JP2002162210A - Measuring device for distortion - Google Patents

Measuring device for distortion

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JP2002162210A
JP2002162210A JP2000356083A JP2000356083A JP2002162210A JP 2002162210 A JP2002162210 A JP 2002162210A JP 2000356083 A JP2000356083 A JP 2000356083A JP 2000356083 A JP2000356083 A JP 2000356083A JP 2002162210 A JP2002162210 A JP 2002162210A
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JP
Japan
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optical fiber
sensor
measured
strain
screw
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Withdrawn
Application number
JP2000356083A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Kondo
明生 近藤
Mitsuru Aiba
充 相場
Hiromasa Ito
裕昌 伊藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring device for distortion capable of carrying out a good measuring by installing it easily in place with a high degree of accuracy even in the case of many objects. SOLUTION: The device is provided with an optic fiber for sensor 11 which bears a light source and FBG part 21 that reflects light sent from a light source and a multi-wave meter 6 which detects the quantity of expansion and contraction of the optical fiber for a sensor 11 with reflection light reflected from FBG part 21 of the optical fiber for the sensor 11. Screw parts 16 having a male-screw 15 are provided at both ends of the optical fiber 11 for the sensor. Support parts 13 having a female-screw 17 into which the screw parts 16 are screwed together are fit on the objects. The optic fiber for the sensor 11 is set up with clearance between the object S and itself. Male-screws 15 of the screw parts 16 and female-screws 17 of the support parts 13 which screws together are inverted screw each other at both the ends of the optic fiber 11 for the sensor.

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、光ファイバによっ
て各種構造物の歪みや地盤等の変位を検出する際に使用
される歪み計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a strain measuring device used for detecting distortion of various structures and displacement of the ground or the like using an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、土砂や岩盤の崩落などの危険
を回避するために、監視員が巡回して状況の把握を行う
ことがおこなわれいる。しかしながら、このような監視
員の巡回による監視は、極めて効率が悪いばかりか正確
性にも欠けるため、歪みゲージによって地殻変動検出し
て、その状況を把握することが行われており、この技術
は、例えば、鉄橋などの鉄鋼構造物やビルディングなど
の建築物の歪みの検出にも用いられ、これらの不具合を
事前に把握することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to avoid dangers such as collapse of earth and sand and rocks, a guard has been patrolling to grasp the situation. However, such monitoring by patrols is not only very inefficient but also inaccurate.Therefore, crustal deformation is detected by strain gauges to understand the situation. For example, it is also used for detecting distortion of a steel structure such as an iron bridge or a building such as a building, and these defects are grasped in advance.

【0003】ところが、歪みゲージは、局部的な歪みの
検出しか行うことができず、したがって、長尺な構造物
などには適さなかった。このため、近年では、光ファイ
バを用い、この光ファイバの伸縮率に対応する反射光の
波長の変化を検出して歪みを計測する歪み計測装置が開
発されつつある。
[0003] However, the strain gauge can only detect a local strain, and is not suitable for a long structure or the like. For this reason, in recent years, a strain measurement device that measures a strain by using an optical fiber and detecting a change in the wavelength of reflected light corresponding to the expansion and contraction rate of the optical fiber has been developed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光ファイバを用いた歪み計測装置にあっては、セン
サである光ファイバを被計測物に沿って所定緊張力にて
緊張させて取り付けなければならず、その取り付け作業
が極めて煩雑であり、特に、多数の設置個所へ設置する
場合には、その設置作業に多大な労力及び時間を要する
という問題があった。このため、この光ファイバを用い
た歪みセンサの被計測物への容易な取り付け構造が望ま
れ、さらには、設置後における光ファイバの緊張状態を
容易に調整することも要求されているのが現状であっ
た。
However, in such a strain measuring device using an optical fiber, the optical fiber as a sensor must be attached to the object under tension with a predetermined tension along the object to be measured. However, the installation work is extremely complicated, and in particular, when it is installed at a large number of installation locations, there is a problem that the installation work requires a great deal of labor and time. For this reason, a structure for easily attaching a strain sensor to an object to be measured using this optical fiber is desired, and it is also required that the tension state of the optical fiber after installation is easily adjusted. Met.

【0005】また、この光ファイバを用いた歪み計測装
置では、1本の光ファイバに、各センサ部分の波長計測
の範囲をだぶらないように設置しなければならないが、
計測可能な光の波長の範囲が限られているため、センサ
部分は、1本の光ファイバに数カ所しか設けることがで
きず、多数の設置個所に設置する場合は、多数本の光フ
ァイバを用意しなければならず、設置作業の煩雑化、長
期化はもとより、装置全体の複雑化を招いてしまい、コ
ストの高いものとなってしまうという問題があった。
Further, in this strain measuring apparatus using an optical fiber, it is necessary to install the optical fiber on one optical fiber so that the wavelength measurement range of each sensor portion does not overlap.
Because the range of wavelengths of light that can be measured is limited, only a few parts of the sensor can be installed on one optical fiber. However, there is a problem that not only the installation work becomes complicated and prolonged, but also the entire apparatus becomes complicated and the cost becomes high.

【0006】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、極めて容易に被計測物に高精度に取り付けること
ができ、被計測物が多数であっても容易に設置して良好
な計測を行うことができ、さらには、容易に緊張状態を
調整することが可能でしかも低コストな歪み計測装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be extremely easily attached to an object to be measured with high accuracy. It is another object of the present invention to provide a low-cost strain measuring apparatus that can perform the adjustment and easily adjust the tension state.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の歪み計測装置は、光源と、被計測物
に沿って配設されて前記光源からの光の伸縮率に応じた
特定波長の光を反射するブラッググリーティング部を有
するセンサ用光ファイバと、該センサ用光ファイバの前
記ブラッググリーティング部にて反射した光から、前記
センサ用光ファイバの伸縮を検出する計測器とを有し、
前記センサ用光ファイバの伸縮の検出結果に基づいて前
記被計測物の歪みを計測する歪み計測装置であって、前
記センサ用光ファイバには、その両端に、おねじを有す
るねじ部が設けられ、前記被計測物には、前記ねじ部が
螺合されるめねじを有する支持部が固定され、前記ねじ
部を前記支持部に螺合させることにより、前記センサ用
光ファイバが前記被計測物に沿って隙間をあけて配設さ
れ、互いに螺合する前記ねじ部のおねじと前記支持部の
めねじとは、前記センサ用光ファイバの両端にて互いに
逆ねじとされていることを特徴としている。
According to another aspect of the present invention, there is provided a distortion measuring apparatus according to claim 1, wherein the distortion measuring apparatus is disposed along an object to be measured in accordance with an expansion ratio of light from the light source. A sensor optical fiber having a Bragg greeting portion that reflects light of a specific wavelength, and a measuring device that detects expansion and contraction of the sensor optical fiber from light reflected at the Bragg greeting portion of the sensor optical fiber. Have
A distortion measuring device that measures distortion of the object to be measured based on a detection result of expansion and contraction of the sensor optical fiber, wherein the sensor optical fiber is provided with a threaded portion having male threads at both ends thereof. A support portion having a female screw to which the screw portion is screwed is fixed to the object to be measured, and the sensor optical fiber is connected to the object by screwing the screw portion to the support portion. The male thread of the screw portion and the female screw of the support portion, which are arranged with a gap along and are screwed together, are oppositely threaded at both ends of the sensor optical fiber. And

