JP2001272213A - Distortion evaluator - Google Patents

Distortion evaluator

Info

Publication number
JP2001272213A
JP2001272213A JP2000085279A JP2000085279A JP2001272213A JP 2001272213 A JP2001272213 A JP 2001272213A JP 2000085279 A JP2000085279 A JP 2000085279A JP 2000085279 A JP2000085279 A JP 2000085279A JP 2001272213 A JP2001272213 A JP 2001272213A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measuring device
optical fiber
distortion
fbg
strain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000085279A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuyotoshi Yamaura
剛俊 山浦
Yoshiaki Inoue
好章 井上
Hironori Kii
博徳 紀
Tadashi Sugimura
忠士 杉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2000085279A priority Critical patent/JP2001272213A/en
Publication of JP2001272213A publication Critical patent/JP2001272213A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable distortion evaluator which enables the measurement of both of a local static distortion and a wide ranging dynamic distortion. SOLUTION: The distortion evaluator, which has an optical fiber 2 stuck on an object on use for evaluating the distortion of the object includes an FBG measuring device 1, a BOTDR 3 connected to the FBG measuring device 1 via the optical fiber 2 to be measured and filters 8 and 9 with a wavelength band which are provided respectively at connection parts between the FBG measuring device 1, the BOTDR 3 and the optical fiber 2 to be used by the FBG measuring device 1 and the BOTDR 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、局所的で静的な歪
みの計測と広域で動的な歪みの計測が可能な、光ファイ
バを利用した歪み評価装置に関し、特に橋梁、航空機、
船舶、プラント等の大型構造物に適用可能な歪み評価装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strain evaluation apparatus using an optical fiber, which can measure a local and static strain and a dynamic strain over a wide area, and particularly to a bridge, an aircraft,
The present invention relates to a distortion evaluation device applicable to large structures such as ships and plants.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、歪み評価装置は、例えば該装置の
一構成部材である光ファイバを構造物に敷設し、光ファ
イバの歪み量から構造物の変形量を評価するために用い
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a strain evaluation apparatus is used, for example, for laying an optical fiber, which is a component of the apparatus, on a structure and evaluating the amount of deformation of the structure from the amount of distortion of the optical fiber. .

【0003】最近、この歪み評価の方法としては、後方
ブリルアン散乱光の周波数シフト、すなわち入射光の光
の周波数からブリルアン散乱光スペクトルの中心周波数
を引いた値が光ファイバに加わった引っ張り応力ととも
に増大することに着目し、このブリルアン周波数シフト
の増加から光ファイバあるいは光ケーブルの異常点を検
索する方法が開発されている。
Recently, as a method of evaluating this distortion, the frequency shift of backward Brillouin scattered light, that is, the value obtained by subtracting the center frequency of the Brillouin scattered light spectrum from the frequency of the incident light increases with the tensile stress applied to the optical fiber. Focusing on this, a method of searching for an abnormal point of an optical fiber or an optical cable from the increase in the Brillouin frequency shift has been developed.

【0004】なお、後方ブリルアン散乱光の周波数シフ
トは、光ファイバに加わった引っ張り応力、すなわちこ
れと等価な引っ張り応力による相対伸びである光ファイ
バの伸び歪みとともに増大するものとなっている。
[0004] The frequency shift of the backward Brillouin scattered light increases with the tensile stress applied to the optical fiber, that is, the elongation strain of the optical fiber, which is the relative elongation due to the equivalent tensile stress.

【0005】ここで、ブリルアン周波数シフトと歪みと
の関係は、次式により与えられる。
Here, the relationship between Brillouin frequency shift and distortion is given by the following equation.

【0006】 fb(ε)=fb(0)(1+C・ε) …(1) なお、式(1)において、εは歪み、Cは比例定数であ
り約4.5である。また、fb(0)は、歪みεがゼロ
のときとブリルアン周波数シフトであり、例えば入射光
の波長が1550nmのときの値は、11GHzであ
る。
Fb (ε) = fb (0) (1 + C · ε) (1) In equation (1), ε is a distortion, and C is a proportional constant and is about 4.5. Fb (0) is the Brillouin frequency shift when the strain ε is zero, and the value when the wavelength of the incident light is 1550 nm is 11 GHz, for example.

【0007】上記式(1)を歪みεについて解くと、 ε={fb(ε)−fb(0)}/{Cfb(0)} …(2) が得られる。When the above equation (1) is solved for the strain ε, the following equation is obtained: ε = {fb (ε) −fb (0)} / {Cfb (0)} (2)

【0008】すなわち、ブリルアン周波数シフトを測定
することにより光ファイバの歪みを求めることができ
る。
That is, the distortion of the optical fiber can be obtained by measuring the Brillouin frequency shift.

【0009】このブリルアン周波数シフトを計測するた
めには、微弱な光強度のブリルアン散乱光を効率よく受
光する必要があり、この方法を用いた装置としては、例
えばBOTDR(Brillouin Optical
Fiber Time Reflectometr
y)が知られている。ここで、BOTDRは、光ファイ
バに光のパルスを入射し、その後方散乱光のブリルアン
散乱光の周波数変化から光ファイバの歪み分布を計測す
る機能を有する。
In order to measure the Brillouin frequency shift, it is necessary to efficiently receive Brillouin scattered light having a weak light intensity. As an apparatus using this method, for example, a BOTDR (Brillouin Optical)
Fiber Time Reflectometry
y) is known. Here, the BOTDR has a function of injecting a pulse of light into an optical fiber and measuring a strain distribution of the optical fiber from a frequency change of Brillouin scattered light of the backscattered light.

【0010】また、従来からFBG(Fiber Br
agg Grating)という技術が知られている。
これは、光ファイバの一部に予め光学的な方法により回
折格子(屈折率変化が一定周期の導波路)と呼ばれる特
殊加工を施し、その加工部分の伸縮を鋭敏に検出する機
能を利用するものである。つまり、FBGは、光ファイ
バ内を伝送される光のうち、通常の光は回折格子を通過
させるが、特定の色の光は回折格子部分で反射させ、そ
の周波数を計測することにより回折格子がある部分の光
ファイバの歪みを計測する方法を示す。
[0010] Conventionally, FBG (Fiber Br)
A technique called "agg grating" is known.
In this method, a special processing called a diffraction grating (a waveguide whose refractive index change is constant) is applied to a part of an optical fiber in advance by an optical method, and the function to detect the expansion and contraction of the processed part sharply is used. It is. In other words, the FBG allows ordinary light of the light transmitted through the optical fiber to pass through the diffraction grating, but reflects light of a specific color at the diffraction grating portion, and measures the frequency to make the diffraction grating clear. A method for measuring the strain of an optical fiber in a certain portion will be described.

【0011】しかし、BOTDRは、光ファイバの歪み
分布を計測可能だが、計測時間が5分〜1時間程度必要
であり、静的な歪みしか計測できないという問題点を有
している。これに対し、FBGは動的な(kHz)歪み
の計測が可能だが、センサのある部分に限られるという
問題点を有する。また、両者とも、温度補正ために温度
を同時に計測する必要がある。
[0011] However, the BOTDR can measure the strain distribution of the optical fiber, but requires a measurement time of about 5 minutes to 1 hour, and has a problem that only a static strain can be measured. On the other hand, the FBG can measure dynamic (kHz) distortion, but has a problem that it is limited to a certain part of the sensor. In both cases, it is necessary to measure the temperature simultaneously for temperature correction.

