JP2000329622A - 光ファイバ温度センサ - Google Patents
光ファイバ温度センサInfo
- Publication number
- JP2000329622A JP2000329622A JP11143620A JP14362099A JP2000329622A JP 2000329622 A JP2000329622 A JP 2000329622A JP 11143620 A JP11143620 A JP 11143620A JP 14362099 A JP14362099 A JP 14362099A JP 2000329622 A JP2000329622 A JP 2000329622A
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- Japan
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- optical fiber
- temperature sensor
- cord
- spot sensor
- winding
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象物の形状によらずに密着が容易で、局部
的な検出感度が可変で、正確な温度検出が可能な光ファ
イバ温度センサを提供する。 【解決手段】 温度分布を検出する光ファイバ１の途中
部分を集約配置した光ファイバ温度センサにおいて、前
記光ファイバ１を一面内で巻き込むようにして集約配置
した。
的な検出感度が可変で、正確な温度検出が可能な光ファ
イバ温度センサを提供する。 【解決手段】 温度分布を検出する光ファイバ１の途中
部分を集約配置した光ファイバ温度センサにおいて、前
記光ファイバ１を一面内で巻き込むようにして集約配置
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度分布を検出す
る光ファイバの途中部分を集約配置した光ファイバ温度
センサに係り、特に、対象物の形状によらずに密着が容
易で、局部的な検出感度が可変で、正確な温度検出が可
能な光ファイバ温度センサに関するものである。
る光ファイバの途中部分を集約配置した光ファイバ温度
センサに係り、特に、対象物の形状によらずに密着が容
易で、局部的な検出感度が可変で、正確な温度検出が可
能な光ファイバ温度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバ中に生じるラマン散乱光を光
ファイバの一端から時間と共に観測することにより光フ
ァイバの長手方向に沿った温度分布を検出することが知
られている。この種の光ファイバ温度センサは、温度分
布の距離分解能を有するので、特定箇所の温度を集中し
て測定するためには、光ファイバの途中部分を所定の長
さだけ一箇所に集約配置するとよい。このような光ファ
イバ温度センサをスポットセンサと呼ぶ。
ファイバの一端から時間と共に観測することにより光フ
ァイバの長手方向に沿った温度分布を検出することが知
られている。この種の光ファイバ温度センサは、温度分
布の距離分解能を有するので、特定箇所の温度を集中し
て測定するためには、光ファイバの途中部分を所定の長
さだけ一箇所に集約配置するとよい。このような光ファ
イバ温度センサをスポットセンサと呼ぶ。
【０００３】図５に示されるように、従来のスポットセ
ンサは、光ファイバ素線５１を素線巻き込み用のケース
５２内に円形コイル状に巻き込み、その全体をゴムモー
ルド５３で被覆したものである。５４は引き止め用の圧
着端子、５５は光ファイバシースコードである。
ンサは、光ファイバ素線５１を素線巻き込み用のケース
５２内に円形コイル状に巻き込み、その全体をゴムモー
ルド５３で被覆したものである。５４は引き止め用の圧
着端子、５５は光ファイバシースコードである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術には以下の問
題点がある。
題点がある。
【０００５】（１）対象物の形状が多様であるのに対
し、スポットセンサの形状は図５のものしかない。形状
の異なるスポットセンサを形成するためには、ケースや
モールド用の金型を新規に用意する必要がある。
し、スポットセンサの形状は図５のものしかない。形状
の異なるスポットセンサを形成するためには、ケースや
モールド用の金型を新規に用意する必要がある。
【０００６】（２）スポットセンサが柔軟構造でないた
め、不定形の対象物に密着を図ることができない。
め、不定形の対象物に密着を図ることができない。
【０００７】（３）単位面積当たりの巻き込み長さを任
意に変えることができないため、スポットセンサの感度
は固定である。
意に変えることができないため、スポットセンサの感度
は固定である。
【０００８】（４）ケースやゴムモールドで光ファイバ
