且能够完成复杂环境(油性、腐蚀性等)的精确的探测任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传感探测光电混合光缆，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明的一方面提供如下技术方案：
一种传感探测光电混合光缆，包括：
中心腔室，所述中心腔室内设置多个光纤单元，所述中心腔室外设置有多个电单元；
外护层，所述外护层围绕于所述中心腔室的外周；
保护套，所述保护套围绕于所述外护层的外周。
优选地，所述外护层和所述保护套的截面为矩形框状。
优选地，所述保护套的内部设置有环绕所述多个光纤单元和所述多个电单元的多个条形FRP支架，所述多个电单元与所述中心腔室之间设置有玻璃纤维带。
优选地，所述多个条形FRP支架的外侧设置有多个弹性球体。
优选地，所述光纤单元包括：
纤芯；
紧套层，所述紧套层设置于所述纤芯的外周；
硅胶树脂层，所述硅胶树脂层固化在所述紧套层的外周；
气密性套管，所述气密性套管套设于所述硅胶树脂层的外周；
不锈钢管，所述不锈钢管套设于所述气密性套管的外周；
内护层，所述内护层设置于所述不锈钢管的外周。
优选地，所述中心腔室内部中心处设置有加强件，所述多个光纤单元环绕分布于所述加强件的外侧，所述加强件与所述多个光纤单元之间设置有阻水纱。
优选地，所述外护层的内壁设置有阻水带。
优选地，所述电单元包括铜电单元导体和设置于所述铜电单元导体外周的绝缘层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的实施方式提供的一种传感探测光电混合光缆通过光电混合设计提供高信息传输信号的同时解决设备用电问题，同时满足传输光信号和电能的特性，既能节约采购成本，也能节约施工成本；该传感探测光电混合光缆的纤芯外设置有气密性套管，解决了光纤渗水和纤膏的滴流问题，更具有环保性；通过设置多个光纤单元可以传输多种探测信息，并且由于外护层挤包呈矩形，因此能够有效防止光缆旋转受损，能够用于多种场合，可以用于测温、测应力、水力压裂微地震、井下可视化成像测井、分布式测温、分布式振动、分布式应变等传感系统用光缆，并且通过设置条形FRP支架、内护层和外护层等结构提高抗拉、抗压、抗扭性能，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明的实施方式提供的一种传感探测光电混合光缆的结构示意图。
图中：1、中心腔室；2、外护层；3、保护套；4、条形FRP支架；5、玻璃纤维带；6、弹性球体；7、纤芯；8、紧套层；9、硅胶树脂层；10、气密性套管；11、不锈钢管；12、内护层；13、加强件；14、阻水纱；15、阻水带；16、铜电单元导体；17、绝缘层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的实施方式提供的一种传感探测光电混合光缆的结构示意图。本发明的实施方式提供了一种传感探测光电混合光缆，如图1所示，该传感探测光电混合光缆包括:
中心腔室1，中心腔室1内设置多个光纤单元，中心腔室1外设置有多个电单元；
外护层2，外护层2围绕于中心腔室1的外周；
保护套3，保护套3围绕于外护层2的外周。
本发明的实施方式提供的传感探测光电混合光缆通过光电混合设计提供高信息传输信号的同时解决设备用电问题，同时满足传输光信号和电能的特性，既能节约采购成本，也能节约施工成本。外护层2采用尼龙材料挤制，保护套3采用硅胶玻璃纤维，保护套3不仅固定所有单元，并且具有耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能，较突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃至+260℃左右下长期使用。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，该传感探测光电混合光缆的外护层2和保护套3的截面为矩形框状。相比于圆形，矩形框状的外护层2和保护套3使得该传感探测光电混合光缆不易发生旋转，有效地解决光缆因旋转而受损问题。
在本发明的一种实施方式中，该传感探测光电混合光缆的保护套3的内部设置有环绕多个光纤单元和多个电单元的多个条形FRP支架4，多个电单元与中心腔室1之间设置有玻璃纤维带5。条形FRP支架4和玻璃纤维带5可以增加该传感探测光电混合光缆的抗扭转性能和抗压性能，同时条形FRP支架4和玻璃纤维带5将电单元包围，有效地隔断电单元产生的热量对光单元的影响。
进一步地，该传感探测光电混合光缆的多个条形FRP支架4的外侧设置有多个弹性球体6。通过设置弹性球体6进一步增加该传感探测光电混合光缆的抗压性能。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，该传感探测光电混合光缆的光纤单元可以包括：
纤芯7；
紧套层8，紧套层8设置于纤芯7的外周；
硅胶树脂层9，硅胶树脂层9固化在紧套层8的外周；
气密性套管10，气密性套管10套设于硅胶树脂层9的外周；
不锈钢管11，不锈钢管11套设于气密性套管10的外周；
内护层12，内护层12设置于不锈钢管11的外周。
该传感探测光电混合光缆的光纤单元可以采用0.9/0.6mm尺寸的紧套光纤(包括光纤7和紧套层8)，具体尺寸和型号能够根据需求进行合理更改；硅胶树脂层9可以选用UV固化的硅胶树脂，通过固化炉固化在紧套光纤的表面；采用挤管式模具生产气密性套管10，挤管模具尺寸可以选择紧套光纤的外径+0.1mm；气密性套管10外增加不锈钢管11，有效提高气密性套管10耐冲击的性能；内护层12采用改性聚丙烯材料挤制，与外护层2对光纤单元形成双重保护，提高其抗压强度。
在本发明的一种实施方式中，该传感探测光电混合光缆的中心腔室1内部中心处设置有加强件13，多个光纤单元环绕分布于加强件13的外侧，加强件13与多个光纤单元之间设置有阻水纱14。通过在中心腔室1内设置有加强件13进一步提高整体的结构强度，提高抗扭转性能和抗压性能，阻水纱14则可以提高阻水性能，避免光纤单元进水。
进一步地，该传感探测光电混合光缆的外护层2的内壁设置有阻水带15。通过阻水带15与阻水纱14形成双重的阻水模式，进一步地提高阻水性能。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，该传感探测光电混合光缆的电单元包括铜电单元导体16和设置于铜电单元导体16外周的绝缘层17。绝缘层17可以采用FEP绝缘材料制成。
工作原理：
本发明的实施方式提供的一种传感探测光电混合光缆通过光电混合设计提供高信息传输信号的同时解决设备用电问题，同时满足传输光信号和电能的特性，既能节约采购成本，也能节约施工成本；该传感探测光电混合光缆的纤芯7外设置有气密性套管10，解决了光纤渗水和纤膏的滴流问题，更具有环保性；通过设置多个光纤单元可以传输多种探测信息，并且由于外护层2和保护套3的截面为矩形框状，因此能够有效防止光缆旋转受损，能够用于多种场合，可以用于测温、测应力、水力压裂微地震、井下可视化成像测井、分布式测温、分布式振动、分布式应变等传感系统用光缆，并且通过设置条形FRP支架4、内护层12和外护层2等结构提高抗拉、抗压、抗扭性能，使用寿命长。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，包括：