【0012】しかるに、例えばプラント等の大型構造物
の健全性評価には、全体の変形を把握する必要がある
が、構造材料の疲労を把握するためにはその振動周期を
計測するなど、様々な観点からデータを収集する必要が
ある。なお、従来、ブリルアン散乱光を利用した歪み分
布計測装置としては、特開平4−248426号公報が
知られているが、十分満足できるものではなかった。
However, for example, in order to evaluate the soundness of a large structure such as a plant, it is necessary to grasp the entire deformation. However, in order to grasp the fatigue of the structural material, various measures such as measuring the vibration period are required. It is necessary to collect data from a viewpoint. Conventionally, as a strain distribution measuring device using Brillouin scattered light, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-248426 is known, but it has not been sufficiently satisfactory.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本願第1の発明はこう
した事情を考慮してなされたもので、FBG計測器と、
このFBG計測器と計測対象の光ファイバを介して接続
された光ファイバ歪み/損失計測器と、前記FBG計測
器、前記歪み/損失計測器と光ファイバとの各接続部分
に夫々設けられた、各計測器の使用する波長帯域のフィ
ルターとを具備した構成とすることにより、局所的で静
的な歪み及び広域で動的な歪みの両方を計測可能な信頼
性の高い歪み評価装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The first invention of the present application has been made in view of such circumstances, and an FBG measuring instrument,
An optical fiber strain / loss measuring instrument connected to the FBG measuring instrument via an optical fiber to be measured; and an FBG measuring instrument, and a connecting portion between the strain / loss measuring instrument and the optical fiber, respectively. By providing a configuration including a filter in a wavelength band used by each measuring instrument, a highly reliable distortion evaluation apparatus capable of measuring both local and static distortion and dynamic distortion over a wide area is provided. The purpose is to:

【0014】第2の発明は、光ファイバを対象物に貼り
付けて使用され、対象物の歪みを評価する歪み評価装置
において、FBG計測器と、このFBG計測器と計測対
象の光ファイバを介して接続された光ファイバ歪み/損
失計測器と、前記FBG計測器、前記歪み/損失計測器
と光ファイバを介して接続する波長分岐フィルターとを
具備した構成とすることにより、第1の発明と同様な効
果が得られる他、特定の波長の光のみ選択して各計測器
へ送ることができる歪み評価装置を提供することを目的
とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a distortion evaluation apparatus which uses an optical fiber attached to an object and evaluates distortion of the object, the FBG measuring instrument being connected to the FBG measuring instrument via the optical fiber to be measured. The invention according to the first aspect of the present invention has a configuration including an optical fiber strain / loss measuring instrument connected to the optical fiber and a wavelength branching filter connected to the FBG measuring instrument and the strain / loss measuring instrument via an optical fiber. It is another object of the present invention to provide a distortion evaluation device that can obtain the same effect and can select only light having a specific wavelength and send it to each measuring instrument.

【0015】第3の発明は、FBG計測器と、このFB
G計測器と計測対象の光ファイバを介して接続された温
度分布計測器と、前記FBG計測器、前記温度分布計測
器と光ファイバとの各接続部分に夫々設けられ、FBG
計測器、温度分布計測器の使用する波長帯域のフィルタ
ーとを具備した構成にすることにより、第1の発明と同
様な効果を得る他、温度分布計測器をFBGの温度補正
用の計測器として使用可能な歪み評価装置を提供するこ
とを目的とする。
A third invention is an FBG measuring instrument and this FB
A temperature distribution measurement device connected to the G measurement device via an optical fiber to be measured, the FBG measurement device, and a connection portion between the temperature distribution measurement device and the optical fiber;
By providing a configuration including a measuring device and a filter in a wavelength band used by the temperature distribution measuring device, the same effects as those of the first invention can be obtained, and the temperature distribution measuring device can be used as a measuring device for temperature correction of the FBG. An object of the present invention is to provide a usable distortion evaluation device.

【0016】第4の発明は、FBG計測器と、このFB
G計測器と計測対象の光ファイバを介して接続された温
度分布計測器と、前記FBG計測器、前記温度分布計測
器を介して接続する波長分岐フィルターとを具備した構
成とすることにより、第1の発明と同様な効果を得る
他、特定の波長の光のみ選択して各計測器へ送ることが
できるとともに、温度分布計測器をFBGの温度補正用
の計測器として使用可能な歪み評価装置を提供すること
を目的とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an FBG measuring instrument,
A temperature distribution measurement device connected to the G measurement device via an optical fiber to be measured, and the FBG measurement device, a configuration including a wavelength branching filter connected via the temperature distribution measurement device, In addition to obtaining the same effect as that of the first invention, a strain evaluation device which can select only light having a specific wavelength and send it to each measuring device, and can use the temperature distribution measuring device as a measuring device for temperature correction of FBG. The purpose is to provide.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本願第1の発明は、光フ
ァイバを対象物に貼り付けて使用され、対象物の歪みを
評価する歪み評価装置において、FBG計測器と、この
FBG計測器と計測対象の光ファイバを介して接続され
た光ファイバ歪み/損失計測器と、前記FBG計測器、
前記歪み/損失計測器と光ファイバとの各接続部分に夫
々設けられた、各計測器の使用する波長帯域のフィルタ
ーとを具備することを特徴とする歪み評価装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a distortion evaluation apparatus which uses an optical fiber attached to an object and evaluates distortion of the object, comprising: an FBG measuring instrument; An optical fiber strain / loss measuring instrument connected via an optical fiber to be measured, and the FBG measuring instrument;
A distortion evaluation device comprising: a filter for a wavelength band used by each measuring device, which is provided at each connection portion between the distortion / loss measuring device and the optical fiber.

【0018】本願第2の発明は、光ファイバを対象物に
貼り付けて使用され、対象物の歪みを評価する歪み評価
装置において、FBG計測器と、このFBG計測器と計
測対象の光ファイバを介して接続された光ファイバ歪み
/損失計測器と、前記FBG計測器、前記歪み/損失計
測器と光ファイバを介して接続する波長分岐フィルター
とを具備することを特徴とする歪み評価装置である。
The second invention of the present application is directed to a distortion evaluation apparatus which is used by attaching an optical fiber to an object and evaluates distortion of the object, comprising an FBG measuring instrument, an FBG measuring instrument and an optical fiber to be measured. A strain evaluation device comprising: an optical fiber strain / loss measuring device connected via a fiber; a wavelength branching filter connected to the FBG measuring device and the strain / loss measuring device via an optical fiber. .

