一种测温测压光电复合缆的制作方法

本技术属于光电复合传感光缆，具体涉及一种测温测压光电复合缆。

背景技术：

1、随着光纤技术的发展，光纤在监测数据的可靠性和传输方式的简易型等方面展现出优势，其传感应用技术逐步应用到各个领域的测试。

2、在油井测试领域中，油气井越深，温度越高，压力越大，不同的光纤涂层可满足不同的温度需要，比如常温光纤(85℃)、聚酰亚胺光纤(200-300℃)、镀铝光纤(400℃)、镀金光纤(700℃)。现有应用于油井测试的油井光缆一般是采用钢管作为保护层保护光纤，但是，钢管在受到挤压时，基本不发生变形，这样外界的压力不能及时传到钢管里的光纤上，光纤测得的压力值就不够准确，这就导致现有油井光缆很少能实现温度和压力同时监测的需要。

3、另外，在连续油管中，有时有些井下的电子传感器需要连续供电才能工作，如井下视频成像仪，如果再放一根油井电缆下井，会增加造价和井下环境的复杂性，光电复合缆集光缆和电缆功能于一体，避免了这些问题。现有的光电复合传感光缆虽然能够实现光电两用，但其光缆内部光纤套管和绝缘导体一般呈一数列设置，这造成了光纤测量的数据沿光缆截面并不均匀，其测得的温度参数难以通过补偿计算获得较准确的测量值，因此其获得的温度值的精确度较低。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种测温测压光电复合缆，能够利用一根缆线同时对外界的温度和压力进行测量，并保证测量值的准确性。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种测温测压光电复合缆，包括外护套、紧套光纤单元、松套光纤单元和导体单元；

3、所述紧套光纤单元、所述松套光纤单元和所述导体单元均设置在具有一定弹性的外护套内部；

4、所述紧套光纤单元包括压力传感光纤和紧包在所述压力传感光纤外周的具有一定弹性的紧套层，并通过压力传感光纤对复合缆所处环境的压力进行监测；

5、所述松套光纤单元包括温度传感光纤和套设在所述温度传感光纤外周的铠装管，并在所述温度传感光纤和所述铠装管之间填充有纤膏，以通过所述温度传感光纤对复合缆所处环境的温度进行监测；

6、所述导体单元包括铜导体和包裹在所述铜导体外的绝缘层，用于传递电信号。

7、作为本实用新型的进一步改进，所述外护套的横截面为多边形，将所述紧套光纤单元设置在所述多边形的夹角处，并将所述松套光纤单元设置在靠近所述外护套边缘的位置。

8、作为本实用新型的进一步改进，在所述外护套的每个夹角处均设置有一个紧套光纤单元，并在每两个紧套光纤单元之间设置有一个松套光纤单元，使得所述紧套光纤单元和所述松套光纤单元沿所述外护套环向依次间隔设置。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述外护套的夹角位置为倒圆角。

10、作为本实用新型的进一步改进，还包括至少一根加强件，所述加强件设置在所述外护套的中部。

11、作为本实用新型的进一步改进，在所述外护套内设置多个加强件和导体单元，且所述加强件和所述导体单元对称均匀间隔分布在所述外护套的中部。

12、作为本实用新型的进一步改进，在所述压力传感光纤和温度传感光纤的外周均设置有涂覆层，所述涂覆层的材质为聚酰亚胺；

13、和/或

14、所述紧套层和所述绝缘层的材质均耐高温的聚醚醚酮；

15、和/或

16、所述外护套的材质为乙烯-四氟乙烯共聚物。

17、作为本实用新型的进一步改进，所述铠装管的材质为316l不锈钢。

18、作为本实用新型的进一步改进，将所述外护套的横截面设置为长方形，在所述外护套的四个角处分别设置一个紧套光纤单元，并在每两个光纤单元之间均设置一个松套光纤单元，且所述紧套光纤单元和所述松套光纤单元在所述外护套内均呈对称分布；