が覆われているため、熱応答性が悪い。
が覆われているため、熱応答性が悪い。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、対象物の形状によらずに密着が容易で、局部的な検
出感度が可変で、正確な温度検出が可能な光ファイバ温
度センサを提供することにある。
し、対象物の形状によらずに密着が容易で、局部的な検
出感度が可変で、正確な温度検出が可能な光ファイバ温
度センサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、温度分布を検出する光ファイバの途中部分
を集約配置した光ファイバ温度センサにおいて、前記光
ファイバを一面内で巻き込むようにして集約配置したも
のである。
に本発明は、温度分布を検出する光ファイバの途中部分
を集約配置した光ファイバ温度センサにおいて、前記光
ファイバを一面内で巻き込むようにして集約配置したも
のである。
【００１１】前記巻き込みを特定の中心の周りで行うこ
とにより、前記光ファイバを渦巻き状に形成してもよ
い。
とにより、前記光ファイバを渦巻き状に形成してもよ
い。
【００１２】前記巻き込みの中心を一方向にずらせつつ
巻き込みを行うことにより、前記光ファイバを螺旋状に
形成してもよい。
巻き込みを行うことにより、前記光ファイバを螺旋状に
形成してもよい。
【００１３】前記光ファイバの少なくとも巻き込み箇所
を可撓性シートで覆ってもよい。
を可撓性シートで覆ってもよい。
【００１４】前記光ファイバの少なくとも巻き込み箇所
を可撓性モールドで覆ってもよい。
を可撓性モールドで覆ってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１６】図１に示されるように、本発明に係る光フ
ァイバ温度センサは、光ファイバ素線単体又は光ファイ
バ素線にシースを施してなる光ファイバセンサコード
（以下、単にコードと称する）１を一面内で巻き込むよ
うにして集約配置したものである。この巻き込み箇所が
スポットセンサ部２となる。図中、一点鎖線よりスポッ
トセンサ部２側は被覆が施されている。
ァイバ温度センサは、光ファイバ素線単体又は光ファイ
バ素線にシースを施してなる光ファイバセンサコード
（以下、単にコードと称する）１を一面内で巻き込むよ
うにして集約配置したものである。この巻き込み箇所が
スポットセンサ部２となる。図中、一点鎖線よりスポッ
トセンサ部２側は被覆が施されている。
【００１７】コード１には、ＧＩ型、ＳＩ型、ＳＭ型等
を使用することができる。図１の光ファイバ温度センサ
は、コード１を同一平面上においてほぼ長円形の中心空
白部分の周りに順次、径を大きくして巻き込み、この巻
き込みによる隣接部分同士を接着して成型したものであ
る。このスポットセンサ部２は、コード１が密に渦巻き
状に巻かれ、全体の巻き形状が、ほぼ長円形であり、競
技用トラックの如き外観を呈する。巻き形状は、円形、
楕円形としてもよい。このスポットセンサ部２はシート
状であり、コード１の径と同程度の厚みを有する。ただ
し、コード１を巻き込む面は平面に限らず曲面でもよ
い。また、巻き込み箇所を厚み方向に２層乃至多層に重
ねてひとつのスポットセンサ部２を構成しても良い。
を使用することができる。図１の光ファイバ温度センサ
は、コード１を同一平面上においてほぼ長円形の中心空
白部分の周りに順次、径を大きくして巻き込み、この巻
き込みによる隣接部分同士を接着して成型したものであ
る。このスポットセンサ部２は、コード１が密に渦巻き
状に巻かれ、全体の巻き形状が、ほぼ長円形であり、競
技用トラックの如き外観を呈する。巻き形状は、円形、
楕円形としてもよい。このスポットセンサ部２はシート
状であり、コード１の径と同程度の厚みを有する。ただ
し、コード１を巻き込む面は平面に限らず曲面でもよ
い。また、巻き込み箇所を厚み方向に２層乃至多層に重
ねてひとつのスポットセンサ部２を構成しても良い。
【００１８】次に、図１の光ファイバ温度センサの作用
を説明する。
を説明する。
【００１９】この光ファイバ温度センサは、コード１を
一面内で巻き込むことでスポットセンサ部２が製作でき
るので、対象物の形状に合わせて、立体的なものを含め
た任意の形状のものを容易にかつ安価に製作することが
できる。
一面内で巻き込むことでスポットセンサ部２が製作でき
るので、対象物の形状に合わせて、立体的なものを含め
た任意の形状のものを容易にかつ安価に製作することが
できる。
【００２０】また、この光ファイバ温度センサは、コー
ド１が一面内で巻き込まれ、そのコード１の隣接部分同
士が接着されているので、スポットセンサ部２が一体の
シート化されており、しかも、可撓性に富んでいる。従
って、この光ファイバ温度センサは、対象物の形状によ
らずに密着が容易である。
ド１が一面内で巻き込まれ、そのコード１の隣接部分同