【0019】本願第3の発明は、光ファイバを対象物に
貼り付けて使用され、対象物の歪みを評価する歪み評価
装置において、FBG計測器と、このFBG計測器と計
測対象の光ファイバを介して接続された温度分布計測器
と、前記FBG計測器、前記温度分布計測器と光ファイ
バとの各接続部分に夫々設けられ、FBG計測器、温度
分布計測器の使用する波長帯域のフィルターとを具備す
ることを特徴とする歪み評価装置である。
The third invention of the present application is directed to a distortion evaluating apparatus which is used by attaching an optical fiber to an object and evaluates distortion of the object, comprising: an FBG measuring instrument; and an FBG measuring instrument and an optical fiber to be measured. A temperature distribution measuring instrument connected via the FBG measuring instrument, a filter of a wavelength band used by the FBG measuring instrument and the temperature distribution measuring instrument provided at each connection portion between the temperature distribution measuring instrument and the optical fiber. A distortion evaluation device comprising:

【0020】本願第4の発明は、光ファイバを対象物に
貼り付けて使用され、対象物の歪みを評価する歪み評価
装置において、FBG計測器と、このFBG計測器と計
測対象の光ファイバを介して接続された温度分布計測器
と、前記FBG計測器、前記温度分布計測器を介して接
続する波長分岐フィルターとを具備することを特徴とす
る歪み評価装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a distortion evaluation apparatus for evaluating the distortion of an object, wherein the optical fiber is used by attaching the optical fiber to the object. A distortion evaluation device comprising: a temperature distribution measuring device connected via the temperature distribution measuring device; the FBG measuring device; and a wavelength branching filter connected via the temperature distribution measuring device.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の歪み評価装置につ
いて詳述する。第1の発明において、歪み評価装置は、
基本的には、局所的で静的な歪みを計測するFBG計測
器と、広域で静的な歪みを計測する光ファイバ歪み/損
失計測器(BOTDR)と、光の経路に回折格子を形成
した光ファイバと、FBG計測器,BOTDRと光ファ
イバの各接続部分に形成されたフィルタとから構成され
ている。ここで、前記FBG計測器とBOTDRとは、
例えば後述する図1に示すように光ファイバを介して対
向して配置してもよいし、あるいは例えば図4に示すよ
うな状態で配置されていてもよい。また、FBG計測器
とBOTDRに光を送る手段としては、伝播する光を所
定の比率で分ける光カプラを用いることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a distortion evaluation apparatus according to the present invention will be described in detail. In the first invention, the distortion evaluation device includes:
Basically, an FBG measuring device that measures local static strain, an optical fiber strain / loss measuring device (BOTDR) that measures static distortion over a wide area, and a diffraction grating formed on the optical path. It is composed of an optical fiber and an FBG measuring instrument, and a filter formed at each connection between the BOTDR and the optical fiber. Here, the FBG measuring instrument and BOTDR are:
For example, they may be arranged to face each other via an optical fiber as shown in FIG. 1 described later, or may be arranged in a state as shown in FIG. 4, for example. Further, as a means for transmitting light to the FBG measuring device and the BOTDR, an optical coupler for dividing propagating light at a predetermined ratio can be used.

【0022】第2の発明は、前記光カプラの代わりに波
長分岐フィルタを用いたことを特徴とする。波長分岐フ
ィルタを用いた場合、波長分岐フィルタにより特定の波
長の光のみをFBG計測器やBOTDRへ選択して送る
ことができるので、光カプラを用いた図4のように異な
る波長の光を選択するための第1、第2のフィルタを用
いる必要がない(図5参照)。なお、前記BOTDR
は、歪みの他、光の損失をも計測することができる。
A second invention is characterized in that a wavelength branching filter is used instead of the optical coupler. When a wavelength branching filter is used, only light of a specific wavelength can be selectively transmitted to the FBG measuring instrument or BOTDR by the wavelength branching filter, so that different wavelengths of light can be selected as shown in FIG. 4 using an optical coupler. It is not necessary to use the first and second filters to perform the processing (see FIG. 5). The BOTDR
Can measure not only distortion but also light loss.

【0023】第3の発明は、上記BOTDRの代わりに
温度分布計測器を使用することを特徴とする。この場
合、温度分布計測器はFBGの温度補正用の計測器とし
て使用するが、BOTDR自身を温度分布計測器として
使用することもできる。
A third aspect of the present invention is characterized in that a temperature distribution measuring device is used in place of the BOTDR. In this case, the temperature distribution measuring device is used as a measuring device for temperature correction of the FBG, but the BOTDR itself can be used as a temperature distribution measuring device.

【0024】第4の発明は、FBGを加速センサ(又は
振動センサ)とし、加速度(又は振動)による外力を同
時に把握しながら、外力により変形した構造物の歪み分
布をBOTDRで計測し、構造物の損傷の程度を総合的
に判断することを特徴とする。なお、上記加圧センサ等
の代わりに圧力センサを用いてもよい。例えば、河川の
堤防などに圧力センサを設置すれば、河川が氾濫したと
き、水位の上昇を感知し、その氾濫した場所を特定する
ことができる。また、前記加圧センサ等は、FBGを形
成した光センサを有した歪み計測装置総てに適用可能で
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, an FBG is used as an acceleration sensor (or a vibration sensor), and a strain distribution of a structure deformed by the external force is measured by BOTDR while simultaneously grasping an external force due to acceleration (or vibration). It is characterized by comprehensively judging the degree of damage. Note that a pressure sensor may be used instead of the above-described pressure sensor or the like. For example, if a pressure sensor is installed on a river embankment or the like, when a river overflows, a rise in the water level can be sensed and the location of the flood can be specified. Further, the pressure sensor and the like are applicable to all strain measurement devices having an optical sensor formed with FBG.

【0025】第1、第2の発明において、BOTDR
を、測定された散乱光の強度分布から周波数シフトの最
大値、最小値及び中間値を求めることにより、光ファイ
バへの変動歪みの最大値、最小値及び中間値を求めるよ
うに使用し、これらの値に基づいて前記FBG計測器に
より歪みの周波数を計測することができる。これによ
り、構造物の振幅により生じる歪みの振幅、中心歪み、
周波数を把握することができる。
In the first and second inventions, BOTDR
Are used to determine the maximum, minimum and intermediate values of the fluctuation distortion in the optical fiber by determining the maximum value, minimum value and intermediate value of the frequency shift from the measured intensity distribution of the scattered light. The frequency of the distortion can be measured by the FBG measuring device based on the value of. Thereby, the amplitude of the distortion caused by the amplitude of the structure, the central distortion,
The frequency can be grasped.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。但し、下記実施例に述べられる各構成部
材の材料や数値等は一例を示すもので、本発明の権利範
囲を特定するものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the materials, numerical values, and the like of the respective constituent members described in the following examples are merely examples, and do not specify the scope of rights of the present invention.

【0027】(実施例1)図1を参照する。図中の付番
1は、FBG計測器を示す。このFBG計測器1には、
計測対象の光ファイバ2を介して光ファイバ歪み/損失
計測器(BOTDR)3がFBG計測器1と対向して配
置されている。ここで、BOTDR3は、光ファイバの
歪みと光損失の測定が可能である。前記光ファイバ2
は、図2に示すように、コア4と、このコア4の外側に
配置されたクラッド5とから構成されている。ここで、
前記コア4の途中には例えばセンサーとしての第1のF
BG6、第2のFBG7が夫々形成されている。
(Embodiment 1) Referring to FIG. Reference number 1 in the figure indicates an FBG measuring instrument. In this FBG measuring instrument 1,
An optical fiber strain / loss measuring instrument (BOTDR) 3 is arranged to face the FBG measuring instrument 1 via an optical fiber 2 to be measured. Here, the BOTDR3 can measure optical fiber distortion and optical loss. The optical fiber 2
Is composed of a core 4 and a clad 5 disposed outside the core 4 as shown in FIG. here,
In the middle of the core 4, for example, a first F as a sensor
BG6 and second FBG7 are formed respectively.

