本發(fā)明涉及一種光纖傳感光纜，具體地說是涉及一種同時具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜及其制造方法。

背景技術(shù)：

光纖傳感器與傳統(tǒng)的各類傳感器相比，光纖傳感器用光作為敏感信息的載體，用光纖作為傳遞敏感信息的媒質(zhì)，具有光纖及光學(xué)測量的特點，具有電絕緣性能好、抗電磁干擾能力強(qiáng)、非侵入性、高靈敏、容易實現(xiàn)對被測信號的遠(yuǎn)距離監(jiān)控、耐腐蝕、防爆、光路有可撓曲性以及便于與計算機(jī)聯(lián)接等一系列獨(dú)特的優(yōu)點。

隨著傳感器朝著靈敏、精確、適應(yīng)性強(qiáng)、小巧及智能化的方向發(fā)展，它能夠在人達(dá)不到的地方（如高溫區(qū)或者對人有害的地區(qū)，如核輻射區(qū)）起到人的耳目的作用，而且還能超越人的生理界限并接收人的感官所感受不到的外界信息。因此，光纖傳感器越來越受到人們的關(guān)注，從20世紀(jì)開始到現(xiàn)在，光纖傳感器有著大量的應(yīng)用，由此也提出了各種形式的光纖傳感光纜，如分布式光纖傳感光纜，在光纜做成后，應(yīng)用廠家需要按要求對光纖傳感光纜進(jìn)行間隔開槽，使得光纖傳感器能夠直接與測試物接觸，提高光纖傳感的精度。然而在對光纖傳感光纜進(jìn)行人工開槽時存在著開槽難度大、成本高且在一定程度上降低了光纖傳感光纜的性能的缺陷，因此，迫切的需要對現(xiàn)有的光纖傳感光纜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)以保證開槽方便、降低施工成本并提高其傳感性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜，該光纖光纜整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，既能滿足光學(xué)傳輸，也能保證光纖傳感的精度，同時開槽操作方便，有效降低了施工成本。另外，還提供了一種操作簡便、生產(chǎn)效率高且精度高的制造該種光纖傳感光纜的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜，包括外護(hù)套層、內(nèi)護(hù)套層、通信光纖和傳感光纖，所述通信光纖敷設(shè)在內(nèi)護(hù)套層的內(nèi)部，所述傳感光纖敷設(shè)在內(nèi)護(hù)套層和外護(hù)套層之間，并在內(nèi)護(hù)套層內(nèi)填充有內(nèi)加強(qiáng)件，在內(nèi)護(hù)套層和外護(hù)套層之間填充有外加強(qiáng)件，所述外護(hù)套層的外側(cè)壁上沿著外護(hù)套層的長度方向開設(shè)有若干個用于開槽的切縫。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述切縫的切割厚度稍微小于外護(hù)套層厚度的3/4-2/3。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述通信光纖采用分離光纖、緊套光纖、光纖帶、光纖束的一種或幾種，其包含光纖的數(shù)量為2-200芯；所述傳感光纖采用緊套光纖，其包含光纖的數(shù)量為2-16芯。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述內(nèi)護(hù)套層采用低煙無鹵材料制作而成，所述外護(hù)套層采用聚乙烯制作而成。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述內(nèi)加強(qiáng)件采用阻水型加強(qiáng)材料制作而成，所述外加強(qiáng)件采用非金屬加強(qiáng)材料制作而成，內(nèi)加強(qiáng)件和外加強(qiáng)件具體可采用芳綸紗、聚乙烯紗、玻璃纖維紗或frp帶中的一種或幾種。

本發(fā)明還提出了一種制備上述光纖光纜的方法，該方法所采用的生產(chǎn)線包括放線裝置、眼模模具裝置、擠塑裝置、切割裝置、冷水槽、收線裝置和計米器，將通信光纖的光纖通過放線裝置牽引至眼模模具裝置中制備成型的通信光纖，將通信光纖的間隙采用內(nèi)加強(qiáng)件進(jìn)行填充后通過擠塑裝置擠制一層內(nèi)護(hù)套層形成一級纜芯，將一級纜芯通過放線裝置的分線轉(zhuǎn)盤的中心孔，并將組成傳感光纖的多根預(yù)涂覆光纖穿過放線裝置的分線轉(zhuǎn)盤的分配孔纏繞在一級纜芯上形成二級纜芯，將二級纜芯采用外加強(qiáng)件進(jìn)行填充后通過擠塑裝置擠制一層外護(hù)套層形成光纜，通過切割裝置按照設(shè)定的間距在光纜的外護(hù)套層外側(cè)壁上進(jìn)行切割產(chǎn)生切縫，將帶有切縫的光纜通過冷水槽進(jìn)行冷卻，對冷卻后的光纜通過收線裝置進(jìn)行收卷同時通過計米器計量光纜的長度。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述切割裝置包括切割刀具、驅(qū)動電機(jī)、活動支撐臂、支撐座、機(jī)柜和切割控制器，所述切割刀具固定安裝在活動支撐臂的一端，活動支撐臂的另一端與驅(qū)動電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器相連，所述活動支撐臂通過支點可轉(zhuǎn)動安裝在支撐座上，所述驅(qū)動電機(jī)和支撐座均固定設(shè)置在機(jī)柜上，所述切割控制器放置在機(jī)柜內(nèi)，所述驅(qū)動電機(jī)和計米器均與切割控制器電連接。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述切割刀具的形狀為圓形，切割刀具包括兩個半圓形的切割刀片，所述切割刀片的內(nèi)側(cè)及兩端部均設(shè)有刀刃。