【0008】つまり、ブラッググリーティング部を有す
るセンサ用光ファイバの両端のねじ部を被計測物に固定
した支持部に螺合させることにより、極めて容易にセン
サ用光ファイバを被計測物に沿って隙間をあけた状態に
支持することができ、しかも、ねじ部のおねじと支持部
のめねじとが両端にて逆ねじとされているので、センサ
用光ファイバを回動させることにより、センサ用光ファ
イバを、極めて容易に被計測物に支持させた状態にて捻
ることなく伸縮させて、その張力を調整することができ
る。これにより、被計測物が多数であったとしても、容
易にかつ短時間にて、センサ用光ファイバを所定張力に
て被計測物に支持することができる。
That is, by screwing the threaded portions at both ends of the sensor optical fiber having the Bragg greeting portion to the supporting portion fixed to the object to be measured, the sensor optical fiber can be very easily placed along the object to be measured. And the female thread of the support part and the female screw of the support part are reverse-threaded at both ends. By rotating the optical fiber for the sensor, The tension can be adjusted by expanding and contracting the optical fiber without twisting while being supported on the object to be measured very easily. Thereby, even if there are many objects to be measured, the sensor optical fiber can be supported on the object with a predetermined tension easily and in a short time.

【0009】請求項2記載の歪み計測装置は、請求項1
記載の歪み計測装置において、複数の前記被計測物にそ
れぞれ支持された複数の前記センサ用光ファイバを伝送
用光ファイバによって接続した歪み計測用光ファイバが
前記計測器に接続され、該計測器によって前記歪み計測
用光ファイバの前記センサ用光ファイバの伸縮がそれぞ
れ検出されて前記被計測物の歪みの計測が行われること
を特徴としている。
[0009] The distortion measuring device according to the second aspect is the first aspect.
In the strain measuring apparatus according to the above, a strain measuring optical fiber in which a plurality of the sensor optical fibers supported by a plurality of the objects to be measured are connected by a transmission optical fiber is connected to the measuring device, and the measuring device The expansion and contraction of the optical fiber for sensor of the optical fiber for strain measurement is respectively detected, and the measurement of the distortion of the object to be measured is performed.

【0010】このように、複数のセンサ用光ファイバが
伝送用光ファイバによって接続されて一本とされた歪み
計測用光ファイバを用いるので、それぞれのセンサ用光
ファイバのブラッググリーティング部における反射光の
波長を異ならせておくことにより、一本の歪み計測用光
ファイバによって多数の被計測物の歪みを計測すること
ができ、特に、長距離にわたって多数配設された被計測
物の歪みの計測に有利である。
As described above, since a plurality of optical fibers for sensors are connected by a transmission optical fiber to use a single optical fiber for strain measurement, the reflected light in the Bragg greeting portion of each optical fiber for sensors is used. By using different wavelengths, it is possible to measure the strain of a large number of objects using a single optical fiber for strain measurement, especially for measuring the strain of a large number of objects arranged over a long distance. It is advantageous.

【0011】請求項3記載の歪み計測装置は、請求項1
または請求項2記載の歪み計測装置において、前記支持
部が、前記被計測物に固定されたベース支持部と、該ベ
ース支持部の上部に固定されて一体化されるカバー支持
部とから構成された半割構造とされ、前記ベース支持部
のめねじに前記センサ用光ファイバのねじ部を配設した
状態にて前記カバー支持部を前記ベース支持部に固定す
ることにより、前記センサ用光ファイバの前記ねじ部が
前記支持部に螺合されることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a strain measuring apparatus.
Alternatively, in the strain measuring device according to claim 2, the support portion includes a base support portion fixed to the object to be measured, and a cover support portion fixed to and integrated with an upper portion of the base support portion. The sensor optical fiber is fixed by fixing the cover support to the base support in a state where the thread of the optical fiber for the sensor is arranged on the female thread of the base support. Wherein the screw portion is screwed to the support portion.

【0012】すなわち、センサ用光ファイバのねじ部を
螺合させて支持させる支持部が、被計測物に固定された
ベース支持部とこのベース支持部に固定されるカバー支
持部とから構成された半割構造であるので、センサ用光
ファイバを被計測物に支持させる際に、単に、ベース支
持部のめねじへねじ部を配設した状態にてカバー支持部
をベース支持部に固定することにより、極めて容易に、
センサ用光ファイバのねじ部を支持部に螺合させた状態
に支持させることができ、特に、複数のセンサ用光ファ
イバが伝送用光ファイバによって接続された歪み計測用
光ファイバを用いる場合に、予めこれらを融着接続して
おいても、被計測物へセンサ用光ファイバを支持させる
ことができ、現場における融着作業等の極めて煩雑な作
業を不要とすることができる。
That is, the supporting portion for screwing and supporting the screw portion of the sensor optical fiber is composed of a base supporting portion fixed to the object to be measured and a cover supporting portion fixed to the base supporting portion. Since the sensor optical fiber is supported on the object to be measured because it has a half-split structure, simply fix the cover support to the base support with the threaded portion provided on the female thread of the base support. Makes it extremely easy
The screw portion of the sensor optical fiber can be supported in a state in which the screw portion is screwed to the support portion.In particular, when using a strain measurement optical fiber in which a plurality of sensor optical fibers are connected by a transmission optical fiber, Even if these are fusion-spliced in advance, the optical fiber for the sensor can be supported on the object to be measured, and extremely complicated work such as fusion work at the site can be eliminated.

【0013】請求項4記載の歪み計測装置は、請求項1
〜3のいずれか1項記載の歪み計測装置において、前記
ブラッググリーティング部が、他の部分よりも相対的に
弾性率が低くされていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a strain measuring apparatus.
4. The strain measuring device according to any one of items 3 to 3, wherein the Bragg greeting portion has a relatively lower elastic modulus than other portions.