【0028】これらFBG6,7は、具体的には光ファ
イバ2の光経路の一部にを予め光学的方法により回折格
子を形成するものである。即ち、前記FBG6,7に
は、検出したい光の波長に応じて格子間隔W1,W2が
異なる格子が形成されている。従って、前記FBG6,
7では、格子間隔に応じた特定波長域を検出できる。具
体的には、前記FBG6では図3(A)に示すように例
えば帯域1300nmでシャープな波長を検出でき、F
BG7では図3(B)に示すように例えば帯域1350
nmでシャープな波長を検出できる。前記FBG計測器
1、BOTDR3と光ファイバ2の各接続部分には、夫
々FBG計測器1、BTDR3の使用する波長帯域のフ
ィルター8,9が設けられている。
The FBGs 6 and 7 specifically form a diffraction grating on a part of the optical path of the optical fiber 2 in advance by an optical method. That is, the FBGs 6 and 7 are formed with gratings having different grating intervals W1 and W2 according to the wavelength of light to be detected. Therefore, the FBG6
In No. 7, a specific wavelength range corresponding to the grating interval can be detected. Specifically, the FBG 6 can detect a sharp wavelength in, for example, a band of 1300 nm as shown in FIG.
In the BG7, for example, as shown in FIG.
A sharp wavelength can be detected in nm. Filters 8 and 9 for the wavelength bands used by the FBG measuring device 1 and the BTDR 3 are provided at the connection portions between the FBG measuring device 1 and the BOTDR 3 and the optical fiber 2, respectively.

【0029】実施例1によれば、FBG計測器1と、B
OTDR3と、これらを接続する、経路に第1のFBG
6、第2のFBG7を有した光ファイバ2と、FBG計
測器1,BOTDR3と光ファイバ2の各接続部分に夫
々設けられた、FBG計測器1、BOTDR3の使用す
る波長帯域のフィルター8,9とを具備した構成となっ
ている。このように、FBG計測器1とBOTDR3を
組み合わせることにより、局所的な動的な歪みの計測と
広域な静的な歪みが計測を実現することができる。
According to the first embodiment, the FBG measuring device 1 and B
OTDR3 and the first FBG in the path connecting them
6. The optical fiber 2 having the second FBG 7 and the filters 8 and 9 of the wavelength band used by the FBG measuring instrument 1 and the BOTDR 3 respectively provided at the connection portions of the FBG measuring instrument 1 and the BOTDR 3 and the optical fiber 2. Are provided. As described above, by combining the FBG measuring device 1 and the BOTDR 3, it is possible to measure a local dynamic distortion and a wide-area static distortion.

【0030】(実施例2)図4を参照する。但し、図1
と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の付番
11は、前記FBG計測器1とBOTDR3を光ファイ
バ2を介して接続した光カプラを示す。光ファイバ2の
他端は、図示しないが、測定すべき対象物にまんべんな
く貼り付けられる。前記光カプラ11では、光ファイバ
2内を伝送された光100%のうち、例えば50%の光
は第1のフィルター5の方向に伝送され、残りの50%
の光は第2のフィルター6の方向に伝送される。そし
て、第1のフィルター5では、BOTDR3が使用する
帯域である波長,例えば1550nm付近の波長の光の
みがBOTDR3へ伝送され、FBG計測器1が使用す
る帯域,1300nm付近の波長の光のみがFBG計測
器1へ伝送される。
(Embodiment 2) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Reference numeral 11 in the figure denotes an optical coupler in which the FBG measuring instrument 1 and the BOTDR 3 are connected via an optical fiber 2. Although not shown, the other end of the optical fiber 2 is evenly attached to an object to be measured. In the optical coupler 11, for example, 50% of the 100% of the light transmitted through the optical fiber 2 is transmitted in the direction of the first filter 5, and the remaining 50%
Is transmitted in the direction of the second filter 6. In the first filter 5, only light having a wavelength in the band used by the BOTDR3, for example, light having a wavelength near 1550 nm is transmitted to the BOTDR3, and only light having a wavelength in the band used by the FBG measuring instrument 1 and a wavelength near 1300 nm is FBG. It is transmitted to the measuring instrument 1.

【0031】上記実施例2によれば、光カプラ11によ
り光を所定の比率(例えば50%づつ)で第1のフィル
ター5と第2のフィルター7側に夫々分岐させ、夫々の
フィルター5、7で1550nm,1300nmの波長
の光を伝送することができる。従って、実施例1と同様
に、局所的な動的な歪みの計測と広域な静的な歪みが計
測を実現できる。
According to the second embodiment, light is branched by the optical coupler 11 into the first filter 5 and the second filter 7 at a predetermined ratio (for example, 50% each). Can transmit light having wavelengths of 1550 nm and 1300 nm. Therefore, similarly to the first embodiment, local dynamic distortion measurement and wide-area static distortion measurement can be realized.

【0032】(実施例3)図5を参照する。但し、図1
と同部材は同符号を付して説明を省略する。本実施例3
は、実施例2の光カプラの代わりに波長分岐フィルタ1
2を設け、第1のフィルター、第2のフィルターを取り
除いたことを特徴とする。本実施例3においても、光フ
ァイバ2の他端は、図示しないが、測定すべき対象物に
まんべんなく貼り付けられる。前記波長分岐フィルタ1
2では、例えば、1550nm,1300nmの波長の
光が光ファイバ2を通して通過する場合、波長分岐フィ
ルター12で1550nm付近の光はBOTDR3側に
分岐して伝送され、1300nm付近の光はFBG計測
器1側に分岐して伝送される。
(Embodiment 3) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. Example 3
Is a wavelength branching filter 1 instead of the optical coupler of the second embodiment.
2 is provided, and the first filter and the second filter are removed. In the third embodiment as well, the other end of the optical fiber 2 is affixed evenly to the object to be measured, although not shown. The wavelength branching filter 1
2, for example, when light having wavelengths of 1550 nm and 1300 nm passes through the optical fiber 2, light near 1550 nm is transmitted to the BOTDR 3 side by the wavelength branching filter 12, and light near 1300 nm is transmitted to the FBG measuring instrument 1 side. And transmitted.

【0033】実施例3によれば、波長分岐フィルター1
2により特定波長の光を見分けてBOTDR3、FBG
計測器1へ夫々伝送できるので、実施例2と比べ、光エ
ネルギーの低下を回避できる。
According to the third embodiment, the wavelength branching filter 1
BOTDR3, FBG
Since each can be transmitted to the measuring instrument 1, a decrease in light energy can be avoided as compared with the second embodiment.

【0034】(実施例4)図6を参照する。但し、図
1、図5と同部材は同符号を付して説明を省略する。本
実施例4は、実施例3においてBOTDRの代わりに温
度分布計測器13を用い、第1のFBG6、第2のFB
G7の温度補正用の計測器として使用することを特徴と
する。なお、光ファイバ2は、FBGの部分のみ貼り付
け、他の部分はフリーな状態になっている。
(Embodiment 4) Referring to FIG. However, the same members as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the fourth embodiment, the temperature distribution measuring device 13 is used instead of the BOTDR in the third embodiment, and the first FBG 6 and the second FB are used.
It is characterized in that it is used as a measuring device for temperature correction of G7. Note that the optical fiber 2 is attached only to the FBG portion, and the other portions are free.

【0035】ところで、BOTDRを前記FBG6,7
の温度補正として使用する場合、周波数シフトと温度と
の関係は図7に示すようになり、温度と見かけひずみと
の関係は図8に示すようになる。また、距離と第1のF
BG5の補正用温度,第2のFBG6の補正用温度との
関係は図9に示すようになる。
By the way, the BOTDR is changed to the FBGs 6, 7
When used as a temperature correction, the relationship between the frequency shift and the temperature is as shown in FIG. 7, and the relationship between the temperature and the apparent strain is as shown in FIG. Also, the distance and the first F
The relationship between the correction temperature of the BG 5 and the correction temperature of the second FBG 6 is as shown in FIG.

