JP2000028329A - 歪み検知ユニット - Google Patents
歪み検知ユニットInfo
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- JP2000028329A JP2000028329A JP10197444A JP19744498A JP2000028329A JP 2000028329 A JP2000028329 A JP 2000028329A JP 10197444 A JP10197444 A JP 10197444A JP 19744498 A JP19744498 A JP 19744498A JP 2000028329 A JP2000028329 A JP 2000028329A
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- Japan
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- distortion
- fbg
- optical fiber
- mounting member
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＦＢＧ（光ファイバブラッグ回折格子）を用
いて歪み検知を行う場合に、装置への組み込み前に歪み
検知部分の特性チェックを行えるようにする。装置への
組み込みを容易にする。ＦＢＧを損傷するおそれをなく
す。歪み検知部分を交換可能にして修理を簡単にする。 【解決手段】 光ファイバ４のＦＢＧの部分を円筒部材
６の中に位置させ、円筒部材６内に樹脂７を充填して、
ＦＢＧと円筒部材６を一体化してセンサーユニット２と
する。このセンサーユニット２を取付け部材３に溶接９
により固定する。取付け部材３は歪み発生部材Ｐに取り
つけられて歪み発生部材Ｐの歪みに対応した歪みを発生
し、センサーユニット２もそれに対応した歪みが発生す
るので、歪みを検知できる。
いて歪み検知を行う場合に、装置への組み込み前に歪み
検知部分の特性チェックを行えるようにする。装置への
組み込みを容易にする。ＦＢＧを損傷するおそれをなく
す。歪み検知部分を交換可能にして修理を簡単にする。 【解決手段】 光ファイバ４のＦＢＧの部分を円筒部材
６の中に位置させ、円筒部材６内に樹脂７を充填して、
ＦＢＧと円筒部材６を一体化してセンサーユニット２と
する。このセンサーユニット２を取付け部材３に溶接９
により固定する。取付け部材３は歪み発生部材Ｐに取り
つけられて歪み発生部材Ｐの歪みに対応した歪みを発生
し、センサーユニット２もそれに対応した歪みが発生す
るので、歪みを検知できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＢＧ（光ファイ
バブラッグ回折格子）を用いて張力や圧力等に基づく部
材の歪みを検知する歪み検知ユニットに関するものであ
る。
バブラッグ回折格子）を用いて張力や圧力等に基づく部
材の歪みを検知する歪み検知ユニットに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】長さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファ
イバに一端から光を入射し、ＦＢＧからの反射光の波長
を観察すると、ＦＢＧの歪みに応じて反射波長が変化す
る。したがってＦＢＧを歪み発生部材（張力がかかる金
属線など）に固定して、ＦＢＧからの反射波長の変化を
測定すれば、歪み発生部材の歪み（すなわち応力）を検
知することができる。
イバに一端から光を入射し、ＦＢＧからの反射光の波長
を観察すると、ＦＢＧの歪みに応じて反射波長が変化す
る。したがってＦＢＧを歪み発生部材（張力がかかる金
属線など）に固定して、ＦＢＧからの反射波長の変化を
測定すれば、歪み発生部材の歪み（すなわち応力）を検
知することができる。
【０００３】従来のＦＢＧを用いた歪み検知装置は、光
ファイバのＦＢＧの部分を接着剤により歪み発生部材に
直接固定する構造であった。
ファイバのＦＢＧの部分を接着剤により歪み発生部材に
直接固定する構造であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の構
造では次のような問題があった。 装置として組み立てた後でないと、特性（歪みと波
長変化の関係）が分からないため、組立後の試験、調整
が面倒である。 装置を組み立てる過程で、ＦＢＧを歪み発生部材に
接着固定する必要があるため、接着剤の硬化に時間がか
かり、組立に要する時間が長くなるだけでなく、ＦＢＧ
が破損しないように細心の注意が必要である。 不具合が発生したときにＦＢＧを交換することが困
難である。
造では次のような問題があった。 装置として組み立てた後でないと、特性（歪みと波
長変化の関係）が分からないため、組立後の試験、調整
が面倒である。 装置を組み立てる過程で、ＦＢＧを歪み発生部材に
接着固定する必要があるため、接着剤の硬化に時間がか
かり、組立に要する時間が長くなるだけでなく、ＦＢＧ
が破損しないように細心の注意が必要である。 不具合が発生したときにＦＢＧを交換することが困
難である。
【０００５】本発明の目的は、上記のような課題を解決
した歪み検知ユニットを提供することにある。
した歪み検知ユニットを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る歪み検知ユ
