一种反拱型光纤爆破片制造技术

本发明专利技术涉及爆破片安全泄放技术领域，公开了一种反拱型光纤爆破片，包括：爆破膜、密封环、光纤基座、光纤线与分布在光纤线上的光刻光栅，密封环的中部设有用于释放爆破压力的泄放口且密封环上设有直槽。本发明专利技术将带有光刻光栅的光纤线安装在爆破膜凹面的拱顶处，用于监测爆破膜拱顶的压力变化；在密封环的直槽内布置有带光刻光栅的光纤线，用于监测爆破膜温度的变化；在监测到爆破膜压力和温度变化时，光刻光栅将压力和温度引起的波长变化通过光纤线传输至光纤波长解调仪，光纤波长解调仪将信号解调成压力和温度的对应值，实现反拱型光纤爆破片的爆破动态特性参数实时监测与输出，可精确地测得爆破膜上压力与温度的实时变化。精确地测得爆破膜上压力与温度的实时变化。精确地测得爆破膜上压力与温度的实时变化。

【技术实现步骤摘要】
一种反拱型光纤爆破片


[0001]本专利技术涉及爆破片安全泄放
，尤其涉及一种反拱型光纤爆破片。

技术介绍

[0002]爆破片作为安全泄放系统的压力敏感元件，其主要有两个方面的用途：一是用于管道、承压容器或设备内，当介质压力超过设定压力时，爆破片迅速爆破泄放介质，降低内部压力，从而保护管道、承压容器或设备的安全；二是用于压力开关场景，当主设备内压力超过设定压力时，爆破片迅速非重闭式爆破，使主设备与次级设备连通，从而主、次设备中的介质可进行融合反应。基于爆破片的以上功能，其被广泛应用于核电、航天、航空、石化、机械和生物科学等领域，而反拱型爆破片因具有高结构稳定性、耐高操作压力比、优异的抗疲劳寿命、爆破时无碎片和撞击火花等特性，成为相同适用工况下首选的爆破片类型。反拱型爆破片的拱面结构尺寸通过了试验设计，是一种可以达到精确控制失稳爆破能的储能元件，当拱形凸面在受压时，拱面上的失稳能量不断积累，当失稳能量达到失稳爆破能时，拱面会在毫秒级的响应时间内迅速爆破泄放介质，降低设备的内压从而保护设备。
[0003]反拱型爆破片在爆开的前提下，通常需要保证爆破动态特性指标，爆破动态特性指标主要为爆破压力、爆破温度、爆破响应时间。目前，国内爆破片厂家针对反拱型爆破片的爆破动态特性保证方式，均为按照GB567.1
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2012中的爆破试验方法进行出厂抽样爆破试验，在爆开的情况下满足设计爆破压力和爆破温度两指标，爆破片即可出厂；但用户在使用时，通常需要额外增加压力和温度传感设备来对爆破片的爆破动态特性进行监控，由于压力和温度传感设备无法直接安装在爆破片拱面承压位置，故额外增加的监测设备无法准确监测到反拱型爆破片的爆破动态特性。现有技术一公开了一种具有报警功能的反拱形爆破片装置（公开号：CN214063916U），其通过在反拱形爆破片夹持器的出口中段设置闭环报警线，当爆破片爆破后，闭环报警线被破坏，闭环信号中断并传出爆破片爆破信号。由于失稳爆破至闭环报警线被破坏的时间间隔极短，此报警信号在一定范围内可以等同于爆破响应时间信号，但该装置仅可以监测爆破响应时间，不能监测其他爆破特性参数，无法满足用户的需要。
[0004]伴随着光纤通信技术的发展，光纤传感技术迅速崛起，光纤传感的基材为玻璃纤维，其具有耐高温、耐酸碱腐蚀、高电绝缘性、高老化寿命、防爆、可远程传输信号等特性，同时利用光纤中光栅波长变化的高灵敏性可以检测诸如压力、温度、流量、弯曲、电流、磁场及辐射等不同性能的物理量，光纤传感技术已广泛应用于核电、航空航天、工业控制、家用电器等领域，因此将光纤传感技术应用于爆破片的爆破特性监测具有高效、准确的优势。现有技术二公开了一种用于正拱型爆破片安全监测及预警的装置（公开号：CN215066635U），首次将光纤光栅和陶瓷应变片粘贴于正拱形爆破片表面，通过光栅中心波长突越和声信号大小提前预警爆破片的爆破信号，其解决了正拱形爆破片在临界爆破前一段时间内的爆破信号的监测与预警，但该装置不能实现爆破片爆破动态特性指标的实时监测与输出。对于反拱型爆破片的爆破特性实时监测与输出目前尚未有相关技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种反拱型光纤爆破片，解决现有的反拱型爆破片缺乏实时监测其爆破特性指标的问题。
[0006]一种反拱型光纤爆破片，包括：爆破膜、用于检测爆破动态特性参数的检测组件以及与爆破膜匹配的密封环；检测组件包括光纤基座、光纤线与分布在光纤线上的光刻光栅，光纤线通过光纤基座对称设置在爆破膜的凹面一侧；两个光纤基座以爆破膜拱顶中心轴对称布置，两个光纤基座的间距小于爆破膜起拱直径的三分之一，两个光纤基座之间的光刻光栅与光纤基座具有拉应力；密封环的中部设有用于释放爆破压力的泄放口，密封环的边缘上设有支耳，支耳内侧开设有直槽，光纤线穿过直槽与水晶头连接。
[0007]进一步地，上述水晶头的外部设有光纤耦合头，光纤耦合头的一端为圆柱面，另一端为方形槽面，其圆柱面一侧设有通道槽，其方形槽面一侧设有卡扣槽，卡扣槽的外卡块一端面形成外斜角面，外斜角面向外倾斜。
[0008]进一步地，上述光纤线的外侧设有耐高温密封胶，耐高温密封胶从爆破膜内侧拱顶处延伸至通道槽。
[0009]进一步地，上述光纤基座包括中部的高台阶面与两侧的低台阶面，高台阶面内部开设有通孔，通孔的轴向朝着高台阶面的长边方向，通孔内安装有光纤套筒，低台阶面上设有多个焊接点。
[0010]进一步地，上述光纤套筒呈空心柱状结构，其内壁焊接有光纤固定头。