【0036】実施例4によれば、実施例3のように光エ
ネルギーの低下を回避できる他、温度分布計測器13を
設けることにより、FBG6,7の温度補正ができ、よ
り精度の高い計測を実現できる。
According to the fourth embodiment, a decrease in light energy can be avoided as in the third embodiment, and the temperature correction of the FBGs 6 and 7 can be performed by providing the temperature distribution measuring device 13, so that more accurate measurement can be performed. realizable.

【0037】なお、実施例4では、BOTDRの代わり
に温度分布計測器を用いた場合について述べたが、これ
に限らず、BOTDR自身を温度計測器として使用して
も上記実施例4と同様な効果を有する。
In the fourth embodiment, the case where the temperature distribution measuring device is used instead of the BOTDR has been described. However, the present invention is not limited to this. Has an effect.

【0038】(実施例5)図10を参照する。但し、図
1、図5と同部材は同符号を付して説明を省略する。本
実施例5に係る歪み計測装置は、第1のFBG6、第2
のFBG7を加速度センサー(又は振動センサー)14
として使用したことを特徴とするもので、その他の基本
的な構成は実施例3と同様である。
(Embodiment 5) Referring to FIG. However, the same members as those in FIGS. 1 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The strain measuring apparatus according to the fifth embodiment includes a first FBG 6 and a second FBG 6.
FBG7 to acceleration sensor (or vibration sensor) 14
The other basic configuration is the same as that of the third embodiment.

【0039】図中の付番15は、加速度センサー(又は
振動センサー)14機能をもつFBG計測器を示す。こ
のFBG計測器14やBOTDR3から波長分岐フィル
ター12を経た光ファイバ2の一部は、歪みを評価すべ
き位置に対応する前記構造物15にまんべんなく貼り付
けられている。
Reference numeral 15 in the figure denotes an FBG measuring instrument having an acceleration sensor (or vibration sensor) 14 function. A part of the optical fiber 2 that has passed through the wavelength branching filter 12 from the FBG measuring device 14 or the BOTDR 3 is evenly attached to the structure 15 corresponding to the position where distortion should be evaluated.

【0040】実施例5によれば、加速度による外力(又
は振動による外力)を同時に把握しながら、外力により
変形した構造物15の歪み分布をFBG計測器14で計
測し、構造物15の損傷の程度を総合的に判断すること
もできる。
According to the fifth embodiment, the strain distribution of the structure 15 deformed by the external force is measured by the FBG measuring device 14 while simultaneously grasping the external force due to the acceleration (or the external force due to the vibration). The degree can be determined comprehensively.

【0041】なお、実施例5では、加速センサー(又は
振動センサー)機能を有するFBG計測器を用いた場合
について述べたが、これに限らず、例えば圧力センサー
を堤防等に貼り付け、川の水位の上昇を圧力センサーで
感知するような構成にしてもよい。
In the fifth embodiment, the case where the FBG measuring device having the function of the acceleration sensor (or the vibration sensor) is used is described. However, the present invention is not limited to this. May be detected by a pressure sensor.

【0042】また、上記実施例5では、FBG計測器に
加速センサー(又は振動センサー)機能をもたせた場合
について述べたが、これに限らず、BOTDRに加速セ
ンサー(又は振動センサー)機能をもたせてもよい。
In the fifth embodiment, the case where the FBG measuring device has the acceleration sensor (or vibration sensor) function has been described. However, the present invention is not limited to this, and the BOTDR has the acceleration sensor (or vibration sensor) function. Is also good.

【0043】(実施例6)本実施例6は、図示しない
が、基本的な構成部材は、例えば図1に示すようにFB
G計測器1、BOTDR3、光ファイバ2、第1のフィ
ルタ8及び第2のフィルタ9を構成部材とし、前記BO
TDR3を先に本出願人が出願した特願平10−747
9(先願)のように使用し、FBG計測器1で歪みの周
波数を計測することにより、構造物全体の振動により生
じる歪みの振幅、中心歪み、周波数を把握するものであ
る。
(Embodiment 6) Although Embodiment 6 is not shown, the basic components are, for example, FB as shown in FIG.
G measuring instrument 1, BOTDR3, optical fiber 2, first filter 8 and second filter 9 as constituent members,
Japanese Patent Application No. Hei 10-747 filed by the present applicant for TDR3
By using the FBG measuring instrument 1 and measuring the frequency of the distortion as in the case of the prior application 9 (prior application), the amplitude, the central distortion, and the frequency of the distortion caused by the vibration of the whole structure are grasped.

【0044】ここで、「BOTDR3を先願のように使
用する」とは、BOTDR3を、測定された散乱光の強
度分布から周波数シフトの最大値、最小値及び中間値を
求めることにより、光ファイバ2への変動歪みの最大
値、最小値及び中間値を求めるように使用することを意
味する。
Here, “using BOTDR3 as in the prior application” means that the BOTDR3 is obtained by obtaining the maximum value, the minimum value and the intermediate value of the frequency shift from the measured intensity distribution of the scattered light. It is used to find the maximum, minimum and intermediate values of the fluctuation distortion to 2.

【0045】以下、実施例6について図11〜図17を
参照して説明する。BOTDRでは、先願のように、変
動している歪みを計測すると測定結果として得られるブ
リルアン散乱光の強度分布(以下、光の分布と呼ぶ)は
図11のようなブロードな形状となる。この理由は、計
測中にブリルアン散乱光が周波数方向にシフトしてお
り、それをBOTDRが長い時間かけて平均化するため
である。ここで、光の分布は、高周波側にシフトしたブ
リルアン散乱光から低周波側にシフトしたブリルアン散
乱光までの広がりを含むことになる。そこで、光の分布
から次の1)〜3)の手順で高周波側と低周波側のシフ
ト量を求める。
Hereinafter, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. In BOTDR, as in the prior application, the intensity distribution of Brillouin scattered light (hereinafter referred to as light distribution) obtained as a result of measurement of a fluctuating distortion has a broad shape as shown in FIG. The reason for this is that the Brillouin scattered light shifts in the frequency direction during the measurement, and the BOTDR averages it over a long time. Here, the light distribution includes a spread from the Brillouin scattered light shifted to the high frequency side to the Brillouin scattered light shifted to the low frequency side. Therefore, the shift amount on the high frequency side and the low frequency side is obtained from the light distribution by the following procedures 1) to 3).

【0046】1)図12に示すように、光の分布から最
大値(ブロードになっている部分の平均値でもほぼ同
じ)より特定のレベル(例えば3dB)低い部分の周波
数(高周波側fH及び低周波側fL)を求める。
1) As shown in FIG. 12, the frequency (high-frequency side fH and low frequency) of a portion lower than the maximum value (the average value of the broad portion is almost the same) by a specific level (for example, 3 dB) from the light distribution. Frequency side fL) is obtained.

【0047】2)図13に示すように、予め求めておい
たブリルアン散乱光の周波数帯幅とブリルアン散乱光の
レベルの関係から、特定のレベル低下した部分が、中心
周波数からどの程度離れているかが求められる。従っ
て、上記1)で求めたfH及びfLより、シフトした光
の中心の周波数(fCH,fCL)を算出することができる
(即ち、fHから幅の半分をひくとfCHが求まり、fL
に幅の半分を加えるとfCLが求まる)。
2) As shown in FIG. 13, from the relationship between the frequency bandwidth of the Brillouin scattered light and the level of the Brillouin scattered light determined in advance, how far the specific level-reduced portion is from the center frequency Is required. Therefore, the center frequency (fCH, fCL) of the shifted light can be calculated from fH and fL obtained in 1) above (that is, fCH is obtained by subtracting half the width from fH, and fL
FCL is obtained by adding half of the width to.

