一种可填充式多孔径光纤护套

1.本实用新型属于光纤护套领域，具体涉及一种可填充式多孔径光纤护套。


背景技术：

2.国内市场上，应用最为广泛的光纤传感技术当属布拉格光纤光栅和基于光时域反射的分布式传感器，这种技术基本上可以满足中低端市场的需求。而现在光谱线宽窄至2khz的单频光纤激光器及其引申出来的最新一代光传感技术，这与传统的光纤传感有很大的区别，它可以进行超远距离的传输，精度和敏感度能达到更高的要求，这在高端市场上需求很大，就目前光纤布设方面来看，该项技术在国内尚处于初级阶段。
3.随着光纤传感技术在国内的不断研究与发展，航空航天(飞机及航天器各部位压力测量、温度测量、陀螺等)、航海(声纳等)、石油开采(液面高度、流量测量、二相流中空隙度的测量)、电力传输(高压输电网的电流测量、电压测量)、核工业(放射剂量测量、原子能发电站泄漏剂量监测)、医疗(血液流速测量、血压及心音测量)、科学研究(地球自转)等众多领域对光纤传感技术的应用越来越广泛。但由于实际工程中的复杂结构物形态及恶劣外部环境的影响，光纤传感器的布设受到了严重的制约，从而导致光纤布设无法实现有效精准定位，继而影响光纤的监测精度，阻碍光纤传感技术在实际工程中的应用和推广。
4.正常情况下，裸光纤布设所测得的数据精确度相对有护套的光纤更高，但是由于光纤属于高精密构件，容易被各种不良工程或使用条件影响而造成耐久性差，现行的大部分光纤护套虽然可以保护内部裸纤的正常使用，但是由于与实际工程构件结合时各种不利因素与技术手段的影响，往往达不到预设的目的。光纤在使用时一般是直接掩埋在地下，但由于地下的湿度较大，酸碱度不稳定，长时间使用容易导致光纤外表面受到腐蚀，影响光纤的正常使用；在实际工程结构物健康(温度，位移)的光纤监测中，由于人工操作的不可控性，没有非常好地调整及控制待埋设光纤的位置与预拉伸的尺度，或者人为造成光纤的弯曲损耗过大，经常出现监测信号出现突变甚至整个光纤断路的情况，弯曲处光纤如果不能很好地得到控制，易导致光纤铺设不符合工程结构尺寸及施工布置等的要求，且会造成不必要的浪费；另外，对于不同的监测目的，所需光纤的数目与类型也有不同，设计一种多条光纤同时布设的整体性护套来进行检测以减少多次开槽对结构造成的不可逆性损伤，甚至做到不开槽布设对实际工程中的监测精度和应用能力具有重要意义。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种可填充式多孔径光纤护套，能够提高分布式光纤、光纤光栅等光纤结构的温敏测点、位置测点等与实际测量点定位精确度，并通过多条光纤的同时监测来提升所得测量数据的多样性与准确性。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.一种可填充式多孔径光纤护套，包括榫卯式外壳ⅰ、榫卯式外壳ⅱ、光纤定位器和可抽拉式注浆管道，榫卯式外壳ⅰ与榫卯式外壳ⅱ通过榫卯结构相互契合成为护套外壳，所
述护套外壳中心设有光纤通道，多个光纤定位器沿轴向按技术规定间距放置在所述光纤通道中，所述光纤定位器与所述光纤通道之间形成多个光纤安放孔；所述光纤定位器中心设有圆孔，可抽拉式注浆管道放置在所述圆孔中。
8.进一步地，所述的可填充式多孔径光纤护套，所述护套外壳的光纤通道沿周向均匀设有多个定位槽，所述光纤定位器沿周向均匀设有多个支爪，所述支爪放置在所述定位槽内，两个相邻支爪及所述护套外壳之间形成所述光纤安放孔。
9.进一步地，所述的可填充式多孔径光纤护套，所述护套外壳设有多个溢胶孔。
10.本实用新型的有益效果为：
11.1、榫卯式外壳ⅰ、榫卯式外壳ⅱ通过榫卯结构进行相互契合，从而保证护套的完整性与密实性，可以提升光纤的防腐蚀，抗剪切，耐久度等性能。
12.2、可通过提前锚固方式将护套外壳固定在待测结构物上，通过榫卯结构拼接、传力，保证光纤布设后位置的准确性。
13.3、通过可抽拉式注浆管道注入聚氨酯、玻璃纤维、丁腈、环氧树脂等与整体结构相同的各类材料，并通过观察溢胶孔的溢胶情况进行操作，从而在满足整体结构的密实性的同时保证光纤初始位置的准确性与稳定性。
14.4、可以根据实际布设情况进行光纤定位器的支爪数与间距控制，从而保证内部光纤定位的精准度，来降低对内部光纤位置造成的影响，避免光纤缠绕，降低光纤布设中由于护套预拉伸造成的内部光纤断裂等情况的发生。
15.5、定位器通过与定位槽结合起来的整体结构，可以很好地弥补现场开槽时出现槽深不均的不足，甚至可达到不开槽就可布设，从而做到提高检测效率的同时缩短工期。
16.6、能够通过自身结构特征提高光纤与待监测结构一体化程度，降低布设阶段对光纤扰动与破坏，易制作，易布设，可替换性强，与待监测结构结合程度高，耐久性高，耐腐蚀性强，对光纤保护能力高，适应现场能力显著，外部护套利用榫卯结构搭接并加入填充物以保证自身结构整体性，且该发明简易美观，适用各类新型材料，经济效果好，运输方便，运输过程中不易损坏。
附图说明
17.图1为可填充式多孔径光纤护套总装示意图；
18.图2为可填充式多孔径光纤护套总装状态正截面图；
19.图3为榫卯式外壳ⅰ结构图；
20.图4为光纤定位器结构图。
具体实施方式
21.如图1-4所示，一种可填充式多孔径光纤护套，包括榫卯式外壳ⅰ5-1、榫卯式外壳ⅱ5-2、光纤定位器4和可抽拉式注浆管道6，榫卯式外壳ⅰ5-1与榫卯式外壳ⅱ5-2通过榫卯结构相互契合成为护套外壳，所述护套外壳中心设有光纤通道，多个光纤定位器4沿轴向按技术规定间距放置在所述光纤通道中，所述护套外壳的光纤通道沿周向均匀设有三个定位槽5-3，所述光纤定位器4沿周向均匀设有三个支爪4-1，所述支爪4-1放置在所述定位槽5-3内，两个相邻支爪4-1 及所述护套外壳之间形成所述光纤安放孔，所述光纤定位器4与所述
光纤通道之间形成三个光纤安放孔；所述光纤定位器4中心设有圆孔 4-2，可抽拉式注浆管道6放置在所述圆孔4-2中；所述护套外壳设有多个溢胶孔5-4。
22.上述可填充式多孔径光纤护套的施工过程如下：通过提前锚固方式将护套外壳固定在待测结构物上；光纤1外部设置包裹层2和保护套3，三根光纤1分别放置在三个光纤安放孔中；经可抽拉式注浆管道6注入与护套外壳相同的材料，通过溢胶孔5-4观察填充情况并进行控制。


技术特征：
1.一种可填充式多孔径光纤护套，其特征在于，包括榫卯式外壳ⅰ、榫卯式外壳ⅱ、光纤定位器和可抽拉式注浆管道，榫卯式外壳ⅰ与榫卯式外壳ⅱ通过榫卯结构相互契合成为护套外壳，所述护套外壳中心设有光纤通道，多个光纤定位器沿轴向按技术规定间距放置在所述光纤通道中，所述光纤定位器与所述光纤通道之间形成多个光纤安放孔；所述光纤定位器中心设有圆孔，可抽拉式注浆管道放置在所述圆孔中。2.根据权利要求1所述的可填充式多孔径光纤护套，其特征在于，所述护套外壳的光纤通道沿周向均匀设有多个定位槽，所述光纤定位器沿周向均匀设有多个支爪，所述支爪放置在所述定位槽内，两个相邻支爪及所述护套外壳之间形成所述光纤安放孔。3.根据权利要求1所述的可填充式多孔径光纤护套，其特征在于，所述护套外壳设有多个溢胶孔。

技术总结
本实用新型属于光纤护套领域，具体涉及一种可填充式多孔径光纤护套。本实用新型的技术方案如下：一种可填充式多孔径光纤护套，包括榫卯式外壳Ⅰ、榫卯式外壳Ⅱ、光纤定位器和可抽拉式注浆管道，榫卯式外壳Ⅰ与榫卯式外壳Ⅱ通过榫卯结构相互契合成为护套外壳，所述护套外壳中心设有光纤通道，多个光纤定位器沿轴向按技术规定间距放置在所述光纤通道中，所述光纤定位器与所述光纤通道之间形成多个光纤安放孔；所述光纤定位器中心设有圆孔，可抽拉式注浆管道放置在所述圆孔中。本实用新型能够提高分布式光纤、光纤光栅等光纤结构的温敏测点、位置测点等与实际测量点定位精确度，并通过多条光纤的同时监测来提升所得测量数据的多样性与准确性。性与准确性。性与准确性。


技术研发人员：吴凤元 任宇浩 生伟 孙惠玲
受保护的技术使用者：沈阳建筑大学
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2022/3/8