JP2003166891A - Physical quantity measuring method and its device - Google Patents

Physical quantity measuring method and its device

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JP2003166891A
JP2003166891A JP2002230791A JP2002230791A JP2003166891A JP 2003166891 A JP2003166891 A JP 2003166891A JP 2002230791 A JP2002230791 A JP 2002230791A JP 2002230791 A JP2002230791 A JP 2002230791A JP 2003166891 A JP2003166891 A JP 2003166891A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of measuring accurately the differential value of a physical quantity generated on the positions at a distance without being influenced by a surrounding environment or the like and without being influenced by a physical quantity which is not a measuring object. <P>SOLUTION: Light from a light source is inputted into a sensor pair constituted by a combination between a sensor generating the optical path difference in input light corresponding to the physical quantity which is a measuring object and the physical quantity which is not the measuring object and a sensor generating the optical path difference in input light corresponding to the physical quantity which is not the measuring object. Then, the light having the generated optical path difference outputted in response to the input is inputted into a sensor pair having the same optical path difference generation function prepared separately, and the light having the generated optical path difference outputted in response to the input is branched dually, and interference fringes are generated therefrom. The moving quantity corresponding to the differential value of the physical quantity which is the measuring object is detected by subtracting the moving quantity corresponding to the differential value of the physical quantity which is not the measuring object, to thereby measure the differential value of the physical quantity which is the measuring object. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、圧力などのような
物理量の差分値を測定する物理量測定方法及びその装置
に関し、特に、距離的に離れた位置で発生する物理量の
差分値を周囲環境などに影響されずに正確に測定できる
ようにするとともに、非測定対象の物理量に影響されず
に正確に測定できるようにする物理量測定方法及びその
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a physical quantity measuring method and apparatus for measuring a difference value of a physical quantity such as pressure, and more particularly, to a difference value of a physical quantity generated at positions distant from each other in an ambient environment. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a physical quantity measuring method and an apparatus for accurately measuring the physical quantity without being affected by the physical quantity of the non-measurement target.

【0002】[0002]

【従来の技術】石油プラントなどのようなプラントを制
御する場合、距離的に離れた位置に存在するプロセス流
体の圧力の差分値を測定することが要求されることがあ
る。
2. Description of the Related Art When controlling a plant such as a petroleum plant, it is sometimes required to measure a differential value of pressures of process fluids existing at positions distant from each other.

【0003】従来では、このような場合、図36(a)
に示すように、2か所の測定位置のそれぞれに圧力計を
用意する構成を採って、その2台の圧力計の測定値(電
気信号)を演算回路へ伝送して差分処理することで、2
か所の測定位置で発生する圧力の差分値を測定するよう
にしている。
Conventionally, in such a case, FIG.
As shown in, by adopting a configuration in which a pressure gauge is provided at each of two measurement positions, by transmitting the measured values (electrical signals) of the two pressure gauges to an arithmetic circuit and performing difference processing, Two
The pressure difference generated at each measurement position is measured.

【0004】その他に、図36(b)に示すように、圧
力の差分値を測定する差圧計を用意する構成を採って、
導圧管を使って、2か所の測定位置のそれぞれから差圧
計へプロセス流体を導き入れることで、2か所の測定位
置で発生する圧力の差分値を測定するようにしている。
In addition to the above, as shown in FIG. 36B, a differential pressure gauge for measuring a differential value of pressure is prepared,
By using a pressure guiding tube to introduce the process fluid from each of the two measuring positions into the differential pressure gauge, the difference value of the pressure generated at the two measuring positions is measured.

【0005】このような導圧管を用いる方法では、導圧
管が詰まって測定できなくなったり、導圧管が破損する
とプロセス流体が外部に流れ出てしまうという問題点が
ある。
The method using such a pressure guiding tube has a problem that the pressure guiding tube becomes clogged and measurement becomes impossible, or if the pressure guiding tube is damaged, the process fluid flows out to the outside.

【0006】そこで、図36(c)に示すように、シリ
コンオイルなどの封入液を封入するリモートシールを使
って、2か所の測定位置のそれぞれから差圧計へプロセ
ス流体の圧力を伝搬させることで、2か所の測定位置で
発生する圧力の差分値を測定するようにすることもあ
る。
Therefore, as shown in FIG. 36 (c), the pressure of the process fluid is propagated from each of the two measuring positions to the differential pressure gauge by using a remote seal for enclosing a filling liquid such as silicone oil. Then, the difference value of the pressure generated at the two measurement positions may be measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2か所
の測定位置のそれぞれに圧力計を用意する構成を採っ
て、その2台の圧力計の測定値を演算回路で差分処理す
るという方法を用いていると、高価な圧力計を2台用意
しなければならず、コストが高くなるという問題点があ
る。
However, a method is adopted in which a pressure gauge is prepared at each of two measurement positions, and differential processing is performed on the measurement values of the two pressure gauges by an arithmetic circuit. If so, it is necessary to prepare two expensive pressure gauges, which causes a problem of high cost.

【0008】一方、導圧管を使って、2か所の測定位置
のそれぞれから差圧計へプロセス流体を導き入れるとい
う方法を用いていると、導圧管が詰まって測定できなく
なるという問題点や、導圧管が破損するとプロセス流体
が外部に流れ出るという問題点がある。
On the other hand, when the method of introducing the process fluid into the differential pressure gauge from each of the two measuring positions by using the pressure guiding tube is used, the pressure guiding tube becomes clogged and the measurement cannot be performed. If the pressure tube is damaged, the process fluid will flow out.

【0009】一方、リモートシールを使って、2か所の
測定位置のそれぞれから差圧計へプロセス流体の圧力を
伝搬させるという方法を用いていると、導圧管の詰まり
やプロセス流体が外部に流れ出てしまうという危険性は
ないものの、2本のリモートシールが異なる環境下に配
置されるために、温度などの影響を受けることで測定精
度が低下するという問題点がある。しかも、この方法で
は、リモートシールが破損するときに封入液が外部に漏
れるという問題点がある。
On the other hand, when the method of transmitting the pressure of the process fluid from each of the two measuring positions to the differential pressure gauge by using the remote seal is used, clogging of the pressure guiding pipe and the process fluid flow out to the outside. Although there is no risk of it being damaged, since the two remote seals are arranged in different environments, there is a problem that the measurement accuracy is lowered due to the influence of temperature and the like. Moreover, this method has a problem that the sealed liquid leaks to the outside when the remote seal is broken.

【0010】このような問題点の解決を図る物理量測定
技術の構築が叫ばれているが、この物理量測定技術の構
築にあたっては、非測定対象の物理量に影響されずに正
確に測定できるようにしていく必要がある。
There is a demand for the construction of a physical quantity measuring technique for solving such a problem. In constructing this physical quantity measuring technique, it is necessary to measure accurately without being affected by the physical quantity of the non-measurement target. We have to go.

【0011】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、距離的に離れた位置で発生する物理量の差分
値を周囲環境などに影響されずに正確に測定できるよう
にするとともに、非測定対象の物理量に影響されずに正
確に測定できるようにする新たな物理量測定技術の提供
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes it possible to accurately measure the difference value of physical quantities generated at positions distant from each other without being affected by the surrounding environment and the like. It is an object of the present invention to provide a new physical quantity measurement technique that enables accurate measurement without being affected by the physical quantity of the measurement target.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、反射構造に従って、測定対象の物理
量と非測定対象の物理量とに応じて入力光に光路差を発
生させるセンサと、反射構造に従って、その非測定対象
の物理量に応じて入力光に光路差を発生させるセンサと
の組み合わせで構成される複数のセンサ対と、最前段
のセンサ対に対応付けて設けられて、そのセンサ対に光
源の発光する光を伝送する光ファイバ手段と、最前段
のセンサ対以外の各センサ対に対応付けて設けられ、前
段のセンサ対に対応付けて設けられる光ファイバ手段を
逆伝送する光路差の発生された光を入力として、その光
を対となるセンサ対に伝送する光ファイバ手段と、最
後段のセンサ対に対応付けて設けられる光ファイバ手段
を逆伝送する光路差の発生された光を入力として、その
光を2つに分波する光学手段と、光学手段から出射さ
れる2つに分波された光により生成される干渉縞を検知
する検知手段と、検知手段により検知される干渉縞の
縞位置から、非測定対象の物理量の影響を受けずに測定
対象の物理量の差分値を算出する算出手段とを備えるよ
うに構成する。
To achieve this object, according to the present invention, a sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target according to a reflection structure, According to the reflection structure, a plurality of sensor pairs configured by a combination of a sensor that generates an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the non-measurement target, and the sensor pair provided in association with the sensor pair at the front stage, An optical path for transmitting the light emitted from the light source to the pair and an optical fiber means provided in association with each sensor pair other than the frontmost sensor pair and reversely transmitting the optical fiber means provided in association with the front sensor pair. Generation of an optical path difference that reversely transmits the optical fiber means for transmitting the light having the difference generated as an input to the pair of sensors and the optical fiber means provided in correspondence with the sensor pair at the last stage The detected light as an input, the optical means for demultiplexing the light into two, the detection means for detecting the interference fringes generated by the two demultiplexed light emitted from the optical means, and the detecting means. It is configured to include a calculating unit that calculates the difference value of the physical quantity of the measurement target from the fringe position of the detected interference fringes without being affected by the physical quantity of the non-measurement target.

【0013】この構成を採るときに、各光ファイバ手段
の光の伝送先となるセンサ対として、測定対象の物理量
と非測定対象の物理量とに応じて入力光に光路差を発生
させるセンサと、その非測定対象の物理量に応じて入力
光に光路差を発生するセンサとが並列接続されるものを
用いたり、そのようなセンサが直列接続されるものを用
いることがある。
When this configuration is adopted, a sensor pair which is a transmission destination of light of each optical fiber means is a sensor which generates an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the measurement object and the physical quantity of the non-measurement object, A sensor in which a sensor that generates an optical path difference in input light is connected in parallel according to the physical quantity of the non-measurement target, or a sensor in which such a sensor is connected in series may be used.

【0014】また、この目的を達成するために、本発明
では、透過構造に従って、測定対象の物理量と非測定
対象の物理量とに応じて入力光に光路差を発生させるセ
ンサと、透過構造に従って、その非測定対象の物理量に
応じて入力光に光路差を発生させるセンサとの組み合わ
せで構成されるセンサ対と、最前段のセンサ対に対応
付けて設けられて、そのセンサ対に光源の発光する光を
伝送する光ファイバ手段と、最前段のセンサ対以外の
各センサ対に対応付けて設けられ、前段のセンサ対に直
列的に接続されて、そのセンサ対により光路差の発生さ
れた光を入力として、その光を対となるセンサ対に伝送
する光ファイバ手段と、最後段のセンサ対により光路
差の発生された光を入力として、その光を2つに分波す
る光学手段と、光学手段から出射される2つに分波さ
れた光により生成される干渉縞を検知する検知手段と、
検知手段により検知される干渉縞の縞位置から、非測
定対象の物理量の影響を受けずに測定対象の物理量の差
分値を算出する算出手段とを備えるように構成する。
In order to achieve this object, according to the present invention, according to the transmission structure, a sensor for generating an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the measurement object and the physical quantity of the non-measurement object, and the transmission structure, A sensor pair configured by a combination of a sensor that generates an optical path difference in input light according to the physical quantity of the non-measurement target and a sensor pair in the front stage are provided in association with each other, and the light source emits light to the sensor pair. The optical fiber means for transmitting light and the sensor pair other than the frontmost sensor pair are provided in association with each other, and are connected in series to the front sensor pair, and the light having the optical path difference generated by the sensor pair is connected. An optical fiber means for transmitting the light to a pair of sensors as an input, and an optical means for demultiplexing the light into two by taking the light having an optical path difference generated by the sensor pair at the last stage as an input; Means Detection means for detecting an interference pattern generated by being branched into two emitted light,
And a calculating unit that calculates a difference value of the physical quantity of the measurement target without being affected by the physical quantity of the non-measurement target from the fringe position of the interference fringe detected by the detection unit.

【0015】この構成を採るときに、各光ファイバ手段
の光の伝送先となるセンサ対として、測定対象の物理量
と非測定対象の物理量とに応じて入力光に与える光路長
を変化させるセンサと、その非測定対象の物理量に応じ
て入力光に与える光路長を変化させるセンサと、それら
のセンサをバイパスする光ファイバ手段とが並列接続さ
れるものを用いることがある。
When this configuration is adopted, a sensor pair serving as a transmission destination of light of each optical fiber means is a sensor that changes the optical path length given to the input light according to the physical quantity of the measurement object and the physical quantity of the non-measurement object. In some cases, a sensor that changes the optical path length given to the input light according to the physical quantity of the non-measurement target and an optical fiber means that bypasses these sensors are connected in parallel.

【0016】このように構成される本発明では、測定対
象の物理量と非測定対象の物理量とに応じて入力光に光
路差を発生させるセンサと、その非測定対象の物理量に
応じて入力光に光路差を発生させるセンサとの組み合わ
せで構成される少なくとも2つのセンサ対が用意されて
いて、最前段のセンサ対の1つのセンサが光路差n1×
1(n1 は屈折率、L1 は長さ)の発生機能を有し、次
段のセンサ対のそれに対応付けられる1つのセンサが光
路差n2 ×L2(n2 は屈折率、L2 は長さ)の発生機能
を有する場合の例で説明するならば、最前段のセンサ対
に対応付けて設けられる光ファイバを介して、その最前
段のセンサに光源の発光する光が入力されると、その最
前段のセンサの光路差n1 ×L1 の発生機能により、反
射構造のセンサで説明するならば、光路長が変化をしな
い光と、光路長がn1 ×L1 変化する光とが発生する。
According to the present invention having such a configuration, the sensor for generating an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the measurement object and the physical quantity of the non-measurement object, and the input light according to the physical quantity of the non-measurement object. At least two sensor pairs that are configured in combination with a sensor that generates an optical path difference are prepared, and one sensor of the sensor pair at the forefront stage has an optical path difference n 1 ×
L 1 (n 1 is a refractive index, L 1 is a length) generating function, and one sensor associated with that of the sensor pair in the next stage has an optical path difference n 2 × L 2 (n 2 is a refractive index, If L 2 is described in the example of having the function of generating length), through an optical fiber provided in association with the forefront of the sensor pairs, the emission light of the light source in the forefront stage sensor inputs Then, due to the function of generating the optical path difference n 1 × L 1 of the sensor at the forefront stage, if explained with a sensor having a reflection structure, the light whose optical path length does not change and the optical path length changes n 1 × L 1 And light is emitted.

【0017】この2つの光は、次段のセンサ対に対応付
けて設けられる光ファイバを介して、その次段のセンサ
に入力され、その次段のセンサの光路差n2 ×L2 の発
生機能により、反射構造のセンサで説明するならば、こ
の入力光を起点にして、光路長が変化しない光と、光路
長がn2 ×L2 変化する光とが発生する。
These two lights are input to the sensor of the next stage through an optical fiber provided in association with the sensor pair of the next stage, and the optical path difference n 2 × L 2 of the sensor of the next stage is generated. According to the function, if a sensor having a reflective structure is used, light whose optical path length does not change and light whose optical path length changes by n 2 × L 2 are generated with this input light as a starting point.

【0018】これから、最前段のセンサでn1 ×L1
光路長の変化を受けて次段のセンサに入力され、そこで
はn2 ×L2 の光路長の変化を受けないで伝送する光
と、最前段のセンサでn1 ×L1 の光路長の変化を受け
ないで次段のセンサに入力され、そこではn2 ×L2
光路長の変化を受けて伝送する光とが存在することで、
(n1 ×L1 −n2 ×L2 )という因子を持つ位相差が
発生し、これにより、光路差(n1 ×L1 −n2 ×
2 )に応じた干渉縞がセンサの上に生成される。
Then, the sensor at the front stage receives the change in the optical path length of n 1 × L 1 and is input to the sensor at the next stage, where it is transmitted without being changed in the optical path length of n 2 × L 2. And the light input to the sensor of the next stage without being affected by the change of the optical path length of n 1 × L 1 by the sensor of the front stage, and there is the light transmitted by receiving the change of the optical path length of n 2 × L 2. by doing,
A phase difference having a factor of (n 1 × L 1 −n 2 × L 2 ) occurs, which causes an optical path difference (n 1 × L 1 −n 2 ×).
An interference fringe corresponding to L 2 ) is generated on the sensor.

【0019】この光路差(n1 ×L1 −n2 ×L2 )に
応じた干渉縞の縞位置は、測定対象の物理量と非測定対
象の物理量とに応じて入力光に光路差を発生させるセン
サである場合には、測定対象の物理量の差分値と非測定
対象の物理量の差分値とに応じたものとなり、一方、非
測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生させる
センサである場合には、非測定対象の物理量の差分値に
応じたものとなる。
The fringe position of the interference fringe corresponding to this optical path difference (n 1 × L 1 −n 2 × L 2 ) causes an optical path difference in the input light depending on the physical quantity of the measurement object and the physical quantity of the non-measurement object. In the case of a sensor that makes the difference between the physical quantity of the measurement target and the difference value of the physical quantity of the non-measurement target, on the other hand, a sensor that generates an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the non-measurement target. In the case of, it corresponds to the difference value of the non-measurement target physical quantity.

【0020】これから、測定対象の物理量が圧力で、非
測定対象の物理量が温度である場合で説明するならば、
前者の干渉縞の位置D12a と、後者の干渉縞の位置D
12b とは、 D12a =D12a (P,T) D12b =D12b (T) 但し、P=P1 −P2 1 :最前段のセンサ位置で発生する圧力 P2 :次段のセンサ位置で発生する圧力 T=T1 −T2 1 :最前段のセンサ位置における温度 T2 :次段のセンサ位置における温度 で表される。
From now on, when the physical quantity to be measured is pressure and the physical quantity to be non-measured is temperature,
The position D 12a of the former interference fringe and the position D of the latter interference fringe
12b is D 12a = D 12a (P, T) D 12b = D 12b (T) where P = P 1 -P 2 P 1 : Pressure generated at the sensor position at the front stage P 2 : The sensor at the next stage Pressure generated at the position T = T 1 −T 2 T 1 : Temperature at the sensor position of the front stage T 2 : Represented by a temperature at the sensor position of the next stage.

【0021】したがって、センサ対の内の一方のセンサ
により生成される干渉縞位置D12aは、差圧と温度差と
が変化すると、 ΔD12a =C12a (P) ×ΔP+C12a (T) ×ΔT と変化する。
Therefore, the interference fringe position D 12a generated by one of the pair of sensors is ΔD 12a = C 12a (P) × ΔP + C 12a (T) × ΔT when the pressure difference and the temperature difference change. And changes.

【0022】ここで、C12a (P) は、差圧に関する感度
を示しており、温度差一定の条件下で求められる単位差
圧量当たりの干渉縞の移動量として、予め実験により求
めることができる。また、C12a (T) は、温度差に関す
る感度を示しており、差圧一定の条件下で求められる単
位温度差あたりの干渉縞の移動量として、予め実験によ
り求めることができる。
Here, C 12a (P) represents the sensitivity with respect to the differential pressure, and can be obtained in advance by experiments as the moving amount of the interference fringes per unit differential pressure amount, which is obtained under the condition that the temperature difference is constant. it can. Further, C 12a (T) represents the sensitivity with respect to the temperature difference, and can be previously obtained by an experiment as the movement amount of the interference fringes per unit temperature difference obtained under the condition of the constant pressure difference.

【0023】一方、センサ対の内のもう一方のセンサに
より生成される干渉縞位置D12b は、温度差が変化する
と、 ΔD12b =C12b (T) ×ΔT と変化する。
On the other hand, the interference fringe position D 12b generated by the other sensor of the sensor pair changes as ΔD 12b = C 12b (T) × ΔT when the temperature difference changes.

【0024】ここで、C12b (T) は、温度差に関する感
度を示しており、差圧一定の条件下で求められる単位温
度差あたりの干渉縞の移動量として、予め実験により求
めることができる。
Here, C 12b (T) represents the sensitivity with respect to the temperature difference, and it can be obtained in advance by an experiment as the movement amount of the interference fringes per unit temperature difference obtained under the condition that the differential pressure is constant. .

【0025】これから、本発明では、先ず最初に、セン
サ対の内の温度にのみ反応するセンサにより生成される
干渉縞位置D12b の移動量を求めて、これを予め求めて
ある感度C12b (T) で割り算することで温度差ΔTを求
める。
From this, in the present invention, first, the moving amount of the interference fringe position D 12b generated by the sensor which reacts only to the temperature in the sensor pair is obtained, and this is obtained in advance by the sensitivity C 12b ( The temperature difference ΔT is obtained by dividing by T) .

【0026】続いて、センサ対の内の圧力及び温度の両
方に反応するセンサにより生成される干渉縞位置D12a
の移動量を求めて、この求めた移動量ΔD12a と、先に
求めた温度差ΔTと、予め求めてある感度C12a (P)
12a (T) とを、 ΔD12a =C12a (P) ×ΔP+C12a (T) ×ΔT から導出される ΔP=(ΔD12a −C12a (T) ×ΔT)/C12a (P) に代入することで差圧ΔPを測定する。
Subsequently, the fringe position D 12a produced by the sensor responsive to both pressure and temperature within the sensor pair.
The moving amount ΔD 12a thus obtained, the temperature difference ΔT previously obtained, and the sensitivity C 12a (P) ,
C 12a (T) and ΔD 12a = C 12a (P) × ΔP + C 12a (T) × ΔT derived ΔP = (ΔD 12a −C 12a (T) × ΔT) / C 12a (P) By doing so, the differential pressure ΔP is measured.

