JP2003065730A - 光ファイバグレーティング歪センサ及び歪計測方法 - Google Patents
光ファイバグレーティング歪センサ及び歪計測方法Info
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- JP2003065730A JP2003065730A JP2001253169A JP2001253169A JP2003065730A JP 2003065730 A JP2003065730 A JP 2003065730A JP 2001253169 A JP2001253169 A JP 2001253169A JP 2001253169 A JP2001253169 A JP 2001253169A JP 2003065730 A JP2003065730 A JP 2003065730A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被計測物への固定が簡単で、複雑な補正計算
や特殊光ファイバが不要なＦＢＧ歪センサ及び歪計測方
法を提供する。 【解決手段】 歪計測方向の複数箇所に被計測物Ｔへの
固定箇所を有する第一取付板１と、この第一取付板１に
歪計測方向に沿わせて固定された第一ＦＢＧ６と、線膨
張係数が被計測物と同じ第二取付板１１と、この第二取
付板１１の線膨張方向に沿わせて固定された第二ＦＢＧ
１６とを備えた。第一ＦＢＧ６の反射波長変化に含まれ
る被計測物Ｔの熱膨張分とＦＢＧの温度特性分とを第二
ＦＢＧ１６の反射波長変化で補正する。
や特殊光ファイバが不要なＦＢＧ歪センサ及び歪計測方
法を提供する。 【解決手段】 歪計測方向の複数箇所に被計測物Ｔへの
固定箇所を有する第一取付板１と、この第一取付板１に
歪計測方向に沿わせて固定された第一ＦＢＧ６と、線膨
張係数が被計測物と同じ第二取付板１１と、この第二取
付板１１の線膨張方向に沿わせて固定された第二ＦＢＧ
１６とを備えた。第一ＦＢＧ６の反射波長変化に含まれ
る被計測物Ｔの熱膨張分とＦＢＧの温度特性分とを第二
ＦＢＧ１６の反射波長変化で補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバグレー
ティングの反射波長変化を利用した歪計測に係り、特
に、被計測物への固定が簡単で、複雑な補正計算や特殊
光ファイバが不要な光ファイバグレーティング歪センサ
及び歪計測方法に関するものである。
ティングの反射波長変化を利用した歪計測に係り、特
に、被計測物への固定が簡単で、複雑な補正計算や特殊
光ファイバが不要な光ファイバグレーティング歪センサ
及び歪計測方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバグレーティング（以下、ＦＢ
Ｇと言う）は、光ファイバコアの紫外光誘起屈折率変化
を用いて光ファイバコアにブラッグ回折格子を形成した
もので、非常に狭帯域な特性を持つ反射型フィルタとし
て機能することが知られている。その形成方法や原理
は、「ファイバグレーティングとその応用」指宿康弘ほ
か、社団法人電子通信学会、信学技報TECNICAL REPORT
OF IEICE PS98-9.OFT98-10(1998-06) （以下、文献１と
いう）に示されているので、ここでは省略する。
Ｇと言う）は、光ファイバコアの紫外光誘起屈折率変化
を用いて光ファイバコアにブラッグ回折格子を形成した
もので、非常に狭帯域な特性を持つ反射型フィルタとし
て機能することが知られている。その形成方法や原理
は、「ファイバグレーティングとその応用」指宿康弘ほ
か、社団法人電子通信学会、信学技報TECNICAL REPORT
OF IEICE PS98-9.OFT98-10(1998-06) （以下、文献１と