【0014】つまり、ブラッググリーティング部の弾性
率が他の部分よりも相対的に低くされているので、被計
測物の歪みに伴うブラッググリーティング部での伸縮量
が小さくされて、このブラッググリーティング部からの
反射光の変動の範囲が小さくされ、したがって、計測可
能な光の波長の範囲内において、より多くの反射光の波
長範囲を設けることができ、これにより、1本の歪み計
測用光ファイバに設置可能なセンサ用光ファイバの設置
量を大幅に増加させることができる。これにより、特
に、多量の被計測物の歪みを計測する場合にも、大量の
歪み計測用光ファイバを用意する必要がなくされ、大幅
なコスト低減を図ることができるとともに、歪み計測用
光ファイバの配設作業の容易化を図ることができる。ま
た、1本の歪み計測用光ファイバに多くのセンサ用光フ
ァイバを設けることができるので、特に、長距離にわた
って設けられた多量の被計測物の歪みの計測に有利であ
る。
That is, since the elasticity of the Bragg greeting portion is relatively lower than that of the other portions, the amount of expansion and contraction in the Bragg greeting portion due to the distortion of the object to be measured is reduced. The range of fluctuation of the reflected light is reduced, so that a larger range of the wavelength of the reflected light can be provided within the range of the wavelength of the light that can be measured. The amount of sensor optical fibers that can be installed can be greatly increased. This eliminates the need for preparing a large amount of optical fiber for strain measurement, especially when measuring the strain of a large amount of an object to be measured, and can greatly reduce the cost. Can be facilitated. Further, since many optical fibers for sensors can be provided in one optical fiber for strain measurement, it is particularly advantageous for measuring the distortion of a large number of objects to be measured provided over a long distance.

【0015】請求項5記載の歪み計測装置は、請求項4
記載の歪み計測装置において、前記ブラッググリーティ
ング部の周囲に補強材を設けることにより、前記ブラッ
ググリーティング部の弾性率が低くされていることを特
徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a strain measuring apparatus.
In the distortion measuring device described above, the elasticity of the Bragg greeting portion is reduced by providing a reinforcing material around the Bragg greeting portion.

【0016】すなわち、ブラッググリーティング部の周
囲に補強材を設けて硬化することにより、極めて容易に
かつ低コストにて弾性率を低くすることができる。
That is, by providing a reinforcing material around the Bragg greeting portion and hardening, the elastic modulus can be reduced very easily and at low cost.

【0017】請求項6記載の歪み計測装置は、請求項4
記載の歪み計測装置において、前記ブラッググリーティ
ング部の硬度を高めることにより、前記ブラッググリー
ティング部の弾性率が低くされていることを特徴として
いる。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a strain measuring apparatus.
In the distortion measuring device described above, the elasticity of the Bragg greeting portion is reduced by increasing the hardness of the Bragg greeting portion.

【0018】このように、ブラッググリーティング部の
硬度を高めることにより、極めて容易にかつ低コストに
て弾性率を低くすることができる。
As described above, by increasing the hardness of the Bragg greeting portion, the elastic modulus can be reduced extremely easily and at low cost.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の歪み計測装置の実
施形態例を、図面を参照して説明する。図1において、
符号1は、本実施形態例の歪み計測装置である。この歪
み計測装置1は、複数本の歪み計測用光ファイバ2を有
しており、これら歪み計測用光ファイバ2が、光チャン
ネルセレクタ3に接続されている。この光チャンネルセ
レクタ3には、サーキュレータ4を介して、光源5及び
多波長計(計測器)6が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a distortion measuring device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a distortion measuring device according to the embodiment. This strain measuring device 1 has a plurality of strain measuring optical fibers 2, and these strain measuring optical fibers 2 are connected to an optical channel selector 3. A light source 5 and a multi-wavelength meter (measuring device) 6 are connected to the optical channel selector 3 via a circulator 4.

【0020】光源5からの計測光は、サーキュレータ4
を介して光チャンネルセレクタ3へ送られ、複数の歪み
計測用光ファイバ2のうちの光チャンネルセレクタ3に
よって選択された歪み計測用光ファイバ2に送られるよ
うになっている。そして、この計測光が送られた歪み計
測用光ファイバ2からの反射光は、光チャンネルセレク
タ3からサーキュレータ4を介して多波長計6に送られ
るようになっている。
The measurement light from the light source 5 is transmitted to the circulator 4
The optical fiber is sent to the optical channel selector 3 via the optical fiber selector 2, and is sent to the strain measuring optical fiber 2 selected by the optical channel selector 3 among the plurality of strain measuring optical fibers 2. The reflected light from the strain measuring optical fiber 2 to which the measuring light has been sent is sent from the optical channel selector 3 to the multiwavelength meter 6 via the circulator 4.

【0021】次に、歪み計測用光ファイバ2について説
明する。図2に示すように、歪み計測用光ファイバ2
は、複数のセンサ用光ファイバ11を有しており、これ
らセンサ用光ファイバ11同士及びセンサ用光ファイバ
11と光チャンネルセレクタ3との間は、伝送用光ファ
イバ12によって連結されている。
Next, the strain measuring optical fiber 2 will be described. As shown in FIG.
Has a plurality of sensor optical fibers 11, and the sensor optical fibers 11 are connected to each other and between the sensor optical fiber 11 and the optical channel selector 3 by a transmission optical fiber 12.

【0022】これらセンサ用光ファイバ11は、被計測
物Sに取り付けられたもので、これら被計測物Sの歪み
を計測するものである。図3及び図4に示すように、被
計測物Sには、間隔をあけて設置された一対の支持部1
3が設けられており、これら支持部13に、歪み計測用
光ファイバ2のセンサ用光ファイバ11が被計測物Sに
沿って隙間をあけて支持されている。
The optical fibers 11 for the sensors are attached to the object S to be measured, and measure the distortion of the object S to be measured. As shown in FIGS. 3 and 4, the object to be measured S has a pair of support portions 1 installed at intervals.
The sensor optical fiber 11 of the strain measuring optical fiber 2 is supported by the support 13 with a gap along the measured object S.