【0027】このように、本発明では、距離的に離れた
位置で測定される物理量の差分値を測定するにあたっ
て、導圧管やリモートシールなどの代わりに光ファイバ
を用いて、光干渉を使ってその差分値を測定するという
構成を採るとともに、そのときに、非測定対象の物理量
の影響をキャンセルする形で物理量の差分値を測定する
という構成を採ることから、距離的に離れた位置で発生
する物理量の差分値を周囲環境などに影響されずに正確
に測定できるようになるとともに、非測定対象の物理量
に影響されずに正確に測定できるようになる。
As described above, according to the present invention, when measuring the difference value of the physical quantity measured at the distanced position, the optical fiber is used instead of the pressure guiding tube or the remote seal, and the optical interference is used. Since the difference value of the physical quantity is measured while canceling the influence of the physical quantity of the non-measurement target at the same time, the difference value of the physical quantity of the non-measurement target is cancelled. It becomes possible to accurately measure the difference value of the physical quantity to be measured without being influenced by the surrounding environment and the like, and to accurately measure the physical quantity of the non-measurement target.

【0028】すなわち、光ファイバ中を伝送する全ての
光波は同じ位相変動を受けることで、外乱による干渉は
キャンセルし合うことになるので、本発明によれば、距
離的に離れた位置で発生する物理量の差分値を周囲環境
などに影響されずに正確に測定できるようになるととも
に、非測定対象の物理量に影響されずに正確に測定でき
るようになるのである。
That is, since all the light waves transmitted through the optical fiber undergo the same phase fluctuation, the interference due to the disturbance cancels each other out. Therefore, according to the present invention, they are generated at positions distant from each other. It becomes possible to accurately measure the difference value of the physical quantity without being influenced by the surrounding environment and the like, and also to accurately measure the difference value of the physical quantity without being influenced by the physical quantity of the non-measurement target.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、距離的に離れた測定点で発
生する圧力の差分値を測定する実施の形態に従って、本
発明を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to an embodiment in which a differential value of pressures generated at measurement points separated by a distance is measured.

【0030】図1に、本発明の一実施形態例を図示す
る。
FIG. 1 illustrates an embodiment of the present invention.

【0031】この実施形態例は、第1の測定点に設置さ
れる第1のセンサ対100と、第2の測定点に設置され
る第2のセンサ対200とを使って、第1の測定点で発
生する圧力と第2の測定点で発生する圧力との差分値を
測定するという構成を採っている。
This embodiment example uses a first sensor pair 100 installed at a first measurement point and a second sensor pair 200 installed at a second measurement point to make a first measurement. The configuration is such that the difference value between the pressure generated at the point and the pressure generated at the second measurement point is measured.

【0032】この第1のセンサ対100は、第1の測定
点における温度の影響を受けつつ、第1の測定点で発生
する圧力に応じて入力光に光路差を発生させる第1の圧
力温度センサ100aと、第1の測定点における温度の
みに応じて入力光に光路差を発生させる第1の温度セン
サ100bとで構成される。
The first sensor pair 100 is affected by the temperature at the first measurement point and at the first pressure temperature which causes an optical path difference in the input light in accordance with the pressure generated at the first measurement point. It is composed of a sensor 100a and a first temperature sensor 100b that generates an optical path difference in the input light according to only the temperature at the first measurement point.

【0033】一方、第2のセンサ対200は、第2の測
定点における温度の影響を受けつつ、第2の測定点で発
生する圧力に応じて入力光に光路差を発生させる第2の
圧力温度センサ200aと、第2の測定点における温度
のみに応じて入力光に光路差を発生させる第2の温度セ
ンサ200bとで構成される。
On the other hand, the second sensor pair 200 is affected by the temperature at the second measurement point, and at the same time, the second pressure that causes an optical path difference in the input light according to the pressure generated at the second measurement point. It is composed of a temperature sensor 200a and a second temperature sensor 200b that generates an optical path difference in the input light according to only the temperature at the second measurement point.

【0034】この第1の圧力温度センサ100aは、ダ
イアフラムなどの受圧部材にセットされる全反射鏡10
1aと、全反射鏡101aに対向して設けられて、入力
光の一部を反射するとともに、残りの一部を透過する半
透過鏡102aと、半透過鏡102aを透過する光を平
行化して全反射鏡101aに照射するレンズ103aと
で構成されており、半透過鏡102aと全反射鏡101
aとの間の距離をL1aで表すならば、入力光に対して、
半透過鏡102aで反射される場合と全反射鏡101a
で反射される場合とで、2n1a1a( n1aは半透過鏡1
02aと全反射鏡101aとの間にある物質の屈折率)
という光路差を発生させる。
The first pressure / temperature sensor 100a is a total reflection mirror 10 set on a pressure receiving member such as a diaphragm.
1a and a semi-transmissive mirror 102a, which is provided so as to face the total reflection mirror 101a and reflects a part of the input light, and transmits the remaining part, and the light transmitted through the semi-transmissive mirror 102a, are collimated. The lens 103a for irradiating the total reflection mirror 101a, and the semi-transmission mirror 102a and the total reflection mirror 101a.
If the distance to a is represented by L 1a , for the input light,
The case where the light is reflected by the semi-transmissive mirror 102a and the case where the light is totally reflected
2n 1a L 1a (n 1a is a semi-transparent mirror 1
Refractive index of the substance between 02a and the total reflection mirror 101a)
Optical path difference.

【0035】また、第1の温度センサ100bは、ダイ
アフラムなどの受圧部材にセットされる全反射鏡101
bと、全反射鏡101bに対向して設けられて、入力光
の一部を反射するとともに、残りの一部を透過する半透
過鏡102bと、半透過鏡102bを透過する光を平行
化して全反射鏡101bに照射するレンズ103bとで
構成されており、半透過鏡102bと全反射鏡101b
との間の距離をL1bで表すならば、入力光に対して、半
透過鏡102bで反射される場合と全反射鏡101bで
反射される場合とで、2n1b1b( n1bは半透過鏡10
2bと全反射鏡101bとの間にある物質の屈折率)と
いう光路差を発生させる。
The first temperature sensor 100b is a total reflection mirror 101 set on a pressure receiving member such as a diaphragm.
b and a semi-transmissive mirror 102b which is provided so as to face the total reflection mirror 101b and reflects a part of the input light and transmits the remaining part of the input light, and the light transmitted through the semi-transmissive mirror 102b is collimated. It is composed of a lens 103b for irradiating the total reflection mirror 101b, and a semi-transmission mirror 102b and a total reflection mirror 101b.
If the distance between and is represented by L 1b , 2n 1b L 1b (n 1b is a half Transmission mirror 10
An optical path difference called a refractive index of a substance existing between 2b and the total reflection mirror 101b is generated.

【0036】一方、第2の圧力温度センサ200aは、
第1の圧力温度センサ100aと同一の構造を有して、
ダイアフラムなどの受圧部材にセットされる全反射鏡2
01aと、全反射鏡201aに対向して設けられて、入
力光の一部を反射するとともに、残りの一部を透過する
半透過鏡202aと、半透過鏡202aを透過する光を
平行化して全反射鏡201aに照射するレンズ203a
とで構成されており、半透過鏡202aと全反射鏡20
1aとの間の距離をL2aで表すならば、入力光に対し
て、半透過鏡202aで反射される場合と全反射鏡20
1aで反射される場合とで、2n2a2a( n2aは半透過
鏡202aと全反射鏡201aとの間にある物質の屈折
率)という光路差を発生させる。
On the other hand, the second pressure temperature sensor 200a is
It has the same structure as the first pressure temperature sensor 100a,
Total reflection mirror 2 set on a pressure receiving member such as a diaphragm
01a and a semi-transmissive mirror 202a that is provided so as to face the total reflection mirror 201a and reflects a part of the input light and transmits the remaining part of the input light, and collimates the light that passes through the semi-transmissive mirror 202a. Lens 203a for irradiating the total reflection mirror 201a
And a semi-transmissive mirror 202a and a total reflection mirror 20.
If the distance to 1a is represented by L 2a , the input light is reflected by the semi-transmissive mirror 202a and the total reflection mirror 20.
An optical path difference of 2n 2a L 2a (n 2a is a refractive index of a substance between the semi-transmissive mirror 202a and the total reflection mirror 201a) is generated between when reflected by 1a.

【0037】また、第2の温度センサ200bは、第1
の温度センサ100bと同一の構造を有して、ダイアフ
ラムなどの受圧部材にセットされる全反射鏡201b
と、全反射鏡201bに対向して設けられて、入力光の
一部を反射するとともに、残りの一部を透過する半透過
鏡202bと、半透過鏡202bを透過する光を平行化
して全反射鏡201bに照射するレンズ203bとで構
成されており、半透過鏡202bと全反射鏡201bと
の間の距離をL2bで表すならば、入力光に対して、半透
過鏡202bで反射される場合と全反射鏡201bで反
射される場合とで、2n2b2b( n2bは半透過鏡202
bと全反射鏡201bとの間にある物質の屈折率)とい
う光路差を発生させる。
Further, the second temperature sensor 200b is
The total reflection mirror 201b having the same structure as that of the temperature sensor 100b and set on a pressure receiving member such as a diaphragm.
And a semi-transmissive mirror 202b, which is provided so as to face the total reflection mirror 201b and reflects a part of the input light and transmits the remaining part of the light, and the light transmitted through the semi-transmissive mirror 202b is collimated into a total light. If the distance between the semi-transmissive mirror 202b and the total reflection mirror 201b is represented by L 2b , the light is reflected by the semi-transmission mirror 202b. 2n 2b L 2b (n 2b is a semi-transmissive mirror 202) depending on whether it is reflected by the total reflection mirror 201b.
The optical path difference of (b) and the total reflection mirror 201b, which is the refractive index of the substance, is generated.

【0038】以下、説明の便宜上、「n1a=n2a」を想
定するとともに、第1の測定点と第2の測定点との間に
圧力差及び温度差がない場合に「L1a=L2a」となる第
1の圧力温度センサ100a及び第2の圧力温度センサ
200aを用いることを想定する。
In the following, for convenience of explanation, “n 1a = n 2a ” is assumed, and when there is no pressure difference or temperature difference between the first measurement point and the second measurement point, “L 1a = L”. It is assumed that the first pressure / temperature sensor 100a and the second pressure / temperature sensor 200a which are 2a ″ are used.

【0039】そして、説明の便宜上、「n1b=n2b」を
想定するとともに、第1の測定点と第2の測定点との間
に温度差がない場合に「L1b=L2b」となる第1の温度
センサ100b及び第2の温度センサ200bを用いる
ことを想定する。
For convenience of explanation, “n 1b = n 2b ” is assumed and “L 1b = L 2b ” when there is no temperature difference between the first measurement point and the second measurement point. It is assumed that the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b are used.

【0040】このように構成されるときにあって、第1
の測定点で発生する圧力及び温度と第2の測定点で発生
する圧力及び温度との間に圧力差及び温度差がない場合
には、「L1a=L2a」となり、半透過鏡102aと全反
射鏡101aとの間にある物質と、半透過鏡202aと
全反射鏡201aとの間にある物質とが同じであること
で「n1a=n2a」となることから、第1の圧力温度セン
サ100aにより発生する光路差2n1a1aと、第2の
圧力温度センサ200aにより発生する光路差2n2a
2aとは一致することになる。
In the case of such a configuration, the first
When there is no pressure difference and temperature difference between the pressure and temperature generated at the measurement point of 1 and the pressure and temperature generated at the second measurement point, “L 1a = L 2a ”, and the semitransparent mirror 102a Since the substance between the total reflection mirror 101a and the substance between the semi-transmission mirror 202a and the total reflection mirror 201a is the same, "n 1a = n 2a " is obtained. Optical path difference 2n 1a L 1a generated by the temperature sensor 100a and optical path difference 2n 2a L generated by the second pressure temperature sensor 200a.
It matches 2a .

【0041】これに対して、第1の測定点で発生する圧
力と第2の測定点で発生する圧力との間に圧力差がある
場合には、この2つの光路差に違いがでる。しかも、こ
の光路差は、温度の影響を受けることになる。
On the other hand, when there is a pressure difference between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point, there is a difference between these two optical path differences. Moreover, this optical path difference is affected by temperature.

【0042】一方、第1の測定点における温度と第2の
測定点における温度との間に温度差がない場合には、
「L1b=L2b」となり、半透過鏡102bと全反射鏡1
01bとの間にある物質と、半透過鏡202bと全反射
鏡201bとの間にある物質とが同じであることで「n
1b=n2b」となることから、第1の温度センサ100b
により発生する光路差2n1b1bと、第2の温度センサ
200bにより発生する光路差2n2b2bとは一致する
ことになる。
On the other hand, when there is no temperature difference between the temperature at the first measurement point and the temperature at the second measurement point,
“L 1b = L 2b ”, and the semi-transmissive mirror 102b and the total reflection mirror 1
01b and the material between the semi-transmissive mirror 202b and the total reflection mirror 201b are the same, so that "n
1b = n 2b ”, the first temperature sensor 100b
Thus, the optical path difference 2n 1b L 1b generated by the above and the optical path difference 2n 2b L 2b generated by the second temperature sensor 200b coincide with each other.

【0043】これに対して、第1の測定点における温度
と第2の測定点における温度との間に温度差がある場合
には、この2つの光路差に違いがでる。
On the other hand, when there is a temperature difference between the temperature at the first measurement point and the temperature at the second measurement point, there is a difference between the two optical path differences.

【0044】図1の実施形態例は、これらの光路差の違
いを検出することで、第1の測定点で発生する圧力と第
2の測定点で発生する圧力との差分値を、第1及び第2
の測定点における温度の影響を受けることなく測定する
という構成を採るものである。
In the embodiment shown in FIG. 1, the difference between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point is determined by detecting the difference between these optical path differences. And the second
The measurement is performed without being affected by the temperature at the measurement point.

【0045】これを実現するために、図1の実施形態例
では、低コヒーレント光を発光するLEDなどで構成さ
れる光源1(いわゆる白色光源で構成される光源1)
と、光源1の発光する光を取り出すシングルモードの光
ファイバ2と、第1のセンサ対100に対応付けて設け
られて、光ファイバ2の取り出す光を第1のセンサ対1
00に伝送するシングルモードの光ファイバ3aと、光
ファイバ3aを伝送してくる光を2つに分波して第1の
センサ対100に入力する光分波結合器50aと、光フ
ァイバ2と光ファイバ3aとを結合するとともに、光フ
ァイバ3aを逆伝送してくる光を分波する光分波結合器
4aと、光分波結合器4aの分波する光を取り出すシン
グルモードの光ファイバ5と、第2のセンサ対200に
対応付けて設けられて、光ファイバ5の取り出す光を第
2のセンサ対200に伝送するシングルモードの光ファ
イバ3bと、光ファイバ3bを伝送してくる光を2つに
分波して第2のセンサ対200に入力する光分波結合器
50bと、光ファイバ5と光ファイバ3bとを結合する
とともに、光ファイバ3bを逆伝送してくる光を分波す
る光分波結合器4bと、光分波結合器4bの分波する光
を取り出すシングルモードの光ファイバ6と、光ファイ
バ6の取り出す光を2つに分波する光分波結合器7と、
光分波結合器7の分波する一方の光を取り出すシングル
モードの光ファイバ8aと、光分波結合器7の分波する
もう一方の光を取り出すシングルモードの光ファイバ8
bと、光ファイバ8a及び光ファイバ8bから出射され
る光により生成される干渉縞を検出するラインイメージ
センサ9と、ラインイメージセンサ9の検出する干渉縞
の縞位置から、第1の測定点で発生する圧力と第2の測
定点で発生する圧力との間の圧力差を算出する演算装置
10とを備える。
In order to realize this, in the embodiment shown in FIG. 1, a light source 1 composed of an LED or the like which emits low coherent light (a light source 1 composed of a so-called white light source).
And a single mode optical fiber 2 for extracting the light emitted from the light source 1 and the first sensor pair 100 are provided so as to correspond to each other.
Optical fiber 3a for transmitting to 00, an optical demultiplexing coupler 50a for demultiplexing the light transmitted through the optical fiber 3a into two and inputting to the first sensor pair 100, and the optical fiber 2. An optical demultiplexer 4a that couples the optical fiber 3a and demultiplexes the light that is reversely transmitted through the optical fiber 3a, and a single-mode optical fiber 5 that extracts the light that is demultiplexed by the optical demultiplexer 4a. And a single mode optical fiber 3b that is provided in association with the second sensor pair 200 and that transmits the light extracted by the optical fiber 5 to the second sensor pair 200, and the light that transmits the optical fiber 3b. The optical demultiplexing coupler 50b that splits the light into two and inputs it to the second sensor pair 200 is coupled with the optical fiber 5 and the optical fiber 3b, and the light that is reversely transmitted through the optical fiber 3b is demultiplexed. Optical demultiplexing coupler 4 When an optical fiber 6 of the single-mode light is taken out for demultiplexing the optical demultiplexing coupler 4b, the optical demultiplexing coupler 7 which branched into two light extracted with the optical fiber 6,
A single-mode optical fiber 8a for extracting one of the demultiplexed lights of the optical demultiplexer 7 and a single-mode optical fiber 8 for extracting the other light of the optical demultiplexer 7 to be demultiplexed.
b, the line image sensor 9 that detects the interference fringes generated by the light emitted from the optical fibers 8a and 8b, and the fringe position of the interference fringes that the line image sensor 9 detects, at the first measurement point. An arithmetic unit 10 for calculating a pressure difference between the generated pressure and the pressure generated at the second measurement point.

【0046】なお、後述するように、光ファイバ3a,
3bについては、シングルモードのものに限られる必要
はなくマルチモードのものを用いることも可能であり、
これに対応して、光ファイバ2,5,6,8a,8bに
ついても、シングルモードのものに限られる必要はなく
マルチモードのものを用いることも可能である。
As will be described later, the optical fibers 3a,
Regarding 3b, it is not necessary to be limited to the single mode, and it is also possible to use the multi mode.
Correspondingly, the optical fibers 2, 5, 6, 8a, 8b need not be limited to single-mode ones, and multimode ones can be used.

【0047】このように構成される本発明では、第1の
圧力温度センサ100aと第2の圧力温度センサ200
aとの関係で説明するならば、図2(a)に示すよう
に、全反射鏡101aで反射してから全反射鏡201a
で反射して伝送する光の伝送パターン(第1の伝送パタ
ーン)と、図2(b)に示すように、半透過鏡102a
で反射してから半透過鏡202aで反射して伝送する光
の伝送パターン(第2の伝送パターン)と、図2(c)
に示すように、半透過鏡102aで反射してから全反射
鏡201aで反射して伝送する光の伝送パターン(第3
の伝送パターン)と、図2(d)に示すように、全反射
鏡101aで反射してから半透過鏡202aで反射して
伝送する光の伝送パターン(第4の伝送パターン)とい
う、4種類の光の伝送パターンが存在することになる。
In the present invention having such a configuration, the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200 are provided.
To explain in relation to a, as shown in FIG. 2A, after being reflected by the total reflection mirror 101a, the total reflection mirror 201a is reflected.
As shown in FIG. 2B, the transmission pattern of light reflected by and transmitted by the semitransparent mirror 102a.
2C, a transmission pattern (second transmission pattern) of light that is reflected by the semi-transmissive mirror 202a and then transmitted.
As shown in FIG. 5, a transmission pattern of light that is reflected by the semi-transmissive mirror 102a and then reflected by the total reflection mirror 201a (third
2) and a transmission pattern (fourth transmission pattern) of light that is reflected by the total reflection mirror 101a and then reflected by the semi-transmission mirror 202a to be transmitted, as shown in FIG. 2D. There will be a light transmission pattern.

【0048】したがって、ラインイメージセンサ9に向
けて出射される光の位相差としては、(イ)図3に示す
ように、第1の伝送パターンと第2の伝送パターンとの
組み合わせにより発生する位相差=k×2(n1a1a
2a2a)と、(ロ)図4に示すように、第2の伝送パ
ターンと第4の伝送パターンとの組み合わせ(図中の
(a))と、第1の伝送パターンと第3の伝送パターンと
の組み合わせ(図中の(b))により発生する位相差=k
×2n1a1aと、(ハ)図5に示すように、第2の伝送
パターンと第3の伝送パターンとの組み合わせ(図中の
(a))と、第1の伝送パターンと第4の伝送パターンと
の組み合わせ(図中の(b))により発生する位相差=k
×2n2a2aと、(ニ)図6に示すように、第3の伝送
パターンと第4の伝送パターンとの組み合わせにより発
生する位相差=k×2(n1a1a−n2a2a)という、
4種類の位相差が存在することになる。
Therefore, the phase difference of the light emitted toward the line image sensor 9 is generated by the combination of the first transmission pattern and the second transmission pattern as shown in (a) FIG. Phase difference = k × 2 (n 1a L 1a +
n 2a L 2a ) and (b) as shown in FIG. 4, a combination of the second transmission pattern and the fourth transmission pattern ((a) in the figure), the first transmission pattern and the third transmission pattern. Phase difference generated by combination with transmission pattern ((b) in the figure) = k
X2n 1a L 1a and (c) As shown in FIG. 5, a combination of the second transmission pattern and the third transmission pattern ((a) in the figure), the first transmission pattern and the fourth transmission pattern. Phase difference generated by combination with transmission pattern ((b) in the figure) = k
X2n 2a L 2a and (d) As shown in FIG. 6, the phase difference generated by the combination of the third transmission pattern and the fourth transmission pattern = k × 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ),
There will be four types of phase differences.