作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述活動支撐臂包括上支撐臂和下支撐臂，所述切割刀片分別固定安裝在上支撐臂和下支撐臂上，并且兩個切割刀片的刀刃相對設(shè)置。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提出的同時具有光纖傳感和通信功能的光纖傳感光纜的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，同時具有光纖傳感和通信的功能，且成本較低；該光纖光纜一方面采用全干式結(jié)構(gòu)可保證光纖光纜后期加工中的環(huán)境保護(hù)，另一方面采用雙護(hù)套設(shè)計，保證了其在連接光纖傳感器的時候，最小程度的損害內(nèi)護(hù)套層內(nèi)通信光纖的性能，同時由于直接在外護(hù)套層上設(shè)有切縫，在不影響傳感光纖使用性能的同時大大方便了后期開槽施工，同時也有效降低了成本，另外，傳感光纖采用尼龍緊套光纖可有效保證了光纖傳感光纜的使用壽命。制造該光纖光纜的方法具有工序簡單、操作簡便、成本低且生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，同時也便于對現(xiàn)有的光纖光纜的生產(chǎn)線進(jìn)行改造，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的光纖光纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的光纖光纜的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的制造光纖光纜所采用的生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的切割裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的切割刀具的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的e方向剖視圖。

圖中：1-外護(hù)套層，2-內(nèi)護(hù)套層，3-通信光纖，4-傳感光纖，5-內(nèi)加強(qiáng)件，6-外加強(qiáng)件，7-切縫，8-放線裝置，9-眼模模具裝置，10-擠塑裝置，11-切割裝置，12-冷水槽，13-收線裝置，14-計米器，15-切割刀具，16-驅(qū)動電機(jī)，17-活動支撐臂，18-支撐座，19-機(jī)柜。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解和認(rèn)識，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。

如圖1-2所示，一種具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜，包括外護(hù)套層1、內(nèi)護(hù)套層2、通信光纖3和傳感光纖4，所述通信光纖3敷設(shè)在內(nèi)護(hù)套層2的內(nèi)部，通信光纖3用于實現(xiàn)本光纖光纜的通信功能，并在內(nèi)護(hù)套層2內(nèi)填充有內(nèi)加強(qiáng)件5，內(nèi)加強(qiáng)件5可對通信光纖3起到承載拉力的作用，所述傳感光纖4敷設(shè)在內(nèi)護(hù)套層2和外護(hù)套層1之間，傳感光纖4用于實現(xiàn)本光纖光纜的傳感功能，并在內(nèi)護(hù)套層2和外護(hù)套層1之間填充有外加強(qiáng)件6，外加強(qiáng)件6能夠?qū)鞲泄饫w4起到良好的保護(hù)及緩沖作用，所述外護(hù)套層1的外側(cè)壁上沿著外護(hù)套層1的長度方向開設(shè)有若干個用于開槽的切縫7，切縫7的間隔長度可通過光纖光纜生產(chǎn)線上的計米器14進(jìn)行控制，從而可滿足客戶的不同需求。在后續(xù)開槽的施工過程中，只要沿著該切縫7的縫隙將光纖光纜的外護(hù)套層1進(jìn)行剝離即可實現(xiàn)光纖傳感器與傳感光纖4之間的連接，這樣就有效降低了開槽施工的難度及成本。

具體的，設(shè)置在光纖光纜外護(hù)套層1外側(cè)的切縫7的切割厚度稍微要小于外護(hù)套層1厚度的3/4-2/3，這樣既能有效保證位于外護(hù)套層1內(nèi)部的傳感光纖4在收卷過程中不會外露，同時也使得該切縫7的縫隙明顯，便于后續(xù)開槽施工過程中能輕松剝離光纖光纜的外護(hù)套層1。

所述通信光纖3采用分離光纖、緊套光纖、光纖帶、光纖束的一種或幾種，其包含光纖的數(shù)量為2-200芯。另外，通信光纖3對光纖的排列沒有要求，通常采用g652光纖或g655光纖。

所述傳感光纖4采用緊套光纖，其包含光纖的數(shù)量為2-16芯，具體根據(jù)光纖傳感的要求選擇光纖的數(shù)量，本傳感光纖4優(yōu)先采用尼龍緊套光纖，尼龍緊套光纖具有防水功能，可有效保證光纖光纜后期開槽封裝后的密封性能以及傳感光纖4的傳感性能不受影響。