ニットは、長さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファイバ
の前記ＦＢＧの部分を、歪み発生部材に取りつけられて
歪み発生部材の歪みに対応した歪みを発生する取付け部
材に、その取付け部材と共に歪みが発生するように固定
したことを特徴とするものである。
ニットは、長さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファイバ
の前記ＦＢＧの部分を、歪み発生部材に取りつけられて
歪み発生部材の歪みに対応した歪みを発生する取付け部
材に、その取付け部材と共に歪みが発生するように固定
したことを特徴とするものである。
【０００７】また本発明に係る歪み検知ユニットは、長
さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファイバの前記ＦＢＧ
の部分を円筒部材の中に位置させ、円筒部材内に樹脂を
充填して、ＦＢＧと円筒部材を一体化してセンサーユニ
ットとし、このセンサーユニットを、歪み発生部材に取
りつけられて歪み発生部材の歪みに対応した歪みを発生
する取付け部材に、その取付け部材と共に歪みが発生す
るように固定した構成とすることが好ましい。
さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファイバの前記ＦＢＧ
の部分を円筒部材の中に位置させ、円筒部材内に樹脂を
充填して、ＦＢＧと円筒部材を一体化してセンサーユニ
ットとし、このセンサーユニットを、歪み発生部材に取
りつけられて歪み発生部材の歪みに対応した歪みを発生
する取付け部材に、その取付け部材と共に歪みが発生す
るように固定した構成とすることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して詳細に説明する。 〔実施形態１〕図１は本発明の一実施形態を示す。この
歪み検知ユニット１は、センサーユニット２と、このセ
ンサーユニット２を歪み発生部材Ｐに取りつける取付け
部材３とから構成されている。
参照して詳細に説明する。 〔実施形態１〕図１は本発明の一実施形態を示す。この
歪み検知ユニット１は、センサーユニット２と、このセ
ンサーユニット２を歪み発生部材Ｐに取りつける取付け
部材３とから構成されている。
【０００９】センサーユニット２は、図２に示すよう
に、長さ方向の途中にＦＢＧ５を設けた光ファイバ４を
有しており、この光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を円筒
部材６の中に位置させ、円筒部材６内に樹脂７を充填し
て、ＦＢＧ５と円筒部材６を一体化したものである。光
ファイバ４は被覆８を有しているが、ＦＢＧ５の部分は
被覆８が剥ぎとられている。円筒部材６の材質は例えば
ステンレス、アルミニウム又はガラスなどである。また
樹脂７としては、光ファイバ４および円筒部材６との接
着性の良好な、例えばエポキシ樹脂を使用することがで
きる。このようにＦＢＧ５と円筒部材６を一体化する
と、ＦＢＧ５には円筒部材６と実質的に同じ歪みが発生
するようになる。またＦＢＧ５が円筒部材６によって保
護された状態となるため、ＦＢＧ５の取扱いが容易にな
る。
に、長さ方向の途中にＦＢＧ５を設けた光ファイバ４を
有しており、この光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を円筒
部材６の中に位置させ、円筒部材６内に樹脂７を充填し
て、ＦＢＧ５と円筒部材６を一体化したものである。光
ファイバ４は被覆８を有しているが、ＦＢＧ５の部分は
被覆８が剥ぎとられている。円筒部材６の材質は例えば
ステンレス、アルミニウム又はガラスなどである。また
樹脂７としては、光ファイバ４および円筒部材６との接
着性の良好な、例えばエポキシ樹脂を使用することがで
きる。このようにＦＢＧ５と円筒部材６を一体化する
と、ＦＢＧ５には円筒部材６と実質的に同じ歪みが発生
するようになる。またＦＢＧ５が円筒部材６によって保
護された状態となるため、ＦＢＧ５の取扱いが容易にな
る。
【００１０】一方、取付け部材３は断面Ｕ字形で、その
材質は例えばステンレス、アルミニウム又はガラスなど
である。取付け部材３は内面間隔が歪み発生部材Ｐの外
径とほぼ同じになるように形成されている。この取付け
部材３の背面に前記センサーユニット２の円筒部材６が
溶接により固定されている。９はその溶接部である。ま
た取付け部材３の両端付近にはネジ孔10が形成されてい
る。
材質は例えばステンレス、アルミニウム又はガラスなど
である。取付け部材３は内面間隔が歪み発生部材Ｐの外
径とほぼ同じになるように形成されている。この取付け
部材３の背面に前記センサーユニット２の円筒部材６が
溶接により固定されている。９はその溶接部である。ま
た取付け部材３の両端付近にはネジ孔10が形成されてい
る。
【００１１】この歪み検知ユニット１は以上のような構
成であるため、取付け部材３を歪み発生部材Ｐに装着
し、ネジ孔10にネジ（図示せず）をねじ込んで締めつけ
ると、取付け部材３を歪み発生部材Ｐに強固に固定する
ことができる。なお取付け部材３は接着剤により歪み発
生部材Ｐに固定することもできる。
成であるため、取付け部材３を歪み発生部材Ｐに装着
し、ネジ孔10にネジ（図示せず）をねじ込んで締めつけ
ると、取付け部材３を歪み発生部材Ｐに強固に固定する
ことができる。なお取付け部材３は接着剤により歪み発