【0048】3)周波数シフトと光ファイバの歪みの関
係(図14)に、上記2)で求めたfCH及びfCLを代入
して歪み値εH,εLに変換すると、変動歪むの最大値
と最小値が得られる。
3) Substituting fCH and fCL obtained in 2) above into the relationship between the frequency shift and the distortion of the optical fiber (FIG. 14), and converting them into distortion values εH and εL, the maximum and minimum values of the fluctuation distortion are obtained. Is obtained.

【0049】このようにして求めた値は、図15に示す
ように動的歪みの変動域(中心、振幅(最大,最小))
を示す。この測定値にFBGの動的歪みを組み合わせる
と、実際の歪みの変動を模擬できる。具体的には、FB
Gのついている光ファイバの位置のfCH及びfCLから、
εH1,εL1を求めると、FBGで測定した動的歪みの
最大値と最小値はεH1,εL1に一致するはずである。
このとき、動的歪みの変化を推定したい位置PでのεH
2,εL2を求めて、FBGの測定値に(εH2−εL
2)/(εH1−εL1)を掛けると、位置Pでの動的歪
みを推定できる。
The value obtained in this manner is, as shown in FIG. 15, a dynamic distortion variation range (center, amplitude (maximum, minimum)).
Is shown. Combining this measurement with the dynamic strain of the FBG can simulate actual strain variations. Specifically, FB
From fCH and fCL at the position of the optical fiber with G,
When εH1 and εL1 are obtained, the maximum value and the minimum value of the dynamic strain measured by FBG should match εH1 and εL1.
At this time, εH at the position P where the change in dynamic strain is to be estimated
2, εL2 is calculated, and (εH2-εL
2) By multiplying by (εH1−εL1), the dynamic strain at the position P can be estimated.

【0050】実施例6によれば、図16に示すようにB
OTDRで得られる歪みレンジの分布が所定の振幅を持
った状態で得られる。また、図17に示すようにFBG
との複合による動的歪み分布を推定できる。つまり、光
ファイバに第1のFBG、第2のFBGが形成された箇
所では、図17に示すようにFBGで計測した歪みが確
認された。このように、BOTDRを上記のように使用
し、FBGで歪みの周波数を計測することにより、構造
物の振幅により生じる歪みの振幅、中心歪み、周波数を
把握することができる。
According to the sixth embodiment, as shown in FIG.
The distribution of the distortion range obtained by the OTDR is obtained with a predetermined amplitude. Also, as shown in FIG.
And the dynamic strain distribution by the combination of That is, in the portion where the first FBG and the second FBG were formed in the optical fiber, distortion measured by the FBG was confirmed as shown in FIG. As described above, by using the BOTDR as described above and measuring the frequency of the distortion with the FBG, the amplitude, the central distortion, and the frequency of the distortion caused by the amplitude of the structure can be grasped.

【0051】なお、上記実施例6では、BOTDRを図
1に示すような配置で使用した場合について述べたが、
これに限らず、図4あるいは図5に示すような配置で使
用してもよい。
In the sixth embodiment, the case where the BOTDR is used in the arrangement shown in FIG. 1 has been described.
The present invention is not limited to this, and may be used in an arrangement as shown in FIG. 4 or FIG.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上詳述したように第1の発明によれ
ば、FBG計測器と、このFBG計測器と計測対象の光
ファイバを介して接続されたBOTDR計測器と、前記
FBG計測器、BOTDR計測器と光ファイバの各接続
部分に夫々設けられた、各計測器の使用する波長帯域の
フィルターとを具備した構成とすることにより、静的な
歪み及び動的な歪みの両方を計測可能な信頼性の高い歪
み計測装置を提供できる。
As described above in detail, according to the first aspect, an FBG measuring instrument, a BOTDR measuring instrument connected to the FBG measuring instrument via an optical fiber to be measured, the FBG measuring instrument, Both static distortion and dynamic distortion can be measured by using a configuration that includes a BOTDR measuring instrument and a filter for the wavelength band used by each measuring instrument, which is provided at each connection part of the optical fiber. A highly reliable strain measuring device can be provided.

【0053】第2の発明によれば、FBG計測器と、こ
のFBG計測器と計測対象の光ファイバを介して接続さ
れた光ファイバ歪み/損失計測器と、前記FBG計測
器、前記歪み/損失計測器と光ファイバを介して接続す
る波長分岐フィルターとを具備した構成とすることによ
り、第1の発明と同様な効果が得られる他、特定の波長
の光のみ選択して各計測器へ送ることが可能な歪み評価
装置を提供できる。
According to the second invention, an FBG measuring instrument, an optical fiber strain / loss measuring instrument connected to the FBG measuring instrument via an optical fiber to be measured, the FBG measuring instrument, the distortion / loss By providing a configuration including a measuring device and a wavelength branching filter connected via an optical fiber, the same effect as that of the first invention can be obtained. In addition, only light having a specific wavelength is selected and sent to each measuring device. And a distortion evaluation device capable of performing the evaluation.

【0054】第3の発明によれば、FBG計測器と、こ
のFBG計測器と計測対象の光ファイバを介して接続さ
れた温度分布計測器と、前記FBG計測器、前記温度分
布計測器と光ファイバとの各接続部分に夫々設けられ、
FBG計測器、温度分布計測器の使用する波長帯域のフ
ィルターとを具備した構成にすることにより、第1の発
明と同様な効果を得る他、温度分布計測器をFBGの温
度補正用の計測器として使用可能な歪み評価装置を提供
できる。
According to the third invention, an FBG measuring instrument, a temperature distribution measuring instrument connected to the FBG measuring instrument via an optical fiber to be measured, the FBG measuring instrument, the temperature distribution measuring instrument, It is provided at each connection part with the fiber,
By providing a configuration including an FBG measuring device and a filter of a wavelength band used by the temperature distribution measuring device, the same effects as those of the first invention can be obtained, and the temperature distribution measuring device can be used as a measuring device for correcting the temperature of the FBG. A distortion evaluation device that can be used as a device can be provided.

【0055】第4の発明によれば、FBG計測器と、こ
のFBG計測器と計測対象の光ファイバを介して接続さ
れた温度分布計測器と、前記FBG計測器、前記温度分
布計測器を介して接続する波長分岐フィルターとを具備
した構成とすることにより、第1の発明と同様な効果を
得る他、特定の波長の光のみ選択して各計測器へ送るこ
とができるとともに、温度分布計測器をFBGの温度補
正用の計測器として使用可能な歪み評価装置を提供でき
る。
According to the fourth aspect, the FBG measuring instrument, the temperature distribution measuring instrument connected to the FBG measuring instrument via the optical fiber to be measured, the FBG measuring instrument, and the temperature distribution measuring instrument via the temperature distribution measuring instrument. In addition to obtaining the same effect as the first aspect of the present invention, it is possible to select only a specific wavelength of light and send it to each measuring instrument, and to measure the temperature distribution. The distortion evaluation device which can use the device as a measuring device for temperature correction of FBG can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1に係る歪み計測装置の説明
図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a strain measurement device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の歪み計測装置に使用される光ファイバの
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an optical fiber used in the strain measuring device of FIG.