いう）に示されているので、ここでは省略する。
【０００３】このＦＢＧの性質を利用して種々の物理量
を計測できることが知られている。その計測技術につい
ては、例えば、「光ファイバグレーティングを用いたセ
ンシング」飯山宏一、オプトロニュース(1999)No.6 p29
-31 （以下、文献２という）や「光ファイバグレーティ
ングによる精密計測技術」石川真二、応用物理第６９巻
第６号(2000)（以下、文献３という）に紹介されてい
る。
を計測できることが知られている。その計測技術につい
ては、例えば、「光ファイバグレーティングを用いたセ
ンシング」飯山宏一、オプトロニュース(1999)No.6 p29
-31 （以下、文献２という）や「光ファイバグレーティ
ングによる精密計測技術」石川真二、応用物理第６９巻
第６号(2000)（以下、文献３という）に紹介されてい
る。
【０００４】ＦＢＧは、温度と歪との２つの変位に影響
されて反射波長が変化する。文献２にあるように、温度
に関しては約０．０１ｎｍ／℃、歪に関しては約０．０
０１ｎｍ／μεの変化率を有するので、歪計測において
は温度変化による影響が大きく、補正などの対策が必要
となる。文献２には、 複数のセンサ（温度計）の信号から特定の物理量
（歪）を計算により求める ガラスの線膨張係数と屈折率温度係数とを設計するこ
とにより、温度−反射波長特性を平坦にした特殊光ファ
イバを使用するなどの例が紹介されている。
されて反射波長が変化する。文献２にあるように、温度
に関しては約０．０１ｎｍ／℃、歪に関しては約０．０
０１ｎｍ／μεの変化率を有するので、歪計測において
は温度変化による影響が大きく、補正などの対策が必要
となる。文献２には、 複数のセンサ（温度計）の信号から特定の物理量
（歪）を計算により求める ガラスの線膨張係数と屈折率温度係数とを設計するこ
とにより、温度−反射波長特性を平坦にした特殊光ファ
イバを使用するなどの例が紹介されている。
【０００５】また、として、ＦＢＧに歪が加わらない
ように被計測物にＦＢＧを固定し、歪計測用ＦＢＧの波
長変化と前記歪が加わらないＦＢＧの波長変化とを差し
引き、被計測物の線膨張係数とガラスの線膨張係数との
差を補正して先の波長変化から歪を計算する方法も考え
られる。
ように被計測物にＦＢＧを固定し、歪計測用ＦＢＧの波
長変化と前記歪が加わらないＦＢＧの波長変化とを差し
引き、被計測物の線膨張係数とガラスの線膨張係数との
差を補正して先の波長変化から歪を計算する方法も考え
られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】の場合には、温度計
が別計測系として必要になり、効率が悪く、また、複雑
な補正計算が必要になる。
が別計測系として必要になり、効率が悪く、また、複雑
な補正計算が必要になる。
【０００７】の場合には、特殊な光ファイバを製造す
る必要があり、システムが高価になる。
る必要があり、システムが高価になる。
【０００８】の場合には、ＦＢＧに歪を加えない固定
方法が必要であり、また、複雑な補正計算が必要にな
る。
方法が必要であり、また、複雑な補正計算が必要にな
る。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、被計測物への固定が簡単で、複雑な補正計算や特殊
光ファイバが不要な光ファイバグレーティング歪センサ
及び歪計測方法を提供することにある。
し、被計測物への固定が簡単で、複雑な補正計算や特殊
光ファイバが不要な光ファイバグレーティング歪センサ
及び歪計測方法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
に本発明の光ファイバグレーティング歪センサは、歪計
測方向の複数箇所に被計測物への固定箇所を有する第一
取付板と、この第一取付板に歪計測方向に沿わせて固定
された第一光ファイバグレーティングと、線膨張係数が
被計測物と同じ第二取付板と、この第二取付板の線膨張
方向に沿わせて固定された第二光ファイバグレーティン
グとを備えたものである。
に本発明の光ファイバグレーティング歪センサは、歪計
測方向の複数箇所に被計測物への固定箇所を有する第一
取付板と、この第一取付板に歪計測方向に沿わせて固定
された第一光ファイバグレーティングと、線膨張係数が
被計測物と同じ第二取付板と、この第二取付板の線膨張
方向に沿わせて固定された第二光ファイバグレーティン
グとを備えたものである。
【００１１】第一ファイバグレーティングと第二ファイ
バグレーティングとが直列に接続されている場合には、
第一ファイバグレーティングの反射波長と、第二ファイ
バグレーティングの反射波長とを異ならせる必要があ
る。
バグレーティングとが直列に接続されている場合には、
第一ファイバグレーティングの反射波長と、第二ファイ
バグレーティングの反射波長とを異ならせる必要があ
る。
【００１２】第一取付板のヤング率と断面積との積は被
計測物のヤング率と断面積との積よりも十分小さくても
よい。
計測物のヤング率と断面積との積よりも十分小さくても
よい。
【００１３】また、本発明の歪計測方法は、歪計測方向
の複数箇所に被計測物への固定箇所を有する第一取付板
を被計測物に固定し、この第一取付板に歪計測方向に沿
わせて固定された第一光ファイバグレーティングにより
反射波長変化を検出し、線膨張係数が被計測物と同じ第
二取付板を前記第一取付板の近傍に設置し、この第二取
付板の線膨張方向に沿わせて固定された第二光ファイバ
グレーティングにより反射波長変化を検出し、第一光フ
ァイバグレーティングの反射波長変化から第二光ファイ
バグレーティングの反射波長変化を差し引いて被計測物
の歪による反射波長変化とするものである。
の複数箇所に被計測物への固定箇所を有する第一取付板
を被計測物に固定し、この第一取付板に歪計測方向に沿
わせて固定された第一光ファイバグレーティングにより
反射波長変化を検出し、線膨張係数が被計測物と同じ第
二取付板を前記第一取付板の近傍に設置し、この第二取
付板の線膨張方向に沿わせて固定された第二光ファイバ
グレーティングにより反射波長変化を検出し、第一光フ
ァイバグレーティングの反射波長変化から第二光ファイ
バグレーティングの反射波長変化を差し引いて被計測物
の歪による反射波長変化とするものである。
【００１４】
【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。
【００１５】図１に本発明のＦＢＧ歪センサの取り付け
構造を示す。また、図２に歪計測部の構造を示す。
構造を示す。また、図２に歪計測部の構造を示す。
【００１６】図１及び図２に示されるように、第一取付
板１は、歪計測方向に伸びた直線部２と長手方向の２箇
所に形成されたフランジ部３とからなる。フランジ部３
は、被計測物（この例では鋼材）Ｔへの固定に使用され
る。両フランジ部３にはそれぞれ２つの固定穴４が設け
られている。各固定穴４にボルト５を挿通し、これらの
ボルト５を被計測物Ｔに形成したナット又は被計測物Ｔ
の裏側に設けたナット（図示せず）に締結させることに
より、第一取付板１が被計測物Ｔに固定される。このと
き、被計測物Ｔの歪計測方向への伸縮に第一取付板１の
直線部２の伸縮が一致するよう堅固に固定される。ここ
では、第一取付板１をアルミで構成するが、第一取付板
１を取り付けたことによって被計測物Ｔの歪が緩和され
ないよう、第一取付板１のヤング率及び断面積を被計測
物Ｔに比べて十分小さくしてある。即ち、第一取付板１
のヤング率と断面積との積が被計測物Ｔのヤング率と断
面積との積よりも十分小さい。
板１は、歪計測方向に伸びた直線部２と長手方向の２箇
所に形成されたフランジ部３とからなる。フランジ部３
は、被計測物（この例では鋼材）Ｔへの固定に使用され
る。両フランジ部３にはそれぞれ２つの固定穴４が設け
られている。各固定穴４にボルト５を挿通し、これらの
ボルト５を被計測物Ｔに形成したナット又は被計測物Ｔ
の裏側に設けたナット（図示せず）に締結させることに
より、第一取付板１が被計測物Ｔに固定される。このと
き、被計測物Ｔの歪計測方向への伸縮に第一取付板１の
直線部２の伸縮が一致するよう堅固に固定される。ここ
では、第一取付板１をアルミで構成するが、第一取付板
１を取り付けたことによって被計測物Ｔの歪が緩和され
ないよう、第一取付板１のヤング率及び断面積を被計測
物Ｔに比べて十分小さくしてある。即ち、第一取付板１
のヤング率と断面積との積が被計測物Ｔのヤング率と断
面積との積よりも十分小さい。
【００１７】この第一取付板１に歪計測方向に沿わせて
第一ＦＢＧ６が樹脂（接着剤）７により固定されてい
る。ＦＢＧは光ファイバの長手方向に波長オーダの周期
的な屈折率変化部を形成したものである。第一ＦＢＧ７
は光ファイバ８の途中の一部に形成されており、この光
ファイバ８の図示しない遠隔の一端には、光源及び反射
波長を計測する波長計測器が設けられている。これによ
り、第一ＦＢＧ７における反射波長変化を検出すること
ができる。第一取付板１に第一ＦＢＧ７を固定したもの
を歪計測部（又は歪計測用モジュール）９と呼ぶ。
第一ＦＢＧ６が樹脂（接着剤）７により固定されてい
る。ＦＢＧは光ファイバの長手方向に波長オーダの周期
的な屈折率変化部を形成したものである。第一ＦＢＧ７
は光ファイバ８の途中の一部に形成されており、この光
ファイバ８の図示しない遠隔の一端には、光源及び反射
波長を計測する波長計測器が設けられている。これによ
り、第一ＦＢＧ７における反射波長変化を検出すること
ができる。第一取付板１に第一ＦＢＧ７を固定したもの
を歪計測部（又は歪計測用モジュール）９と呼ぶ。
【００１８】温度計測部は、図１の歪計測部９と類似の
構造であるため図２に括弧で符号を示す。第二取付板１
１は、線膨張係数が被計測物Ｔと同じになるよう材料が
選択されている。この例では被計測物Ｔが鋼材であるの
で、第二取付板１１も鋼材が使用されている。第二取付
板１１は、第一取付板１の近傍に直線部２，１２同士が
平行になるよう設置される。第二取付板１１は、片側の
フランジ部１３がボルト５で被計測物Ｔに固定される
が、反対側のフランジ部１３は固定されない。即ち、第
二取付板１１は一箇所のみで被計測物Ｔに固定され、反
対端が解放されることにより、被計測物Ｔの歪が第二取
付板１１に加わらないようになっている。
構造であるため図２に括弧で符号を示す。第二取付板１
１は、線膨張係数が被計測物Ｔと同じになるよう材料が
選択されている。この例では被計測物Ｔが鋼材であるの
で、第二取付板１１も鋼材が使用されている。第二取付
板１１は、第一取付板１の近傍に直線部２，１２同士が
平行になるよう設置される。第二取付板１１は、片側の
フランジ部１３がボルト５で被計測物Ｔに固定される
が、反対側のフランジ部１３は固定されない。即ち、第
二取付板１１は一箇所のみで被計測物Ｔに固定され、反
対端が解放されることにより、被計測物Ｔの歪が第二取
付板１１に加わらないようになっている。
【００１９】この第二取付板１１の線膨張方向に沿わせ
て第二ＦＢＧ１６が樹脂１７により固定されている。第
二ＦＢＧ１６は、第一ＦＢＧ６と同様に光ファイバ１８
の一部に形成されており、光ファイバ１８の図示しない
一端には、光源及び反射波長を計測する波長計測器が設
けられている。これにより、第二ＦＢＧ１６における反
射波長変化を検出することができる。第二取付板１１に
第二ＦＢＧ１６を固定したものを温度計測部（温度計測
用モジュール）１９と呼ぶ。
て第二ＦＢＧ１６が樹脂１７により固定されている。第
二ＦＢＧ１６は、第一ＦＢＧ６と同様に光ファイバ１８
の一部に形成されており、光ファイバ１８の図示しない
一端には、光源及び反射波長を計測する波長計測器が設
けられている。これにより、第二ＦＢＧ１６における反
射波長変化を検出することができる。第二取付板１１に
第二ＦＢＧ１６を固定したものを温度計測部（温度計測
用モジュール）１９と呼ぶ。
【００２０】図示しないが、波長計測器で得られた２つ
のＦＢＧ６，１６の反射波長変化を基に歪を演算する演
算部が設けられているものとする。
のＦＢＧ６，１６の反射波長変化を基に歪を演算する演
算部が設けられているものとする。
【００２１】尚、図１の例では、第一ＦＢＧ６の光ファ
イバ８と第二ＦＢＧの光ファイバ１８とが共通になって
おり、光源及び波長計測器が共通に使用できる。この場
合、各ＦＢＧ６，１６の反射波長は互いに異ならせる。
イバ８と第二ＦＢＧの光ファイバ１８とが共通になって
おり、光源及び波長計測器が共通に使用できる。この場
合、各ＦＢＧ６，１６の反射波長は互いに異ならせる。
【００２２】また、図１には示さないが、各ＦＢＧに保
護カバーを被せても良い。
護カバーを被せても良い。
【００２３】次に、歪計測の原理を詳しく説明する。
【００２４】歪計測部９は、被計測物Ｔに堅固に固定さ
れているので、被計測物Ｔに随伴して歪計測方向に弾性
的に伸縮する。その際、第一取付板１のヤング率と断面
積との積が被計測物Ｔに比べて十分に小さいので、被計
測物Ｔの歪が緩和されることがない。第一取付板１に固
定されている第一ＦＢＧ６は、第一取付板１と同様に長
手方向に歪む。これにより、第一ＦＢＧ６には反射波長
変化が生じ、その反射波長変化は波長計測器で計測され
るが、この反射波長変化は、被計測物Ｔの熱膨張・収縮
による成分と温度による第一ＦＢＧ６の反射波長変化成
分とを含んでいる。
れているので、被計測物Ｔに随伴して歪計測方向に弾性
的に伸縮する。その際、第一取付板１のヤング率と断面
積との積が被計測物Ｔに比べて十分に小さいので、被計
測物Ｔの歪が緩和されることがない。第一取付板１に固
定されている第一ＦＢＧ６は、第一取付板１と同様に長
手方向に歪む。これにより、第一ＦＢＧ６には反射波長
変化が生じ、その反射波長変化は波長計測器で計測され
るが、この反射波長変化は、被計測物Ｔの熱膨張・収縮
による成分と温度による第一ＦＢＧ６の反射波長変化成
分とを含んでいる。
【００２５】一方、温度計測部１９は、歪計測部９の近
傍に配置され、かつ被計測物Ｔに片端が固定されている
ので、歪計測部９とほぼ同じ温度環境にある。温度計測
部１９は、反対端が解放されることにより、被計測物Ｔ
の歪が加わらない。第二取付板１１は、被計測物Ｔと同
じ材料なので、被計測物Ｔと同様に熱膨張・収縮する。
従って、温度計測部１９には、第二取付板１１の線膨張
と第二ＦＢＧ１６の温度による反射波長変化とが生じ
る。これにより、第二ＦＢＧ１６には反射波長変化が生
じ、その反射波長変化は波長計測器で計測される。
傍に配置され、かつ被計測物Ｔに片端が固定されている
ので、歪計測部９とほぼ同じ温度環境にある。温度計測
部１９は、反対端が解放されることにより、被計測物Ｔ
の歪が加わらない。第二取付板１１は、被計測物Ｔと同
じ材料なので、被計測物Ｔと同様に熱膨張・収縮する。
従って、温度計測部１９には、第二取付板１１の線膨張
と第二ＦＢＧ１６の温度による反射波長変化とが生じ
る。これにより、第二ＦＢＧ１６には反射波長変化が生
じ、その反射波長変化は波長計測器で計測される。
【００２６】演算部にて、歪計測部９で計測した反射波
長変化から温度計測部１９で計測した反射波長変化を差
し引くと、被計測物Ｔの熱膨張・収縮による影響と、Ｆ
ＢＧの温度特性とを同時に補正することができる。
長変化から温度計測部１９で計測した反射波長変化を差
し引くと、被計測物Ｔの熱膨張・収縮による影響と、Ｆ
ＢＧの温度特性とを同時に補正することができる。
【００２７】ここで、線膨張係数をα、ブラッグ波長を
λB 、屈折率をｎとしたとき、温度ｔと反射波長λの変
化との関係は、
λB 、屈折率をｎとしたとき、温度ｔと反射波長λの変
化との関係は、
【００２８】
【数１】
【００２９】で示される。線膨張係数αは、第二取付板
の線膨張係数（＝被計測物の線膨張係数）にほぼ一致す
るため、歪計測部９の反射波長変化から温度計測部１９
の反射波長変化を差し引けば、その差から被計測物Ｔの
歪を求めることができる。
の線膨張係数（＝被計測物の線膨張係数）にほぼ一致す
るため、歪計測部９の反射波長変化から温度計測部１９
の反射波長変化を差し引けば、その差から被計測物Ｔの
歪を求めることができる。
【００３０】また、歪と反射波長変化との関係は、歪に
よる反射波長変化をｄλ／ｄεとすると、
よる反射波長変化をｄλ／ｄεとすると、
【００３１】
【数２】
【００３２】で示される。但し、Ｐe は歪屈折率変化、
ｐ11、ｐ12はポッケルス係数、νはポアソン比、ｎcore
はコアの屈折率である。
ｐ11、ｐ12はポッケルス係数、νはポアソン比、ｎcore
はコアの屈折率である。
【００３３】そこで、前記反射波長変化の差から（２）
式を用いて歪が計算できる。
式を用いて歪が計算できる。
【００３４】本発明のＦＢＧ歪センサは、ＦＢＧを多段
に直列接続して多点歪計測を行うことができる。その場
合、各ＦＢＧの波長は、反射波長変化の温度係数及び歪
係数とダイナミックレンジとを考慮して、隣り合う波長
間の間隔を設計するとよい。温度係数は約０．０１ｎｍ
／℃、歪係数は約０．００１ｎｍ／μεである。
に直列接続して多点歪計測を行うことができる。その場
合、各ＦＢＧの波長は、反射波長変化の温度係数及び歪
係数とダイナミックレンジとを考慮して、隣り合う波長
間の間隔を設計するとよい。温度係数は約０．０１ｎｍ
／℃、歪係数は約０．００１ｎｍ／μεである。
【００３５】図３に、他の実施形態によるＦＢＧ歪セン
サを示す。
サを示す。
【００３６】このＦＢＧ歪センサは、直線部３２とフラ
ンジ部３３とからなる取付板３１が図１の第一取付板１
と同様に被計測物Ｔの歪に擾乱を与えない材料で構成さ
れ、この取付板３１に別の直線部４２の一端が接合され
ている。接合されている直線部４２は線膨張係数が被計
測物Ｔと同じ材料で構成される。それぞれの直線部３
２，４２に第一ＦＢＧ６、第二ＦＢＧ１６を固定するこ
とにより、歪計測部と温度計測部とが一体的に構成され
ている。この構成においても、第一ＦＢＧ６には被計測
物Ｔの歪が伝わり、第二ＦＢＧ１６には被計測物Ｔの歪
が伝わらずに温度要因のみが検出できるので、歪計測部
と温度計測部と反射波長変化の差から歪が計算できる。
ンジ部３３とからなる取付板３１が図１の第一取付板１
と同様に被計測物Ｔの歪に擾乱を与えない材料で構成さ
れ、この取付板３１に別の直線部４２の一端が接合され
ている。接合されている直線部４２は線膨張係数が被計
測物Ｔと同じ材料で構成される。それぞれの直線部３
２，４２に第一ＦＢＧ６、第二ＦＢＧ１６を固定するこ
とにより、歪計測部と温度計測部とが一体的に構成され
ている。この構成においても、第一ＦＢＧ６には被計測
物Ｔの歪が伝わり、第二ＦＢＧ１６には被計測物Ｔの歪
が伝わらずに温度要因のみが検出できるので、歪計測部