【0049】これと同様して、第1の温度センサ100
bと第2の温度センサ200bとの関係においても、図
2に示した4種類の光の伝送パターンが存在し、これに
より、図3ないし図6に示したものに対応する4種類の
位相差k×2(n1b1b+n 2b2b),k×2n
1b1b,k×2n2b2b,k×2(n1b1b−n
2b2b)が存在することになる。
Similarly, the first temperature sensor 100
b also in the relationship between the second temperature sensor 200b
There are four types of light transmission patterns shown in 2.
4 types corresponding to those shown in FIGS.
Phase difference k × 2 (n1bL1b+ N 2bL2b), K × 2n
1bL1b, K × 2n2bL2b, K × 2 (n1bL1b-N
2bL2b) Will exist.

【0050】一方、ラインイメージセンサ9上の任意の
点(z,0)に到達する光ファイバ8aから出射される
光と光ファイバ8bから出射される光との間には、図7
に示す式(ヤングの干渉計の式)に従って算出される光
路差Δが存在する。ここで、“h”は、ラインイメージ
センサ9と光ファイバ8a,8bの先端との間の距離を
示し、“2a”は、光ファイバ8a,8bの先端同士の
間の距離を示している。
On the other hand, between the light emitted from the optical fiber 8a and the light emitted from the optical fiber 8b, which reaches an arbitrary point (z, 0) on the line image sensor 9, FIG.
There is an optical path difference Δ calculated according to the formula (Young's interferometer formula). Here, “h” indicates the distance between the line image sensor 9 and the tips of the optical fibers 8a and 8b, and “2a” indicates the distance between the tips of the optical fibers 8a and 8b.

【0051】これから、第1の圧力温度センサ100a
と第2の圧力温度センサ200aとの関係で説明するな
らば、ラインイメージセンサ9上に生成される干渉縞
は、光源1の発光する光のコヒーレンス長をlc で表す
ならば、 lc ≧Δ−2(n1a1a+n2a2a) lc ≧Δ−2(n1a1a−n2a2a) lc ≧Δ−2n1a1ac ≧Δ−2n2a2ac ≧Δ+2(n1a1a+n2a2a) lc ≧Δ+2(n1a1a−n2a2a) lc ≧Δ+2n1a1ac ≧Δ+2n2a2a という条件が成立するときに、 Δ=2(n1a1a+n2a2a) Δ=2(n1a1a−n2a2a) Δ=2n1a1a Δ=2n2a2a となる場所で強い干渉強度を示すことになる。
From now on, the first pressure temperature sensor 100a
If if is described in relation to the second pressure temperature sensor 200a, the interference fringes produced on the line image sensor 9, if represents the coherence length of the emitted light of the light source 1 at l c, l c ≧ Δ-2 (n 1a L 1a + n 2a L 2a ) l c ≧ Δ-2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) l c ≧ Δ-2n 1a L 1a l c ≧ Δ-2n 2a L 2a l c ≧ Δ + 2 (n 1a L 1a + n 2a L 2a ) l c ≧ Δ + 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) l c ≧ Δ + 2n 1a L 1a l c ≧ Δ + 2n 2a L 2a = 2 (n 1a L 1a + n 2a L 2a ) Δ = 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) Δ = 2n 1a L 1a Δ = 2n 2a L 2a will show strong interference intensity. .

【0052】このラインイメージセンサ9上に生成され
る干渉縞の強度は、ガウシアン分布のビーム強度を持つ
ビームを想定するならば、図8に示すようなモデル式に
従ってシミュレーションすることができる。
The intensity of the interference fringes generated on the line image sensor 9 can be simulated according to a model formula as shown in FIG. 8 if a beam having a beam intensity of Gaussian distribution is assumed.

【0053】ここで、このモデル式は、第1の圧力温度
センサ100aと第2の圧力温度センサ200aとによ
り生成される干渉縞を示しており、式中に含まれるn1a
1a、n2a2aが圧力及び温度により変化することにな
る。
Here, this model formula shows interference fringes generated by the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a, and n 1a included in the formula.
L 1a , n 2a L 2a will change with pressure and temperature.

【0054】なお、第1の温度センサ100bと第2の
温度センサ200bとにより生成される干渉縞について
は、このモデル式の持つn1a1a、n2a2aを、それぞ
れn 1b1b,n2b2b(これが温度のみにより変化す
る)に代えたモデル式で強度が計算されることになる。
The first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 100b
Interference fringes generated by the temperature sensor 200b
Is the n of this model formula1aL1a, N2aL2aThat
N 1bL1b, N2bL2b(This changes only with temperature
The strength will be calculated by the model formula in place of

【0055】図9に、そのシミュレーションの一例を図
示する。
FIG. 9 shows an example of the simulation.

【0056】ここで、図9に示すシミュレーションは、
図7中に示すhを100mm、図7中に示すaを10m
m、n1aを空気の屈折率である1、n2aを空気の屈折率
である1として、(イ)L1a=150μm、L2a=15
0μmのときに生成される干渉縞と、(ロ)L1a=15
0μm、L2a=200μmのときに生成される干渉縞
と、(ハ)L1a=150μm、L2a=250μmのとき
に生成される干渉縞とをシミュレーションすることで行
った。
Here, the simulation shown in FIG.
H shown in FIG. 7 is 100 mm, and a shown in FIG. 7 is 10 m
Letting m and n 1a be the refractive index of air 1 and n 2a be the refractive index of air 1, (a) L 1a = 150 μm, L 2a = 15
The interference fringes generated at 0 μm and (b) L 1a = 15
The simulation was performed by simulating the interference fringes generated when 0 μm and L 2a = 200 μm and (c) the interference fringes generated when L 1a = 150 μm and L 2a = 250 μm.

【0057】図中に示すは中央部の固定位置に出現す
る中央干渉縞、は2(n1a1a−n2a2a)という光
路差因子に基づく干渉縞、は2n1a1aという光路差
因子に基づく干渉縞、は2n2a2aという光路差因子
に基づく干渉縞、は2(n 1a1a+n2a2a)という
光路差因子に基づく干渉縞である。
The symbol shown in the figure appears at a fixed position in the center.
The central interference fringes are 2 (n1aL1a-N2aL2a) Light
The interference fringe based on the road difference factor is 2n1aL1aOptical path difference
Interference fringes based on factors, is 2n2aL2aOptical path difference factor
Interference fringes based on 1aL1a+ N2aL2a)
It is an interference fringe based on an optical path difference factor.

【0058】このシミュレーションから分かるように、
干渉縞は左右対称に出現し、L2aの増大に合わせて互い
に逆方向に移動する。
As can be seen from this simulation,
The interference fringes appear symmetrically and move in opposite directions as L 2a increases.

【0059】2(n1a1a−n2a2a)という光路差因
子は、第1の圧力温度センサ100aの置かれる第1の
測定点で発生する圧力と、第2の圧力温度センサ200
aの置かれる第2の測定点で発生する圧力との差圧を示
しており、これから、この2(n1a1a−n2a2a)と
いう光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検出すること
で、その差圧を測定することができる。
The optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) is the pressure generated at the first measurement point where the first pressure temperature sensor 100a is placed, and the second pressure temperature sensor 200.
The differential pressure from the pressure generated at the second measurement point where a is placed is shown, from which the moving amount of the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) is detected. By doing so, the differential pressure can be measured.

【0060】但し、第1の圧力温度センサ100aと第
2の圧力温度センサ200aとは温度の影響を受けるの
で、この2(n1a1a−n2a2a)という光路差因子に
基づく干渉縞の移動量を検出して、それに基づいて差圧
を算出したのでは、温度の影響を受けた差圧測定にな
る。
[0060] However, since the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a is affected by the temperature, the interference fringe based on the optical path difference factor of the 2 (n 1a L 1a -n 2a L 2a) If the differential pressure is calculated based on the detected amount of movement of the differential pressure, the differential pressure measurement is affected by the temperature.

【0061】一方、これと同様にして、第1の温度セン
サ100bと第2の温度センサ200bとの関係におい
ても、同じ条件下で、 Δ=2(n1b1b+n2b2b) Δ=2(n1b1b−n2b2b) Δ=2n1b1b Δ=2n2b2b となる場所で強い干渉強度を示すことになる。
On the other hand, similarly, in the relationship between the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b, Δ = 2 (n 1b L 1b + n 2b L 2b ) Δ = 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) Δ = 2n 1b L 1b Δ = 2n 2b L 2b A strong interference intensity is exhibited.

【0062】そして、この2(n1b1b−n2b2b)と
いう光路差因子は、第1の温度センサ100bの置かれ
る第1の測定点における温度と、第2の温度センサ20
0bの置かれる第2の測定点における温度との温度差を
示しており、これから、この2(n1b1b−n2b2b
という光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検出するこ
とで、その温度差を測定することができる。
The optical path difference factor of 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) is the temperature at the first measurement point where the first temperature sensor 100b is placed, and the second temperature sensor 20.
It shows the temperature difference from the temperature at the second measurement point where 0b is placed, from which this 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b )
The temperature difference can be measured by detecting the movement amount of the interference fringes based on the optical path difference factor.

【0063】なお、第1の圧力温度センサ100aと第
1の温度センサ100bとが干渉しないようにするため
の次の条件 lc ≦Δ−2(n1a1a−n1b1b) lc ≦Δ+2(n1a1a−n1b1b) が成立するように構成するとともに、第2の圧力温度セ
ンサ200aと第2の温度センサ200bとが干渉しな
いようにするための次の条件 lc ≦Δ−2(n2a2a−n2b2b) lc ≦Δ+2(n2a2a−n2b2b) が成立するように構成することになる。
The following condition l c ≤ Δ-2 (n 1a L 1a -n 1b L 1b ) l c for preventing the first pressure temperature sensor 100a and the first temperature sensor 100b from interfering with each other. ≦ Δ + 2 (n 1a L 1a −n 1b L 1b ) is satisfied, and the following condition l c for preventing the second pressure temperature sensor 200a and the second temperature sensor 200b from interfering with each other is provided. The configuration is such that ≦ Δ−2 (n 2a L 2a −n 2b L 2b ) l c ≦ Δ + 2 (n 2a L 2a −n 2b L 2b ).

【0064】演算装置10は、2(n1a1a−n
2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検
出するとともに、2(n1b1b−n2b2b)という光路
差因子に基づく干渉縞の移動量を検出して、それらに基
づいて、温度の影響を受けない形で、第1の測定点で発
生する圧力と第2の測定点で発生する圧力との差圧を算
出する処理を行う。
The arithmetic unit 10 uses 2 (n 1a L 1a -n
2a L 2a ), the movement amount of the interference fringes based on the optical path difference factor is detected, and the movement amount of the interference fringes based on the optical path difference factor 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) is detected and Based on this, the process of calculating the differential pressure between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point is performed without being affected by the temperature.

【0065】図10及び図11に、演算装置10の処理
内容をフローチャートの形で図示する。
10 and 11 show the processing contents of the arithmetic unit 10 in the form of flowcharts.

【0066】演算装置10は、実際の測定に入る前に
は、図10に示すフローチャートの処理を行うことで、
実際の測定で必要となる演算パラメータを算出してメモ
リに保存する処理を行う。
The arithmetic unit 10 performs the processing of the flowchart shown in FIG. 10 before starting the actual measurement,
The calculation parameter required for the actual measurement is calculated and stored in the memory.

【0067】すなわち、演算装置10は、実際の測定に
入る前に、図10に示すフローチャートに示すように、
先ず最初に、ステップ1で、測定の基準となる差圧条件
を決定して、それをメモリに保存する。
That is, as shown in the flow chart of FIG.
First, in step 1, a differential pressure condition serving as a measurement reference is determined and stored in a memory.

【0068】続いて、ステップ2で、その決定した基準
の差圧条件下で、2(n1a1a−n 2a2a)という光路
差因子に基づく干渉縞の位置を実際に検出するととも
に、2(n1b1b−n2b2b)という光路差因子に基づ
く干渉縞の位置を実際に検出して、それらを干渉縞位置
の初期値としてメモリに保存する。
Then, in step 2, the determined criteria
Under the condition of differential pressure of 2 (n1aL1a-N 2aL2a) Optical path
Actually detecting the position of the interference fringe based on the difference factor
2 (n1bL1b-N2bL2b) Optical path difference factor
Actually detect the positions of the interference fringes and determine them
Save to memory as initial value of.

【0069】ここで、図9のシミュレーション結果から
分かるように、第1の測定点と第2の測定点との間に圧
力差及び温度差がない場合に「n1a1a=n2a2a」と
なる第1の圧力温度センサ100a及び第2の圧力温度
センサ200aを用いる場合には、2(n1a1a−n2a
2a)という光路差因子に基づく干渉縞位置は、2(n
1a1a+n2a2a)や2n1a1aや2n2a2aという光
路差因子に基づく干渉縞の位置よりも中央干渉縞に近い
位置になる。そして、第1の測定点と第2の測定点との
間に温度差がない場合に「n1b1b=n2b2b」となる
第1の温度センサ100b及び第2の温度センサ200
bを用いる場合には、2(n1b1b−n 2b2b)という
光路差因子に基づく干渉縞位置は、2(n1b1b+n2b
2b)や2n1b1bや2n2b2bという光路差因子に基
づく干渉縞の位置よりも中央干渉縞に近い位置になる。
Here, from the simulation result of FIG.
As can be seen, there is no pressure between the first and second measurement points.
If there is no difference in force and temperature, "n1aL1a= N2aL2a"When
First pressure temperature sensor 100a and second pressure temperature
When using the sensor 200a, 2 (n1aL1a-N2a
L2aThe fringe position based on the optical path difference factor of 2) is 2 (n
1aL1a+ N2aL2a) And 2n1aL1aAnd 2n2aL2aLight
Closer to the center fringe than the position of the fringe due to the road difference factor
Be in position. And between the first measurement point and the second measurement point
If there is no temperature difference between the1bL1b= N2bL2bWill be
First temperature sensor 100b and second temperature sensor 200
When using b, 2 (n1bL1b-N 2bL2b)
The interference fringe position based on the optical path difference factor is 2 (n1bL1b+ N2b
L2b) And 2n1bL1bAnd 2n2bL2bBased on the optical path difference factor
The position is closer to the central interference fringe than the position of the subsequent interference fringe.

【0070】一方、2(n1a1a−n2a2a)という光
路差因子に基づく干渉縞位置と、2(n1b1b−n2b
2b)という光路差因子に基づく干渉縞位置のどちらが中
央干渉縞に近い位置となるのかについては、基本的に
は、L1a(差圧及び温度差がないときにはL2aと一致す
る)と、L1b(温度差がないときにはL2bと一致する)
との間の大小関係により決められる。
On the other hand, the interference fringe position based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) and 2 (n 1b L 1b −n 2b L)
2b ) which of the interference fringe positions based on the optical path difference factor is closer to the central interference fringe is basically L 1a (which coincides with L 2a when there is no differential pressure and temperature difference) and L 1a. 1b (matches L 2b when there is no temperature difference)
It is determined by the size relationship between

【0071】このことから分かるように、中央干渉縞を
起点とする干渉縞の出現順序については設計的事項によ
り一意に決めることが可能であり、これから、2(n1a
1a−n2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の位
置と、2(n1b1b−n2b 2b)という光路差因子に基
づく干渉縞の位置とについては、それを検出することが
可能となるので、ステップ2では、決定した基準の差圧
条件下で、これらの干渉縞の位置を実際に検出して、そ
れらを干渉縞位置の初期値としてメモリに保存するよう
に処理するのである。
As can be seen from this, the central interference fringes are
The order of appearance of the interference fringes as the starting point depends on design matters.
Can be uniquely determined, and from this, 2 (n1a
L1a-N2aL2a) The position of the interference fringes based on
And 2 (n1bL1b-N2bL 2b) Optical path difference factor
The position of the interference fringes
Since it is possible, in Step 2, the determined differential pressure
Under the conditions, the positions of these interference fringes are actually detected and
Save these in memory as the initial value of the interference fringe position
To process.

【0072】このときにおける干渉縞位置の検出は、例
えば、ラインイメージセンサ9の出力する画素値の微分
値をとって、中央干渉縞から規定の順番に従って出現す
る微分極大値の位置を検出することで行う。また、分解
能を上げるために、左右対称位置のものを検出すること
が好ましい。
The position of the interference fringes at this time is detected by, for example, taking the differential value of the pixel value output from the line image sensor 9 and detecting the position of the differential maximum value appearing in the prescribed order from the central interference fringe. Done in. In addition, in order to improve the resolution, it is preferable to detect the object at the symmetrical position.

【0073】ここで、基準の差圧条件がゼロ差圧である
ときには、中央干渉縞が干渉縞位置の初期値となるの
で、このステップ2の処理を省略することが可能であ
る。
Here, when the standard differential pressure condition is zero differential pressure, the central interference fringe becomes the initial value of the position of the interference fringe, so that the process of step 2 can be omitted.

【0074】続いて、ステップ3で、決定した基準の差
圧条件下の近傍で、温度差一定の条件下で実際に差圧を
変化させ、そのときの2(n1a1a−n2a2a)という
光路差因子に基づく干渉縞位置の移動量に従って、単位
差圧量当たりの干渉縞の移動量として求められる差圧に
関する感度C12a (P) を求めて、それをメモリに保存す
る。
Then, in step 3, in the vicinity of the determined standard differential pressure condition, the differential pressure is actually changed under the condition that the temperature difference is constant, and 2 (n 1a L 1a −n 2a L) at that time is changed. According to the movement amount of the interference fringe position based on the optical path difference factor 2a ), the sensitivity C 12a (P) regarding the differential pressure, which is obtained as the movement amount of the interference fringes per unit pressure difference amount, is obtained and stored in the memory.

【0075】続いて、ステップ4で、決定した基準の差
圧条件下の近傍で、差圧一定の条件下で実際に温度差を
変化させ、そのときの2(n1a1a−n2a2a)という
光路差因子に基づく干渉縞位置の移動量に従って、単位
温度差当たりの干渉縞の移動量として求められる温度に
関する感度C12a (T) を求めて、それをメモリに保存す
る。
Then, in step 4, the temperature difference is actually changed under the condition of constant differential pressure in the vicinity of the determined standard differential pressure condition, and 2 (n 1a L 1a −n 2a L at that time is changed. According to the movement amount of the interference fringe position based on the optical path difference factor 2a ), the sensitivity C 12a (T) relating to the temperature, which is obtained as the movement amount of the interference fringe per unit temperature difference, is obtained and stored in the memory.

【0076】続いて、ステップ5で、決定した基準の差
圧条件下の近傍で、差圧一定の条件下で実際に温度差を
変化させ、そのときの2(n1b1b−n2b2b)という
光路差因子に基づく干渉縞位置の移動量に従って、単位
温度差当たりの干渉縞の移動量として求められる温度に
関する感度C12b (T) を求めて、それらの感度をメモリ
に保存する。
Then, in step 5, in the vicinity of the determined standard differential pressure condition, the temperature difference is actually changed under the condition of constant differential pressure, and 2 (n 1b L 1b −n 2b L) at that time is changed. According to the movement amount of the interference fringe position based on the optical path difference factor 2b ), the sensitivities C 12b (T) relating to the temperature, which are obtained as the movement amount of the interference fringes per unit temperature difference, are obtained and those sensitivities are stored in the memory.

【0077】一方、演算装置10は、実際の測定を行う
ときには、図11に示すフローチャートの処理を行うこ
とで、温度の影響を受けることなく差圧を測定する。
On the other hand, the arithmetic unit 10 measures the differential pressure without being affected by the temperature by performing the processing of the flowchart shown in FIG. 11 when the actual measurement is performed.

【0078】すなわち、演算装置10は、実際の測定に
入ると、図11に示すフローチャートに示すように、先
ず最初に、ステップ1で、2(n1b1b−n2b2b)と
いう光路差因子に基づく干渉縞の位置を検出する。
That is, when the arithmetic unit 10 starts the actual measurement, as shown in the flowchart of FIG. 11, first, in step 1, the optical path difference of 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) is calculated. The position of the interference fringe is detected based on the factor.

【0079】このときにおける干渉縞位置の検出は、例
えば、ラインイメージセンサ9の出力する画素値の微分
値をとって、中央干渉縞から規定の順番に従って出現す
る微分極大値の位置を検出することで行う。また、分解
能を上げるために、左右対称位置のものを検出すること
が好ましい。
The position of the interference fringes at this time is detected by, for example, taking the differential value of the pixel value output from the line image sensor 9 and detecting the position of the differential maximum value appearing in the prescribed order from the central interference fringe. Done in. In addition, in order to improve the resolution, it is preferable to detect the object at the symmetrical position.

【0080】続いて、ステップ2で、その検出した干渉
縞位置と、メモリに保存してある対応の干渉縞位置の初
期値との差分値を算出することで、2(n1b1b−n2b
2b)という光路差因子に基づく干渉縞位置の初期値か
らの移動量ΔD12b を算出する。
Then, in step 2, the difference value between the detected interference fringe position and the initial value of the corresponding interference fringe position stored in the memory is calculated to obtain 2 (n 1b L 1b -n 2b
The movement amount ΔD 12b from the initial value of the interference fringe position based on the optical path difference factor of L 2b ) is calculated.