【図3】図2の光ファイバを構成するコアの回折格子の
説明図。
FIG. 3 is an explanatory view of a diffraction grating of a core constituting the optical fiber of FIG. 2;

【図4】本発明の実施例2に係る歪み計測装置の説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a strain measurement device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例3に係る歪み計測装置の説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a distortion measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例4に係る歪み計測装置の説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a distortion measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】図6の歪み計測装置の一構成であるBOTDR
計測器の周波数シフトと温度との相関図。
7 is BOTDR, which is one configuration of the distortion measuring device of FIG.
FIG. 6 is a correlation diagram between the frequency shift of the measuring instrument and the temperature.

【図8】図6の歪み計測装置の一構成であるBOTDR
計測器の温度と見かけひずみとの相関図。
8 is BOTDR, which is one configuration of the distortion measuring device in FIG.
FIG. 6 is a correlation diagram between the temperature of the measuring instrument and the apparent strain.

【図9】図6の歪み計測装置における距離と第1・第2
のファイバの補正用温度との関係を示す特性図。
FIG. 9 shows the distance and the first and second distances in the distortion measuring device of FIG. 6;
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between the temperature of the fiber and the temperature for correction.

【図10】本発明の実施例5に係る歪み計測装置の説明
図。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a strain measurement device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】ブリルアン散乱光の強度分布を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing an intensity distribution of Brillouin scattered light.

【図12】光の分布から最大値より特定レベル低い部分
の周波数を求め場合の、周波数と受光レベルとの関係を
示す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a frequency and a light receiving level when a frequency of a portion lower than a maximum value by a specific level is obtained from a light distribution.

【図13】予め求めておいたブリルアン散乱光の周波数
帯幅とブリルアン散乱光のレベルの関係から特定のレベ
ルの低下した部分が中心周波数からどの程度離れている
かを求める場合の、周波数と受光レベルとの関係を示す
特性図。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the frequency band width of the Brillouin scattered light and the level of the Brillouin scattered light obtained in advance, and the frequency and the light receiving level in the case where it is determined how far a specific level lowered portion is from the center frequency. FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship with the graph.

【図14】周波数シフトと光ファイバの歪みとの関係を
示す特性図。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing a relationship between frequency shift and optical fiber distortion.

【図15】光ファイバ上の位置と歪みとの関係を示す特
性図。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a relationship between a position on an optical fiber and distortion.

【図16】実施例6に係る歪み計測装置のBOTDRで
得られる歪みレンジの分布図。
FIG. 16 is a distribution diagram of a strain range obtained by the BOTDR of the strain measurement device according to the sixth embodiment.

【図17】実施例6に係る歪み計測装置のFBG計測器
との複合による動的歪み分布の推定を示す特性図。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing estimation of a dynamic strain distribution by combining the strain measuring apparatus according to the sixth embodiment with an FBG measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…FBG計測器、 2…光ファイバ、 3…光ファイバ歪み/損失計測器(BOTDR)、 6,7…FBG、 8,9…フィルター、 11…光カプラ、 12…波長分岐フィルター、 13…温度分布計測器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... FBG measuring device, 2 ... Optical fiber, 3 ... Optical fiber distortion / loss measuring device (BOTDR), 6, 7 ... FBG, 8, 9 ... Filter, 11 ... Optical coupler, 12 ... Wavelength branching filter, 13 ... Temperature Distribution measuring instrument.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01P 15/03 G01P 15/03 C // G01J 5/08 G01J 5/08 A (72)発明者 紀 博徳 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 杉村 忠士 長崎県長崎市深堀町五丁目717番1号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Fターム(参考) 2F056 VF02 VF11 VF16 2F065 AA65 BB05 DD00 FF00 FF48 FF58 LL02 LL22 PP22 QQ29 QQ42 UU02 2F076 BB09 BB11 BD06 2G066 AC20 BA18 BA23 CA01 2G086 DD04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01P 15/03 G01P 15/03 C // G01J 5/08 G01J 5/08 A (72) Inventor Hironori Ki Nagasaki Research Institute, Nagasaki City, Nagasaki Prefecture 5-717-1, Nagasaki Research Institute, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reference) 2F056 VF02 VF11 VF16 2F065 AA65 BB05 DD00 FF00 FF48 FF58 LL02 LL22 PP22 QQ29 QQ42 UU02 2F076 BB09 BB11 BD06 2G066 AC20 BA18 BA23 CA01 2G086 DD04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ファイバを対象物に貼り付けて使用さ
れ、対象物の歪みを評価する歪み評価装置において、F
BG計測器と、このFBG計測器と計測対象の光ファイ
バを介して接続された光ファイバ歪み/損失計測器と、
前記FBG計測器、前記歪み/損失計測器と光ファイバ
との各接続部分に夫々設けられた、各計測器の使用する
波長帯域のフィルターとを具備することを特徴とする歪
み評価装置。
An optical fiber is attached to an object and used for evaluating a distortion of the object.
A BG measuring device, an optical fiber strain / loss measuring device connected to the FBG measuring device via an optical fiber to be measured,
A distortion evaluation device comprising: the FBG measuring device; and a filter for a wavelength band used by each measuring device, provided at each connection portion between the strain / loss measuring device and the optical fiber.
【請求項2】 前記FBG計測器と前記歪み/損失計測
器を光カプラ及び光ファイバを介して接続したことを特
徴とする請求項1記載の歪み評価装置。
2. The distortion evaluation device according to claim 1, wherein the FBG measuring device and the distortion / loss measuring device are connected via an optical coupler and an optical fiber.
【請求項3】 光ファイバを対象物に貼り付けて使用さ
れ、対象物の歪みを評価する歪み評価装置において、F
BG計測器と、このFBG計測器と計測対象の光ファイ
バを介して接続された光ファイバ歪み/損失計測器と、
前記FBG計測器、前記歪み/損失計測器と光ファイバ
を介して接続する波長分岐フィルターとを具備すること
を特徴とする歪み評価装置。
3. A distortion evaluation apparatus which is used by attaching an optical fiber to an object and evaluates distortion of the object.
A BG measuring device, an optical fiber strain / loss measuring device connected to the FBG measuring device via an optical fiber to be measured,
A distortion evaluation device comprising: the FBG measuring device; a wavelength branching filter connected to the distortion / loss measuring device via an optical fiber.
【請求項4】 光ファイバを対象物に貼り付けて使用さ
れ、対象物の歪みを評価する歪み評価装置において、F
BG計測器と、このFBG計測器と計測対象の光ファイ
バを介して接続された温度分布計測器と、前記FBG計
測器、前記温度分布計測器と光ファイバとの各接続部分
に夫々設けられ、FBG計測器、温度分布計測器の使用
する波長帯域のフィルターとを具備することを特徴とす
る歪み評価装置。
4. A distortion evaluation apparatus which is used by attaching an optical fiber to an object and evaluates distortion of the object.
A BG measuring device, a temperature distribution measuring device connected to the FBG measuring device via an optical fiber to be measured, and the FBG measuring device, provided at each connection portion between the temperature distribution measuring device and the optical fiber, A distortion evaluation device comprising: an FBG measuring device; and a filter in a wavelength band used by the temperature distribution measuring device.
【請求項5】 光ファイバを対象物に貼り付けて使用さ
れ、対象物の歪みを評価する歪み評価装置において、F
BG計測器と、このFBG計測器と計測対象の光ファイ
バを介して接続された温度分布計測器と、前記FBG計
測器、前記温度分布計測器を介して接続する波長分岐フ
ィルターとを具備することを特徴とする歪み評価装置。
5. A distortion evaluation apparatus which is used by attaching an optical fiber to an object and evaluates distortion of the object.
A BG measuring device, a temperature distribution measuring device connected to the FBG measuring device via an optical fiber to be measured, the FBG measuring device, and a wavelength branching filter connected via the temperature distribution measuring device. A distortion evaluation device characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 前記FBG計測器が加速度センサー又は
振動センサー機能を有することを特徴とする請求項1〜
5いずれか記載の歪み評価装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the FBG measuring device has an acceleration sensor function or a vibration sensor function.
5. The distortion evaluation device according to any one of 5.
【請求項7】 前記光ファイバ歪み/損失計測器を、測
定された散乱光の強度分布から周波数シフトの最大値、
最小値及び中間値を求めることにより、光ファイバへの
変動歪みの最大値、最小値及び中間値を求めるように使
用し、これらの値に基づいて前記FBG計測器により歪
みの周波数を計測することを特徴とする請求項1〜3い
ずれか記載の歪み計測装置。
7. The optical fiber strain / loss measuring device calculates a maximum value of a frequency shift from a measured intensity distribution of scattered light,
Using the minimum value and the intermediate value to determine the maximum value, the minimum value, and the intermediate value of the fluctuation distortion in the optical fiber, and measuring the frequency of the distortion by the FBG measuring instrument based on these values. The strain measuring device according to claim 1, wherein:
JP2000085279A 2000-03-24 2000-03-24 Distortion evaluator Withdrawn JP2001272213A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085279A JP2001272213A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Distortion evaluator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000085279A JP2001272213A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Distortion evaluator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001272213A true JP2001272213A (en) 2001-10-05