生部材Ｐに固定することもできる。
【００１２】上記のように歪み検知ユニット１を歪み発
生部材Ｐに取りつけておくと、歪み発生部材Ｐに例えば
張力がかかって伸び歪みが発生した場合には、取付け部
材３およびセンサーユニット２にもそれに応じた伸び歪
みが発生するため、歪み（すなわち歪み発生部材Ｐにか
かる張力）の大きさをＦＢＧ５の反射波長の変化量とし
て検知することができる。
生部材Ｐに取りつけておくと、歪み発生部材Ｐに例えば
張力がかかって伸び歪みが発生した場合には、取付け部
材３およびセンサーユニット２にもそれに応じた伸び歪
みが発生するため、歪み（すなわち歪み発生部材Ｐにか
かる張力）の大きさをＦＢＧ５の反射波長の変化量とし
て検知することができる。
【００１３】〔実施形態２〕図３は本発明の他の実施形
態を示す。この歪み検知ユニット１は、実施形態１と同
じセンサーユニット２を使用しており、実施形態１と異
なるのは取付け部材３の構造である。この取付け部材３
は、センサーユニット２を溶接により固定する部分11が
細長い板状になっていて、その両端にセンサーユニット
２と反対側に張り出した張出部12が形成され、両方の張
出部12に先端からＵ形凹部13が形成された形態である。
両方の張出部12の対向面は板状部分11の板面に対して垂
直である。それ以外の構成は図１と同じであるので、同
一部分には同一符号を付してある。
態を示す。この歪み検知ユニット１は、実施形態１と同
じセンサーユニット２を使用しており、実施形態１と異
なるのは取付け部材３の構造である。この取付け部材３
は、センサーユニット２を溶接により固定する部分11が
細長い板状になっていて、その両端にセンサーユニット
２と反対側に張り出した張出部12が形成され、両方の張
出部12に先端からＵ形凹部13が形成された形態である。
両方の張出部12の対向面は板状部分11の板面に対して垂
直である。それ以外の構成は図１と同じであるので、同
一部分には同一符号を付してある。
【００１４】この歪み検知ユニット１を使用する場合
は、歪み発生部材Ｐに図３（ａ）に示すような段部Ｄを
形成しておく必要がある。両張出部12の対向面の間隔
は、この段部Ｄの間隔と一致させ、張出部12と段部Ｄと
の間に隙間ができないようになっている。またＵ形凹部
13の幅は歪み発生部材Ｐの段部Ｄの小径側の外径より大
きく、大径側の外径より小さく設定されている。
は、歪み発生部材Ｐに図３（ａ）に示すような段部Ｄを
形成しておく必要がある。両張出部12の対向面の間隔
は、この段部Ｄの間隔と一致させ、張出部12と段部Ｄと
の間に隙間ができないようになっている。またＵ形凹部
13の幅は歪み発生部材Ｐの段部Ｄの小径側の外径より大
きく、大径側の外径より小さく設定されている。
【００１５】この歪み発生部材１を図３のように歪み発
生部材Ｐに取りつけておくと、歪み発生部材Ｐに伸び歪
みが発生した場合には、張出部12の引っ掛かりにより取
付け部材３およびセンサーユニット２にもそれに応じた
伸び歪みが発生するため、実施形態１と同様にして歪み
の大きさを検知することができる。
生部材Ｐに取りつけておくと、歪み発生部材Ｐに伸び歪
みが発生した場合には、張出部12の引っ掛かりにより取
付け部材３およびセンサーユニット２にもそれに応じた
伸び歪みが発生するため、実施形態１と同様にして歪み
の大きさを検知することができる。
【００１６】〔実施形態３〕図４は本発明のさらに他の
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、板状の取
付け部材３に光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を接着剤14
により固定したのである。取付け部材３の四隅にはボル
ト挿通孔15が形成されている。この歪み検知ユニット１
は図５のように、断面四角形の歪み発生部材Ｐにボルト
16とナット17で固定される。このような構造でも実施形
態１と同様にして歪み発生部材Ｐの歪みを検知すること
ができる。
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、板状の取
付け部材３に光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を接着剤14
により固定したのである。取付け部材３の四隅にはボル
ト挿通孔15が形成されている。この歪み検知ユニット１
は図５のように、断面四角形の歪み発生部材Ｐにボルト
16とナット17で固定される。このような構造でも実施形
態１と同様にして歪み発生部材Ｐの歪みを検知すること
ができる。
【００１７】〔実施形態４〕図６は本発明のさらに他の
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、板状の取
付け部材３にＶ溝18を形成し、このＶ溝18に光ファイバ
４のＦＢＧ５の部分をセットして、その部分を取付け部
材３に接着剤14により固定したものである。それ以外の
構成は実施形態３と同じであり、使用方法も実施形態３
と同じである。
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、板状の取
付け部材３にＶ溝18を形成し、このＶ溝18に光ファイバ
４のＦＢＧ５の部分をセットして、その部分を取付け部
材３に接着剤14により固定したものである。それ以外の
構成は実施形態３と同じであり、使用方法も実施形態３
と同じである。
【００１８】〔実施形態５〕図７は本発明のさらに他の