【0081】続いて、ステップ3で、その算出した移動
量ΔD12b を、メモリに保存してある温度に関する感度
12b (T) で割り算することで、第1の測定点における
温度と第2の測定点における温度との温度差ΔTを算出
する。
Subsequently, in step 3, the calculated movement amount ΔD 12b is divided by the sensitivity C 12b (T) relating to the temperature stored in the memory to obtain the temperature at the first measurement point and the second The temperature difference ΔT from the temperature at the measurement point is calculated.

【0082】続いて、ステップ4で、2(n1a1a−n
2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の位置を検出
する。
Then, in step 4, 2 (n 1a L 1a −n
2a L 2a ) The position of the interference fringe based on the optical path difference factor is detected.

【0083】このときにおける干渉縞位置の検出は、例
えば、ラインイメージセンサ9の出力する画素値の微分
値をとって、中央干渉縞から規定の順番に従って出現す
る微分極大値の位置を検出することで行う。また、分解
能を上げるために、左右対称位置のものを検出すること
が好ましい。
The position of the interference fringes at this time is detected, for example, by taking the differential value of the pixel value output from the line image sensor 9 and detecting the position of the differential maximum value that appears from the central interference fringes in a prescribed order. Done in. In addition, in order to improve the resolution, it is preferable to detect the object at the symmetrical position.

【0084】続いて、ステップ5で、その検出した干渉
縞位置と、メモリに保存してある対応の干渉縞位置の初
期値との差分値を算出することで、2(n1a1a−n2a
2a)という光路差因子に基づく干渉縞位置の初期値か
らの移動量ΔD12a を算出する。
Then, in step 5, the difference value between the detected interference fringe position and the initial value of the corresponding interference fringe position stored in the memory is calculated to obtain 2 (n 1a L 1a −n 2a
The movement amount ΔD 12a from the initial value of the interference fringe position based on the optical path difference factor L 2a ) is calculated.

【0085】続いて、ステップ6で、その算出した移動
量ΔD12a と、先に算出した温度差ΔTと、メモリに保
存してある圧力に関する感度C12a (P) と、メモリに保
存してある温度に関する感度C12a (T) とから、上述し
た ΔP=(ΔD12a −C12a (T) ×ΔT)/C12a (P) という算出式に従って、メモリに保存してある基準の差
圧条件からの差圧の変位を算出する。
Subsequently, in step 6, the calculated movement amount ΔD 12a , the temperature difference ΔT calculated previously, the sensitivity C 12a (P) relating to the pressure stored in the memory, and the memory C are stored in the memory. From the sensitivity C 12a (T) related to the temperature and the standard differential pressure condition stored in the memory according to the above-described calculation formula of ΔP = (ΔD 12a −C 12a (T) × ΔT) / C 12a (P). The displacement of the differential pressure of is calculated.

【0086】続いて、ステップ7で、その算出した差圧
の変位と、メモリに保存してある基準の差圧条件とを加
算することで現在の差圧を算出して、それを測定結果と
して出力する。
Subsequently, in step 7, the current differential pressure is calculated by adding the calculated displacement of the differential pressure and the reference differential pressure condition stored in the memory, and the calculated differential pressure is used as the measurement result. Output.

【0087】このようにして、演算装置10は、2(n
1a1a−n2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の
移動量を検出するとともに、2(n1b1b−n2b2b
という光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検出して、
それらに基づいて、温度の影響を受けない形で、第1の
測定点で発生する圧力と第2の測定点で発生する圧力と
の差圧を算出して出力するように処理するのである。
In this way, the arithmetic unit 10 has 2 (n
It detects the amount of movement of the interference fringes based on optical path difference factor of 1a L 1a -n 2a L 2a) , 2 (n 1b L 1b -n 2b L 2b)
The movement amount of the interference fringe based on the optical path difference factor is detected,
Based on them, the pressure difference between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point is calculated and output without being affected by the temperature.

【0088】以上に説明した実施形態例では、第1の測
定点と第2の測定点との間に圧力差及び温度差がない場
合に「n1a1a=n2a2a」となる第1の圧力温度セン
サ100a及び第2の圧力温度センサ200aを用いる
ことを想定した。
In the embodiment described above, when there is no pressure difference or temperature difference between the first measurement point and the second measurement point, "n 1a L 1a = n 2a L 2a " is satisfied. It is assumed that the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a are used.

【0089】この場合には、図9のシミュレーション結
果から分かるように、第1の測定点と第2の測定点との
間の圧力差及び温度差を示す2(n1a1a−n2a2a
という光路差因子に基づく干渉縞は、ヤングの干渉計に
基づく中央干渉縞の位置を起点にして、その差圧の絶対
値の大きさが大きくなるに従って中央干渉縞から離れる
形態で移動することになる。
In this case, as can be seen from the simulation result of FIG. 9, 2 (n 1a L 1a −n 2a L) indicating the pressure difference and the temperature difference between the first measurement point and the second measurement point is shown. 2a )
The interference fringes based on the optical path difference factor are to move away from the central interference fringes as the absolute value of the differential pressure increases, starting from the position of the central interference fringes based on Young's interferometer. Become.

【0090】本発明は、このような構成の第1の圧力温
度センサ100a及び第2の圧力温度センサ200aを
用いることに限られるものではなくて、第1の測定点と
第2の測定点との間に圧力差及び温度差がない場合に
「n1a1a≠n2a2a」となる第1の圧力温度センサ1
00a及び第2の圧力温度センサ200aを用いること
も可能であり、この場合には負圧を測定できるようにな
る。
The present invention is not limited to the use of the first pressure / temperature sensor 100a and the second pressure / temperature sensor 200a having such a configuration, and it is possible to use the first measurement point and the second measurement point. The first pressure / temperature sensor 1 that has “n 1a L 1a ≠ n 2a L 2a ” when there is no pressure difference and temperature difference between the two.
00a and the second pressure temperature sensor 200a can also be used, in which case negative pressure can be measured.

【0091】すなわち、第1の測定点と第2の測定点と
の間に圧力差及び温度差がない場合に「n1a1a≠n2a
2a」となる第1の圧力温度センサ100a及び第2の
圧力温度センサ200aを用いる場合には、図12に示
すように、2(n1a1a−n 2a2a)という光路差因子
に基づく干渉縞が中央干渉縞以外の干渉縞位置を起点に
して、その2(n1a1a−n2a2a)の持つ符号の指定
する向きに応じて移動するので、第1の測定点と第2の
測定点との間の圧力差が逆転するような負圧についても
測定できるようになるのである。
That is, the first measurement point and the second measurement point
If there is no pressure difference or temperature difference between the1aL1a≠ n2a
L2aThe first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 100a
When the pressure temperature sensor 200a is used, it is shown in FIG.
So that 2 (n1aL1a-N 2aL2a) Optical path difference factor
Based on the position of the interference fringes other than the center interference fringe
And then 2 (n1aL1a-N2aL2a) Has a sign
The first measurement point and the second measurement point
For negative pressure such that the pressure difference between the measuring point is reversed
You will be able to measure.

【0092】但し、第1の圧力温度センサ100aは、
基本的には第1の測定点で発生する圧力に応答して光路
差を変化させるとともに、第2の圧力温度センサ200
aは、基本的には第2の測定点で発生する圧力に応答し
て光路差を変化させることから、温度差については考慮
しないで、第1の測定点と第2の測定点との間に圧力差
がない場合に「n1a1a≠n2a2a」となる第1の圧力
温度センサ100a及び第2の圧力温度センサ200a
を用いることでも、第1の測定点と第2の測定点との間
の圧力差が逆転するような負圧についても測定できるこ
とになる。
However, the first pressure temperature sensor 100a is
Basically, the optical path difference is changed in response to the pressure generated at the first measurement point, and the second pressure temperature sensor 200
Since a basically changes the optical path difference in response to the pressure generated at the second measurement point, the temperature difference is not taken into consideration, and the difference between the first measurement point and the second measurement point is a. The first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a are “n 1a L 1a ≠ n 2a L 2a ” when there is no pressure difference between the two.
Also by using, it is possible to measure a negative pressure such that the pressure difference between the first measurement point and the second measurement point is reversed.

【0093】演算装置10は、上述したように、基準の
差圧条件を設定し、その基準の差圧条件下での干渉縞の
初期値を検出して、それからの変位を検出することで、
温度差を考慮しつつ圧力の差分値を測定するという構成
を採っているので、図12に示すような動きを示す干渉
縞の移動についても、その移動を検出することで圧力の
差圧値を測定できるのである。
As described above, the arithmetic unit 10 sets the reference differential pressure condition, detects the initial value of the interference fringes under the reference differential pressure condition, and detects the displacement therefrom.
Since the configuration is such that the pressure difference value is measured while considering the temperature difference, even with respect to the movement of the interference fringes showing the movement as shown in FIG. 12, the movement difference is detected to obtain the pressure difference pressure value. It can be measured.

【0094】同様に、以上に説明した実施形態例では、
第1の測定点と第2の測定点との間に温度差がない場合
に「n1b1b=n2b2b」となる第1の温度センサ10
0b及び第2の温度センサ200bを用いることを想定
したが、本発明は、このような構成の第1の温度センサ
100b及び第2の温度センサ200bを用いることに
限られるものではなくて、第1の測定点と第2の測定点
との間に温度差がない場合に「n1b1b≠n2b2b」と
なる第1の温度センサ100b及び第2の温度センサ2
00bを用いることも可能である。
Similarly, in the embodiment described above,
The first temperature sensor 10 having “n 1b L 1b = n 2b L 2b ” when there is no temperature difference between the first measurement point and the second measurement point.
0b and the second temperature sensor 200b are assumed to be used, the present invention is not limited to the use of the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b having such a configuration. When there is no temperature difference between the first measurement point and the second measurement point, the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 2 that satisfy “n 1b L 1b ≠ n 2b L 2b ”.
It is also possible to use 00b.

【0095】また、以上に説明した実施形態例では、光
ファイバ3a,3bとしてシングルモードのものを用い
ることを想定したが、マルチモードのものを用いること
も可能である。
Further, in the embodiment described above, it is assumed that the single mode fiber is used as the optical fibers 3a and 3b, but it is also possible to use the multimode fiber.

【0096】マルチモードの光ファイバのコア径は、シ
ングルモードの光ファイバのコア径よりも大きいことか
ら、光ファイバ3a,3bとしてマルチモードのものを
用いると、ファブリペロ構造を持つ第1のセンサ対10
0から戻される光が効率的に光ファイバ3aのコア(正
確には半透過鏡102a,102bに接続する光ファイ
バのコア)に戻されるとともに、ファブリペロ構造を持
つ第2のセンサ対200から戻される光が効率的に光フ
ァイバ3bのコア(正確には半透過鏡202a,202
bに接続する光ファイバのコア)に戻されるという利点
が得られることになる。
Since the core diameter of the multimode optical fiber is larger than the core diameter of the single mode optical fiber, when the multimode optical fibers 3a and 3b are used, the first sensor pair having the Fabry-Perot structure is used. 10
The light returned from 0 is efficiently returned to the core of the optical fiber 3a (more precisely, the core of the optical fiber connected to the semi-transmissive mirrors 102a and 102b), and also returned from the second sensor pair 200 having the Fabry-Perot structure. The light is efficiently transmitted to the core of the optical fiber 3b (more precisely, the semi-transmissive mirrors 202a, 202a).
The advantage is that it is returned to the core of the optical fiber connected to b).

【0097】すなわち、図13に示すように、ファブリ
ペロ構造を持つ第1のセンサ対100や第2のセンサ対
200から戻される光の一部は、光ファイバ3aや光フ
ァイバ3bのクラッドに戻されることになるが、光ファ
イバ3aや光ファイバ3bのコア径が大きいと、そのク
ラッドに戻される光の割合が小さくなることで、第1の
センサ対100や第2のセンサ対200から戻される光
が効率的に光ファイバ3aや光ファイバ3bのコアに戻
されるという利点が得られるのである。
That is, as shown in FIG. 13, part of the light returned from the first sensor pair 100 or the second sensor pair 200 having the Fabry-Perot structure is returned to the cladding of the optical fiber 3a or the optical fiber 3b. However, if the core diameter of the optical fiber 3a or the optical fiber 3b is large, the proportion of the light returned to the clad becomes small, so that the light returned from the first sensor pair 100 or the second sensor pair 200. Is effectively returned to the core of the optical fiber 3a or the optical fiber 3b.

【0098】一方、図8に示す干渉縞強度のモデル式か
ら分かるように、ラインイメージセンサ9上に生成され
る干渉縞は、コヒーレンス長lc で規定される減衰係数
を持つγ(A)という減衰項に従って、コヒーレンス長
c で規定される幅を持つことになる。
On the other hand, as can be seen from the model expression of the intensity of the interference fringes shown in FIG. 8, the interference fringes generated on the line image sensor 9 are called γ (A) having the attenuation coefficient defined by the coherence length l c. It has a width defined by the coherence length l c according to the attenuation term.

【0099】したがって、2(n1a1a−n2a2a)と
いう光路差因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計に基づ
く中央干渉縞の持つ幅から外れないと、2(n1a1a
2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の移動を検
出できないことになる。
Therefore, if the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) do not deviate from the width of the central interference fringe based on Young's interferometer, 2 (n 1a L 1a
The movement of the interference fringes based on the optical path difference factor of n 2a L 2a ) cannot be detected.

【0100】そして、2(n1b1b−n2b2b)という
光路差因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計に基づく中
央干渉縞の持つ幅から外れないと、2(n1b1b−n2b
2b)という光路差因子に基づく干渉縞の移動を検出で
きないことになる。
If the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) do not deviate from the width of the central interference fringe based on Young's interferometer, 2 (n 1b L 1b − n 2b
The movement of the interference fringes based on the optical path difference factor of L 2b ) cannot be detected.

【0101】これから、L1aやL2aやL1bやL2bの長さ
を大きくする必要があり、そのときにも、光ファイバ3
aや光ファイバ3bのコアに光を効率的に戻すことがで
きるようにするために、光ファイバ3aや光ファイバ3
bのコア径を大きくする必要がある。
From now on, it is necessary to increase the length of L 1a , L 2a , L 1b and L 2b , and at that time, the optical fiber 3
a and the optical fiber 3b so that the light can be efficiently returned to the core of the optical fiber 3a and the optical fiber 3b.
It is necessary to increase the core diameter of b.

【0102】このようにして、光ファイバ3a,3bと
してマルチモードのものを用いると、第1のセンサ対1
00から戻される光が効率的に光ファイバ3aのコアに
戻されるようになるとともに、第2のセンサ対200か
ら戻される光が効率的に光ファイバ3bのコアに戻され
るようになるという利点が得られ、それにより、L1a
2a、L1b及びL2bの長さを大きくできるようになるこ
とで、2(n1a1a−n2a2a)という光路差因子に基
づく干渉縞の移動を正確に測定できるようになるととも
に、2(n1b1b−n2b2b)という光路差因子に基づ
く干渉縞の移動を正確に測定できるようになるという利
点が得られることになる。
In this way, when the multimode optical fibers 3a and 3b are used, the first sensor pair 1
The light returned from 00 is efficiently returned to the core of the optical fiber 3a, and the light returned from the second sensor pair 200 is efficiently returned to the core of the optical fiber 3b. Obtained, whereby L 1a ,
By increasing the lengths of L 2a , L 1b and L 2b , it becomes possible to accurately measure the movement of the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ). At the same time, there is an advantage that the movement of the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) can be accurately measured.

【0103】次に、第1の圧力温度センサ100aや第
2の圧力温度センサ200aや第1の温度センサ100
bや第2の温度センサ200bのギャップ長Lに基づく
光量ロスについて行ったシミュレーションの結果につい
て説明する。
Next, the first pressure temperature sensor 100a, the second pressure temperature sensor 200a, and the first temperature sensor 100a.
The result of the simulation performed for the light amount loss based on b and the gap length L of the second temperature sensor 200b will be described.

【0104】このシミュレーションは、マクスウエルの
電磁波方程式を解くビーム伝搬法(Beam Propagation Me
thod) を実装した市販のソフトウェアパッケージを使
い、光ファイバの外径を100μm、光ファイバのコア
の屈折率を1.45、光ファイバのクラッドの屈折率を
1.447、光の波長を0.84μm、ギャップ長Lの間に
ある媒体を空気層、光ファイバのコア径φを10/20
/40/60μm、第1のセンサ100aや第2のセン
サ100bのギャップ長Lを0.5/1/2.5/5/10
/25/50/100μmとして行った。
This simulation is based on the beam propagation method (Beam Propagation Method) for solving Maxwell's electromagnetic wave equation.
thod) is mounted on a commercially available software package, the outer diameter of the optical fiber is 100 μm, the refractive index of the core of the optical fiber is 1.45, the refractive index of the cladding of the optical fiber is 1.447, and the wavelength of light is 0.4. The medium between 84 μm and the gap length L is the air layer, and the core diameter φ of the optical fiber is 10/20.
/ 40/60 μm, and the gap length L of the first sensor 100a and the second sensor 100b is 0.5 / 1 / 2.5 / 5/10.
/ 25/50/100 μm.

【0105】図14ないし図16に、このシミュレーシ
ョンの結果を図示する。ここで、図15は、図14のシ
ミュレーション結果の一部拡大図を示し、図16は、図
15のシミュレーション結果の一部拡大図を示してい
る。
The results of this simulation are shown in FIGS. 14 to 16. Here, FIG. 15 shows a partially enlarged view of the simulation result of FIG. 14, and FIG. 16 shows a partially enlarged view of the simulation result of FIG.

【0106】図14ないし図16において、横軸はギャ
ップ長Lとコア径φとの比(L/φ)を表し、縦軸は光
ファイバ中を1mm逆伝搬した場所での、入射光量に対
する反射光量との比で定義される光量ロス(%)を示し
ている。
In FIGS. 14 to 16, the horizontal axis represents the ratio (L / φ) of the gap length L and the core diameter φ, and the vertical axis represents the reflection with respect to the amount of incident light at the position where the light propagates backward in the optical fiber by 1 mm. The light amount loss (%) defined by the ratio with the light amount is shown.

【0107】図15のシミュレーション結果から分かる
ように、0.1%の光量ロスを目安とした場合、コア径φ
が10μmの場合には、ギャップ長Lとコア径φとの比
(L/φ)の上限値はおおよそ0.5となることで、ギャ
ップ長Lの上限値はおおよそ5μmであることが分か
る。また、コア径φが20μmの場合には、ギャップ長
Lとコア径φとの比(L/φ)の上限値はおおよそ0.8
となることで、ギャップ長Lの上限値はおおよそ16μ
mであることが分かる。また、コア径φが40μmの場
合には、ギャップ長Lとコア径φとの比(L/φ)の上
限値はおおよそ1.2となることで、ギャップ長Lの上限
値はおおよそ48μmであることが分かる。また、コア
径φが60μmの場合には、ギャップ長Lとコア径φと
の比(L/φ)の上限値はおおよそ1.5となることで、
ギャップ長Lの上限値はおおよそ90μmであることが
分かる。
As can be seen from the simulation result of FIG. 15, when the light quantity loss of 0.1% is used as a guide, the core diameter φ
Is 10 μm, the upper limit of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 0.5, and it can be seen that the upper limit of the gap length L is about 5 μm. When the core diameter φ is 20 μm, the upper limit of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 0.8.
Therefore, the upper limit of the gap length L is about 16μ.
It turns out that it is m. When the core diameter φ is 40 μm, the upper limit value of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 1.2, and the upper limit value of the gap length L is about 48 μm. I know there is. When the core diameter φ is 60 μm, the upper limit value of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 1.5,
It can be seen that the upper limit of the gap length L is approximately 90 μm.

【0108】そして、図16のシミュレーション結果か
ら分かるように、0.01%の光量ロスを目安とした場
合、コア径φが10μmの場合には、ギャップ長Lとコ
ア径φとの比(L/φ)の上限値はおおよそ0.2となる
ことで、ギャップ長Lの上限値はおおよそ2μmである
ことが分かる。また、コア径φが20μmの場合には、
ギャップ長Lとコア径φとの比(L/φ)の上限値はお
およそ0.2となることで、ギャップ長Lの上限値はおお
よそ4μmであることが分かる。また、コア径φが40
μmの場合には、ギャップ長Lとコア径φとの比(L/
φ)の上限値はおおよそ0.4となることで、ギャップ長
Lの上限値はおおよそ16μmであることが分かる。ま
た、コア径φが60μmの場合には、ギャップ長Lとコ
ア径φとの比(L/φ)の上限値はおおよそ0.5となる
ことで、ギャップ長Lの上限値はおおよそ30μmであ
ることが分かる。
As can be seen from the simulation results of FIG. 16, when the light amount loss of 0.01% is used as a guide and the core diameter φ is 10 μm, the ratio of the gap length L and the core diameter φ (L It can be seen that the upper limit of the gap length L is about 2 μm, since the upper limit of / φ) is about 0.2. When the core diameter φ is 20 μm,
The upper limit of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 0.2, and it can be seen that the upper limit of the gap length L is about 4 μm. Also, the core diameter φ is 40
In the case of μm, the ratio of the gap length L and the core diameter φ (L /
It can be seen that the upper limit of φ) is about 0.4, and the upper limit of the gap length L is about 16 μm. Further, when the core diameter φ is 60 μm, the upper limit value of the ratio (L / φ) between the gap length L and the core diameter φ is about 0.5, and the upper limit value of the gap length L is about 30 μm. I know there is.