所述內(nèi)護(hù)套層2采用低煙無鹵材料制作而成，具體可采用低煙無鹵內(nèi)護(hù)套，所述外護(hù)套層1采用聚乙烯制作而成，具體采用聚乙烯護(hù)套。

所述內(nèi)加強(qiáng)件5采用阻水型加強(qiáng)材料制作而成，所述外加強(qiáng)件6采用非金屬加強(qiáng)材料制作而成，優(yōu)選可采用阻水型非金屬加強(qiáng)材料進(jìn)行制作，因此，內(nèi)加強(qiáng)件5和外加強(qiáng)件6具體可采用芳綸紗、聚乙烯紗、玻璃纖維紗或frp帶中的一種或幾種。

綜上所述，本發(fā)明所提出的光纖光纜一方面采用全干式結(jié)構(gòu)，可保證光纖光纜后期加工中的環(huán)境保護(hù)，另一方面采用內(nèi)外護(hù)套層1的雙護(hù)套設(shè)計，保證了其在連接光纖傳感器的時候，最小程度的損害內(nèi)護(hù)套層2內(nèi)通信光纖3的性能，同時由于直接在外護(hù)套層1上設(shè)有縫隙明顯的切縫7，在不影響傳感光纖4使用性能的同時大大方便了后期開槽施工，同時也有效降低了成本。

另外，本發(fā)明還提出了上述的具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜的制造方法，如圖3所示，該方法所采用的生產(chǎn)線包括放線裝置8、眼模模具裝置9、擠塑裝置10、切割裝置11、冷水槽12、收線裝置13和計米器14，其中，所述放線裝置8、眼模模具裝置9和擠塑裝置10的數(shù)量為2套，所述切割裝置11、冷水槽12、收線裝置13和計米器14的數(shù)量為一套。該制造方法包括放線、出模成型、擠制護(hù)套層、切縫7制作、冷卻及收線等工序，具體為：將通信光纖3的光纖通過放線裝置8牽引至眼模模具裝置9中制備成型的通信光纖3，將通信光纖3的間隙采用內(nèi)加強(qiáng)件5進(jìn)行填充后通過擠塑裝置10擠制一層內(nèi)護(hù)套層2形成一級纜芯，將一級纜芯通過分線轉(zhuǎn)盤的中心孔，并將組成傳感光纖4的多根預(yù)涂覆光纖穿過分線轉(zhuǎn)盤的分配孔纏繞在一級纜芯上形成二級纜芯，將二級纜芯采用外加強(qiáng)件6進(jìn)行填充后通過擠塑裝置10擠制一層外護(hù)套層1形成光纜，通過切割裝置11按照設(shè)定的間距在光纜的外護(hù)套層1外側(cè)壁上進(jìn)行切割產(chǎn)生切縫7，將帶有切縫7的光纜通過冷水槽12進(jìn)行冷卻，對冷卻后的光纜通過收線裝置13進(jìn)行收卷同時通過計米器14計量光纜的長度。

如圖4-6所示，生產(chǎn)線中所采用的切割裝置11包括切割刀具15、驅(qū)動電機(jī)16、活動支撐臂17、支撐座18、機(jī)柜19和切割控制器，所述切割刀具15固定安裝在活動支撐臂17的一端，活動支撐臂17的另一端與驅(qū)動電機(jī)16的輸出軸通過聯(lián)軸器相連，所述活動支撐臂17通過支點可轉(zhuǎn)動安裝在支撐座18上，所述驅(qū)動電機(jī)16和支撐座18均固定設(shè)置在機(jī)柜19上，所述切割控制器放置在機(jī)柜19內(nèi)，所述驅(qū)動電機(jī)16和計米器14均與切割控制器電連接。使用時，通過切割控制器控制驅(qū)動電機(jī)16帶動活動支撐臂17來控制切割刀具15上下移動，從而對穿過切割刀具15的光纖光纜進(jìn)行切縫7的切割操作，其中的切縫7的切割深度通過控制切割刀具15的上下移動幅度來控制，而切縫7在光纖光纜的長度方向的切割長度通過計米器14反饋給切割控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

其中，所述切割刀具15的形狀為圓形，從而更好地與光纖光纜進(jìn)行接觸并切割，切割刀具15包括兩個半圓形的切割刀片，所述切割刀片的內(nèi)側(cè)及兩端部均設(shè)有刀刃。將切割刀具15采用兩個半圓形的切割刀片進(jìn)行配合，可有效提高切割刀具15對不同尺寸的光纖光纜的適應(yīng)性，同時也能夠提高切割刀具15對光纖光纜的切割精度及切割效率。所述活動支撐臂17包括上支撐臂和下支撐臂，所述切割刀片分別固定安裝在上支撐臂和下支撐臂上，并且兩個切割刀片的刀刃相對設(shè)置。

本發(fā)明所公開的制造上述具有光纖傳感和通信功能的光纖光纜的方法，具有工序簡單、操作簡便、成本低且生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，同時也便于對現(xiàn)有的光纖光纜的生產(chǎn)線進(jìn)行改造，適用范圍廣。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。