JP2002507279A - 圧力センサ - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.外部境界を有する波動エネルギ伝導材料の圧縮または変形可能な担持媒体と 、 前記担持媒体と結合された波動エネルギ発生源とを有する種類の圧力センサに おいて、 前記担持媒体内に分散され、散乱波エネルギを含む散乱エネルギ容積を形成す る波動エネルギ散乱中心と、 散乱波エネルギの積分光度に反応する波動エネルギ・レシーバと、 波動エネルギ・レシーバに接続され、そこから圧力インジケータに信号を伝送 するための信号結合手段と、 を備えてなり、前記波動エネルギ発生源と前記レシーバの周囲の領域が実質的に 前記散乱エネルギ容積を形成し、外部境界が変位すると、散乱エネルギ容積の寸 法容積が外部から加えられた圧力の変化に反応して変化して、散乱波エネルギの 強度を変化させることにより、圧力インジケータが加えられた圧力の測定を行え るような信号を発生することを特徴とする圧力センサ。 2.(1)圧縮または変形可能な担持媒体は光透過材料からなり、 (2)波動エネルギ発生源は光源であり、 (3)前記担持媒体内に分散された散乱中心は光散乱中心であり、 (4)波動エネルギ・レシーバは前記担持媒体内の散乱光線を検出する光検出 器である、 請求の範囲第1項に記載の圧力センサ。 3.光検出器は光源から直接発光する光線を遮断しない請求の範囲第2項に記載 の圧力センサ。 4.前記波動エネルギ発生源は音波を発する請求の範囲第1項に記載の圧力セン サ。 5.照射源と、 照射源からの光線が散乱によって内部で拡散され、かつ積分される積分空洞を 形成する、圧縮可能な光散乱媒体または圧縮可能な中空構造と、を備えた種類の 圧力センサにおいて、 積分空洞内での複式散乱により生ずる拡散され、積分された光線をサンプリン グし、かつ拡散され、積分された光線の光度を示す信号を供給するように、視野 方向に向けられた光検出手段と、 光検出手段に接続され、信号を圧力インジケータに伝送する信号結合手段とを 備えてなり、 積分空洞の容積は外部から加えられた圧力の変化に反応して変化して、拡散さ れ、積分された光線の光度を変化させることによって、圧力インジケータが加え られた圧力の測定を行えるような信号を発生することを特徴とする圧力センサ。 6.積分空洞の容積は視野方向に対して横向きに加えられた外圧に反応する請求 の範囲第5項に記載の圧力センサ。 7.照射源は視野方向の外側にある請求の範囲第6項に記載の圧力センサ。 8.照射野を形成する照射源を備えた種類の圧力測定システムにおいて、 照射野内に配置されていて、複式反射した散乱光線によって照射され、光散乱 体に圧力を加えると圧縮可能な容積を有する照射領域を形成する光散乱体と、 照射領域からの複式反射した散乱光線を視野に入れる方向に向けることによっ て、照射領域内の散乱光線の光度を示す信号を供給する光検出手段と、 光検出手段に接続され、信号を圧力インジケータに伝送する信号結合手段と、 を備えてなり、 光散乱体に圧力が加えられて照射領域の容積を変化させると、照射領域内に散 乱光線の光度の変化が生じ、光検出手段は加えられた圧力の量に対応す る信号を供給して、圧力インジケータが加えられた圧力の測定を行えるようにす ることを特徴とする圧力測定システム。 9.光散乱体は表面を有する可撓シートの形式であると共に、照射領域は前記シ ートの表面によって一部が形成された空洞である請求の範囲第8項に記載の圧力 測定システム。 10.光散乱体は拡散透光性の自己支持マトリクスであると共に、照射領域は照 射源からの光線が散乱するゾーンをマトリクス内に含んでいる請求の範囲第8項 に記載の圧力測定システム。 11.光検出手段は前記散乱光線を受光する方向に向けられた端末の監視端部を 有する光ファイバからなる請求の範囲第8項に記載の圧力測定システム。 12.照射源は光ファイバからなる請求の範囲第11項に記載の圧力測定システ ム。 13.光検出手段と照射源とは双方とも同じ光ファイバを共用している請求の範 囲第12項に記載の圧力測定システム。 14.照射源と検出手段とが、個々の照射手段と個々の光センサを有するアレイ からなり、それぞれが、 (1)光散乱体と関連する照射位置として形成された照射野の複数の局部と、 (2)反射体の関連する照射位置から生ずる散乱光線の強度を示す複数の個々 の信号とを供給することにより、圧力インジケータがアレイに関連する複数の個 別位置で加えられた圧力の測定を行えることを特徴とする請求の範囲第8項に記 載の圧力測定システム。 