中心腔室(1)，所述中心腔室(1)内设置多个光纤单元，所述中心腔室(1)外设置有多个电单元；
外护层(2)，所述外护层(2)围绕于所述中心腔室(1)的外周；
保护套(3)，所述保护套(3)围绕于所述外护层(2)的外周。
2.根据权利要求1所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述外护层(2)和所述保护套(3)的截面为矩形框状。
3.根据权利要求1所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述保护套(3)的内部设置有环绕所述多个光纤单元和所述多个电单元的多个条形FRP支架(4)，所述多个电单元与所述中心腔室(1)之间设置有玻璃纤维带(5)。
4.根据权利要求3所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述多个条形FRP支架(4)的外侧设置有多个弹性球体(6)。
5.根据权利要求1所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述光纤单元包括：
纤芯(7)；
紧套层(8)，所述紧套层(8)设置于所述纤芯(7)的外周；
硅胶树脂层(9)，所述硅胶树脂层(9)固化在所述紧套层(8)的外周；
气密性套管(10)，所述气密性套管(10)套设于所述硅胶树脂层(9)的外周；
不锈钢管(11)，所述不锈钢管(11)套设于所述气密性套管(10)的外周；
内护层(12)，所述内护层(12)设置于所述不锈钢管(11)的外周。
6.根据权利要求1所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述中心腔室(1)内部中心处设置有加强件(13)，所述多个光纤单元环绕分布于所述加强件(13)的外侧，所述加强件(13)与所述多个光纤单元之间设置有阻水纱(14)。
7.根据权利要求6所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述外护层(2)的内壁设置有阻水带(15)。
8.根据权利要求1所述的一种传感探测光电混合光缆，其特征在于，所述电单元包括铜电单元导体(16)和设置于所述铜电单元导体(16)外周的绝缘层(17)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310407293.4A CN116520513A (zh) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 一种传感探测光电混合光缆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310407293.4A CN116520513A (zh) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 一种传感探测光电混合光缆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116520513A true CN116520513A (zh) | 2023-08-01 |
Family
ID=87393290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310407293.4A Pending CN116520513A (zh) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 一种传感探测光电混合光缆 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116520513A (zh) |
-
2023
- 2023-04-17 CN CN202310407293.4A patent/CN116520513A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8929701B2 (en) | Loose-tube optical-fiber cable | |
| CN200983023Y (zh) | 一种光缆 | |
| CN201689198U (zh) | 高导热型分布式测温传感光缆 | |
| CN203465450U (zh) | 一种应变与温度双参光缆 | |
| CN110319949B (zh) | 一种分布式温度应变传感光缆及测量方法 | |
| CN203191143U (zh) | 一种用于测量液体压力的光纤光栅传感器 | |
| CN201488836U (zh) | 一种用于应变和温度检测的传感光缆 | |
| CN102681114A (zh) | 一种铠装感测光缆 | |
| CN101852904A (zh) | 具有铠装层的压敏型光缆 | |
| CN116520513A (zh) | 一种传感探测光电混合光缆 | |
| CN102981230B (zh) | 高灵敏度宽量程应力应变传感光缆及其监测方法 | |
| CN115711634B (zh) | 一种灵敏度增强的传感光缆 | |
| RU109907U1 (ru) | Электрооптический кабель для установок погружных электронасосов | |
| CN209525970U (zh) | 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆 | |
| CN109545471B (zh) | 基于微震监测横波增敏传感光纤承荷探测电缆 | |
| CN201732192U (zh) | 一种铠装感测光缆 | |
| CN109036676B (zh) | 一种可燃冰开采用光电复合承荷探测电缆 | |
| CN216387515U (zh) | 预应力应变光缆 | |
| Inaudi et al. | Distributed fiber-optic sensing for long-range monitoring of pipelines | |
| CN201917416U (zh) | 微形传感光单元及其嵌入式应用产品 | |
| CN201858525U (zh) | 光纤型非侵入式管道压力感测装置 | |
| CN209310847U (zh) | 水力压裂微地震分布式光栅传感器承荷探测光缆 | |
| CN220305998U (zh) | 一种基于光纤das/dts监测技术校正的光电复合缆 | |
| CN201689199U (zh) | 电缆内置式测温光缆 | |
| CN209215676U (zh) | 油气管内分布式温度传感光缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |