【技術實現步驟摘要】
本申請涉及光信息，特別涉及一種傳感光單元及其制備方法、測量裝置。
技術介紹
1、傳感用光纖是一種利用光的傳輸特性進行信號檢測和傳輸的技術，廣泛應用于溫度、壓力、位移等多種物理量的監測中。
2、傳感用光纖的核心在于其能夠將外界的物理量變化轉換為光波的物理特征參量變化，通過測量這些參量的變化來感知外界信號。具體來說，傳感用光纖可以對光強度、波長、頻率、相位和偏振態等參數進行調制和解調，從而實現對各種物理量的測量。
3、然而現有的傳感用光纖普遍存在傳感精度不夠的問題，影響測量的準確性。
技術實現思路
1、本申請提供一種傳感光單元，以解決現有的傳感用光纖普遍存在傳感精度不夠的問題，影響測量的準確性的問題。
2、第一方面，本申請提供了一種傳感光單元，包括保護管以及位于保護管內的傳感用光纖，其中，所述保護管的表面沿軸向間隔設有多個貫穿所述保護管的管壁的壁孔。
3、由于傳感用光纖的傳感特性需要對外界環境的變化快速又準確的感知參數信號，傳感用光纖需要充分與待測環境接觸，特別是在濕度及溫度測量方面，而為了保護傳感用光纖，通常會在傳感用光纖的外面設置保護套，而這層保護套雖然保護了傳感用光纖，但是卻對傳感參數的變化有隔離及屏蔽效應，造成傳感反饋不敏感及失效等。
4、本申請中，通過在保護管的表面沿軸向間隔設有多個貫穿所述保護管的管壁的壁孔，使得傳感用光纖可以透過保護套的壁孔與待測環境直接接觸，通過壁孔能將外部環境變化的溫度，濕度、振動等靈敏變化傳
5、一些實施例中，所述保護管與所述傳感用光纖之間不填充纖膏。在本申請中，所述保護管與所述傳感用光纖之間不填充纖膏，還可以避免在輸送纖膏時，在壁孔處，傳感用光纖被激光焦點擊傷。同時減少纖膏對傳感用光纖與待測環境的隔離，提高傳感光單元的靈敏性。
6、一些實施例中，相鄰所述壁孔間的間距為10～20mm。由于保護管的主要作用是為傳感用光纖提供保護，在保護管上設置壁孔會對保護管的強度造成一定影響，為了減少對保護管強度的影響，壁孔的間距不宜過近，同時也不宜過遠，過遠會影響傳感用光纖與待測環境的充分接觸，影響傳感用光纖測量的準確性，相鄰所述壁孔間的間距在此范圍內，可以使得傳感用光纖與待測環境的充分接觸，同時減少壁孔對保護管結構強度的影響；和/或，
7、所述壁孔的形狀為圓形或橢圓形。由于保護管上的壁孔處于貫穿狀態，在壁孔邊緣存在應力集中情況，保護管容易發生變形和折斷，而帶有尖角形狀的壁孔更容易在角度轉折處產生應力集中，從而影響保護管的強度，因此采用圓形或橢圓形可以使得壁孔上的應力均勻分散，減少應力的集中，提高保護管的強度。
8、一些實施例中，所述壁孔的形狀為圓形，其中圓形壁孔的直徑為0.1～0.4mm，壁孔的尺寸會對保護管的強度和傳感用光纖與待測環境的接觸產生影響，壁孔尺寸在此范圍內，可以在減少對保護管強度的影響的同時，使得傳感用光纖與待測環境的接觸更充分；和/或，
9、所述壁孔的形狀為橢圓形，其中橢圓形的短軸的長度0.1～0.4mm，橢圓形的長軸長度為0.2～0.6mm。壁孔的尺寸會對保護管的強度和傳感用光纖與待測環境的接觸產生影響，壁孔尺寸在此范圍內，可以在減少對保護管強度的影響的同時，使得傳感用光纖與待測環境的接觸更充分。需要說明的是，進一步地，當壁孔的形狀為橢圓形時，壁孔的長軸為保護管徑向方向，壁孔的短軸為保護管周向方向時，可以進一步減少壁孔對保護管強度的影響。
10、一些實施例中，多個所述壁孔的面積之和為s1，所述保護管的側面積為s2，其中，1％≤s1/s2≤10％，由于保護管上設有壁孔，壁孔的存在會影響到保護管的強度，保護管的強度影響光纖的使用壽命，為了同時滿足傳感用光纖與待測環境的充分接觸，同時保留保護管的保護強度，壁孔開設的面積在此范圍內，既能減少壁孔對保護管強度的影響，又能增加傳感用光纖與待測環境的接觸。
11、一些實施例中，所述保護管的外徑為1.8～3.5mm，保護管的外徑對保護管的應力影響較大，所述保護管的外徑在此范圍內，保護管在開設壁孔后更不容易發生折斷和變形的問題，有利于提高保護管的強度；和/或，
12、所述保護管的厚度為0.10～0.25mm，保護管越厚，強度越大，壁孔對保護管強度的影響越小，但成本和重量也更大，所述保護管的厚度在此范圍內，可以減少壁孔對保護管強度的影響；和/或，
13、所述保護管的材料包括不銹鋼，不銹鋼具有保護強度好，耐鹽耐腐蝕的特點，更適應于多變的測量環境，為光纖提供保護，同時，由于自身強度好，可以減少壁孔對保護管強度的影響。
14、需要說明的是，在本申請的一些實施例中，所述保護管上的壁孔可以是沿保護管的軸向單列均勻或不均勻排布的。在本申請的另一些實施例中，所述保護管上的壁孔可以是沿保護管的軸向呈多列均勻或不均勻排布的。根據實際的使用需求可以進行選擇。其中所述保護管上的壁孔可以是沿保護管的軸向單列均勻排布的方式更容易成型，例如采用切刀切割鋼板，后焊接即可實現。所述保護管上的壁孔可以是沿保護管的軸向呈多列不均勻排布的方式，應力更不容易往同一方向集中，更能減少對保護管強度的影響，可以通過激光打孔在保護管上形成多個壁孔，而這種方式有損傷傳感用光纖的隱患。
15、第二方面，本申請提出了一種傳感光單元的制備方法，用以制備本申請第一方面的傳感光單元，包括以下步驟：
16、在保護管的板材的兩側的對應位置分別形成多個半副壁孔的形狀；
17、將傳感用光纖包裹在保護管板材圍合形成的保護管內，得傳感光單元；
18、其中，多個半副壁孔的形狀圍合形成保護管的壁孔。
19、通過在保護管的板材的兩側的對應位置分別形成多個半副壁孔的形狀，保護管板材圍合形成的保護管，多個半副壁孔的形狀圍合形成保護管的壁孔，可以在鋼板階段就完成壁孔的成型，在包裹傳感用光纖后無需再對保護管進行成型，可以減少工序，減少對傳感用光纖的損傷。
20、一些實施例中，所述在保護管的板材的兩側的對應位置分別形成多個半副壁孔的形狀的方法中，形成多個半副壁孔的形狀的方法包括采用切刀異形凹凸口對應的方式在鋼板兩側分別切削成多個半副壁孔的形狀。通過刀具的異形凹凸口，在鋼板切割時切削出對應的形狀，在焊接時形成壁孔，避免了常規的打孔方式如機械沖壓的孔眼邊緣毛刺多，在生產時容易出現斷管的問題。在切刀模具上做出特殊設計不增添工序過程，并且孔徑均勻且可控。
21、一些實施例中，所述保護管的板材采用先焊接后拉伸的方式圍合形成保護管，焊接時保護管的移動速度為v1，拉伸時保護管的移動速度為v2，其中：
22、1.1≤v2/v1≤1.3，拉伸時保護管的移動速度為焊接時保護管的移動速度的1.1至1.3倍，可以減少在拉伸階段由于壁孔存在，應力釋放對保護管造成斷管的影響，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種傳感光單元，其特征在于，包括保護管以及位于保護管內的傳感用光纖，其中，所述保護管的表面沿軸向間隔設有多個貫穿所述保護管的管壁的壁孔。
2.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，所述保護管與所述傳感用光纖之間不填充纖膏。
3.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，相鄰所述壁孔間的間距為10～20mm；和/或，
4.如權利要求3所述的傳感光單元，其特征在于：
5.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，多個所述壁孔的面積之和為S1，所述保護管的側面積為S2，其中，1％≤S1/S2≤10％。
6.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于：
7.一種權利要求1至6任意一項所述的傳感光單元的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.如權利要求7所述的傳感光單元的制備方法，其特征在于，所述在保護管的板材的兩側的對應位置分別形成多個半副壁孔的形狀的方法中，形成多個半副壁孔的形狀的方法包括采用切刀異形凹凸口對應的方式在鋼板兩側分別切削成多個半副壁孔的形狀。
9.如權利要求7所述的傳感
10.一種測量裝置，其特征在于，包括如權利要求1至6任意一項所述的傳感光單元。
...【技術特征摘要】
1.一種傳感光單元，其特征在于，包括保護管以及位于保護管內的傳感用光纖，其中，所述保護管的表面沿軸向間隔設有多個貫穿所述保護管的管壁的壁孔。
2.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，所述保護管與所述傳感用光纖之間不填充纖膏。
3.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，相鄰所述壁孔間的間距為10～20mm；和/或，
4.如權利要求3所述的傳感光單元，其特征在于：
5.如權利要求1所述的傳感光單元，其特征在于，多個所述壁孔的面積之和為s1，所述保護管的側面積為s2，其中，1％≤s1/s2≤10％。
6.如權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：付凱，孫文常，楊廣斌，陳浩，劉罡，門磊磊，高強，
申請(專利權)人：烽火通信科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。