と温度計測部と反射波長変化の差から歪が計算できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
る。
【００３８】（１）温度計測部１９の第二取付板１１の
線膨張係数を被計測物Ｔと一致させ、さらに、温度計測
部１９の一端を解放して歪が加わらないようにしたの
で、温度要因による反射波長変化を取り出すことがで
き、歪計測部９で計測した反射波長変化から温度計測部
１９で計測した反射波長変化を差し引くことにより、被
計測物Ｔの熱膨張・収縮による影響と、ＦＢＧの温度特
性とを同時に補正することができる。
線膨張係数を被計測物Ｔと一致させ、さらに、温度計測
部１９の一端を解放して歪が加わらないようにしたの
で、温度要因による反射波長変化を取り出すことがで
き、歪計測部９で計測した反射波長変化から温度計測部
１９で計測した反射波長変化を差し引くことにより、被
計測物Ｔの熱膨張・収縮による影響と、ＦＢＧの温度特
性とを同時に補正することができる。
【００３９】（２）第一取付板１のヤング率と断面積と
の積を被計測物Ｔのヤング率と断面積との積よりも十分
小さくしたので、被計測物Ｔの歪を緩和することなく、
正確に歪が計測できる。
の積を被計測物Ｔのヤング率と断面積との積よりも十分
小さくしたので、被計測物Ｔの歪を緩和することなく、
正確に歪が計測できる。
【図１】本発明の一実施形態を示すＦＢＧ歪センサの取
り付け構造図である。
り付け構造図である。
【図２】本発明に用いる歪計測部の構造図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すＦＢＧ歪センサの
構造図である。
構造図である。
１ 第一取付板
２、１２ 直線部
３、１３ フランジ部
４ 固定穴
６ 第一ＦＢＧ
７、１７ 樹脂（接着剤）
８、１８ 光ファイバ
９ 歪計測部（歪計測用モジュール）
１１ 第二取付板
１６ 第二ＦＢＧ
１９ 温度計測部（温度計測用モジュール）
Claims (4)
- 【請求項１】 歪計測方向の複数箇所に被計測物への固
定箇所を有する第一取付板と、この第一取付板に歪計測
方向に沿わせて固定された第一光ファイバグレーティン
グと、線膨張係数が被計測物と同じ第二取付板と、この
第二取付板の線膨張方向に沿わせて固定された第二光フ
ァイバグレーティングとを備えたことを特徴とする光フ
ァイバグレーティング歪センサ。 - 【請求項２】 第一ファイバグレーティングと第二ファ
イバグレーティングとが直列に接続されており、第一フ
ァイバグレーティングの反射波長と、第二ファイバグレ
ーティングの反射波長とが異なることを特徴とする請求
項１記載の光ファイバグレーティング歪センサ。 - 【請求項３】 第一取付板のヤング率と断面積との積が
被計測物のヤング率と断面積との積よりも十分小さいこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバグレー
ティング歪センサ。 - 【請求項４】 歪計測方向の複数箇所に被計測物への固
定箇所を有する第一取付板を被計測物に固定し、この第
一取付板に歪計測方向に沿わせて固定された第一光ファ
イバグレーティングにより反射波長変化を検出し、線膨
張係数が被計測物と同じ第二取付板を前記第一取付板の
近傍に設置し、この第二取付板の線膨張方向に沿わせて
固定された第二光ファイバグレーティングにより反射波
長変化を検出し、第一光ファイバグレーティングの反射
波長変化から第二光ファイバグレーティングの反射波長
変化を差し引いて被計測物の歪による反射波長変化とす
ることを特徴とする歪計測方法。
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