【0023】図5にも示すように、センサ用光ファイバ
11は、その両端に、被覆材12aによって被覆された
伝送用光ファイバ12が融着されて接続され、一本の歪
み計測用光ファイバ2とされており、この融着部14に
は、その外周に、おねじ15が形成されたねじ部16が
設けられている。そして、このセンサ用光ファイバ11
は、そのおねじ15が形成されたねじ部16が、被計測
物Sに設けられた支持部13のめねじ17にねじ込まれ
て支持されている。
As shown in FIG. 5, a transmission optical fiber 12 covered with a coating material 12a is fused and connected to both ends of the sensor optical fiber 11, and a single strain measuring optical fiber is provided. The fused portion 14 is provided with a screw portion 16 on the outer periphery of which a male screw 15 is formed. Then, this optical fiber for sensor 11
The threaded portion 16 on which the male thread 15 is formed is screwed and supported by the female thread 17 of the support portion 13 provided on the measured object S.

【0024】ここで、このセンサ用光ファイバ11の両
端のねじ部16のおねじ15及び支持部13のめねじ1
7は、互いに逆ねじとされている。つまり、センサ用光
ファイバ11を回動させることにより、両端のねじ部1
6の支持部13へのねじ込み量が変化されて、センサ用
光ファイバ11を捻ることなく伸縮させることができる
ようになっている。
Here, the external thread 15 of the threaded portion 16 at both ends of the optical fiber 11 for the sensor and the internal thread 1 of the support portion 13 are provided.
Numerals 7 are reverse screws. That is, by rotating the optical fiber for sensor 11, the threaded portions 1 on both ends are
The amount of screwing of the 6 into the support portion 13 is changed so that the sensor optical fiber 11 can be expanded and contracted without twisting.

【0025】図6に示すように、支持部13は、被計測
物Sに固定されたベース支持部13aと、このベース支
持部13aの上部にネジ13cによって固定されるカバ
ー支持部13bとから構成されており、ベース支持部1
3aのめねじ17にねじ部16を配設した状態にてカバ
ー支持部13bを被せてネジ13cによって固定して一
体化することにより、ねじ部16が支持部13のめねじ
17に螺合された状態に支持されるようになっている。
As shown in FIG. 6, the support portion 13 includes a base support portion 13a fixed to the object S to be measured, and a cover support portion 13b fixed on the base support portion 13a by screws 13c. The base support 1
In a state where the screw portion 16 is disposed on the female screw 17 of 3a, the cover support portion 13b is covered and fixed by the screw 13c to be integrated, so that the screw portion 16 is screwed to the female screw 17 of the support portion 13. It is to be supported in the state where it was.

【0026】センサ用光ファイバ11は、その中間部
に、ファイバブラッググレーティング部(以下、FBG
部という)21を有している。このFBG部21は、光
をブラッグ回折させて反射させるもので、図7に示すよ
うに、クラッド11aの中心に形成されたコア11bに
は、側方からレーザー光線を照射して屈折率を変化させ
るレーザ照射法などの加工方法によって他の部分に対し
て屈折率が異なる複数の反射板部22が形成されてい
る。
The sensor optical fiber 11 has a fiber Bragg grating (hereinafter referred to as an FBG)
Unit 21). The FBG part 21 reflects the light by Bragg diffraction and reflects the laser beam from the side to the core 11b formed at the center of the clad 11a to change the refractive index, as shown in FIG. A plurality of reflection plate portions 22 having different refractive indexes with respect to other portions are formed by a processing method such as a laser irradiation method.

【0027】つまり、このFBG部21に光が入射する
と、その光の一部がFBG部21の各反射板部22にて
反射し、互いに干渉して強め合い、比較的大きな反射光
として戻されるようになっている。そして、このFBG
部21が、伸縮されると、反射板部22同士の間隔が変
化し、これにより、互いに干渉して戻される反射光の波
長も変化することとなる。すなわち、このFBG部21
からの反射光の波長の変化を検出することにより、セン
サ用光ファイバ11の伸縮量を割り出し、このセンサ用
光ファイバ11が設けられた被計測物Sの歪みが求めら
れるようになっている。
That is, when light enters the FBG section 21, a part of the light is reflected by each of the reflection plate sections 22 of the FBG section 21, interferes with each other, strengthens each other, and is returned as a relatively large reflected light. It has become. And this FBG
When the portion 21 expands and contracts, the interval between the reflection plate portions 22 changes, and accordingly, the wavelength of the reflected light that interferes with each other and returns also changes. That is, the FBG unit 21
By detecting a change in the wavelength of the reflected light from the sensor, the amount of expansion and contraction of the sensor optical fiber 11 is determined, and the distortion of the object S on which the sensor optical fiber 11 is provided can be obtained.

【0028】なお、各歪み計測用光ファイバ2に設けら
れた各センサ用光ファイバ11には、それぞれ異なる所
定の張力が予め付与されており、これにより、各センサ
用光ファイバ11における反射光の波長が重ならないよ
うにされ、各歪み計測用光ファイバ2における各センサ
用光ファイバ11の反射光をそれぞれ特定することがで
きるようになっている。
The sensor optical fibers 11 provided on each of the strain measuring optical fibers 2 are provided with different predetermined tensions in advance, so that the reflected light of each sensor optical fiber 11 is The wavelengths do not overlap, and the reflected light of each sensor optical fiber 11 in each strain measuring optical fiber 2 can be specified.

【0029】つまり、図8及び図9に示すように、計測
可能な光の波長の範囲である計測可能波長範囲Ws(図
8参照)内において、センサ用光ファイバ11からの反
射光の被計測物Sの歪みによる変動を含めた波長の範囲
である反射波長範囲Wb(図9参照)同士が、互いに重
なることのないようにされている。
That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, in the measurable wavelength range Ws (see FIG. 8) which is the range of the wavelength of the measurable light, the measured light reflected from the sensor optical fiber 11 is measured. The reflection wavelength ranges Wb (see FIG. 9), which are ranges of wavelengths including the fluctuation due to the distortion of the object S, are set so as not to overlap with each other.

【0030】また、上記構造のFBG部21を有するセ
ンサ用光ファイバ11は、その外周側が紫外線硬化性樹
脂からなる被覆23によって覆われている。さらに、こ
のセンサ用光ファイバ11には、FBG部21の形成部
分における被覆23の外周側に、プラスチックなどの樹
脂からなるチューブ状の補強材24が接着固定され、こ
の補強材24によってFBG部21部分の硬度が高めら
れて他の部分よりも相対的に弾性率が低くされている。
The sensor optical fiber 11 having the FBG portion 21 having the above structure is covered on its outer peripheral side with a coating 23 made of an ultraviolet curable resin. Further, a tubular reinforcing member 24 made of a resin such as plastic is adhered and fixed to the sensor optical fiber 11 on the outer peripheral side of the coating 23 in a portion where the FBG portion 21 is formed. The hardness of one part is increased and the elastic modulus is relatively lower than that of the other part.