15.前記センサの各々が光ファイバからなり、前記センサのアレイは前記装置 に衝突する圧力パターンを検出する分散配置であることを特徴としており、前記 センサの各々から出力される信号は、前記圧力パターンを再構成するために光学 的に走査、表示、または監視するための前記分散配置に対応する出力アレイに配 列される請求の範囲第14項に記載の圧力センサ。 16.アレイが平坦である請求の範囲第14項に記載の圧力測定システム。 17.前記アレイは、第2平面に形成された請求の範囲第11項に記載の個々の 照射手段および個々の光センサを有する第2アレイと組合わせた、第1平面に形 成された第1アレイであり、 (1)前記第1と第2のアレイはそれぞれの平面が平行であるか、または一致 して、互いに隣接して配置されており、 (2)各アレイが加えられた圧力の測定を行う個々の照射位置は、加えられた 圧力を受けるために個々に露出されるように、互いに横に変位される請求の範囲 第14項に記載の圧力測定システム。 18.(1)ほぼ水平面向きの照射ゾーンを備えるための照射源と、 (2)照射ゾーンの一部を含む視野を有する照射光線検出器とを備えた種類の 圧力センサにおいて、 水平面に配置され、照射源と照射光線検出器とを担持する支持面と、 照射ゾーンおよび視野を覆い、少なくとも部分的にそれらの内部に位置する下 部光散乱面を有する、弾性の平坦なカバー・シートと、を備え、 カバー・シートが下方に撓むと、検出器によって視野内で検出される照射の視 輝度が変化することを特徴とする圧力センサ。 19.平坦なカバー・シートは周囲光線が視野に進入しないように光線を透過し ない請求の範囲第18項に記載の圧力センサ。 20.照射源と照射光線検出器は連続している請求の範囲第18項に記載の圧力 センサ。 21.カバー・シートは固体弾性材料から形成される請求の範囲第18項に記載 の圧力センサ。 22.カバー・シートは、容積が縮小可能であるという意味で圧縮可能な、検出 器の視野および照射ゾーン内に配置された拡散透光性の、弾性光散乱媒体からな る請求の範囲第18項に記載の圧力センサ。 23.前記各センサと関連する、電子メーターまたは表示装置によって表示され るための光学信号−電気信号プロセッサを備えたことを更なる特徴とする請求の 範囲第1項、5項、7項または17項のいずれかに記載の圧力センサ。 24.前記装置はこれに衝突する圧力パターンを検出するため分散配置を有する 前記センサのアレイを含み、前記各センサからの信号出力は、前記圧力パターン を再構成するために光学的に走査、表示、または監視するための前記分散配置に 対応する出力アレイに配列される請求の範囲第22項に記載の圧力センサ。 25.外部境界を有する、圧縮可能な、波動エネルギの担持媒体と、担持媒体に 結合された波動エネルギ発生源とからなる圧力センサを備えるステップを含む種 類の、圧力センサに加えられた圧力を測定する方法において、 担持媒体内に分散された波動エネルギ散乱中心と、散乱波エネルギの積分強度 を受けるための波動エネルギ・レシーバと、レシーバに接続された信号結合手段 とを備え、 エネルギ発生源とレシーバとを囲む領域内に散乱エネルギ容積を形成し、外部 境界が内側に変位すると、散乱エネルギ容積の寸法容積が縮小して、散 乱エネルギ容積内の散乱波エネルギが増大するようにし、 前記波動エネルギを前記レシーバで検出し、 前記外部境界に加えられた圧力を示す信号を前記レシーバから圧力インジケー タへと転送する、 ことを特徴とする方法。 26.前記波動エネルギは光線であることを特徴とする請求の範囲第25項に記 載の方法。 27.前記レシーバによって受け取られた前記散乱波エネルギは前記発生源から 直接発せられない請求の範囲第25項に記載の方法。 28.前記担持媒体は、波動エネルギが散乱によってその内部で拡散され、積分 される積分空洞を形成すると共に、前記空洞に外圧が加えられると前記空洞を減 少させ、拡散し、積分された波動エネルギの強度を対応して高めるステップを含 むことを特徴とする請求の範囲第25項に記載の方法。
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