Family

ID=18601640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000085279A Withdrawn JP2001272213A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Distortion evaluator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001272213A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132793A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co Measuring device
JP2009192250A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Fujikura Ltd Optical fiber sensor cable
JP2012021921A (en) * 2010-07-16 2012-02-02 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Light measurement system
CN103437383A (en) * 2013-09-04 2013-12-11 南京大学 Method for detecting tubular pile driven in soil layer by FBG-BOTDA (Fiber Bragg Gratting-Brillouin Optical TimeDomain Analysis) joint sensors
CN103591930A (en) * 2013-11-26 2014-02-19 丁勇 Apparatus for monitoring settlement of tunnel through distributed fiber, and method thereof
JP2015127650A (en) * 2013-12-27 2015-07-09 株式会社Ihi検査計測 Calibration method of dynamic strain amplifier and calibration device of dynamic strain amplifier
JP2017078618A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 鹿島建設株式会社 Strain management system and strain management method
CN108254018A (en) * 2017-12-29 2018-07-06 北京信息科技大学 The preparation method of stress and temperature biparameter sensor based on LPFG cascades FBG
WO2018143572A3 (en) * 2017-02-02 2018-10-04 주식회사 케이티 Facility measurement system and method using optical communication, and earthquake early warning method using same
CN114088133A (en) * 2021-10-26 2022-02-25 广西宝烨信息技术有限公司 Optical fiber distributed sensing monitoring system for bridge
WO2023135715A1 (en) * 2022-01-13 2023-07-20 日本電気株式会社 Displacement estimation device, displacement estimation method, and computer-readable recording medium

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007132793A (en) * 2005-11-10 2007-05-31 Ishikawajima Inspection & Instrumentation Co Measuring device
JP2009192250A (en) * 2008-02-12 2009-08-27 Fujikura Ltd Optical fiber sensor cable
JP2012021921A (en) * 2010-07-16 2012-02-02 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Light measurement system
CN103437383A (en) * 2013-09-04 2013-12-11 南京大学 Method for detecting tubular pile driven in soil layer by FBG-BOTDA (Fiber Bragg Gratting-Brillouin Optical TimeDomain Analysis) joint sensors
CN103591930A (en) * 2013-11-26 2014-02-19 丁勇 Apparatus for monitoring settlement of tunnel through distributed fiber, and method thereof
JP2015127650A (en) * 2013-12-27 2015-07-09 株式会社Ihi検査計測 Calibration method of dynamic strain amplifier and calibration device of dynamic strain amplifier
JP2017078618A (en) * 2015-10-20 2017-04-27 鹿島建設株式会社 Strain management system and strain management method
WO2018143572A3 (en) * 2017-02-02 2018-10-04 주식회사 케이티 Facility measurement system and method using optical communication, and earthquake early warning method using same
JP2020507985A (en) * 2017-02-02 2020-03-12 ケィティ、コーポレーションKt Corporation Facility measuring system using optical communication, facility measuring method and earthquake early warning method using the same
CN108254018A (en) * 2017-12-29 2018-07-06 北京信息科技大学 The preparation method of stress and temperature biparameter sensor based on LPFG cascades FBG
CN114088133A (en) * 2021-10-26 2022-02-25 广西宝烨信息技术有限公司 Optical fiber distributed sensing monitoring system for bridge
CN114088133B (en) * 2021-10-26 2023-12-15 广西宝烨信息技术有限公司 Optical fiber distributed sensing monitoring system for bridge
WO2023135715A1 (en) * 2022-01-13 2023-07-20 日本電気株式会社 Displacement estimation device, displacement estimation method, and computer-readable recording medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6824784B2 (en) Temperature / strain sensing device and temperature / strain sensing method
US9046425B2 (en) Opticalfiber temperature distribution measurement apparatus
JP4441624B2 (en) Strain / temperature distribution measuring method and measuring apparatus using optical fiber
KR101182650B1 (en) Distributed optical fiber sensor and sensing method using bbrillouin scattering
JP2004069685A (en) Measuring and calibrating method for measured value using optical fiber dispersion type sensor
EP2600114A2 (en) Multi-point measuring method of fbg sensor and multi-point measuring apparatus
EP3488191B1 (en) Brillouin-based distributed bend fiber sensor and method for using same
JP2010054366A (en) Optical fiber sensor with optical marking section for identification of optical fiber position, and optical fiber sensor measurement method and optical fiber sensor device
JP2001272213A (en) Distortion evaluator
Igawa et al. Distributed measurements with a long gauge FBG sensor using optical frequency domain reflectometry (1st report, system investigation using optical simulation model)
JP3740500B2 (en) OFDR multi-point strain measuring device
JP7247446B2 (en) Multi-core optical fiber sensing system
Valente et al. Combined time and wavelength multiplexing technique of optical fiber grating sensor arrays using commercial OTDR equipment
KR101498381B1 (en) System for monitoring three-dimension shape of pipe-structure using fiber bragg grating sensor
US20230288231A1 (en) Distributed acoustic sensing device and method
JP5354497B2 (en) Distributed fiber optic pressure sensor system
CN104729751A (en) Distributed optical fiber temperature and stress sensor based on Brillouin scattering
JP2012088155A (en) Measuring method using fbg sensor, and device thereof
RU2413259C1 (en) Method of detecting signals of measuring transducers based on bragg gratings, recorded in single fibre optical guide
JP4932509B2 (en) Brillouin frequency shift measuring method and apparatus
Onoda et al. A proposal of temperature sensing using a thin-film bandpass filter and dual-wavelength push–pull reflectometry
JP2003014561A (en) Strain sensor and strain sensing unit
Magalhães et al. Curvature sensor based on a long-period grating in a fiber ring resonator interrogated by an OTDR
da Silveira et al. Interferometric optical fiber inclinometer with dynamic FBG based interrogation
JP7459966B2 (en) Frequency modulation amount measuring device and method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070605