【0031】上記の歪み計測用光ファイバ2のセンサ用
光ファイバ11を被計測物Sに支持させる場合は、ま
ず、被計測物Sに固定したベース支持部13aに、セン
サ用光ファイバ11の両端のねじ部16を配設し、この
状態において、カバー支持部13bを被せてネジ13c
によって固定して支持部13を一体化し、ねじ部16
を、支持部13のめねじ17に螺合させて、センサ用光
ファイバ11を被計測物Sに沿って支持させる。
When the sensor optical fiber 11 of the strain measuring optical fiber 2 is supported by the object S, first, both ends of the sensor optical fiber 11 are attached to the base support 13a fixed to the object S. Is provided, and in this state, the cover 13b is covered with the screw 13c.
And the support part 13 is integrated, and the screw part 16 is fixed.
Is screwed into the female screw 17 of the support portion 13 to support the sensor optical fiber 11 along the measured object S.

【0032】次いで、センサ用光ファイバ11を回動さ
せて、センサ用光ファイバ11を所定の張力にて伸張さ
せる。ここで、このセンサ用光ファイバ11の両端のね
じ部16のおねじ15及び支持部13のめねじ17は、
互いに逆ねじとされているので、センサ用光ファイバ1
1を回動させることにより、両端のねじ部16の支持部
13へのねじ込み量が変化されて、センサ用光ファイバ
11を捻ることなく伸張される。上記作業を行うことに
より、センサ用光ファイバ11を、容易に被計測物Sに
沿って隙間をあけて支持させて歪みの計測が可能な状態
とすることができる。
Next, the optical fiber for sensor 11 is rotated to extend the optical fiber for sensor 11 with a predetermined tension. Here, the external thread 15 of the screw portion 16 and the internal thread 17 of the support portion 13 at both ends of the optical fiber 11 for sensor are
The optical fibers for sensor 1
By rotating 1, the amount of screwing of the screw portions 16 at both ends into the support portion 13 is changed, and the sensor optical fiber 11 is extended without twisting. By performing the above operation, it is possible to easily support the sensor optical fiber 11 along the measured object S with a gap therebetween so that the strain can be measured.

【0033】そして、上記構造の歪み計測装置1によれ
ば、光源5から出される計測光は、サーキュレータ4を
介して光チャンネルセレクタ3に送られ、この光チャン
ネルセレクタ3によって選択された歪み計測用光ファイ
バ2へ送られる。この計測光が送り込まれた歪み計測用
光ファイバ2では、被計測物Sに支持されたセンサ用光
ファイバ11のFBG部21にて反射され、反射光とし
て戻される。そして、これらセンサ用光ファイバ11の
FBG部21にて反射された反射光は、サーキュレータ
4にて向きが変えられて多波長計6へ送られ、この多波
長計6にて各センサ用光ファイバ11からの反射光が検
出され、その状態が表示される。
According to the strain measuring device 1 having the above-described structure, the measuring light emitted from the light source 5 is sent to the optical channel selector 3 via the circulator 4 and is used for measuring the strain selected by the optical channel selector 3. It is sent to the optical fiber 2. In the strain measuring optical fiber 2 into which the measuring light is sent, the light is reflected by the FBG unit 21 of the sensor optical fiber 11 supported by the measured object S, and is returned as reflected light. The reflected light reflected by the FBG section 21 of the sensor optical fiber 11 is changed in direction by the circulator 4 and sent to the multi-wavelength meter 6, and the multi-wavelength meter 6 uses the optical fiber for each sensor. The reflected light from 11 is detected, and the state is displayed.

【0034】つまり、この多波長計6にて検出された各
センサ用光ファイバ11の反射光の波長の変動から、各
センサ用光ファイバ11が支持された被計測物Sの歪み
を検出することができる。また、光チャンネルセレクタ
3では、歪み計測用光ファイバ2が順に選択されて接続
され、これにより、これら複数の歪み計測用光ファイバ
2における被計測物Sの歪みが常時監視される。
That is, from the fluctuation of the wavelength of the reflected light of each sensor optical fiber 11 detected by the multi-wavelength meter 6, the distortion of the object S on which each sensor optical fiber 11 is supported is detected. Can be. In the optical channel selector 3, the strain measuring optical fibers 2 are sequentially selected and connected, whereby the strain of the object S in the plurality of strain measuring optical fibers 2 is constantly monitored.

【0035】このように、上記の歪み計測装置1によれ
ば、FBG部21を有するセンサ用光ファイバ11の両
端のねじ部16を被計測物Sに固定した支持部13に螺
合させることにより、極めて容易にセンサ用光ファイバ
11を被計測物Sに沿って隙間をあけた状態に支持する
ことができ、しかも、ねじ部16のおねじ15と支持部
13のめねじ17とが両端にて逆ねじとされているの
で、センサ用光ファイバ11を回動させることにより、
センサ用光ファイバ11を、極めて容易に被計測物Sに
支持させた状態にて捻ることなく伸縮させて、その張力
を調整することができる。これにより、被計測物Sが多
数であったとしても、容易にかつ短時間にて、センサ用
光ファイバ11を所定張力にて被計測物Sに支持するこ
とができる。
As described above, according to the strain measuring apparatus 1 described above, the screw portions 16 at both ends of the sensor optical fiber 11 having the FBG portion 21 are screwed into the support portions 13 fixed to the object S. It is very easy to support the sensor optical fiber 11 with a gap along the measured object S, and the external thread 15 of the screw portion 16 and the internal thread 17 of the support portion 13 are provided at both ends. Since the sensor optical fiber 11 is rotated,
It is possible to adjust the tension of the sensor optical fiber 11 by very easily expanding and contracting it without twisting it while supporting it on the measurement object S. Thereby, even if there are many objects S to be measured, the sensor optical fiber 11 can be supported on the object S with a predetermined tension easily and in a short time.

【0036】また、複数のセンサ用光ファイバ11が伝
送用光ファイバ12によって接続されて一本とされた歪
み計測用光ファイバ2を用いるので、それぞれのセンサ
用光ファイバ11のFBG部21における反射光の波長
を異ならせておくことにより、一本の歪み計測用光ファ
イバ2によって多数の被計測物Sの歪みを計測すること
ができ、特に、長距離にわたって多数配設された被計測
物Sの歪みの計測に有利である。
Further, since a plurality of optical fibers for sensor 11 are connected by a transmission optical fiber 12 to use a single optical fiber 2 for strain measurement, the reflection of each of the optical fibers 11 for sensor in the FBG section 21 is performed. By making the wavelengths of light different, the strain of many objects S can be measured by one optical fiber 2 for strain measurement, and in particular, many objects S arranged over a long distance can be measured. This is advantageous for the measurement of the distortion.