士が接着されているので、スポットセンサ部２が一体の
シート化されており、しかも、可撓性に富んでいる。従
って、この光ファイバ温度センサは、対象物の形状によ
らずに密着が容易である。
【００２１】また、この光ファイバ温度センサは、スポ
ットセンサ部２の巻き径を任意に変えたり、多層に重ね
たりすることができるので、単位面積当たりの巻き込み
長さを変えることが容易である。
ットセンサ部２の巻き径を任意に変えたり、多層に重ね
たりすることができるので、単位面積当たりの巻き込み
長さを変えることが容易である。
【００２２】また、この光ファイバ温度センサは、金属
を使用していないため、電磁誘導環境下であっても温度
を正確に検出することができる。
を使用していないため、電磁誘導環境下であっても温度
を正確に検出することができる。
【００２３】図１の光ファイバ温度センサは、中心部分
の周りに順次、コード１を接着しながら巻き付けた後、
スプレー手段により合成樹脂又はゴムを吹き付けて被覆
を形成し一体化するか、又は、ＰＶＣデッピングにより
被覆を形成し一体化してもよい。これにより、スポット
センサ部２の可撓性を保持しつつ機械的な強度を確保
し、かつ外観を整えることができる。また、図１の光フ
ァイバ温度センサは、中心部分の周りに順次、コード１
を接着しながら巻き付けた後、可撓性シートで挟み込ん
で被覆してもよい。この可撓性シートには、耐熱性、遮
水性、電気的絶縁性を考慮し、繊維により補強されたゴ
ムシート、ＰＶＣ，ＰＥ等の合成樹脂シートを用いると
よい。
の周りに順次、コード１を接着しながら巻き付けた後、
スプレー手段により合成樹脂又はゴムを吹き付けて被覆
を形成し一体化するか、又は、ＰＶＣデッピングにより
被覆を形成し一体化してもよい。これにより、スポット
センサ部２の可撓性を保持しつつ機械的な強度を確保
し、かつ外観を整えることができる。また、図１の光フ
ァイバ温度センサは、中心部分の周りに順次、コード１
を接着しながら巻き付けた後、可撓性シートで挟み込ん
で被覆してもよい。この可撓性シートには、耐熱性、遮
水性、電気的絶縁性を考慮し、繊維により補強されたゴ
ムシート、ＰＶＣ，ＰＥ等の合成樹脂シートを用いると
よい。
【００２４】次に、本発明の光ファイバ温度センサの使
用方法を説明する。
用方法を説明する。
【００２５】図２に示されるように、動力、配電、分
岐、分電盤等の電源盤内に設置された端子台３に３本の
電力ケーブル４（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が接続されている。この
端子接続部５の近傍で１本乃至複数本の電力ケーブル４
にスポットセンサ部２が密着させてある。スポットセン
サ部２はひも６等により電力ケーブルに固定されてい
る。このスポットセンサ部２は、３層に積層して巻き込
まれ、巻き込まれた光ファイバ長が例えば１ｍ以上であ
る。
岐、分電盤等の電源盤内に設置された端子台３に３本の
電力ケーブル４（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が接続されている。この
端子接続部５の近傍で１本乃至複数本の電力ケーブル４
にスポットセンサ部２が密着させてある。スポットセン
サ部２はひも６等により電力ケーブルに固定されてい
る。このスポットセンサ部２は、３層に積層して巻き込
まれ、巻き込まれた光ファイバ長が例えば１ｍ以上であ
る。
【００２６】この構成において、端子接続部５に異常発
熱があると、スポットセンサ部２の温度が上昇し、図示
しない温度分布測定器では、スポットセンサ部２の位置
において巻き込み光ファイバ長にわたって温度上昇が検
出される。
熱があると、スポットセンサ部２の温度が上昇し、図示
しない温度分布測定器では、スポットセンサ部２の位置
において巻き込み光ファイバ長にわたって温度上昇が検
出される。
【００２７】スポットセンサ部２は、従来のスポットセ
ンサに比べて電力ケーブル４に対する密着が良好であ
り、また、端子接続部５に近付けて配置することが可能
である。このため、端子接続部５における異常発熱を早
期にかつ正確に検出することができる。
ンサに比べて電力ケーブル４に対する密着が良好であ
り、また、端子接続部５に近付けて配置することが可能
である。このため、端子接続部５における異常発熱を早
期にかつ正確に検出することができる。
【００２８】本発明の光ファイバ温度センサは、径の異
なる配管等の多様な形状の対象物に対し、任意の形状の
スポットセンサ部２を製作したり、変形させたりして対
象物への密着を図ることができる。従って、各種設備の
温度検出に利用することができる。
なる配管等の多様な形状の対象物に対し、任意の形状の
スポットセンサ部２を製作したり、変形させたりして対
象物への密着を図ることができる。従って、各種設備の
温度検出に利用することができる。