【0109】このように、光量ロスの観点から、光ファ
イバ3aや光ファイバ3bのコア径が与えられるとき
に、第1の圧力温度センサ100aや第2の圧力温度セ
ンサ200aや第1の温度センサ100bや第2の温度
センサ200bのギャップ長Lには上限値が存在するこ
とになる。
As described above, from the viewpoint of loss of light quantity, when the core diameter of the optical fiber 3a or the optical fiber 3b is given, the first pressure temperature sensor 100a, the second pressure temperature sensor 200a, or the first temperature sensor. There is an upper limit value for the gap length L of 100b and the second temperature sensor 200b.

【0110】例えば、コア径φが12.5μmとなる市販
のシングルモードの光ファイバを用いる場合には、光量
ロスを0.1%に抑える場合には、ギャップ長Lとコア径
φとの比(L/φ)の上限値はおおよそ0.6となること
で、ギャップ長Lは7.5μm以下とする必要がある。ま
た、コア径φが50μmとなる市販のマルチモードの光
ファイバを用いる場合には、光量ロスを0.1%に抑える
場合には、ギャップ長Lとコア径φとの比(L/φ)の
上限値はおおよそ1.35となることで、ギャップ長Lは
67μm以下とする必要がある。但し、光量ロスが大き
くなることを許容する場合には、この上限値はこれより
も大きくなることは言うまでもない。
For example, when using a commercially available single-mode optical fiber having a core diameter φ of 12.5 μm, in order to suppress the light quantity loss to 0.1%, the ratio of the gap length L to the core diameter φ is set. Since the upper limit of (L / φ) is about 0.6, the gap length L needs to be 7.5 μm or less. When using a commercially available multimode optical fiber having a core diameter φ of 50 μm, in order to suppress the light amount loss to 0.1%, the ratio of the gap length L to the core diameter φ (L / φ) Since the upper limit value of is about 1.35, the gap length L needs to be 67 μm or less. However, it is needless to say that the upper limit value is larger than this when allowing the loss of light amount to be large.

【0111】なお、この条件は、あくまで、ファブリペ
ロ構造を持つ第1の圧力温度センサ100aや第2の圧
力温度センサ200aや第1の温度センサ100bや第
2の温度センサ200bを想定したことによりでてきた
ものであり、受圧部が光導波路で構成されるような他の
構造を持つ場合には、このような上限値に制限されるも
のでないことは言うまでもない。
This condition is based on the assumption of the first pressure temperature sensor 100a, the second pressure temperature sensor 200a, the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b having the Fabry-Perot structure. Needless to say, when the pressure receiving portion has another structure such as an optical waveguide, the pressure receiving portion is not limited to such an upper limit value.

【0112】上述したように、第1の圧力温度センサ1
00aや第2の圧力温度センサ200aのギャップ長L
(L1a ,2a) を大きくすると、2(n1a1a−n2a
2a)という光路差因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計
に基づく中央干渉縞の持つ幅から大きく外れることで、
その干渉縞の移動を正確に検出できるようになり有利で
ある。
As described above, the first pressure / temperature sensor 1
00a and the gap length L of the second pressure temperature sensor 200a
When (L 1a, L 2a ) is increased, 2 (n 1a L 1a −n 2a L
The interference fringes based on the optical path difference factor 2a ) greatly deviate from the width of the central interference fringes based on Young's interferometer.
This is advantageous because the movement of the interference fringe can be accurately detected.

【0113】そして、第1の温度センサ100bや第2
の温度センサ200bのギャップ長L(L1b ,2b) を
大きくすると、2(n1b1b−n2b2b)という光路差
因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計に基づく中央干渉
縞の持つ幅から大きく外れることで、その干渉縞の移動
を正確に検出できるようになり有利である。
Then, the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 100b
When the gap length L (L 1b, L 2b ) of the temperature sensor 200b of No. 2 is increased, the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) become the central interference fringes based on the Young's interferometer. When the width of the interference fringe is greatly deviated, the movement of the interference fringe can be accurately detected, which is advantageous.

【0114】例えば、図17(a)に示すシミュレーシ
ョン結果は、シングルモードの光ファイバを想定するこ
とで「L1a=6μm、L1b=5μm」として、図8に示
すモデル式に基づいて行ったシミュレーション結果を示
しているが、この場合には、L1a ,2aが小さいこと
で、2(n1a1a−n2a2a)という光路差因子に基づ
く干渉縞がヤングの干渉計に基づく中央干渉縞の持つ幅
に入ってしまい、実質的にその干渉縞の移動を検出する
ことができない。
For example, the simulation result shown in FIG. 17A was performed based on the model formula shown in FIG. 8 with "L 1a = 6 μm, L 1b = 5 μm" assuming a single mode optical fiber. Simulation results are shown. In this case, since L 1a and L 2a are small, the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) are based on Young's interferometer. It falls within the width of the central interference fringe, and the movement of the interference fringe cannot be substantially detected.

【0115】これに対して、図17(b)に示すシミュ
レーション結果は、マルチモードの光ファイバを想定す
ることで「L1a=60μm、L1b=35μm」として、
図8に示すモデル式に基づいて行ったシミュレーション
結果を示しているが、この場合には、L1a ,2aを大き
くとれることで、2(n1a1a−n2a2a)という光路
差因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計に基づく中央干
渉縞の持つ幅から外れることで、その干渉縞の移動を検
出することができるのである。
On the other hand, in the simulation result shown in FIG. 17B, assuming that a multimode optical fiber is used, "L 1a = 60 μm, L 1b = 35 μm" is obtained.
The simulation result based on the model formula shown in FIG. 8 is shown. In this case, the optical path difference of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) can be obtained by making L 1a and L 2a large. When the interference fringes based on the factor deviate from the width of the central interference fringe based on the Young's interferometer, the movement of the interference fringes can be detected.

【0116】ここで、図17(a)(b)に示すシミュレ
ーション結果は、h=100mm、a=1.0mm、中心
波長λ0 =850nm、発光帯域半値全幅Δλ=22n
m、コヒーレンス長lc (0.44×λ0 2/Δλ)=14
μm、センサ素子長=8mmを想定して行った。
Here, the simulation results shown in FIGS. 17A and 17B are as follows: h = 100 mm, a = 1.0 mm, center wavelength λ 0 = 850 nm, full width at half maximum of emission band Δλ = 22n
m, coherence length l c (0.44 × λ 0 2 / Δλ) = 14
.mu.m and sensor element length = 8 mm were assumed.

【0117】なお、図中に示すコヒーレンス長lc はセ
ンサ素子長と対比されるべきものではなくて、コヒーレ
ンス長lc で規定される干渉縞の持つ幅を示しているも
のに過ぎない。
The coherence length l c shown in the figure should not be compared with the sensor element length, but merely shows the width of the interference fringes defined by the coherence length l c .

【0118】このシミュレーション結果を見る限り、シ
ングルモードの光ファイバを使えないという結論になっ
てしまうが、そのようなことはない。
From the results of this simulation, it is concluded that a single mode optical fiber cannot be used, but this is not the case.

【0119】例えば、図18に示すシミュレーション結
果は、シングルモードの光ファイバを想定することで
「L1a=20μm、L1b=7μm」として、図8に示す
モデル式に基づいて行ったシミュレーション結果を示し
ているが、この場合には、2(n1a1a−n2a2a)と
いう光路差因子に基づく干渉縞がヤングの干渉計に基づ
く中央干渉縞の持つ幅から外れることで、その干渉縞の
移動を検出することができる。
For example, the simulation result shown in FIG. 18 is set as “L 1a = 20 μm, L 1b = 7 μm” by assuming a single mode optical fiber, and the simulation result obtained based on the model formula shown in FIG. 8 is used. In this case, the interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) deviate from the width of the central interference fringe based on Young's interferometer, and the interference The movement of stripes can be detected.

【0120】ここで、この図18のシミュレーション結
果は、L1a ,2a以外の条件については、図17(a)
(b)に示すシミュレーション結果と同じである。
Here, the simulation result of FIG. 18 shows that under conditions other than L 1a and L 2a , FIG.
This is the same as the simulation result shown in (b).

【0121】この図18のシミュレーション結果から分
かるように、光ファイバとしては、マルチモードのもの
でなければならないということはなく、シングルモード
のものを用いることも可能である。
As can be seen from the simulation result of FIG. 18, the optical fiber does not have to be multimode, and a single mode fiber can be used.

【0122】次に、図1に示した本発明を構成する各構
成要素について詳細に説明する。
Next, each constituent element of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail.

【0123】(イ)光源1の構成 光源1は、低コヒーレント光を発光する白色光源であ
る。これは、高いコヒーレンシーの光を用いると、中央
干渉縞がなかなか減衰しないことで、その幅が大きくな
り、これにより、2(n1a1a−n2a2a)という光路
差因子に基づく干渉縞の位置や、2(n1b1b−n2b
2b)という光路差因子に基づく干渉縞の位置を正確に検
出することが不可能になるからである。
(A) Structure of Light Source 1 The light source 1 is a white light source that emits low coherent light. This is because when using light of high coherency, that the central interference fringe is not easily damped, its width is increased, thereby, 2 (n 1a L 1a -n 2a L 2a) interference fringes based on optical path difference factor of Position or 2 (n 1b L 1b −n 2b L
This is because it is impossible to accurately detect the position of the interference fringe based on the optical path difference factor 2b ).

【0124】図19ないし図22に、2(n1a1a−n
2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞の位置を具体
例にして、これを検証するために行ったシミュレーショ
ンの結果を図示する。
19 to 22, 2 (n 1a L 1a -n
2a L 2a ) is a specific example of the position of the interference fringe based on the optical path difference factor, and the result of the simulation performed to verify this is illustrated.

【0125】ここで、このシミュレーションは、図7中
に示すhを100mm、図7中に示すaを10mm、n
1aを空気の屈折率である1、n2aを空気の屈折率である
1、光源1の発光波長を850nm、L1a=50μm、
2a=150μm,200μm,250μmとし、
(イ)光源1の発光帯域半値全幅が0.44nmのときに
生成される干渉縞と、(ロ)光源1の発光帯域半値全幅
が2.2nmのときに生成される干渉縞と、(ハ)光源1
の発光帯域半値全幅が22nmのときに生成される干渉
縞と、(ニ)光源1の発光帯域半値全幅が44nmのと
きに生成される干渉縞とをシミュレーションすることで
行った。
In this simulation, h shown in FIG. 7 is 100 mm, a shown in FIG. 7 is 10 mm, and n is n.
1a is the refractive index of air 1, n 2a is the refractive index of air 1, the emission wavelength of the light source 1 is 850 nm, L 1a = 50 μm,
L 2a = 150 μm, 200 μm, 250 μm,
(A) The interference fringes generated when the full width at half maximum of the emission band of the light source 1 is 0.44 nm, and (b) the interference fringes generated when the full width at half maximum of the emission band of the light source 1 is 2.2 nm. ) Light source 1
The interference fringes generated when the emission band full width at half maximum of 22 nm was 22 nm, and the interference fringes generated when (d) the emission band full width at half maximum of the light source 1 was 44 nm were simulated.

【0126】図19に示すシミュレーション結果が光源
1の発光帯域半値全幅が0.44nmのときに生成される
干渉縞であり、図20に示すシミュレーション結果が光
源1の発光帯域半値全幅が2.2nmのときに生成される
干渉縞であり、図21に示すシミュレーション結果が光
源1の発光帯域半値全幅が22nmのときに生成される
干渉縞であり、図22に示すシミュレーション結果が光
源1の発光帯域半値全幅が44nmのときに生成される
干渉縞である。
The simulation result shown in FIG. 19 is the interference fringes generated when the full width at half maximum of the emission band of the light source 1 is 0.44 nm, and the simulation result shown in FIG. 20 is at the full width at half maximum of the emission band of the light source 1 of 2.2 nm. 21 is an interference fringe generated when the full width at half maximum of the light emission band of the light source 1 is 22 nm, and the simulation result shown in FIG. It is an interference fringe generated when the full width at half maximum is 44 nm.

【0127】ここで、光源1のコヒーレンス長lc は、
発光波長λ0 と発光帯域半値全幅Δλとから、 lc =0.44×(λ0 2/Δλ) により求められるので、図19に示すシミュレーション
結果のコヒーレンス長l c は722μm、図20に示す
シミュレーション結果のコヒーレンス長lc は144μ
m、図21に示すシミュレーション結果のコヒーレンス
長lc は14μm、図22に示すシミュレーション結果
のコヒーレンス長lc は7μmとなる。
Here, the coherence length l of the light source 1cIs
Emission wavelength λ0From the emission band full width at half maximum Δλ, lc= 0.44 x (λ0 2/ Δλ) As shown in FIG. 19, the simulation shown in FIG.
Resulting coherence length l cIs 722 μm, as shown in FIG.
Simulation result coherence length lcIs 144μ
m, coherence of simulation results shown in FIG.
Long lcIs 14 μm, the simulation result shown in FIG.
Coherence length lcIs 7 μm.

【0128】このシミュレーション結果から、発光帯域
半値全幅が22nm程度の低いコヒーレンシーの光を発
光する光源1を用意すれば、2(n1a1a−n2a2a
という光路差因子に基づく干渉縞の位置を検出すること
が可能になることが検証できた。したがって、2(n1b
1b−n2b2b)という光路差因子に基づく干渉縞の位
置を検出することが可能になることが検証できた。
From this simulation result, if the light source 1 that emits light with low coherency having a full width at half maximum of emission band of about 22 nm is prepared, 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a )
It has been verified that it is possible to detect the position of the interference fringe based on the optical path difference factor. Therefore, 2 (n 1b
It was verified that it is possible to detect the position of the interference fringe based on the optical path difference factor of L 1b −n 2b L 2b ).

【0129】すなわち、コヒーレンス長lc が大きくな
ると、コヒーレンス長lc で規定される幅を持つ中央干
渉縞の幅が大きくなることで、2(n1a1a−n
2a2a)という光路差因子に基づく干渉縞が中央干渉縞
の内部に埋もれてしまうことになって、その干渉縞の位
置を検出することが不可能になるので、低いコヒーレン
シーの光を発光する光源1を用いる必要がある。
That is, as the coherence length l c increases, the width of the central interference fringes having the width defined by the coherence length l c increases, so that 2 (n 1a L 1a −n
The interference fringes based on the optical path difference factor of 2a L 2a ) are buried inside the central interference fringes, and it becomes impossible to detect the position of the interference fringes, so light of low coherency is emitted. It is necessary to use the light source 1.

【0130】このような低いコヒーレンシーの発光を実
現するために、図23に示すように、発光波長の異なる
複数の光源1を用意して、それを光分波結合器4aに伝
送するという構成を採ってもよい。
In order to realize such low coherency light emission, as shown in FIG. 23, a plurality of light sources 1 having different emission wavelengths are prepared and transmitted to the optical demultiplexing coupler 4a. May be taken.

【0131】(ロ)第1のセンサ対100/第2のセン
サ対200の構成 第1のセンサ対100を構成する第1の圧力温度センサ
100aとして、単一構成のものを用いる他に、同一構
造を持つ複数のものを光ファイバを使って並列接続する
ことで構成されるものを用いるようにしてもよい。
(B) Configuration of the first sensor pair 100 / second sensor pair 200 The first pressure / temperature sensor 100a constituting the first sensor pair 100 is of the same configuration except that a single pressure / temperature sensor 100a is used. You may make it use what is comprised by connecting in parallel a some thing with a structure using an optical fiber.

【0132】第1の圧力温度センサ100aとして、こ
のような複数並列接続構成のものを用いると、それぞれ
のセンサが入力光に対して同一の2n1a1aという光路
差を発生することで、光学的に平均値を算出しているこ
とになり、第1の測定点で発生する圧力を高精度に検出
できるようになる。
If such a plurality of parallel-connected structures are used as the first pressure / temperature sensor 100a, each sensor produces the same optical path difference of 2n 1a L 1a with respect to the input light. Since the average value is calculated, the pressure generated at the first measurement point can be detected with high accuracy.

【0133】また、第1のセンサ対100を構成する第
1の温度センサ100bとして、単一構成のものを用い
る他に、同一構造を持つ複数のものを光ファイバを使っ
て並列接続することで構成されるものを用いるようにし
てもよい。
Further, as the first temperature sensor 100b constituting the first sensor pair 100, a single temperature sensor having a single structure may be used, or a plurality of sensors having the same structure may be connected in parallel using an optical fiber. You may make it use what is comprised.

【0134】第1の温度センサ100bとして、このよ
うな複数並列接続構成のものを用いると、それぞれのセ
ンサが入力光に対して同一の2n1b1bという光路差を
発生することで、光学的に平均値を算出していることに
なり、第1の測定点における温度を高精度に検出できる
ようになる。
When such a plurality of parallel-connected configurations are used as the first temperature sensor 100b, each sensor produces the same optical path difference of 2n 1b L 1b with respect to the input light, and thus the optical temperature difference is increased. Since the average value has been calculated, the temperature at the first measurement point can be detected with high accuracy.

【0135】一方、第2のセンサ対200を構成する第
2の圧力温度センサ200aとして、単一構成のものを
用いる他に、同一構造を持つ複数のものを光ファイバを
使って並列接続することで構成されるものを用いるよう
にしてもよい。
On the other hand, as the second pressure / temperature sensor 200a constituting the second sensor pair 200, one having a single structure is used, and a plurality of those having the same structure are connected in parallel using an optical fiber. You may make it use what is comprised.

【0136】第2の圧力温度センサ200aとして、こ
のような複数並列接続構成のものを用いると、それぞれ
のセンサが入力光に対して同一の2n2a2aという光路
差を発生することで、光学的に平均値を算出しているこ
とになり、第2の測定点で発生する圧力を高精度に検出
できるようになる。
When such a plurality of parallel-connected structures is used as the second pressure / temperature sensor 200a, each sensor produces the same optical path difference of 2n 2a L 2a with respect to the input light. Since the average value is calculated, the pressure generated at the second measurement point can be detected with high accuracy.

【0137】また、第2のセンサ対200を構成する第
2の温度センサ200bとして、単一構成のものを用い
る他に、同一構造を持つ複数のものを光ファイバを使っ
て並列接続することで構成されるものを用いるようにし
てもよい。
Further, as the second temperature sensor 200b forming the second sensor pair 200, in addition to using a single temperature sensor, a plurality of sensors having the same structure are connected in parallel by using an optical fiber. You may make it use what is comprised.

【0138】第2の温度センサ200bとして、このよ
うな複数並列接続構成のものを用いると、それぞれのセ
ンサが入力光に対して同一の2n2b2bという光路差を
発生することで、光学的に平均値を算出していることに
なり、第2の測定点における温度を高精度に検出できる
ようになる。
When such a plurality of parallel-connected structures is used as the second temperature sensor 200b, each sensor produces the same optical path difference of 2n 2b L 2b with respect to the input light, which results in an optical Since the average value is calculated, the temperature at the second measurement point can be detected with high accuracy.

【0139】(ハ)ヤングの干渉計の構成 図1に示す実施形態例では、光分波結合器7を使って、
第2のセンサ対200から逆伝送される光を光ファイバ
8aと光ファイバ8bとに分波することで、ヤングの干
渉計を構成している。
(C) Structure of Young's Interferometer In the embodiment shown in FIG. 1, the optical demultiplexer coupler 7 is used.
Young's interferometer is configured by demultiplexing the light reversely transmitted from the second sensor pair 200 into the optical fiber 8a and the optical fiber 8b.

【0140】ヤングの干渉計の構成方法としては、この
ような構成方法に限られるものではなくて、図24や図
25に示すような様々な構成方法を用いることが可能で
ある。
The method of constructing the Young's interferometer is not limited to such a construction method, and various construction methods as shown in FIGS. 24 and 25 can be used.

【0141】図24に示すヤングの干渉計の構成方法で
は、光分波結合器7を介して光ファイバ6に接続される
光ファイバ8a,8bに代えて、光ファイバ6の前面
に、2つのスリット又はピンホールを持つ光遮蔽板12
を備えることで、ヤングの干渉計を構成している。
In the method of constructing Young's interferometer shown in FIG. 24, instead of the optical fibers 8a and 8b connected to the optical fiber 6 through the optical demultiplexing coupler 7, two optical fibers are provided on the front surface of the optical fiber 6. Light shield plate 12 with slits or pinholes
The Young's interferometer is configured by including.

【0142】また、図25に示すヤングの干渉計の構成
方法では、シングルモードの光ファイバ8a,8bに代
えて、2モードの光ファイバ13を接続することで、ヤ
ングの干渉計を構成している。
In the method of constructing the Young's interferometer shown in FIG. 25, the Young's interferometer is constructed by connecting the two-mode optical fiber 13 instead of the single-mode optical fibers 8a and 8b. There is.

【0143】ここで、図25中に示す14は光ファイバ
6と光ファイバ13とを接続するコネクタ、15a,1
5bは2モードの光ファイバ13から出射される光をラ
インイメージセンサ9に照射する全反射鏡である。
Here, 14 shown in FIG. 25 is a connector for connecting the optical fiber 6 and the optical fiber 13, and 15a, 1a.
Reference numeral 5b is a total reflection mirror that irradiates the line image sensor 9 with light emitted from the two-mode optical fiber 13.