【0037】しかも、センサ用光ファイバ11のねじ部
16を螺合させて支持させる支持部13が、被計測物S
に固定されたベース支持部13aとこのベース支持部1
3aに固定されるカバー支持部13bとから構成された
半割構造であるので、センサ用光ファイバ11を被計測
物Sに支持させる際に、単に、ベース支持部13aのめ
ねじ17へねじ部16を配設した状態にてカバー支持部
13bをベース支持部13aに固定することにより、極
めて容易に、センサ用光ファイバ11のねじ部16を支
持部13に螺合させた状態に支持させることができ、セ
ンサ用光ファイバ11と伝送用光ファイバ12とを予め
融着接続しておいても、被計測物Sへセンサ用光ファイ
バ11を支持させることができ、現場における融着作業
等の極めて煩雑な作業を不要とすることができる。
Further, the support portion 13 for screwing and supporting the screw portion 16 of the sensor optical fiber 11 is provided on the object S to be measured.
Base support portion 13a fixed to the base support portion 1a
Since the optical fiber for sensor 11 is supported on the workpiece S, the screw portion is simply screwed into the female screw 17 of the base support portion 13a since the optical fiber for sensor 11 is supported on the workpiece S. By fixing the cover supporting portion 13b to the base supporting portion 13a in a state where the 16 is provided, it is possible to extremely easily support the screw portion 16 of the sensor optical fiber 11 in a state of being screwed to the supporting portion 13. Even if the sensor optical fiber 11 and the transmission optical fiber 12 are fusion-spliced in advance, the sensor optical fiber 11 can be supported on the object S to be measured. Extremely complicated work can be eliminated.

【0038】また、センサ用光ファイバ11において、
FBG部21は、その外周側に設けられた補強材24に
よって、他の部分と比較して相対的に弾性率が低くされ
て伸縮が抑えられているので、被計測物Sの歪みに伴う
FBG部21での伸縮量が小さくされて、このFBG部
21からの反射光の変動の範囲が小さくされ、したがっ
て、計測可能な光の波長の範囲である計測可能波長範囲
Ws内において、より多くの反射波長範囲Wbを設ける
ことができ、これにより、1本の歪み計測用光ファイバ
2に設置可能なセンサ用光ファイバ11の設置量を大幅
に増加させることができる。
In the optical fiber 11 for the sensor,
The FBG portion 21 has a relatively low elastic modulus compared to other portions and is suppressed from expanding and contracting by the reinforcing member 24 provided on the outer peripheral side thereof. The amount of expansion and contraction in the portion 21 is reduced, and the range of fluctuation of the reflected light from the FBG portion 21 is reduced. Therefore, in the measurable wavelength range Ws which is the range of the wavelength of the measurable light, more The reflection wavelength range Wb can be provided, whereby the installation amount of the sensor optical fiber 11 that can be installed on one strain measurement optical fiber 2 can be greatly increased.

【0039】これにより、特に、多量の被計測物Sの歪
みを計測する場合にも、大量の歪み計測用光ファイバ2
を用意する必要がなくされ、大幅なコスト低減を図るこ
とができるとともに、歪み計測用光ファイバ2の配設作
業の容易化を図ることができる。また、1本の歪み計測
用光ファイバ2に多くのセンサ用光ファイバ11を設け
ることができるので、特に、長距離にわたって設けられ
た多量の被計測物Sの歪みの計測に有利である。しか
も、FBG部21の周囲に補強材24を設けて硬化する
だけの簡単な構造にて、極めて容易にかつ低コストにて
弾性率を低くすることができる。
Accordingly, even when measuring a large amount of distortion of the object S to be measured, a large amount of the optical fiber 2 for measuring the strain can be used.
It is not necessary to prepare the optical fiber 2 and the cost can be greatly reduced, and the work of disposing the optical fiber 2 for strain measurement can be facilitated. Also, since many optical fibers 11 for sensors can be provided in one optical fiber 2 for strain measurement, it is particularly advantageous for measuring the distortion of a large number of objects S to be measured provided over a long distance. Moreover, with a simple structure in which the reinforcing member 24 is provided around the FBG portion 21 and hardened, the elastic modulus can be reduced extremely easily and at low cost.

【0040】なお、FBG部21の配設部分を硬化させ
る手段としては、コア11bにおけるFBG部21自体
の硬度を高めても良く、この場合も、極めて容易にかつ
低コストにて弾性率を低くすることができる。
As a means for hardening the portion where the FBG portion 21 is provided, the hardness of the FBG portion 21 itself in the core 11b may be increased. In this case as well, the elastic modulus can be reduced very easily and at low cost. can do.

【0041】なお、上記の歪み計測装置1は、歪みを計
測するあらゆる物に適応することができ、例えば、鉄橋
等の鉄鋼構造物やビルディング等の建築物は勿論のこ
と、地盤内の歪みを計測して地盤沈下等の地殻変動を監
視する場合、あるいは飛行機の主翼や胴体等の歪みを計
測する場合にも用いることができる。
The above-described strain measuring apparatus 1 can be applied to any object for measuring strain. For example, it is possible to measure not only a steel structure such as an iron bridge or a building such as a building, but also a strain in the ground. It can also be used for monitoring crustal deformation such as land subsidence, or for measuring distortion of the main wing or fuselage of an airplane.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の歪み計
測装置によれば、下記の効果を得ることができる。請求
項1記載の歪み計測装置によれば、ブラッググリーティ
ング部を有するセンサ用光ファイバの両端のねじ部を被
計測物に固定した支持部に螺合させることにより、極め
て容易にセンサ用光ファイバを被計測物に沿って隙間を
あけた状態に支持することができ、しかも、ねじ部のお
ねじと支持部のめねじとが両端にて逆ねじとされている
ので、センサ用光ファイバを回動させることにより、セ
ンサ用光ファイバを、極めて容易に被計測物に支持させ
た状態にて捻ることなく伸縮させて、その張力を調整す
ることができる。これにより、被計測物が多数であった
としても、容易にかつ短時間にて、センサ用光ファイバ
を所定張力にて被計測物に支持することができる。
As described above, according to the distortion measuring device of the present invention, the following effects can be obtained. According to the strain measuring device of the first aspect, by screwing the screw portions at both ends of the sensor optical fiber having the Bragg greeting portion to the support portion fixed to the object to be measured, the sensor optical fiber can be very easily connected. It is possible to support the sensor optical fiber with a gap along it, and since the male thread of the screw part and the female screw of the support part are reverse-threaded at both ends, the optical fiber for the sensor can be rotated. By moving, the sensor optical fiber can be extended and contracted without twisting while being supported by the object to be measured, and the tension thereof can be adjusted. Thereby, even if there are many objects to be measured, the sensor optical fiber can be supported on the object with a predetermined tension easily and in a short time.