【００２９】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００３０】図３に示した光ファイバ温度センサは、同
一平面上において巻き込みの中心を一方向にずらせつつ
巻き込みを行ったものであり、巻き込み箇所が連続的に
形成され、コード１は螺旋状を呈する。可撓性シート又
は可撓性モールドは一定幅で長尺に設けられ、リボン３
１を形成している。また、この光ファイバ温度センサ
は、リボン３１の長手方向に巻き込み密度を変化させた
ものであり、面積当たりのコード１の密度が粗・密のス
ポットセンサ部３２，３３が交互に形成されている。
一平面上において巻き込みの中心を一方向にずらせつつ
巻き込みを行ったものであり、巻き込み箇所が連続的に
形成され、コード１は螺旋状を呈する。可撓性シート又
は可撓性モールドは一定幅で長尺に設けられ、リボン３
１を形成している。また、この光ファイバ温度センサ
は、リボン３１の長手方向に巻き込み密度を変化させた
ものであり、面積当たりのコード１の密度が粗・密のス
ポットセンサ部３２，３３が交互に形成されている。
【００３１】図４に示した光ファイバ温度センサは、同
一平面上において巻き込みを特定の中心の周りで行った
ものであり、巻き込み箇所のコード１は渦巻き状を呈す
る。また、この光ファイバ温度センサは、ひとつの巻き
込み箇所から所定の距離までコード１を引き出して別の
巻き込み箇所を形成することを繰り返したものである。
可撓性シート又は可撓性モールドは一定幅で長尺に設け
られ、リボン４１を形成している。個々の巻き込み箇所
がスポットセンサ部４２となる。なお、スポットセンサ
部４２毎に巻き込み密度を変化させてもよい。
一平面上において巻き込みを特定の中心の周りで行った
ものであり、巻き込み箇所のコード１は渦巻き状を呈す
る。また、この光ファイバ温度センサは、ひとつの巻き
込み箇所から所定の距離までコード１を引き出して別の
巻き込み箇所を形成することを繰り返したものである。
可撓性シート又は可撓性モールドは一定幅で長尺に設け
られ、リボン４１を形成している。個々の巻き込み箇所
がスポットセンサ部４２となる。なお、スポットセンサ
部４２毎に巻き込み密度を変化させてもよい。
【００３２】図３、図４の光ファイバ温度センサは、一
体のリボン３１，４１に複数のスポットセンサ部３２，
３３，４２を適宜間隔で構成することができる。また、
密巻き部分と粗巻き部分とを設けることにより、感度の
異なるスポットセンサ部を形成することができる。この
ような光ファイバ温度センサは、一部のスポットセンサ
部を区間分け用のダミーとして使用することができる。
体のリボン３１，４１に複数のスポットセンサ部３２，
３３，４２を適宜間隔で構成することができる。また、
密巻き部分と粗巻き部分とを設けることにより、感度の
異なるスポットセンサ部を形成することができる。この
ような光ファイバ温度センサは、一部のスポットセンサ
部を区間分け用のダミーとして使用することができる。
【００３３】なお、本発明はラマン散乱光を利用した光
ファイバ温度センサに限らず、ＯＴＤＲ，ＢＯＴＤＲ等
の全ての分布型光ファイバセンサについて、途中部分を
集約配置したスポットセンサに適用することができる。
例えば、光ファイバによる歪みセンサに適用することが
できる。
ファイバ温度センサに限らず、ＯＴＤＲ，ＢＯＴＤＲ等
の全ての分布型光ファイバセンサについて、途中部分を
集約配置したスポットセンサに適用することができる。
例えば、光ファイバによる歪みセンサに適用することが
できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００３５】（１）可撓性があるため、対象物に面接触
させることができ、熱伝導が良好となるので、優れた温
度検知特性を期待できる。
させることができ、熱伝導が良好となるので、優れた温
度検知特性を期待できる。
【００３６】（２）対象物の形や配置に対応して任意の
大きさ、形のスポットセンサを容易に、かつ安価に製作
することができる。
大きさ、形のスポットセンサを容易に、かつ安価に製作
することができる。
【００３７】（３）単位面積当たりの巻き込み長さを自
由に変えることができるので、部分部分で感度の異なる
ゾーン型センサを容易に製作することができる。
由に変えることができるので、部分部分で感度の異なる
ゾーン型センサを容易に製作することができる。
【００３８】（４）構造が簡単なため、製作が容易、か
つ、熱応答性が良い。
つ、熱応答性が良い。
【００３９】（５）金属を使用していないため、電磁誘
導環境下でも温度を正確に検出することができる。
導環境下でも温度を正確に検出することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す光ファイバ温度セン
サの平面図である。
サの平面図である。
【図２】図１の光ファイバ温度センサを電力ケーブルの
端子接続部温度検出に適用した場合の図である。（ａ）