【0144】(ニ)測定レンジの拡大を実現するヤング
の干渉計の構成 図1に示す実施形態例では、光分波結合器7を使って、
第2のセンサ対200から逆伝送される光を光ファイバ
8aと光ファイバ8bとに分波することで、ヤングの干
渉計を構成している。
(D) Configuration of Young's interferometer for expanding the measurement range In the embodiment shown in FIG. 1, the optical demultiplexer coupler 7 is used.
Young's interferometer is configured by demultiplexing the light reversely transmitted from the second sensor pair 200 into the optical fiber 8a and the optical fiber 8b.

【0145】この場合、光ファイバ8a,8bの先端同
士の間の距離(図7中に示す2a)により、干渉縞の位
置が変化することになる。図9に示したシミュレーショ
ン結果は、a=10mmとして行ったシミュレーション
の結果である。
In this case, the position of the interference fringes changes depending on the distance (2a shown in FIG. 7) between the tips of the optical fibers 8a and 8b. The simulation result shown in FIG. 9 is the result of the simulation performed with a = 10 mm.

【0146】図26に、a=20mmとし、その他の条
件については図9に示したシミュレーションと変えずに
行ったシミュレーションの結果を図示する。図中の上段
に示すものがa=20mmとして行ったシミュレーショ
ンの結果であり、下段に示すものがa=10mmとして
行ったシミュレーションの結果(図9に示したもの)で
ある。
FIG. 26 shows the result of a simulation performed with a = 20 mm and other conditions unchanged from the simulation shown in FIG. The upper part of the figure shows the result of the simulation performed with a = 20 mm, and the lower part shows the result of the simulation performed with a = 10 mm (the one shown in FIG. 9).

【0147】このシミュレーション結果から分かるよう
に、光ファイバ8a,8bの先端同士の間の距離を小さ
くすると、干渉縞位置の展開の広がりが大きくなること
が分かる。
As can be seen from the results of this simulation, when the distance between the tips of the optical fibers 8a and 8b is reduced, the spread of the spread of the interference fringe positions increases.

【0148】このことから、分かるように、測定する圧
力差が大きいときには、光ファイバ8a,8bの先端同
士の間の距離を大きくした方がよい。この距離を小さく
すると、測定する圧力差が大きいときに、ラインイメー
ジセンサ9の画素範囲を外れることが起こるからであ
る。一方、測定する圧力差が小さいときには、光ファイ
バ8a,8bの先端同士の間の距離を小さくした方がよ
い。この距離を小さくすると、分解能が上がるからであ
る。
As can be seen from this, when the pressure difference to be measured is large, it is better to increase the distance between the tips of the optical fibers 8a and 8b. This is because if the distance is reduced, the pixel range of the line image sensor 9 may deviate when the pressure difference to be measured is large. On the other hand, when the pressure difference to be measured is small, it is better to reduce the distance between the tips of the optical fibers 8a and 8b. This is because if this distance is made small, the resolution will be improved.

【0149】そこで、図27に示すように、光ファイバ
8aを起点として、入力される光を2つに分波する光フ
ァイバの1つ又は複数段の階層構造により構成されると
ともに、光ファイバ8bを起点として、入力される光を
2つに分波する光ファイバの1つ又は複数段の階層構造
により構成されて、ラインイメージセンサ9(1つで構
成されることもあるし、複数で構成されることもある)
に光を出射する最終段の光ファイバの出射間隔がそれぞ
れ異なるものとなるものを用いることで、測定レンジの
拡大を図る構成を採ることが好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 27, the optical fiber 8a is used as a starting point, and the optical fiber 8b is constructed by a hierarchical structure of one or a plurality of stages of optical fibers that split the input light into two. From the starting point, the line image sensor 9 (may be composed of one or may be composed of a plurality. May be done)
It is preferable to adopt a configuration in which the measurement range is expanded by using the optical fibers in the final stage which emit light to have different emission intervals.

【0150】この構成を用いる場合には、演算装置10
は、例えば、最初に、最も差圧測定レンジの大きなもの
で差圧を測定し、次に、その測定した差圧から、ライン
イメージセンサ9の画素範囲に入る差圧測定レンジの内
で、最も分解能の高い差圧測定レンジを選択して、それ
を使って差圧を再測定することで、最終的な差圧を測定
するように処理することになる。
When this structure is used, the arithmetic unit 10
For example, first, the differential pressure is measured with the one having the largest differential pressure measurement range, and then, from the measured differential pressure, the most differential pressure measurement range within the pixel range of the line image sensor 9 is measured. By selecting a differential pressure measurement range with high resolution and using it to measure the differential pressure again, processing is performed so as to measure the final differential pressure.

【0151】(ホ)装置の小型化を実現する構成 図1に示す実施形態例を実装する装置の小型化を実現す
るには、図28に示すように、光ファイバ2/光分波結
合器4a/光ファイバ5/光分波結合器4b/光ファイ
バ6/光分波結合器7/光ファイバ8a/光ファイバ8
bを、1つのプラットホームに集積化する構成を採るこ
とが好ましい。
(E) Configuration for Realizing Miniaturization of Device To realize miniaturization of the device for implementing the embodiment shown in FIG. 1, as shown in FIG. 28, an optical fiber 2 / optical demultiplexing coupler is used. 4a / optical fiber 5 / optical demultiplexing coupler 4b / optical fiber 6 / optical demultiplexing coupler 7 / optical fiber 8a / optical fiber 8
It is preferable to adopt a configuration in which b is integrated on one platform.

【0152】更に、図27に示す測定レンジの拡大を実
現する構成を用いる場合にも、図29に示すように、1
つのプラットホームに集積化する構成を採ることが好ま
しい。
Further, even when the configuration for expanding the measurement range shown in FIG. 27 is used, as shown in FIG.
It is preferable to adopt a configuration integrated on one platform.

【0153】ここで、第1のセンサ対100に接続され
る光ファイバ3aや、第2のセンサ対200に接続され
る光ファイバ3bについても、可能な範囲で、そのプラ
ットホームに集積化することが好ましい。
Here, the optical fiber 3a connected to the first sensor pair 100 and the optical fiber 3b connected to the second sensor pair 200 can be integrated on the platform to the extent possible. preferable.

【0154】図1に示す実施形態例では、第1のセンサ
対100として、第1の圧力温度センサ100aと第1
の温度センサ100bとが光ファイバで並列接続される
ものを用い、第2のセンサ対200として、第2の圧力
温度センサ200aと第2の温度センサ200bとが光
ファイバで並列接続されるものを用いるという構成を採
ったが、図30に示すように、第1のセンサ対100と
して、第1の圧力温度センサ100aと第1の温度セン
サ100bとが光ファイバで直列接続されるものを用
い、第2のセンサ対200として、第2の圧力温度セン
サ200aと第2の温度センサ200bとが光ファイバ
で直列接続されるものを用いるという構成を採ることも
可能である。
In the embodiment shown in FIG. 1, a first pressure-temperature sensor 100a and a first pressure-temperature sensor 100a are used as the first sensor pair 100.
Of the second sensor pair 200, in which the second pressure temperature sensor 200a and the second temperature sensor 200b are connected in parallel by an optical fiber. Although the configuration of using is adopted, as shown in FIG. 30, as the first sensor pair 100, one in which a first pressure temperature sensor 100a and a first temperature sensor 100b are connected in series by an optical fiber is used, It is also possible to adopt a configuration in which the second pressure / temperature sensor 200a and the second temperature sensor 200b are connected in series by an optical fiber as the second sensor pair 200.

【0155】この構成を採る場合には、その直列接続を
実現するために、第1の圧力温度センサ100a(第1
の温度センサ100b)が前段となる場合には、それが
持つ全反射鏡101a(全反射鏡101b)を半透過鏡
に置き換えたものを使用するとともに、第2の圧力温度
センサ200a(第2の温度センサ200b)が前段と
なる場合には、それが持つ全反射鏡201a(全反射鏡
201b)を半透過鏡に置き換えたものを使用すること
になる。
In the case of adopting this structure, in order to realize the series connection, the first pressure / temperature sensor 100a (first
In the case where the temperature sensor 100b) of 1) is in the former stage, the one in which the total reflection mirror 101a (total reflection mirror 101b) of the temperature sensor 100b) is replaced with a semitransparent mirror is used, and the second pressure temperature sensor 200a (second In the case where the temperature sensor 200b) is provided in the front stage, a total reflection mirror 201a (total reflection mirror 201b) of the temperature sensor 200b) is replaced with a semitransparent mirror.

【0156】この構成を採る場合にも、光学的な平均値
を算出することで測定精度の向上を図るために、第1の
圧力温度センサ100aや第2の圧力温度センサ200
aや第1の温度センサ100bや第2の温度センサ20
0bについて、同一構造を持つ複数のものを光ファイバ
を使って並列接続することで構成されるものを用いるよ
うにしてもよい。
Also in the case of adopting this configuration, in order to improve the measurement accuracy by calculating the optical average value, the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200 are used.
a, the first temperature sensor 100b, and the second temperature sensor 20
As for 0b, it is also possible to use a device configured by connecting a plurality of devices having the same structure in parallel using an optical fiber.

【0157】次に、本発明の他の実施形態例について説
明する。図31に本発明の他の実施形態例を図示する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 31 illustrates another embodiment of the present invention.

【0158】図1に示した実施形態例では測定点が2か
所であったが、この実施形態例では測定点が5か所とな
っている。
Although there are two measurement points in the embodiment shown in FIG. 1, there are five measurement points in this embodiment.

【0159】これに合わせて、図31の実施形態例は、
第1のセンサ対100及び第2のセンサ対200に加え
て、第3の測定点に設置される第3のセンサ対300
と、第4の測定点に設置される第4のセンサ対400
と、第5の測定点に設置される第5のセンサ対500と
を備える構成を採る。
In accordance with this, the embodiment shown in FIG.
In addition to the first sensor pair 100 and the second sensor pair 200, a third sensor pair 300 installed at a third measurement point
And a fourth sensor pair 400 installed at the fourth measurement point
And a fifth sensor pair 500 installed at the fifth measurement point.

【0160】この第3のセンサ対300は、第1のセン
サ対100と同一構造を有して、入力光に対して、圧力
及び温度に反応して、2n3a3aという光路差を発生さ
せるとともに、温度のみに反応して、2n3b3bという
光路差を発生させる。
The third sensor pair 300 has the same structure as that of the first sensor pair 100, and produces an optical path difference of 2n 3a L 3a in response to input light in response to pressure and temperature. At the same time, it reacts only with temperature to generate an optical path difference of 2n 3b L 3b .

【0161】一方、第4のセンサ対400は、第1のセ
ンサ対100と同一構造を有して、入力光に対して、圧
力及び温度に反応して、2n4a4aという光路差を発生
させるとともに、温度のみに反応して、2n4b4bとい
う光路差を発生させる。
On the other hand, the fourth sensor pair 400 has the same structure as the first sensor pair 100, and produces an optical path difference of 2n 4a L 4a in response to pressure and temperature with respect to input light. At the same time, it reacts only with temperature to generate an optical path difference of 2n 4b L 4b .

【0162】一方、第5のセンサ対500は、第1のセ
ンサ対100と同一構造を有して、入力光に対して、圧
力及び温度に反応して、2n5a5aという光路差を発生
させるとともに、温度のみに反応して、2n5b5bとい
う光路差を発生させる。
On the other hand, the fifth sensor pair 500 has the same structure as the first sensor pair 100, and produces an optical path difference of 2n 5a L 5a in response to pressure and temperature with respect to input light. At the same time, it reacts only with temperature to generate an optical path difference of 2n 5b L 5b .

【0163】そして、第3のセンサ対300/第4のセ
ンサ対400/第5のセンサ対500を用意することに
合わせて、図1に示した構成に加えて、光分波結合器4
bの分波する光を取り出すシングルモードの光ファイバ
5αと、第3のセンサ対300に対応付けて設けられ
て、光ファイバ5αの取り出す光を第3のセンサ対30
0に伝送するシングルモードの光ファイバ3cと、光フ
ァイバ3cを伝送してくる光を2つに分波して第3のセ
ンサ対300に入力する光分波結合器50cと、光ファ
イバ5αと光ファイバ3cとを結合するとともに、光フ
ァイバ3cを逆伝送してくる光を分波する光分波結合器
4cと、光分波結合器4cの分波する光を取り出すシン
グルモードの光ファイバ5βと、第4のセンサ対400
に対応付けて設けられて、光ファイバ5βの取り出す光
を第4のセンサ対400に伝送するシングルモードの光
ファイバ3dと、光ファイバ3dを伝送してくる光を2
つに分波して第4のセンサ対400に入力する光分波結
合器50dと、光ファイバ5βと光ファイバ3dとを結
合するとともに、光ファイバ3dを逆伝送してくる光を
分波する光分波結合器4dと、光分波結合器4dの分波
する光を取り出すシングルモードの光ファイバ5γと、
第5のセンサ対500に対応付けて設けられて、光ファ
イバ5γの取り出す光を第5のセンサ対500に伝送す
るシングルモードの光ファイバ3eと、光ファイバ3e
を伝送してくる光を2つに分波して第5のセンサ対50
0に入力する光分波結合器50eと、光ファイバ5γと
光ファイバ3eとを結合するとともに、光ファイバ3e
を逆伝送してくる光を分波する光分波結合器4eとを備
えるとともに、図1に示した光ファイバ6が、その光分
波結合器4eの分波する光を取り出して、光分波結合器
7に伝送するという構成を採る。
In addition to preparing the third sensor pair 300 / fourth sensor pair 400 / fifth sensor pair 500, in addition to the configuration shown in FIG.
The single mode optical fiber 5α for extracting the demultiplexed light of b and the third sensor pair 300 are provided so as to correspond to each other, and the light extracted by the optical fiber 5α is provided for the third sensor pair 30.
A single-mode optical fiber 3c for transmitting to 0, an optical demultiplexing coupler 50c for demultiplexing the light transmitted through the optical fiber 3c into two and inputting to the third sensor pair 300, and an optical fiber 5α. An optical demultiplexing coupler 4c that couples the optical fiber 3c and demultiplexes the light that is reversely transmitted through the optical fiber 3c, and a single-mode optical fiber 5β that extracts the demultiplexed light of the optical demultiplexing coupler 4c. And the fourth sensor pair 400
The single mode optical fiber 3d for transmitting the light extracted from the optical fiber 5β to the fourth sensor pair 400 and the light transmitted through the optical fiber 3d are
The optical demultiplexing coupler 50d that splits the light into two and inputs it to the fourth sensor pair 400 is coupled with the optical fiber 5β and the optical fiber 3d, and the light that is reversely transmitted through the optical fiber 3d is demultiplexed. An optical demultiplexing coupler 4d, a single mode optical fiber 5γ for extracting the light demultiplexed by the optical demultiplexing coupler 4d,
A single-mode optical fiber 3e, which is provided in association with the fifth sensor pair 500 and transmits the light extracted by the optical fiber 5γ to the fifth sensor pair 500, and the optical fiber 3e.
The fifth sensor pair 50 is obtained by demultiplexing the transmitted light into two.
The optical demultiplexing coupler 50e input to 0, the optical fiber 5γ and the optical fiber 3e are coupled to each other, and the optical fiber 3e
And an optical demultiplexing coupler 4e that demultiplexes the light that is reversely transmitted, and the optical fiber 6 shown in FIG. 1 extracts the demultiplexed light of the optical demultiplexing coupler 4e and The configuration of transmitting to the wave combiner 7 is adopted.

【0164】この構成に従って、ラインイメージセンサ
9上には、2(n1a1a−n2a2a)という光路差因子
に基づく干渉縞や、2(n1a1a−n3a3a)という光
路差因子に基づく干渉縞というように、任意の2つの測
定点の圧力差に対応付けられる干渉縞位置を持つ干渉縞
が生成されることになる。
According to this configuration, on the line image sensor 9, interference fringes based on the optical path difference factor of 2 (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) and 2 (n 1a L 1a −n 3a L 3a ) are displayed. An interference fringe having an interference fringe position associated with the pressure difference between any two measurement points, such as an interference fringe based on the optical path difference factor, is generated.

【0165】これから、この実施形態例の本発明を用い
ることで、図32に示すように、複数の測定点の差圧を
単一構成のセンサで一度に測定することが可能になる。
As described above, by using the present invention of this embodiment, it becomes possible to measure the differential pressures at a plurality of measuring points at once with a sensor having a single structure, as shown in FIG.

【0166】なお、干渉縞の位置は、圧力差(光路差)
の小さいものほど中央干渉縞に近い位置に生成されるこ
とになるので、干渉縞の出現順序が変動する可能性があ
るが、通常の測定対象では、圧力差の順番が変わるよう
なことは起こらないので、本発明によるこのような複数
の測定点の差圧測定が可能になる。
The position of the interference fringes depends on the pressure difference (optical path difference).
Since the smaller the value, the closer the fringes are to the central fringe, the order of appearance of the fringes may change.However, in the case of normal measurement targets, the order of pressure differences may not change. Since it does not exist, the differential pressure measurement of such a plurality of measurement points according to the present invention becomes possible.

【0167】ここで、図31の実施形態例の構成を用い
る場合にあっても、光ファイバとして、シングルモード
のものを用いることに限られる必要はなく、マルチモー
ドのものを用いることも可能である。
Here, even when the configuration of the embodiment shown in FIG. 31 is used, it is not necessary to limit the use of a single mode optical fiber to the optical fiber, and it is also possible to use a multimode optical fiber. is there.

【0168】また、図31の実施形態例の構成を用いる
場合にあっても、2つの測定点の圧力差がないときに発
生する干渉縞が中央干渉縞と一致しないようになる、図
12に示すような干渉縞を発生させるセンサを用いるこ
とができることは言うまでもない。
Even when the configuration of the embodiment of FIG. 31 is used, the interference fringes generated when there is no pressure difference between the two measurement points will not coincide with the central interference fringe. It goes without saying that a sensor that produces interference fringes as shown can be used.

【0169】以上に説明した実施形態例では、圧力に応
答して全反射鏡101aなどが動くことで入力光に与え
る光路差を変化させる機能を持つ第1の圧力温度センサ
100aなどを用いることで、圧力差を測定するように
している。
In the embodiment described above, the first pressure temperature sensor 100a having the function of changing the optical path difference given to the input light by moving the total reflection mirror 101a in response to the pressure is used. , The pressure difference is measured.

【0170】全反射鏡101aなどが磁界強度に応答し
て動けば、本発明を用いることで磁界強度差を測定でき
るようになるし、全反射鏡101aなどが電界強度に応
答して動けば、本発明を用いることで電界強度差を測定
できるようになる。このように、本発明は、その適用が
圧力差の測定に限られるものではない。
If the total reflection mirror 101a or the like moves in response to the magnetic field strength, the magnetic field strength difference can be measured by using the present invention. If the total reflection mirror 101a or the like moves in response to the electric field strength, By using the present invention, the difference in electric field strength can be measured. Thus, the invention is not limited in its application to measuring pressure differentials.

【0171】一方、本発明では、全反射鏡101aなど
が動かなくても、全反射鏡101aなどと半透過鏡10
2aなどとの間にある物質の屈折率が変化することで、
入力光に与える光路差を変化させる機能を持つセンサを
用いることもできる。
On the other hand, in the present invention, even if the total reflection mirror 101a or the like does not move, the total reflection mirror 101a and the semi-transmission mirror 10 are not changed.
By changing the refractive index of the substance between 2a, etc.,
A sensor having a function of changing the optical path difference given to the input light can also be used.

【0172】例えば、高分子ポリマーによっては、図3
3に示すように、温度によって屈折率を変化させるもの
がある。全反射鏡101aなどと半透過鏡102aなど
との間に、このような特性を持つ高分子ポリマーを置い
ておけば、温度差を測定することができるようになる。
For example, depending on the type of high-molecular weight polymer, FIG.
As shown in FIG. 3, there is one in which the refractive index is changed depending on the temperature. If a polymer having such characteristics is placed between the total reflection mirror 101a and the semi-transmission mirror 102a, the temperature difference can be measured.

【0173】一般に、物質は、温度が変化したり、圧力
が変化したり、濃度が変化したり、磁界が変化したり、
電界が変化したりすると、その屈折率や長さが変化し、
これにより、通過する光の位相差を変化させる。
In general, a substance changes in temperature, changes in pressure, changes in concentration, changes in magnetic field,
When the electric field changes, its refractive index and length change,
As a result, the phase difference of passing light is changed.

【0174】これから、そのような外部要因に敏感に反
応して屈折率や長さを変化させる物質を、全反射鏡10
1aなどと半透過鏡102aなどとの間に置くことで、
全反射鏡101aなどが動かなくても、本発明を用いる
ことで、圧力差などを測定することが可能である。
From now on, a substance which is sensitive to such an external factor and changes the refractive index and the length is used.
By placing it between 1a etc. and the semi-transparent mirror 102a etc.,
Even if the total reflection mirror 101a or the like does not move, the pressure difference or the like can be measured by using the present invention.