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、内面に光
ファイバ４の装着溝を有する２枚の板19Ａ、19Ｂで取付
け部材３を構成し、２枚の板19Ａ、19Ｂの間に光ファイ
バ４のＦＢＧ５の部分を挟んで、板19Ａ、19ＢとＦＢＧ
５を接着剤で一体化したものである。それ以外の構成は
実施形態３と同じであり、使用方法も実施形態３と同じ
である。
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、内面に光
ファイバ４の装着溝を有する２枚の板19Ａ、19Ｂで取付
け部材３を構成し、２枚の板19Ａ、19Ｂの間に光ファイ
バ４のＦＢＧ５の部分を挟んで、板19Ａ、19ＢとＦＢＧ
５を接着剤で一体化したものである。それ以外の構成は
実施形態３と同じであり、使用方法も実施形態３と同じ
である。
【００１９】〔実施形態６〕図８は本発明のさらに他の
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、実施形態
２と同じ取付け部材３を使用し、その板状部分11の外面
に光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を接着剤14により固定
したのである。それ以外の構成は実施形態２と同じであ
り、使用方法も実施形態２と同じである。
実施形態を示す。この歪み検知ユニット１は、実施形態
２と同じ取付け部材３を使用し、その板状部分11の外面
に光ファイバ４のＦＢＧ５の部分を接着剤14により固定
したのである。それ以外の構成は実施形態２と同じであ
り、使用方法も実施形態２と同じである。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、歪
み発生部材への取付け部材と光ファイバのＦＢＧの部分
とを一体化したことにより、歪み発生部材に取りつける
前に歪み検知ユニットとしての特性をチェックできるの
で、装置組立後の試験、調整を簡素化できる。また装置
を組み立てる際には、歪み検知ユニットを歪み発生部材
に取りつけるだけでよいので、装置の組立が簡単にな
り、かつＦＢＧを損傷するおそれもなくなる。さらに歪
み検知ユニットに何らかの不具合が発生した場合には歪
み検知ユニットを取り換えればよいので、修理も簡単で
ある。
み発生部材への取付け部材と光ファイバのＦＢＧの部分
とを一体化したことにより、歪み発生部材に取りつける
前に歪み検知ユニットとしての特性をチェックできるの
で、装置組立後の試験、調整を簡素化できる。また装置
を組み立てる際には、歪み検知ユニットを歪み発生部材
に取りつけるだけでよいので、装置の組立が簡単にな
り、かつＦＢＧを損傷するおそれもなくなる。さらに歪
み検知ユニットに何らかの不具合が発生した場合には歪
み検知ユニットを取り換えればよいので、修理も簡単で
ある。
【図１】 本発明に係る歪み検知ユニットの一実施形態
を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。
を示す、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図。
【図２】 図１の歪み検知ユニットに使用したセンサー
ユニットの断面図。
ユニットの断面図。
【図３】 本発明の他の実施形態を示す、（ａ）は側面
図、（ｂ）は平面図。
図、（ｂ）は平面図。
【図４】 本発明のさらに他の実施形態を示す、（ａ）
は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図。
【図５】 図４の歪み検知ユニットの使用状態を示す、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図。
【図６】 本発明のさらに他の実施形態を示す、（ａ）
は正面図、（ｂ）は平面図。
は正面図、（ｂ）は平面図。
【図７】 本発明のさらに他の実施形態を示す、（ａ）
は正面図、（ｂ）は平面図。
は正面図、（ｂ）は平面図。
【図８】 本発明のさらに他の実施形態を示す、（ａ）
は側面図、（ｂ）は平面図。
は側面図、（ｂ）は平面図。
１：歪み検知ユニット ３：センサーユニット ３：取付け部材 ４：光ファイバ ５：ＦＢＧ ６：円筒部材 ７：樹脂 ９：溶接部 14：接着剤 Ｐ：歪み発生部材
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F055 AA40 BB20 CC59 DD07 EE31 FF43 FF49 GG11 HH11 2F065 AA65 DD16 LL02 LL42 PP22 UU03 UU04
Claims (2)
- 【請求項１】長さ方向の途中にＦＢＧ（光ファイバブラ
ッグ回折格子）を有する光ファイバの前記ＦＢＧの部分
を、歪み発生部材に取りつけられて歪み発生部材の歪み
に対応した歪みを発生する取付け部材に、その取付け部
材と共に歪みが発生するように固定したことを特徴とす
る歪み検知ユニット。 - 【請求項２】長さ方向の途中にＦＢＧを有する光ファイ
バの前記ＦＢＧの部分を円筒部材の中に位置させ、円筒
部材内に樹脂を充填して、ＦＢＧと円筒部材を一体化し
てセンサーユニットとし、このセンサーユニットを、歪
み発生部材に取りつけられて歪み発生部材の歪みに対応
した歪みを発生する取付け部材に、その取付け部材と共
に歪みが発生するように固定したことを特徴とする歪み