[0011]进一步地，上述密封环的端面上设有多个限位孔，多个限位孔位于同一圆周直径上。
[0012]进一步地，上述密封环为法兰支座，法兰支座包括螺栓连接端面与焊接端面，螺栓连接端面上分布有多个螺栓孔，焊接端面与爆破膜的凹面一侧焊接固定，爆破膜的凸面一侧设有压环。
[0013]进一步地，上述法兰支座的内壁面开设有竖直槽，竖直槽内设有两个用于安装光纤耦合头的半圆形柱状槽，竖直槽的内部通过耐高温密封胶固定有光纤线与光刻光栅，耐高温密封胶的外侧通过螺钉固定有密封胶固定片。
[0014]进一步地，上述焊接端面的外径与爆破膜的外径相同，焊接端面的内径小于爆破膜的起拱外径。
[0015]进一步地，上述压环为圆环结构，其内径与爆破膜的起拱外径相同，压环的内径棱边进行圆角处理。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：（1）本专利技术提供了一种反拱型光纤爆破片，将带有光刻光栅的光纤线安装在爆破膜凹面的拱顶处，用于监测爆破膜拱顶的压力变化；在密封环的直槽内布置有带光刻光栅的光纤线，用于监测爆破膜温度的变化；在监测到爆破膜压力和温度变化时，光刻光栅将压力和温度引起的波长变化通过光纤线传输至光纤波长解调仪，光纤波长解调仪将信号解调成压力与温度的对应值，实现反拱光纤爆破片的爆破动态特性实时监测与输出。
[0017]（2）本专利技术中爆破膜凹面拱顶处的光刻光栅与光纤线固定在两个光纤基座之间，
两个光纤基座以爆破膜拱顶中心轴对称布置，且两个光纤基座间的光刻光栅承受一定的拉应力，使光纤线与光刻光栅绷直，便于作用在拱顶的微小压力变化也可通过光刻光栅精确地测得。
附图说明
[0018]图1为本专利技术反拱型光纤爆破片的轴测示意图；图2为本专利技术反拱型光纤爆破片的俯视示意图；图3为图2中A
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A断面的剖视示意图；图4为本专利技术中光纤耦合头与光纤线的连接图；图5为本专利技术中光纤耦合头与光纤线连接的正视图；图6为图5中B
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B断面的剖视示意图；图7为本专利技术中光纤基座与光刻光栅连接示意图；图8为实施例二中光纤爆破片结构的俯视示意图；图9为图8中C
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C断面的剖视示意图。
[0019]图中：1
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爆破膜；101
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刻槽；2
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密封环；201
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泄放口；202
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限位孔；203
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支耳；3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反拱型光纤爆破片，其特征在于，包括：爆破膜（1）、用于检测爆破动态特性参数的检测组件以及与所述爆破膜（1）匹配的密封环（2）；所述检测组件包括光纤基座（3）、光纤线（5）与分布在所述光纤线（5）上的光刻光栅（4），所述光纤线（5）通过所述光纤基座（3）对称设置在所述爆破膜（1）的凹面一侧；两个所述光纤基座（3）以所述爆破膜（1）拱顶中心轴对称布置，两个所述光纤基座（3）的间距小于所述爆破膜（1）起拱直径的三分之一，两个所述光纤基座（3）之间的光刻光栅（4）与所述光纤基座（3）具有拉应力；所述密封环（2）的中部设有用于释放爆破压力的泄放口（201），所述密封环（2）的边缘上设有支耳（203），所述支耳（203）内侧开设有直槽，所述光纤线（5）穿过所述直槽与水晶头（6）连接。2.根据权利要求1所述的反拱型光纤爆破片，其特征在于：所述水晶头（6）的外部设有光纤耦合头（7），所述光纤耦合头（7）的一端为圆柱面，另一端为方形槽面，其圆柱面一侧设有通道槽（701），其方形槽面一侧设有卡扣槽（702），所述卡扣槽（702）的外卡块一端面形成外斜角面（703），所述外斜角面（703）向外倾斜。3.根据权利要求2所述的反拱型光纤爆破片，其特征在于：所述光纤线（5）的外侧设有耐高温密封胶（807），所述耐高温密封胶（807）从所述爆破膜（1）内侧拱顶处延伸至所述通道槽（701）。4.根据权利要求1所述的反拱型光纤爆破片，其特征在于：所述光纤基座（3）包括中部的高台阶面（301）与两侧的低台阶面，所述高台阶面（301）内部开设有通孔，所述通孔的轴向朝着所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏银文，代勇波，杨昌军，陈仕丽，蒲志勋，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：