【0175】更に、このような外部要因に敏感に反応し
て屈折率や長さを変化させる物質を用いる場合には、図
1に示したような第1の圧力温度センサ100aなどの
ような反射型のセンサの代わりに、図34に示すよう
に、透明なガラス板を平行に配置して、その2つのガラ
ス板の間に、そのような外部要因に敏感に反応して屈折
率や長さを変化させる物質を置くことで入力光に光路長
の変化を与える透過型のセンサが用意されることもあ
る。
Further, in the case of using a substance which changes the refractive index and the length sensitively to such an external factor, reflection such as the first pressure temperature sensor 100a shown in FIG. 1 is used. As shown in FIG. 34, transparent glass plates are arranged in parallel in place of the type sensor, and the refractive index and the length are changed between the two glass plates in response to such external factors. In some cases, a transmissive sensor that provides a change in the optical path length to the input light by placing a substance that causes the transmission is prepared.

【0176】図35に、このような透過型のセンサを用
いるのに好適な本発明の一実施形態例を図示する。
FIG. 35 shows an embodiment of the present invention which is suitable for using such a transmission type sensor.

【0177】この実施形態例では、第1のセンサ対10
0として、第1の測定点における温度の影響を受けつ
つ、第1の測定点で発生する圧力に応じて光路長を変化
させる図34に示すような構造を持つ透過型の第1の圧
力温度センサ100aと、第1の測定点における温度の
みに応じて光路長を変化させる図34に示すような構造
を持つ透過型の第1の温度センサ100bと、それらの
センサをバイパスするシングルモードの光ファイバ62
aとの並列接続で構成されるものを用いるという構成を
採っている。
In this example embodiment, the first sensor pair 10
0 is a transmission type first pressure temperature having a structure as shown in FIG. 34 in which the optical path length is changed according to the pressure generated at the first measurement point while being influenced by the temperature at the first measurement point. A sensor 100a, a transmission-type first temperature sensor 100b having a structure as shown in FIG. 34 that changes the optical path length depending only on the temperature at the first measurement point, and a single-mode light that bypasses those sensors. Fiber 62
The configuration is such that one configured by parallel connection with a is used.

【0178】そして、第2のセンサ対200として、第
2の測定点における温度の影響を受けつつ、第2の測定
点で発生する圧力に応じて光路長を変化させる図34に
示すような構造を持つ透過型の第2の圧力温度センサ2
00aと、第2の測定点における温度のみに応じて光路
長を変化させる図34に示すような構造を持つ透過型の
第2の温度センサ200bと、それらのセンサをバイパ
スするシングルモードの光ファイバ62bとの並列接続
で構成されるものを用いるという構成を採っている。
Then, as the second sensor pair 200, a structure as shown in FIG. 34 is used in which the optical path length is changed according to the pressure generated at the second measurement point while being influenced by the temperature at the second measurement point. Second pressure-temperature sensor 2 having
00a, a transmission-type second temperature sensor 200b having a structure as shown in FIG. 34 that changes the optical path length depending only on the temperature at the second measurement point, and a single-mode optical fiber that bypasses these sensors. The configuration is such that one configured by parallel connection with 62b is used.

【0179】この場合には、第1の圧力温度センサ10
0aは、2つのガラス板の間の距離をL1aで表すなら
ば、入力光に対して、通過する際に、n1a1a( n1a
2つのガラス板の間にある物質の屈折率)という光路長
を与え、第1の温度センサ100bは、2つのガラス板
の間の距離をL1bで表すならば、入力光に対して、通過
する際に、n1b1b( n1bは2つのガラス板の間にある
物質の屈折率)という光路長を与える。
In this case, the first pressure / temperature sensor 10
0a is an optical path length of n 1a L 1a (n 1a is a refractive index of a substance between the two glass plates) when passing through, if the distance between the two glass plates is represented by L 1a. If the first temperature sensor 100b expresses the distance between the two glass plates as L 1b , then n 1b L 1b (n 1b is between the two glass plates) when passing through the input light. (Refractive index of material) gives the optical path length.

【0180】一方、第2の圧力温度センサ200aは、
2つのガラス板の間の距離をL2aで表すならば、入力光
に対して、通過する際に、n2a2a( n2aは2つのガラ
ス板の間にある物質の屈折率)という光路長を与え、第
2の温度センサ200bは、2つのガラス板の間の距離
をL2bで表すならば、入力光に対して、通過する際に、
2b2b( n2bは2つのガラス板の間にある物質の屈折
率)という光路長を与える。
On the other hand, the second pressure temperature sensor 200a is
If the distance between two glass plates is represented by L 2a , an optical path length of n 2a L 2a (n 2a is a refractive index of a substance between two glass plates) is given to the input light when passing through, If the second temperature sensor 200b expresses the distance between the two glass plates as L 2b , the second temperature sensor 200b receives the input light when passing through,
An optical path length of n 2b L 2b (n 2b is a refractive index of a substance between two glass plates) is given.

【0181】以下、説明の便宜上、「n1a=n2a」を想
定するとともに、第1の測定点と第2の測定点との間に
圧力差及び温度差がない場合に「L1a=L2a」となる第
1の圧力温度センサ100a及び第2の圧力温度センサ
200aを用いることを想定する。そして、説明の便宜
上、「n1b=n2b」を想定するとともに、第1の測定点
と第2の測定点との間に温度差がない場合に「L1b=L
2b」となる第1の温度センサ100b及び第2の温度セ
ンサ200bを用いることを想定する。
Hereinafter, for convenience of explanation, “n 1a = n 2a ” is assumed, and when there is no pressure difference or temperature difference between the first measurement point and the second measurement point, “L 1a = L It is assumed that the first pressure / temperature sensor 100a and the second pressure / temperature sensor 200a which are 2a ″ are used. Then, for convenience of explanation, “n 1b = n 2b ” is assumed, and when there is no temperature difference between the first measurement point and the second measurement point, “L 1b = L 2
It is assumed that the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b which are 2b "are used.

【0182】このように構成されるときにあって、第1
の測定点で発生する圧力及び温度と第2の測定点で発生
する圧力及び温度との間に圧力差及び温度差がない場合
には、「L1a=L2a」となり、第1の圧力温度センサ1
00aの持つ2つのガラス板の間にある物質と、第2の
圧力温度センサ200aの持つ2つのガラス板の間にあ
る物質とが同じであることで「n1a=n2a」となること
から、第1の圧力温度センサ100aにより与えられる
光路長n1a1aと、第2の圧力温度センサ200aによ
り与えられる光路長n2a2aとは一致することになる。
In the case of such a configuration, the first
When there is no pressure difference or temperature difference between the pressure and temperature generated at the measurement point of 1 and the pressure and temperature generated at the second measurement point, “L 1a = L 2a ” and the first pressure temperature Sensor 1
Since the substance between the two glass plates of 00a and the substance between the two glass plates of the second pressure / temperature sensor 200a are the same, “n 1a = n 2a ” is obtained. The optical path length n 1a L 1a given by the pressure temperature sensor 100a and the optical path length n 2a L 2a given by the second pressure temperature sensor 200a coincide.

【0183】これに対して、第1の測定点で発生する圧
力と、第2の測定点で発生する圧力との間に圧力差があ
る場合には、この2つの光路長に違いがでる。しかも、
この光路長は、温度の影響を受けることになる。
On the other hand, when there is a pressure difference between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point, the two optical path lengths differ. Moreover,
This optical path length will be affected by temperature.

【0184】一方、第1の測定点で発生する温度と第2
の測定点で発生する温度との間に温度差がない場合に
は、「L1b=L2b」となり、第1の温度センサ100b
の持つ2つのガラス板の間にある物質と、第2の温度セ
ンサ200bの持つ2つのガラス板の間にある物質とが
同じであることで「n1b=n2b」となることから、第1
の温度センサ100bにより与えられる光路長n1b1b
と、第2の温度センサ200bにより与えられる光路長
2b2bとは一致することになる。
On the other hand, the temperature generated at the first measurement point and the second
When there is no temperature difference between the temperatures generated by the measurement points, "L 1b = L 2b", and the first temperature sensor 100b
Since the substance between the two glass plates held by and the substance between the two glass plates held by the second temperature sensor 200b are the same, “n 1b = n 2b ” is obtained.
Optical path length n 1b L 1b given by the temperature sensor 100b of
And the optical path length n 2b L 2b given by the second temperature sensor 200b coincides.

【0185】これに対して、第1の測定点で発生する温
度と第2の測定点で発生する温度との間に温度差がある
場合には、この2つの光路長には違いがでる。
On the other hand, when there is a temperature difference between the temperature generated at the first measurement point and the temperature generated at the second measurement point, the two optical path lengths are different.

【0186】図35の実施形態例は、これらの光路差の
違いを検出することで、第1の測定点で発生する圧力と
第2の測定点で発生する圧力との差分値を、第1及び第
2の測定点における温度の影響を受けることなく測定す
るという構成を採るものである。
In the embodiment shown in FIG. 35, the difference between the pressure generated at the first measurement point and the pressure generated at the second measurement point is determined by detecting the difference in these optical path differences. And a configuration in which the measurement is performed without being affected by the temperature at the second measurement point.

【0187】これを実現するために、図32の実施形態
例では、低コヒーレント光を発光するLEDなどで構成
される光源1(いわゆる白色光源で構成される光源1)
と、光源1の発光する光を取り出して第1のセンサ対1
00に伝送するシングルモードの光ファイバ60aと、
光ファイバ60aを伝送する光を3つに分波して、第1
のセンサ対100に入力する光分波結合器61aと、第
1のセンサ対100の出力する3つの光を結合する光分
波結合器63aと、光分波結合器63aの結合する光を
第2のセンサ対200に伝送するシングルモードの光フ
ァイバ60bと、光ファイバ60bを伝送する光を3つ
に分波して、第2のセンサ対200に入力する光分波結
合器61bと、第2のセンサ対200の出力する3つの
光を結合する光分波結合器63bと、光分波結合器63
bの結合する光を取り出すシングルモードの光ファイバ
6と、光ファイバ6の取り出す光を2つに分波する光分
波結合器7と、光分波結合器7の分波する一方の光を取
り出すシングルモードの光ファイバ8aと、光分波結合
器7の分波するもう一方の光を取り出すシングルモード
の光ファイバ8bと、光ファイバ8a及び光ファイバ8
bから出射される光により生成される干渉縞を検出する
ラインイメージセンサ9と、ラインイメージセンサ9の
検出する干渉縞の縞位置から、第1の測定点で発生する
圧力と第2の測定点で発生する圧力との間に圧力差を算
出する演算装置10とを備える。
In order to realize this, in the embodiment shown in FIG. 32, the light source 1 composed of an LED or the like which emits low coherent light (the light source 1 composed of a so-called white light source).
And the light emitted from the light source 1 is taken out to obtain the first sensor pair 1
A single mode optical fiber 60a for transmitting to 00,
The light transmitted through the optical fiber 60a is demultiplexed into three, and the first
The optical demultiplexer coupler 61a input to the sensor pair 100, the optical demultiplexer coupler 63a that couples the three lights output from the first sensor pair 100, and the light that the optical demultiplexer coupler 63a couples to each other. A single mode optical fiber 60b that transmits to the second sensor pair 200, an optical demultiplexing coupler 61b that demultiplexes the light transmitted through the optical fiber 60b into three, and inputs to the second sensor pair 200; An optical demultiplexer coupler 63b for coupling the three lights output from the second sensor pair 200, and an optical demultiplexer coupler 63
The single mode optical fiber 6 for extracting the light to be coupled by b, the optical demultiplexing coupler 7 for demultiplexing the light extracted by the optical fiber 6 into two, and one of the demultiplexed light of the optical demultiplexing coupler 7 A single-mode optical fiber 8a to be taken out, a single-mode optical fiber 8b to take out the other light demultiplexed by the optical demultiplexing coupler 7, an optical fiber 8a and an optical fiber 8
From the line image sensor 9 that detects the interference fringes generated by the light emitted from b, and the fringe position of the interference fringes that the line image sensor 9 detects, the pressure generated at the first measurement point and the second measurement point And a calculation device 10 for calculating a pressure difference between the pressure and the pressure generated in.

【0188】この実施形態例に従う場合には、第1の圧
力温度センサ100aと第2の圧力温度センサ200a
との関係で説明するならば、第1の圧力温度センサ1
00aを透過してから、第2の圧力温度センサ200a
を透過する光の伝送パターンと、第1の圧力温度セン
サ100aをバイパスする光ファイバ62aを伝送して
から、第2の圧力温度センサ200aをバイパスする光
ファイバ62bを伝送する光の伝送パターンと、第1
の圧力温度センサ100aをバイパスする光ファイバ6
2aを伝送してから、第2の圧力温度センサ200aを
透過する光の伝送パターンと、第1の圧力温度センサ
100aを透過してから、第2の圧力温度センサ200
aをバイパスする光ファイバ62bを伝送する光の伝送
パターンという、4種類の光の伝送パターンが存在する
ことになる。
According to this embodiment, the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a are used.
The first pressure temperature sensor 1
After passing through 00a, the second pressure temperature sensor 200a
And a transmission pattern of light transmitted through the optical fiber 62a that bypasses the first pressure / temperature sensor 100a and then the optical fiber 62b that bypasses the second pressure / temperature sensor 200a, First
Optical fiber 6 bypassing the pressure temperature sensor 100a of
2a, the transmission pattern of the light transmitted through the second pressure temperature sensor 200a, and the second pressure temperature sensor 200a transmitted through the first pressure temperature sensor 100a.
There are four types of light transmission patterns, that is, a light transmission pattern for transmitting the optical fiber 62b that bypasses a.

【0189】光ファイバ62a,62bが与える光路長
は固定であることを考慮すると、の伝送パターンで伝
送されると、入力光にはn2a2aという光路長が与えら
れ、の伝送パターンで伝送されると、入力光にはn1a
1aという光路長が与えられ、これにより、ラインイメ
ージセンサ9に向けて出射される光の位相差の中に、位
相差=k×(n1a1a−n2a2a)という位相差が存在
することになる。
Considering that the optical path lengths given by the optical fibers 62a and 62b are fixed, when transmitted by the transmission pattern of, the optical path length of n 2a L 2a is given to the input light and transmitted by the transmission pattern of The input light is n 1a
An optical path length of L 1a is given, and thus, a phase difference of k × (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) is included in the phase difference of the light emitted toward the line image sensor 9. Will exist.

【0190】この(n1a1a−n2a2a)という光路差
因子は、第1の圧力温度センサ100aの置かれる第1
の測定点で発生する圧力と、第2の圧力温度センサ20
0aの置かれる第2の測定点で発生する圧力との差圧を
示しており、これから、この(n1a1a−n2a2a)と
いう光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検出すること
で、その差圧を測定することができる。
The optical path difference factor of (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) is the first path where the first pressure temperature sensor 100a is placed.
Of the pressure generated at the measurement point of the second pressure temperature sensor 20
Represents the differential pressure of the pressure and generated in the second measurement point to be placed with 0a, now, for detecting the amount of movement of the interference fringes based on optical path difference factor of the (n 1a L 1a -n 2a L 2a) Therefore, the differential pressure can be measured.

【0191】但し、第1の圧力温度センサ100aと第
2の圧力温度センサ200aとは温度の影響を受けるの
で、この(n1a1a−n2a2a)という光路差因子に基
づく干渉縞の移動量を検出して、それに基づいて差圧を
算出したのでは、温度の影響を受けた差圧測定になる。
However, since the first pressure temperature sensor 100a and the second pressure temperature sensor 200a are affected by the temperature, the interference fringes based on the optical path difference factor (n 1a L 1a −n 2a L 2a ) are generated. If the moving amount is detected and the differential pressure is calculated based on the moving amount, the differential pressure measurement affected by the temperature is performed.

【0192】一方、第1の温度センサ100bと第2の
温度センサ200bとの関係においても、第1の温度セ
ンサ100bを透過あるいはバイパスしてから、第2の
温度センサ200bを透過あるいはバイパスすること
で、上述したような4種類の光の伝送パターンが存在
し、これにより、位相差=k×(n1b1b−n2b2b
という位相差が存在することになる。
On the other hand, in the relationship between the first temperature sensor 100b and the second temperature sensor 200b, the first temperature sensor 100b may be transmitted or bypassed, and then the second temperature sensor 200b may be transmitted or bypassed. Then, there are four types of light transmission patterns as described above, and as a result, the phase difference = k × (n 1b L 1b −n 2b L 2b )
There will be a phase difference.

【0193】この(n1b1b−n2b2b)という光路差
因子は、第1の温度センサ100bの置かれる第1の測
定点における温度と、第2の温度センサ200bの置か
れる第2の測定点における温度との温度差を示してお
り、これから、この(n1b1b−n2b2b)という光路
差因子に基づく干渉縞の移動量を検出することで、その
温度差を測定することができる。
The optical path difference factor of (n 1b L 1b −n 2b L 2b ) is the temperature at the first measurement point where the first temperature sensor 100b is placed and the second temperature sensor 200b where the second temperature sensor 200b is placed. Shows the temperature difference from the temperature at the measurement point, and the temperature difference is measured by detecting the movement amount of the interference fringe based on the optical path difference factor (n 1b L 1b −n 2b L 2b ). can do.

【0194】したがって、図35の実施形態例でも、
(n1a1a−n2a2a)という光路差因子に基づく干渉
縞の移動量を検出するとともに、(n1b1b−n
2b2b)という光路差因子に基づく干渉縞の移動量を検
出して、それらに基づいて、温度の影響を受けない形
で、第1の測定点で発生する圧力と第2の測定点で発生
する圧力との差圧を測定できるようになる。
Therefore, even in the embodiment of FIG. 35,
While detecting the movement amount of the interference fringes based on the optical path difference factor of (n 1a L 1a −n 2a L 2a ), (n 1b L 1b −n
2b L 2b ). The amount of movement of the interference fringes based on the optical path difference factor is detected, and based on them, the pressure generated at the first measurement point and the second measurement point are measured without being affected by temperature. It becomes possible to measure the pressure difference with the generated pressure.

【0195】ここで、図35の実施形態例の構成を用い
る場合にあっても、光ファイバとして、シングルモード
のものを用いることに限られる必要はなく、マルチモー
ドのものを用いることも可能である。
Here, even in the case of using the configuration of the embodiment shown in FIG. 35, it is not necessary to limit the use of the single mode optical fiber to the optical fiber, and it is also possible to use the multimode optical fiber. is there.

【0196】また、図35の実施形態例の構成を用いる
場合にあっても、2つの測定点の圧力差がないときに発
生する干渉縞が中央干渉縞と一致しないようになる、図
12に示すような干渉縞を発生させるセンサを用いるこ
とができることは言うまでもない。
Even when the configuration of the embodiment of FIG. 35 is used, the interference fringes generated when there is no pressure difference between the two measurement points will not coincide with the central interference fringe. It goes without saying that a sensor that produces interference fringes as shown can be used.

【0197】また、図35の実施形態例の構成を採る場
合にも、光学的な平均値を算出することで測定精度の向
上を図るために、第1の圧力温度センサ100aや第2
の圧力温度センサ200aや第1の温度センサ100b
や第2の温度センサ200bについて、同一構造を持つ
複数のものを光ファイバを使って並列接続することで構
成されるものを用いるようにしてもよい。
Also in the case of adopting the configuration of the embodiment shown in FIG. 35, in order to improve the measurement accuracy by calculating the optical average value, the first pressure / temperature sensor 100a and the second pressure / temperature sensor 100a are used.
Pressure temperature sensor 200a and first temperature sensor 100b
Alternatively, the second temperature sensor 200b may be configured by connecting a plurality of second sensors having the same structure in parallel using an optical fiber.

【0198】また、図35の実施形態例では、測定点が
2か所であったが、測定点が3か所以上である場合に
は、センサ対を直列的に接続する形態で光ファイバ及び
光分波結合器を備えることになる。
Further, in the embodiment of FIG. 35, the number of measurement points is two, but when the number of measurement points is three or more, an optical fiber and a sensor pair are connected in series. An optical demultiplexer coupler will be provided.

【0199】また、図35の実施形態例の実現にあたっ
ても、図27に示したように、光ファイバ8aを起点と
して、入力される光を2つに分波する光ファイバの1つ
又は複数段の階層構造により構成されるとともに、光フ
ァイバ8bを起点として、入力される光を2つに分波す
る光ファイバの1つ又は複数段の階層構造により構成さ
れて、ラインイメージセンサ9(1つで構成されること
もあるし、複数で構成されることもある)に光を出射す
る最終段の光ファイバの出射間隔がそれぞれ異なるもの
となるものを用いることで、測定レンジの拡大を図る構
成を採ることが好ましい。
Further, also in realizing the embodiment shown in FIG. 35, as shown in FIG. 27, one or a plurality of stages of optical fibers for splitting the input light into two from the optical fiber 8a as a starting point. Of the optical fiber 8b as a starting point, the optical fiber 8b is used as a starting point, and the optical fiber 8b is divided into two. The optical fiber in the final stage that emits light has different emission intervals, and the measurement range is expanded. Is preferred.

【0200】そして、図35の実施形態例の実現にあた
っても、小型化を実現するために、図28に示したよう
に、可能な限りの光ファイバや光分波結合器を、1つの
プラットホームに集積化するという構成を採ることが好
ましい。
Also in realizing the embodiment shown in FIG. 35, in order to achieve miniaturization, as shown in FIG. 28, as many optical fibers and optical demultiplexing couplers as possible are combined into one platform. It is preferable to adopt a configuration of integration.

