CN202854380U - 一种用于分布式温度测量的温度传感光缆 - Google Patents
一种用于分布式温度测量的温度传感光缆 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于分布式温度测量的温度传感光缆，包括有导热外护套和测温传感光纤，其特征在于导热外护套横向截面呈扁平状，导热外护套内两侧分别安设金属松套管，金属松套管内敷设有测温传感光纤。在金属松套管外套装金属铠装管，且在金属铠装管孔壁与金属松套管外壁之间的环形空腔中充填阻水油膏。本实用新型可迅速把温度场温度传感到测温光纤；同时有效地提高分布式测温系统的温度感知能力；光缆包含两根测温光纤，降低测温设备失效的事故风险，提高了系统的可靠性；双层金属铠装结构可有效的保护缆中的光纤，提高温度传导速率；光缆填充阻水油膏，可以缓冲外界的应力及其它环境扰动，屏蔽温度之外的物理因素，进一步提高系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于分布式温度测量的温度传感光缆，属于工业温度测量和监控技术领域。
背景技术
分布式拉曼测温系统主要基于光信号的自发拉曼散射效应和光时域反射技术。当光脉冲沿光纤轴向传输时，光子照射到材料分子上时会发生非弹性效应的拉曼散射，这是由于光纤纤芯介质密度的微观变化和成分起伏等因素的影响。拉曼散射光分为低于入射光频率的斯托克斯光和高于入射光频率的反斯托克斯光，频移量约13 THz。当光纤局部温度场发生变化时，反斯托克斯光强的变化量相对斯托克斯光强度变化量要大的多，一般约为8 ~ 10 dB。根据反斯托克斯光强与斯托克斯光强的温度特性，利用光纤波分复用器和微弱信号探测器检测带有温度信息的背向拉曼散射光信号，经过成熟的信号累加技术的处理，可以解调出实时的温度信息；在时域中再利用光时域反射技术，根据光在光纤中的传输速率和背向拉曼散射光的探测时间，可以对温度场进行精确定位，从而实现对光纤温度场的分布式测量。温度传感光缆是整个分布式光纤测温传感系统中的关键部件。测温光缆需要有足够的机械强度，应对恶劣的施工现场环境及外物损坏；需要及时、准确把温度场的变化传递到测温光纤，以便系统能对温度场的变化做出正确的响应。但现有的温度传感光缆在结构和传感性能方面仍存在一定的不足和缺陷。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种机械强度较高、可靠性强、温度感测性能较优的温度传感光缆。
本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有导热外护套和测温传感光纤，其特征在于所述的导热外护套横向截面呈扁平状，导热外护套内两侧分别安设金属松套管，金属松套管内敷设有测温传感光纤。
按上述方案，在金属松套管外套装金属铠装管，且在金属铠装管孔壁与金属松套管外壁之间的环形空腔中充填阻水油膏。
按上述方案，在导热外护套内的中心部位安设非金属加强件。
按上述方案，所述的测温传感光纤为多模测温传感光纤，所述多模测温传感光纤的纤芯直径为50±2微米，玻璃包层外径为125±3微米，涂覆层外径为250±5微米，光纤的数值孔径为0.35±0.05。
按上述方案，所述的导热外护套由高导热型复合材料制成。
按上述方案，所述的金属铠装管由不锈钢波纹管外编一层或多层钢丝或钢带网套构成。
本实用新型的有益效果在于：1、光缆横截面结构为扁平结构，便于现场施工安装，增大与管道、线缆等待测物体的接触面积，可以迅速把温度场温度传感到测温光纤；同时引入数值孔径较大、温感性能优越的测温传感光纤，有效地提高分布式测温系统的温度感知能力，提高光纤测温的响应时间；2、光缆包含两根测温光纤，在发生故障时易于快速切换测试通道，降低测温设备失效的事故风险，提高系统的可靠性；3、双层金属铠装结构，不仅提高测温光缆的机械强度，有效的保护缆中的测温传感光纤，而且进一步提高温度传导速率；4、光缆填充阻水油膏，可以缓冲外界的应力及其它环境扰动，屏蔽温度之外的物理因素，进一步提高系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的横向剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细说明。
包括有横向截面呈矩形扁平状的导热外护套2，导热外护套由高导热型复合材料制成，所述的高导热型复合材料可为超高分子量聚乙烯基复合材料，导热外护套内两侧分别安设金属铠装管3，，所述的金属铠装管由不锈钢波纹管外编一层钢丝网套构成，在金属铠装管内套装有金属松套管5，金属松套管采用单层金属铠装管，在金属铠装管孔壁与金属松套管外壁之间的环形空腔中充填阻水油膏4，在金属松套管内敷设有测温传感光纤6，所述的测温传感光纤为多模测温传感光纤，包括有涂覆层、玻璃包层和纤芯，所述测温传感光纤的纤芯直径为50±2微米，玻璃包层外径为125±3微米，涂覆层外径为250±5微米，光纤的数值孔径0.35±0.05；测温传感光纤敷设于孔径900±10微米的金属松套管中，留一定余长放置，呈自由松弛状态；在导热外护套内两侧金属铠装管之间的中心部位安设非金属加强件1，非金属加强件由玻璃增强纤维或芳纶纱编织而成，用以进一步增强光缆的抗拉强度。
Claims (6)
1.一种用于分布式温度测量的温度传感光缆，包括有导热外护套和测温传感光纤，其特征在于所述的导热外护套横向截面呈扁平状，导热外护套内两侧分别安设金属松套管，金属松套管内敷设有测温传感光纤。
2.根据权利要求1所述的用于分布式温度测量的温度传感光缆，其特征在于在金属松套管外套装金属铠装管，且在金属铠装管孔壁与金属松套管外壁之间的环形空腔中充填阻水油膏。
3.根据权利要求1或2所述的用于分布式温度测量的温度传感光缆，其特征在于在导热外护套内的中心部位安设非金属加强件。
4.根据权利要求1或2所述的用于分布式温度测量的温度传感光缆，其特征在于所述的测温传感光纤为多模测温传感光纤，所述多模测温传感光纤的纤芯直径为50±2微米，玻璃包层外径为125±3微米，涂覆层外径为250±5微米，光纤的数值孔径为0.35±0.05。
5.根据权利要求1或2所述的用于分布式温度测量的温度传感光缆，其特征在于所述的导热外护套由高导热型复合材料制成。
6.根据权利要求2所述的用于分布式温度测量的温度传感光缆，其特征在于所述的金属铠装管由不锈钢波纹管外编一层或多层钢丝或钢带网套构成。
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