【0043】請求項2記載の歪み計測装置によれば、複
数のセンサ用光ファイバが伝送用光ファイバによって接
続されて一本とされた歪み計測用光ファイバを用いるの
で、それぞれのセンサ用光ファイバのブラッググリーテ
ィング部における反射光の波長を異ならせておくことに
より、一本の歪み計測用光ファイバによって多数の被計
測物の歪みを計測することができ、特に、長距離にわた
って多数配設された被計測物の歪みの計測に有利であ
る。
According to the second aspect of the present invention, since a plurality of optical fibers for sensors are connected by a transmission optical fiber to use a single optical fiber for strain measurement, each optical fiber for sensors is used. By making the wavelength of the reflected light different in the Bragg greeting section of, it is possible to measure the distortion of many objects to be measured with one optical fiber for distortion measurement, and in particular, many optical fibers are arranged over a long distance. This is advantageous for measuring the distortion of the measured object.

【0044】請求項3記載の歪み計測装置によれば、セ
ンサ用光ファイバのねじ部を螺合させて支持させる支持
部が、被計測物に固定されたベース支持部とこのベース
支持部に固定されるカバー支持部とから構成された半割
構造であるので、センサ用光ファイバを被計測物に支持
させる際に、単に、ベース支持部のめねじへねじ部を配
設した状態にてカバー支持部をベース支持部に固定する
ことにより、極めて容易に、センサ用光ファイバのねじ
部を支持部に螺合させた状態に支持させることができ、
特に、複数のセンサ用光ファイバが伝送用光ファイバに
よって接続された歪み計測用光ファイバを用いる場合
に、予めこれらを融着接続しておいても、被計測物へセ
ンサ用光ファイバを支持させることができ、現場におけ
る融着作業等の極めて煩雑な作業を不要とすることがで
きる。
According to the third aspect of the present invention, the supporting portion for screwing and supporting the screw portion of the optical fiber for the sensor comprises a base supporting portion fixed to the object to be measured and the supporting portion fixed to the base supporting portion. When the optical fiber for the sensor is supported on the object to be measured, the cover is simply provided with the threaded portion provided on the female thread of the base support. By fixing the support portion to the base support portion, it is possible to extremely easily support the sensor optical fiber in a state where the screw portion of the optical fiber for the sensor is screwed to the support portion,
In particular, when using a strain measurement optical fiber in which a plurality of sensor optical fibers are connected by a transmission optical fiber, even if these are fusion-spliced in advance, the object to be measured supports the sensor optical fiber. It is possible to eliminate the need for extremely complicated work such as fusion work at the site.

【0045】請求項4記載の歪み計測装置によれば、ブ
ラッググリーティング部の弾性率が他の部分よりも相対
的に低くされているので、被計測物の歪みに伴うブラッ
ググリーティング部での伸縮量が小さくされて、このブ
ラッググリーティング部からの反射光の変動の範囲が小
さくされ、したがって、計測可能な光の波長の範囲内に
おいて、より多くの反射光の波長範囲を設けることがで
き、これにより、1本の歪み計測用光ファイバに設置可
能なセンサ用光ファイバの設置量を大幅に増加させるこ
とができる。これにより、特に、多量の被計測物の歪み
を計測する場合にも、大量の歪み計測用光ファイバを用
意する必要がなくされ、大幅なコスト低減を図ることが
できるとともに、歪み計測用光ファイバの配設作業の容
易化を図ることができる。また、1本の歪み計測用光フ
ァイバに多くのセンサ用光ファイバを設けることができ
るので、特に、長距離にわたって設けられた多量の被計
測物の歪みの計測に有利である。
According to the strain measuring device of the fourth aspect, since the elasticity of the Bragg greeting portion is relatively lower than that of the other portions, the amount of expansion and contraction in the Bragg greeting portion due to the distortion of the object to be measured. Is reduced so that the range of fluctuation of the reflected light from the Bragg greeting portion is reduced, and therefore, a larger wavelength range of the reflected light can be provided within the range of the wavelength of the light that can be measured. (1) The amount of sensor optical fibers that can be installed on one strain measuring optical fiber can be greatly increased. This eliminates the need for preparing a large amount of optical fiber for strain measurement, especially when measuring the strain of a large amount of an object to be measured, and can greatly reduce the cost. Can be facilitated. Further, since many optical fibers for sensors can be provided in one optical fiber for strain measurement, it is particularly advantageous for measuring the distortion of a large number of objects to be measured provided over a long distance.

【0046】請求項5記載の歪み計測装置によれば、ブ
ラッググリーティング部の周囲に補強材を設けて硬化す
ることにより、極めて容易にかつ低コストにて弾性率を
低くすることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the elastic modulus can be reduced very easily and at low cost by providing the reinforcing material around the Bragg greeting portion and hardening it.

【0047】請求項6記載の歪み計測装置によれば、ブ
ラッググリーティング部の硬度を高めることにより、極
めて容易にかつ低コストにて弾性率を低くすることがで
きる。
According to the strain measuring device of the sixth aspect, by increasing the hardness of the Bragg greeting portion, the elastic modulus can be reduced extremely easily and at low cost.

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

【図1】 本発明の実施形態例の歪み計測装置の構成を
説明する歪み計測装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a distortion measurement device illustrating a configuration of a distortion measurement device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態例の歪み計測装置を構成す
る歪み計測用光ファイバを説明する概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a strain measuring optical fiber included in the strain measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態例の歪み計測装置の歪み計
測用光ファイバのセンサ用光ファイバの被計測物への取
り付け状態を説明する平面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating a state in which the optical fiber for sensor of the strain measuring optical fiber of the strain measuring device according to the embodiment of the present invention is attached to an object to be measured.

【図4】 本発明の実施形態例の歪み計測装置の歪み計
測用光ファイバのセンサ用光ファイバの被計測物への取
り付け状態を説明する側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view illustrating a state where the optical fiber for sensor of the strain measuring optical fiber of the strain measuring device according to the embodiment of the present invention is attached to the object to be measured.