【0201】[0201]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、距離
的に離れた位置で測定される物理量の差分値を測定する
にあたって、導圧管やリモートシールなどの代わりに光
ファイバを用いて、光干渉を使ってその差分値を測定す
るという構成を採るとともに、そのときに、非測定対象
の物理量の影響をキャンセルする形で物理量の差分値を
測定するという構成を採ることから、距離的に離れた位
置で発生する物理量の差分値を周囲環境などに影響され
ずに正確に測定できるようになるとともに、非測定対象
の物理量に影響されずに正確に測定できるようになる。
As described above, in the present invention, an optical fiber is used in place of a pressure guide tube, a remote seal, or the like when measuring a difference value of physical quantities measured at positions distant from each other. In addition to adopting a configuration in which the difference value is measured using interference, at the same time, a configuration is adopted in which the difference value of the physical quantity is measured in a form that cancels the influence of the physical quantity that is not the measurement target. It becomes possible to accurately measure the difference value of the physical quantity generated at a different position without being affected by the surrounding environment and the like, and also to accurately measure the physical quantity of the non-measurement target physical quantity.

【0202】すなわち、光ファイバ中を伝送する全ての
光波は同じ位相変動を受けることで、外乱による干渉は
キャンセルし合うことになるので、本発明によれば、距
離的に離れた位置で発生する物理量の差分値を周囲環境
などに影響されずに正確に測定できるようになるととも
に、非測定対象の物理量に影響されずに正確に測定でき
るようになるのである。
That is, since all light waves transmitted through the optical fiber undergo the same phase fluctuation, interference due to disturbances cancel each other out. Therefore, according to the present invention, they are generated at positions distant from each other. It becomes possible to accurately measure the difference value of the physical quantity without being influenced by the surrounding environment and the like, and also to accurately measure the difference value of the physical quantity without being influenced by the physical quantity of the non-measurement target.

【0203】さらに、本発明では、距離的に離れた3か
所以上の位置で測定される物理量の差分値についても、
周囲環境などに影響されずに同時かつ正確に測定できる
ようになるとともに、非測定対象の物理量に影響されず
に正確に測定できるようになる。
Further, according to the present invention, the difference value of the physical quantity measured at three or more positions distant from each other by distance,
This enables simultaneous and accurate measurement without being affected by the surrounding environment, etc., and also enables accurate measurement without being affected by the physical quantity of the non-measurement target.

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

【図1】本発明の一実施形態例である。FIG. 1 is an example of an embodiment of the present invention.

【図2】光の伝送パターンの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a light transmission pattern.

【図3】光の伝送パターンの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a light transmission pattern.

【図4】光の伝送パターンの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a light transmission pattern.

【図5】光の伝送パターンの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a light transmission pattern.

【図6】光の伝送パターンの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a light transmission pattern.

【図7】ヤングの干渉計の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a Young's interferometer.

【図8】干渉縞の強度のモデル式である。FIG. 8 is a model formula of the intensity of interference fringes.

【図9】干渉縞生成のシミュレーション結果の説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a simulation result of interference fringe generation.

【図10】演算装置の実行処理の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an execution process of the arithmetic device.

【図11】演算装置の実行処理の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an execution process of the arithmetic device.

【図12】干渉縞の移動の説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of movement of interference fringes.

【図13】ファブリペロ構造を持つセンサの説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a sensor having a Fabry-Perot structure.

【図14】ファブリペロ構造を持つセンサの光量ロスの
シミュレーション結果の説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a simulation result of light amount loss of a sensor having a Fabry-Perot structure.

【図15】ファブリペロ構造を持つセンサの光量ロスの
シミュレーション結果の説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a simulation result of light amount loss of a sensor having a Fabry-Perot structure.

【図16】ファブリペロ構造を持つセンサの光量ロスの
シミュレーション結果の説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a simulation result of light amount loss of a sensor having a Fabry-Perot structure.

【図17】干渉縞生成のシミュレーション結果の説明図
である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of a simulation result of interference fringe generation.

【図18】干渉縞生成のシミュレーション結果の説明図
である。
FIG. 18 is an explanatory diagram of a simulation result of interference fringe generation.

【図19】光源コヒーレンシーのシミュレーション結果
の説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a simulation result of light source coherency.

【図20】光源コヒーレンシーのシミュレーション結果
の説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram of a simulation result of light source coherency.

【図21】光源コヒーレンシーのシミュレーション結果
の説明図である。
FIG. 21 is an explanatory diagram of a simulation result of light source coherency.

【図22】光源コヒーレンシーのシミュレーション結果
の説明図である。
FIG. 22 is an explanatory diagram of a simulation result of light source coherency.

【図23】光源構成の一実施形態例である。FIG. 23 is an exemplary embodiment of a light source configuration.

【図24】ヤングの干渉計の構成方法の説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram of a method of configuring a Young's interferometer.

【図25】ヤングの干渉計の構成方法の説明図である。FIG. 25 is an explanatory diagram of a method of configuring a Young's interferometer.

【図26】干渉縞生成のシミュレーション結果の説明図
である。
FIG. 26 is an explanatory diagram of a simulation result of interference fringe generation.

【図27】測定レンジを拡大する構成の一実施形態例で
ある。
FIG. 27 is an example of an embodiment of a configuration for expanding the measurement range.

【図28】集積化構成の一実施形態例である。FIG. 28 is an exemplary embodiment of an integrated configuration.

【図29】集積化構成の一実施形態例である。FIG. 29 is an exemplary embodiment of an integrated configuration.

【図30】センサ対の他の構成例である。FIG. 30 is another configuration example of the sensor pair.

【図31】本発明の他の実施形態例である。FIG. 31 is another embodiment example of the present invention.

【図32】本発明の使用形態の説明図である。FIG. 32 is an explanatory diagram of a usage pattern of the present invention.

【図33】高分子ポリマーの特性の説明図である。FIG. 33 is an explanatory diagram of characteristics of a high molecular polymer.

【図34】入力光に光路差を与える透過型のセンサの説
明図である。
FIG. 34 is an explanatory diagram of a transmissive sensor that gives an optical path difference to input light.

【図35】本発明の他の実施形態例である。FIG. 35 is another embodiment example of the present invention.

【図36】従来技術の説明図である。FIG. 36 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 光ファイバ 3a 光ファイバ 3b 光ファイバ 4a 光分波結合器 4b 光分波結合器 5 光ファイバ 6 光ファイバ 7 光分波結合器 8a 光ファイバ 8b 光ファイバ 9 ラインイメージセンサ 10 演算装置 50a 光分波結合器 50b 光分波結合器 100 第1のセンサ対 100a 第1の圧力温度センサ 100b 第1の温度センサ 101a 全反射鏡 101b 全反射鏡 102a 半透過鏡 102b 半透過鏡 103a レンズ 103b レンズ 200 第2のセンサ対 200a 第2の圧力温度センサ 200b 第2の温度センサ 201a 全反射鏡 201b 全反射鏡 202a 半透過鏡 202b 半透過鏡 203a レンズ 203b レンズ 1 light source 2 optical fiber 3a optical fiber 3b optical fiber 4a Optical demultiplexer coupler 4b Optical demultiplexer coupler 5 optical fiber 6 optical fiber 7 Optical demultiplexer coupler 8a optical fiber 8b optical fiber 9 line image sensor 10 arithmetic unit 50a Optical demultiplexer coupler 50b Optical demultiplexer coupler 100 First sensor pair 100a First pressure temperature sensor 100b First temperature sensor 101a total reflection mirror 101b Total reflection mirror 102a Semi-transparent mirror 102b Semi-transparent mirror 103a lens 103b lens 200 Second sensor pair 200a Second pressure temperature sensor 200b Second temperature sensor 201a total reflection mirror 201b Total reflection mirror 202a semi-transparent mirror 202b Semi-transparent mirror 203a lens 203b lens

フロントページの続き (72)発明者 黒岩 孝朗 東京都渋谷区渋谷2丁目12番19号 株式会 社山武内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB05 CC02 DD20 EE31 FF02 FF34 FF38 GG32 Continued front page    (72) Inventor Takaro Kuroiwa             2-12-19 Shibuya, Shibuya-ku, Tokyo Stock market             Takeyama F term (reference) 2F055 AA40 BB05 CC02 DD20 EE31                       FF02 FF34 FF38 GG32

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象の物理量と非測定対象の物理量
とに応じて入力光に光路差を発生させるセンサと、その
非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生させ
るセンサとの組み合わせで構成されるセンサ対に光源の
発光する光を入力し、 上記入力に応答して出力される上記センサ対により光路
差の発生された光を、上記センサ対とは別に用意される
同一の光路差発生機能を持つセンサ対に入力し、 上記別のセンサ対により光路差の発生された光を2つに
分波して干渉縞を生成し、 上記干渉縞の縞位置から、非測定対象の物理量の影響を
受けずに測定対象の物理量の差分値を算出することを、 特徴とする物理量測定方法。
1. A sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target, and a sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of the non-measurement target. The light emitted from the light source is input to the sensor pair composed of a combination, and the light generated in the optical path difference by the sensor pair output in response to the input is the same as that prepared separately from the sensor pair. It is input to a sensor pair having an optical path difference generation function, and the light having an optical path difference generated by the other sensor pair is split into two to generate an interference fringe. A physical quantity measurement method characterized by calculating the difference value of the physical quantity of the measurement target without being affected by the physical quantity of.
【請求項2】 測定対象の物理量と非測定対象の物理量
とに応じて入力光に光路差を発生させるセンサと、その
非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生させ
るセンサとの組み合わせで構成される複数のセンサ対
と、 最前段のセンサ対に光源の発光する光を伝送する光ファ
イバ手段と、 前段のセンサ対により光路差の発生された光を対となる
センサ対に伝送する光ファイバ手段と、 最後段のセンサ対により光路差の発生された光を2つに
分波する光学手段と、 上記2つに分波された光により生成される干渉縞を検知
する検知手段と、 上記干渉縞の縞位置から、非測定対象の物理量の影響を
受けずに測定対象の物理量の差分値を算出する算出手段
とを備えることを、 特徴とする物理量測定装置。
2. A sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a non-measurement target, and a sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of the non-measurement target. A plurality of sensor pairs composed of a combination, an optical fiber means for transmitting the light emitted from the light source to the frontmost sensor pair, and a light with an optical path difference generated by the front sensor pair to the pair of sensors Optical fiber means, optical means for demultiplexing the light having the optical path difference generated by the last pair of sensors, and detection means for detecting the interference fringes generated by the two demultiplexed light. And a calculation unit that calculates a difference value of the physical quantity of the measurement target from the fringe position of the interference fringes without being affected by the physical quantity of the non-measurement target.
【請求項3】 反射構造に従って、測定対象の物理量と
非測定対象の物理量とに応じて入力光に光路差を発生さ
せるセンサと、反射構造に従って、その非測定対象の物
理量に応じて入力光に光路差を発生させるセンサとの組
み合わせで構成される複数のセンサ対と、 最前段のセンサ対に対応付けて設けられて、そのセンサ
対に光源の発光する光を伝送する光ファイバ手段と、 最前段のセンサ対以外の各センサ対に対応付けて設けら
れ、前段のセンサ対に対応付けて設けられる光ファイバ
手段を逆伝送する光路差の発生された光を入力として、
その光を対となるセンサ対に伝送する光ファイバ手段
と、 最後段のセンサ対に対応付けて設けられる光ファイバ手
段を逆伝送する光路差の発生された光を入力として、そ
の光を2つに分波する光学手段と、 上記2つに分波された光により生成される干渉縞を検知
する検知手段と、 上記干渉縞の縞位置から、非測定対象の物理量の影響を
受けずに測定対象の物理量の差分値を算出する算出手段
とを備えることを、 特徴とする物理量測定装置。
3. A sensor that generates an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target according to a reflection structure, and an input light according to a physical quantity of the non-measurement target according to a reflection structure. A plurality of sensor pairs constituted by a combination with a sensor for generating an optical path difference, an optical fiber means provided in association with the sensor pair at the frontmost stage and transmitting the light emitted from the light source to the sensor pair, Provided in association with each sensor pair other than the preceding sensor pair, as an input, the light generated optical path difference reverse transmission of the optical fiber means provided corresponding to the preceding sensor pair,
The optical fiber means for transmitting the light to the pair of sensors and the optical fiber means for the reverse transmission of the optical fiber means provided in correspondence with the sensor pair at the last stage are input, and the two light beams are input. The optical means for demultiplexing into two, the detecting means for detecting the interference fringes generated by the above-mentioned two demultiplexed light, and the fringe position of the above interference fringes are measured without being affected by the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device comprising: a calculating unit that calculates a difference value of a target physical quantity.
【請求項4】 請求項3記載の物理量測定装置におい
て、 上記センサ対として、測定対象の物理量と非測定対象の
物理量とに応じて入力光に光路差を発生させるセンサ
と、その非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を
発生させるセンサとが並列接続されるものを用いること
を、 特徴とする物理量測定装置。
4. The physical quantity measuring device according to claim 3, wherein, as the sensor pair, a sensor that generates an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target, and the sensor pair of the non-measurement target A physical quantity measuring device characterized in that a sensor that is connected in parallel with a sensor that generates an optical path difference in input light according to a physical quantity is used.
【請求項5】 請求項3記載の物理量測定装置におい
て、 上記センサ対として、測定対象の物理量と非測定対象の
物理量とに応じて入力光に光路差を発生させるセンサ
と、その非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を
発生させるセンサとが直列接続されるものを用いること
を、 特徴とする物理量測定装置。
5. The physical quantity measuring device according to claim 3, wherein, as the sensor pair, a sensor that generates an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target, and A physical quantity measuring device characterized in that a sensor that is connected in series with a sensor that generates an optical path difference in input light according to a physical quantity is used.
【請求項6】 請求項4又は5記載の物理量測定装置に
おいて、 上記測定対象の物理量と非測定対象の物理量とに応じて
入力光に光路差を発生させるセンサとして、同一構造を
持つ複数のセンサが並列接続されるものを用いること
を、 特徴とする物理量測定装置。
6. The physical quantity measuring device according to claim 4, wherein a plurality of sensors having the same structure are used as a sensor for generating an optical path difference in the input light according to the physical quantity of the measurement target and the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized in that the two are connected in parallel.
【請求項7】 請求項4又は5記載の物理量測定装置に
おいて、 上記非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生
させるセンサとして、同一構造を持つ複数のセンサが並
列接続されるものを用いることを、 特徴とする物理量測定装置。
7. The physical quantity measuring device according to claim 4, wherein a plurality of sensors having the same structure are connected in parallel as a sensor for generating an optical path difference in input light according to the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized by using.
【請求項8】 請求項3ないし7記載のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記センサとして、反射構造を実現するギャップ長が対
となる上記光ファイバ手段のコア径から規定される長さ
以内に入るものを用いることを、 特徴とする物理量測定装置。
8. The physical quantity measuring device according to claim 3, wherein as the sensor, a gap length for realizing a reflection structure is defined by a core diameter of the optical fiber means forming a pair. A physical quantity measuring device characterized by using a material within the length.
【請求項9】 透過構造に従って、測定対象の物理量と
非測定対象の物理量とに応じて入力光に光路差を発生さ
せるセンサと、透過構造に従って、その非測定対象の物
理量に応じて入力光に光路差を発生させるセンサとの組
み合わせで構成される複数のセンサ対と、 最前段のセンサ対に対応付けて設けられて、そのセンサ
対に光源の発光する光を伝送する光ファイバ手段と、 最前段のセンサ対以外の各センサ対に対応付けて設けら
れ、前段のセンサ対に直列的に接続されて、そのセンサ
対により光路差の発生された光を入力として、その光を
対となるセンサ対に伝送する光ファイバ手段と、 最後段のセンサ対により光路差の発生された光を入力と
して、その光を2つに分波する光学手段と、 上記2つに分波された光により生成される干渉縞を検知
する検知手段と、 上記干渉縞の縞位置から、非測定対象の物理量の影響を
受けずに測定対象の物理量の差分値を算出する算出手段
とを備えることを、 特徴とする物理量測定装置。
9. A sensor for generating an optical path difference in input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target according to a transmission structure, and an input light according to a physical quantity of the non-measurement target according to a transmission structure. A plurality of sensor pairs constituted by a combination with a sensor for generating an optical path difference, an optical fiber means provided in association with the sensor pair at the frontmost stage and transmitting the light emitted from the light source to the sensor pair, A sensor that is provided in association with each sensor pair other than the preceding sensor pair, is connected in series to the preceding sensor pair, and receives the light with the optical path difference generated by the sensor pair as an input, and forms a pair of that light. Optical fiber means for transmitting to the pair, optical means for inputting the light having the optical path difference generated by the last sensor pair, and splitting the light into two, and generating by the light split into the two. Interference fringes A detecting means for detecting that, the fringe position of the interference fringes, further comprising a calculating means for calculating a difference value of the physical quantity to be measured without being affected by a physical quantity of non-analyte, the physical quantity measuring device according to claim.
【請求項10】 請求項9記載の物理量測定装置におい
て、 上記センサ対として、測定対象の物理量と非測定対象の
物理量とに応じて入力光に与える光路長を変化させるセ
ンサと、その非測定対象の物理量に応じて入力光に与え
る光路長を変化させるセンサと、それらのセンサをバイ
パスする光ファイバ手段とが並列接続されるものを用い
ることを、 特徴とする物理量測定装置。
10. The physical quantity measuring device according to claim 9, wherein, as the sensor pair, a sensor that changes an optical path length given to input light according to a physical quantity of a measurement target and a physical quantity of a non-measurement target, and the non-measurement target A physical quantity measuring device using a sensor in which a sensor that changes the optical path length given to the input light according to the physical quantity of and the optical fiber means that bypasses these sensors are connected in parallel.
【請求項11】 請求項10記載の物理量測定装置にお
いて、 上記測定対象の物理量と非測定対象の物理量とに応じて
入力光に与える光路長を変化させるセンサとして、同一
構造を持つ複数のセンサが並列接続されるものを用いる
ことを、特徴とする物理量測定装置。
11. The physical quantity measuring device according to claim 10, wherein a plurality of sensors having the same structure are used as sensors for changing the optical path length given to the input light according to the physical quantity of the measurement target and the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized by using those connected in parallel.
【請求項12】 請求項10記載の物理量測定装置にお
いて、 上記非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生
させるセンサとして、同一構造を持つ複数のセンサが並
列接続されるものを用いることを、 特徴とする物理量測定装置。
12. The physical quantity measuring device according to claim 10, wherein a sensor in which a plurality of sensors having the same structure are connected in parallel is used as a sensor for generating an optical path difference in input light according to the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized by the above.
【請求項13】 請求項2ないし12のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記測定対象の物理量と非測定対象の物理量とに応じて
入力光に光路差を発生させるセンサの組み合わせとし
て、測定対象の物理量の差分値がゼロであるときに同一
の光路差を発生させないものを用いることを、 特徴とする物理量測定装置。
13. The physical quantity measuring device according to claim 2, wherein as a combination of sensors that generate an optical path difference in input light according to the physical quantity of the measurement target and the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized by using an apparatus that does not generate the same optical path difference when the difference value of the physical quantity of the measurement target is zero.
【請求項14】 請求項2ないし12のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記非測定対象の物理量に応じて入力光に光路差を発生
させるセンサの組み合わせとして、非測定対象の物理量
の差分値がゼロであるときに同一の光路差を発生させな
いものを用いることを、 特徴とする物理量測定装置。
14. The physical quantity measurement device according to claim 2, wherein the physical quantity of the non-measurement target is a combination of sensors that generate an optical path difference in input light according to the physical quantity of the non-measurement target. A physical quantity measuring device characterized by using one that does not generate the same optical path difference when the difference value of is zero.
【請求項15】 請求項2ないし14のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記光学手段により2つに分波された光を入力として、
入力光を2つに分波する光学手段の1つ又は複数段の階
層構造により構成され、上記検知手段に光を出射する最
終段の光学手段の出射間隔がそれぞれ異なるものとなる
光学手段を備えることを、 特徴とする物理量測定装置。
15. The physical quantity measuring device according to claim 2, wherein the light split into two by the optical means is input.
The optical means is composed of one or a plurality of stages of optical means for demultiplexing the input light into two, and the final stage optical means for emitting light to the detection means has different emission intervals. A physical quantity measuring device characterized by the above.
【請求項16】 請求項2ないし15のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記光ファイバ手段の一部又は全てが1つの基板上に形
成されるように構成されることを、 特徴とする物理量測定装置。
16. The physical quantity measuring device according to claim 2, wherein a part or all of the optical fiber means is formed on one substrate. And a physical quantity measuring device.
【請求項17】 請求項2ないし16のいずれか1項に
記載の物理量測定装置において、 上記算出手段は、非測定対象の物理量の差分値の指す干
渉縞の移動量がマージされた形で検出される、測定対象
の物理量の差分値の指す干渉縞の移動量を検出するとと
もに、非測定対象の物理量の差分値のみの指す干渉縞の
移動量を検出して、それらの検出した移動量に従って、
非測定対象の物理量の影響を受けずに測定対象の物理量
の差分値を算出することを、 特徴とする物理量測定装置。
17. The physical quantity measuring device according to claim 2, wherein the calculating means detects the movement amount of the interference fringes pointed to by the difference value of the non-measurement target physical quantity in a merged form. The movement amount of the interference fringes indicated by the difference value of the physical quantity of the measurement target is detected, and the movement amount of the interference fringes indicated only by the difference value of the physical quantity of the non-measurement target is detected, and according to the detected movement amount. ,
A physical quantity measuring device characterized by calculating a difference value of a physical quantity of a measurement target without being affected by a physical quantity of a non-measurement target.
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