検知ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197444A JP2000028329A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 歪み検知ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197444A JP2000028329A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 歪み検知ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028329A true JP2000028329A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16374618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10197444A Pending JP2000028329A (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | 歪み検知ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028329A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145883A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | ファイバ型ブラッググレーティング素子、その製造方法、およびその固定方法 |
| JP2006194704A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Kyowa Electron Instr Co Ltd | 溶接型光ひずみゲージとその製造方法および溶接型光ひずみゲージユニット |
| JP2007017195A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Toyoko Elmes Co Ltd | 磁力を利用した負荷装置及びそのひずみセンサとひずみの検出方法 |
| JP2018004533A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 公立大学法人秋田県立大学 | リミット型変位検出装置および構造物等の健全性モニタリングシステム |
| WO2018054404A1 (de) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | ANSCHWEIßBARER DEHNUNGSSENSOR FÜR GEKRÜMMTE OBERFLÄCHEN |
| CN109997012A (zh) * | 2016-11-30 | 2019-07-09 | 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 | 能够焊接的fbg应变传感器装置 |
-
1998
- 1998-07-13 JP JP10197444A patent/JP2000028329A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4551744B2 (ja) * | 2004-11-19 | 2010-09-29 | 株式会社東芝 | ファイバ型ブラッググレーティング素子、およびその固定方法 |
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| JP2018004533A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 公立大学法人秋田県立大学 | リミット型変位検出装置および構造物等の健全性モニタリングシステム |
| WO2018054404A1 (de) * | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | ANSCHWEIßBARER DEHNUNGSSENSOR FÜR GEKRÜMMTE OBERFLÄCHEN |
| CN109983300A (zh) * | 2016-09-26 | 2019-07-05 | 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 | 用于弯曲的表面的能焊接的应变传感器 |
| US10502553B2 (en) | 2016-09-26 | 2019-12-10 | Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh | Weldable strain sensor for curved surfaces |
| CN109983300B (zh) * | 2016-09-26 | 2021-02-09 | 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 | 用于弯曲的表面的能焊接的应变传感器 |
| CN109997012A (zh) * | 2016-11-30 | 2019-07-09 | 霍廷格·鲍德温测量技术有限责任公司 | 能够焊接的fbg应变传感器装置 |
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