【図5】 本発明の実施形態例の歪み計測装置のセンサ
用光ファイバの構造を説明する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a structure of a sensor optical fiber of the strain measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施の形態例の歪み計測装置のセン
サ用光ファイバを支持する支持部の構造を説明する斜視
図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a structure of a supporting portion that supports a sensor optical fiber of the strain measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態例の歪み計測装置のセン
サ用光ファイバに設けられたFBG部の構造を説明する
概略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view illustrating the structure of an FBG section provided in the sensor optical fiber of the strain measuring device according to the embodiment of the present invention.

【図8】 光ファイバを用いた歪み計測装置における反
射光の分布を説明するグラフ図である。
FIG. 8 is a graph illustrating the distribution of reflected light in a strain measurement device using an optical fiber.

【図9】 光ファイバを用いた歪み計測装置における反
射光の分布を説明するグラフ図である。
FIG. 9 is a graph illustrating the distribution of reflected light in a strain measurement device using an optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 歪み計測装置 2 歪み計測用光ファイバ 5 光源 6 多波長計(計測器) 11 センサ用光ファイバ 12 伝送用光ファイバ 13 支持部 13a ベース支持部 13b カバー支持部 15 おねじ 16 ねじ部 17 めねじ 21 FBG部(ブラッググリーティング部) 24 補強材 S 被計測物 REFERENCE SIGNS LIST 1 strain measuring device 2 strain measuring optical fiber 5 light source 6 multiwavelength meter (measuring instrument) 11 sensor optical fiber 12 transmission optical fiber 13 support 13 a base support 13 b cover support 15 male screw 16 screw 17 female 21 FBG part (Bragg greeting part) 24 Reinforcement material S Measurement object

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕昌 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2F065 AA65 BB05 CC40 FF00 FF48 FF51 JJ00 LL00 LL02 LL67 PP22 SS13 UU03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hiromasa Ito 12 Nishikicho, Naka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Yokohama Works F-term (reference) 2F065 AA65 BB05 CC40 FF00 FF48 FF51 JJ00 LL00 LL02 LL67 PP22 SS13 UU03

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、被計測物に沿って配設されて前
記光源からの光の伸縮率に応じた特定波長の光を反射す
るブラッググリーティング部を有するセンサ用光ファイ
バと、該センサ用光ファイバの前記ブラッググリーティ
ング部にて反射した光から、前記センサ用光ファイバの
伸縮を検出する計測器とを有し、前記センサ用光ファイ
バの伸縮の検出結果に基づいて前記被計測物の歪みを計
測する歪み計測装置であって、 前記センサ用光ファイバには、その両端に、おねじを有
するねじ部が設けられ、 前記被計測物には、前記ねじ部が螺合されるめねじを有
する支持部が固定され、前記ねじ部を前記支持部に螺合
させることにより、前記センサ用光ファイバが前記被計
測物に沿って隙間をあけて配設され、 互いに螺合する前記ねじ部のおねじと前記支持部のめね
じとは、前記センサ用光ファイバの両端にて互いに逆ね
じとされていることを特徴とする歪み計測装置。
An optical fiber for a sensor, comprising: a light source; a Bragg greeting portion disposed along an object to be measured and reflecting light of a specific wavelength according to the expansion and contraction rate of the light from the light source; A measuring device for detecting expansion and contraction of the optical fiber for the sensor from light reflected by the Bragg greeting portion of the optical fiber, and a distortion of the object to be measured based on a detection result of the expansion and contraction of the optical fiber for the sensor. Wherein the sensor optical fiber is provided with a threaded portion having male threads at both ends thereof, and the object to be measured has a female thread to which the threaded portion is screwed. The supporting portion is fixed, and the screw portion is screwed to the supporting portion, whereby the sensor optical fiber is disposed with a gap along the object to be measured, and Male screw And a female screw of the support part is provided with opposite threads at both ends of the optical fiber for the sensor.
【請求項2】 複数の前記被計測物にそれぞれ支持され
た複数の前記センサ用光ファイバを伝送用光ファイバに
よって接続した歪み計測用光ファイバが前記計測器に接
続され、該計測器によって前記歪み計測用光ファイバの
前記センサ用光ファイバの伸縮がそれぞれ検出されて前
記被計測物の歪みの計測が行われることを特徴とする請
求項1記載の歪み計測装置。
2. A strain measuring optical fiber in which a plurality of sensor optical fibers respectively supported by a plurality of objects to be measured are connected by a transmission optical fiber is connected to the measuring instrument, and the strain is measured by the measuring instrument. 2. The strain measuring apparatus according to claim 1, wherein expansion and contraction of the sensor optical fiber of the measurement optical fiber are respectively detected to measure the distortion of the object to be measured.
【請求項3】 前記支持部は、前記被計測物に固定され
たベース支持部と、該ベース支持部の上部に固定されて
一体化されるカバー支持部とから構成された半割構造と
され、 前記ベース支持部のめねじに前記センサ用光ファイバの
ねじ部を配設した状態にて前記カバー支持部を前記ベー
ス支持部に固定することにより、前記センサ用光ファイ
バの前記ねじ部が前記支持部に螺合されることを特徴と
する請求項1または請求項2記載の歪み計測装置。
3. The support portion has a half-structure including a base support portion fixed to the object to be measured and a cover support portion fixed to and integrated with an upper portion of the base support portion. By fixing the cover support portion to the base support portion in a state where the screw portion of the sensor optical fiber is disposed on the female screw of the base support portion, the screw portion of the sensor optical fiber is The strain measuring device according to claim 1, wherein the strain measuring device is screwed to the support portion.
【請求項4】 前記ブラッググリーティング部は、他の
部分よりも相対的に弾性率が低くされていることを特徴
とする請求項1〜3のいずれか1項記載の歪み計測装
置。
4. The strain measuring device according to claim 1, wherein the Bragg greeting portion has a relatively lower elastic modulus than other portions.
【請求項5】 前記ブラッググリーティング部の周囲に
補強材を設けることにより、前記ブラッググリーティン
グ部の弾性率が低くされていることを特徴とする請求項
4記載の歪み計測装置。
5. The strain measuring apparatus according to claim 4, wherein an elastic modulus of the Bragg greeting portion is reduced by providing a reinforcing material around the Bragg greeting portion.
【請求項6】 前記ブラッググリーティング部の硬度を
高めることにより、前記ブラッググリーティング部の弾
性率が低くされていることを特徴とする請求項4記載の
歪み計測装置。
6. The strain measuring apparatus according to claim 4, wherein the elasticity of the Bragg greeting portion is reduced by increasing the hardness of the Bragg greeting portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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