は平面図、（ｂ）はA-A'断面図である。
端子接続部温度検出に適用した場合の図である。（ａ）
は平面図、（ｂ）はA-A'断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す光ファイバ温度セ
ンサの平面図である。
ンサの平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す光ファイバ温度セ
ンサの平面図である。
ンサの平面図である。
【図５】従来のスポットセンサの部分破断平面図であ
る。
る。
１ 光ファイバセンサコード（コード、光ファイバ） ２、３２、３３、４２ スポットセンサ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F056 VF01 VF02 2G066 BA18 CA01 CA04 2H038 AA07
Claims (5)
- 【請求項１】 温度分布を検出する光ファイバの途中部
分を集約配置した光ファイバ温度センサにおいて、前記
光ファイバを一面内で巻き込むようにして集約配置した
ことを特徴とする光ファイバ温度センサ。 - 【請求項２】 前記巻き込みを特定の中心の周りで行う
ことにより、前記光ファイバを渦巻き状に形成したこと
を特徴とする請求項１記載の光ファイバ温度センサ。 - 【請求項３】 前記巻き込みの中心を一方向にずらせつ
つ巻き込みを行うことにより、前記光ファイバを螺旋状
に形成したことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ
温度センサ。 - 【請求項４】 前記光ファイバの少なくとも巻き込み箇
所を可撓性シートで覆ったことを特徴とする請求項１〜
３いずれか記載の光ファイバ温度センサ。 - 【請求項５】 前記光ファイバの少なくとも巻き込み箇
所を可撓性モールドで覆ったことを特徴とする請求項１
〜３いずれか記載の光ファイバ温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143620A JP2000329622A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 光ファイバ温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11143620A JP2000329622A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 光ファイバ温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329622A true JP2000329622A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15342994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11143620A Pending JP2000329622A (ja) | 1999-05-24 | 1999-05-24 | 光ファイバ温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329622A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006177780A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ温度センサ、温度センサシート及び温度測定方法 |
| JP2007248332A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 内張り損傷検出方法および腐食性流体収容装置 |
-
1999
- 1999-05-24 JP JP11143620A patent/JP2000329622A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006177780A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ温度センサ、温度センサシート及び温度測定方法 |
| JP2007248332A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 内張り損傷検出方法および腐食性流体収容装置 |
| JP4594887B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2010-12-08 | 株式会社東芝 | 内張り損傷検出方法および腐食性流体収容装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040622 |