19、相应地，在复合缆的中部分别设置一个导体单元和加强件，且所述导体单元和所述加强件沿所述外护套的长度方向上并排设置。

20、作为本实用新型的进一步改进，所述复合缆在长度方向和宽度方向上的壁厚为0.5～2mm；

21、和/或

22、各单元之间的设置间距为0.3～0.6mm。

23、上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

24、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

25、(1)本实用新型的测温测压光电复合缆，其通过在外护套内分别设置紧套光纤单元、松套光纤单元和导体单元，实现光电复合，并将外护套和紧套光纤单元中的紧套层设置成具有一定的弹性，以通过压力传感光纤的应变来感知复合缆所处环境的压力；同时通过温度传感光纤对复合缆所述环境的温度进行监测，并在温度传感光纤的外周设置铠装管，以对温度传感光纤进行保护，减少外界压力对温度测量的影响。

26、(2)本实用新型的测温测压光电复合缆，其通过将外护套的横截面设置成多边形，并将紧套光纤单元设置在多边形的夹角处，使得每个紧套光纤单元均可以从两个距离较短的方位与外界接触，能够更灵敏的感知到外界的压力值，提高检测值的准确性。通过在外护套内设置加强件，以作为复合缆的承力结构，提高复合缆的整体强度和抗拉强度。

27、(3)本实用新型的测温测压光电复合缆，其通过在压力传感光纤和温度传感光纤的外周均涂覆材质为耐高温的聚酰亚胺涂覆层，以提高光纤的耐热性，同时，通过将紧套层、绝缘层和外护套的材质均设置成在高温下可长期使用的耐高温材料，以满足特殊使用场景下的需求，如油井油管等高温高压的使用场景，提高复合缆的耐高温性和机械强度，以为光纤起到更好的保护作用，扩大复合缆的适用范围。

28、(4)本实用新型的测温测压光电复合缆，其构思巧妙，结构设计合理，能够多方位、低误差的对温度和压力进行测量，有效提高了测量值的准确度，且具有耐高温、耐高压、高耐腐蚀、抗侧压、可反复使用、体积小等特点。

技术特征：

1.一种测温测压光电复合缆，其特征在于，包括外护套、紧套光纤单元、松套光纤单元和导体单元；

2.根据权利要求1所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，所述外护套的横截面为多边形，将所述紧套光纤单元设置在所述多边形的夹角处，并将所述松套光纤单元设置在靠近所述外护套边缘的位置。

3.根据权利要求2所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，所述外护套的每个夹角处均设置有一个紧套光纤单元，并在每两个紧套光纤单元之间设置有一个松套光纤单元，使得所述紧套光纤单元和所述松套光纤单元沿所述外护套环向依次间隔设置。

4.根据权利要求3所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，所述外护套的夹角位置为倒圆角。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，还包括至少一个加强件，所述加强件设置在所述外护套的中部。

6.根据权利要求5所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，在所述外护套内设置多个加强件和导体单元，且所述加强件和所述导体单元对称均匀间隔分布在所述外护套的中部。

7.根据权利要求5所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，在所述压力传感光纤和所述温度传感光纤的外周均设置有涂覆层，所述涂覆层的材质为聚酰亚胺；

8.根据权利要求7所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，所述铠装管的材质为316l不锈钢。

9.根据权利要求8所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，将所述外护套的横截面设置为长方形，在所述外护套的四个角处分别设置一个紧套光纤单元，并在每两个光纤单元之间均设置一个松套光纤单元，且所述紧套光纤单元和所述松套光纤单元在所述外护套内均呈对称分布；

10.根据权利要求1所述的测温测压光电复合缆，其特征在于，所述复合缆在长度方向和宽度方向上的壁厚为0.5～2mm；

技术总结本技术公开了一种测温测压光电复合缆，属于光电复合传感光缆技术领域，包括外护套和设置在外护套内的紧套光纤单元、松套光纤单元和导体单元，实现光电复合，并将外护套和紧套光纤单元中的紧套层设置成具有一定的弹性，以通过压力传感光纤的应变来感知复合缆所处环境的压力；通过温度传感光纤对复合缆所述环境的温度进行监测，并在温度传感光纤的外周设置铠装管，以对温度传感光纤进行保护，减少外界压力对温度测量的影响。本技术的测温测压光电复合缆，其构思巧妙，结构设计合理，能够多方位、低误差的对温度和压力进行测量，有效提高了测量值的准确度，且具有耐高温、耐高压、高耐腐蚀、抗侧压、可反复使用、体积小等特点。技术研发人员：商凡,黄志新,蔡晶,尹赵毅,陈重受保护的技术使用者：长飞光纤光缆股份有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/8/16