【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光源と受光面の間に予想される、不定形の液体又は気体に自由に対応できるこれまでにない可搬式のセンサーで、しかもファイバーを通す工作のみであらゆる危機の部位、及び分布を含めた計測を可能とするので、従来機器への装着は勿論、新しい分野での新しい装置へのセッティング等幅広く応用が見込める。
【０００２】
【従来の技術】
受光、投光が略機構の面から固定されているので、設備場所が限定され、取付に配慮が必要となり、分布の計測などは多目的のものはさらに複雑となり、対応するセンサーが見当たらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
広い空間、大きな水槽等の気体、液体の濃度分布等可搬式の計測を実現すること。在来の機種へも手軽に、素人でも装着できるセンサーを開発すること。
【０００４】
【実施例】
図１に単純化された光センサーの基本構成図を示す。ファイバー（１）、ファイバー（２）、ファイバー（３）は一体のファイバーで，ファイバー（２）のみが被覆外体及び反射層を任意の長さだけ剥離したもので，ファイバー（１）の一端は受光素子に投光し光情報をキャッチする。ファイバーの中心の破線６は，ファイバー中心の光路を示す。ファイバー（１）の領域、ファイバー（２）の領域では減衰が極端に少ないが、ファイバー（２）の領域では光路が散乱し、同時にサイドからの流体にさらされ、選択吸収され、ある種の光の分布で受光素子に受け止められる。ここで投光素子の投光波長・光度等は予め目的に合致した選択の上、素子そのものを選定装着する。受光素子についても同様の選択を行う。７の流体の流れによる光学的影響が受光素子の出力にキャッチされる。即ち、ファイバー（１）、ファイバー（２）、ファイバー（３）なるファイバーが、ファイバー（２）の領域でファイバー（２）に接触する流体の各種光学情報キャッチの主体となってセンサーの機能を果たす。尚、このセンサーのファイバー全体を長くした場合の構成例を図２に示す。使用するファイバーは多モードステップ型、単一モードグレーテド型がより目的に合致する。
【０００５】
ここまでは、１本のファイバーでの展開であったが、複数本のファイバーで構成する例を図３に示す。次にオプションの光ファイバーを使用する場合について説明する。単一のファイバー光センサー、複数本のファイバー光センサーを問わず、剥離ファイバーの領域で、散乱波が多すぎる場合、ロスが多くなり、感度が低下する。この散乱波を減らす目的で、処理なし即ち一部にしても剥離加工のなされていない本来のファイバーを、センサー本体の周りに配置して、内側の反射壁を形成させる。この例を図４、図５にあげる。
図４は単一ファイバーの場合のオプションファイバーの例、図５は複数本ファイバーの場合のオプションファイバーの例である。
このファイバーの径は、本体の光センサーのファイバーの計より太くても細くてもよいが、被測定流体の流れを大きく妨げない範囲で設置する必要がある。このオプショナルファイバーによるリフレクション反射層の形成でセンサーの効率の低下を妨げる。
【０００６】
次に投光用ファイバーと受光用ファイバーの間に完全なギャップを設ける、いわば分離型ファイバーセンサーについてのべる。図６は、分離型センサーの一例である。１０は投光ファイバー、１１は受光ファイバー、ファイバー相互のセンターを合せてその間に１２のギャップを設ける。このギャップの維持には適当なホルダーが必要となる。図６の場合は、メインの投光・受光ファイバー間をオプショナルファイバーで接着固定した例である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の光センサーはほかに類を見ないコンパクト、軽量のセンサーで携帯用としても適している。したがって従来対応が難しかった大きなプール、ある広さの空間等の計測へ用意に対応できる。さらに、装置への取付は、ファイバーの貫通路の確保だけで、誰でも容易にできるので、旧来の装置への実装も考え易い。次にメンテナンスであるが、ファイバーの交換と言う単純な形で大半は処理し得るので取り扱いが易しい。市場性の拡がりを期待しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単純化された光センサーの基本構成図
【図２】ファイバーを長くした場合の光センサー
【図３】複数本のファイバーの光センサー
【図４】単一ファイバー光センサーの場合のオプショナルファイバーの例
【図５】複数ファイバー光センサーの場合のオプショナルファイバーの例
【図６】分離型ファイバーセンサーの一例
【符号の説明】
１ ファイバー（１）……処理なしのファイバー
２ ファイバー（２）……剥離されたファイバー
３ ファイバー（３）……処理なしのファイバー
４ 投光素子
５ 受光素子
６ 光路
７ 流体の流れ
８ 長いオプショナルファイバー
９ 短くしたオプショナルファイバー
１０ 投光ファイバー
１１ 受光ファイバー
１２ ギャップ
１３ ファイバーコア部
１４ ファイバークラッド部
１５ ファイバー被覆外体[0001]
[Industrial applications]
The present invention is an unprecedented portable sensor that can freely cope with an irregular liquid or gas expected between the light source and the light receiving surface, and furthermore, any crisis site and distribution with only the operation of passing the fiber. Measurement is possible, so that it can be applied to a wide range of applications, such as setting to a new device in a new field as well as mounting to a conventional device.
[0002]
[Prior art]
Since light reception and light emission are substantially fixed from the surface of the mechanism, the equipment location is limited, and attention must be paid to the installation, and the multi-purpose measurement of distribution is more complicated, and no corresponding sensor is found.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
To realize portable measurement such as gas and liquid concentration distribution in large space, large water tank, etc. To develop a sensor that can be easily attached to conventional models, even for amateurs.
[0004]
【Example】
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of a simplified optical sensor. The fiber (1), the fiber (2), and the fiber (3) are integral fibers. Only the fiber (2) is obtained by peeling the coating outer body and the reflecting layer by an arbitrary length. Light is projected on the light receiving element to catch optical information. The broken line 6 at the center of the fiber indicates the optical path at the center of the fiber. In the region of the fiber (1) and the region of the fiber (2), the attenuation is extremely small, but in the region of the fiber (2), the optical path is scattered, and at the same time, is exposed to the fluid from the side, is selectively absorbed, and a certain kind of light is emitted. Is received by the light receiving element. Here, the light emitting wavelength and the luminous intensity of the light emitting element are selected in advance according to the purpose, and then the element itself is selected and mounted. A similar selection is made for the light receiving element. The optical influence of the flow of the fluid 7 is caught by the output of the light receiving element. That is, the fiber (1), the fiber (2), and the fiber (3) function as a sensor by acting as a main body for catching various kinds of optical information of a fluid in contact with the fiber (2) in the area of the fiber (2). . FIG. 2 shows an example of a configuration in which the entire fiber of this sensor is elongated. The fiber used is a multi-mode step type or a single-mode graded type, which more suits the purpose.
[0005]
Up to this point, the development was performed using one fiber, but FIG. 3 shows an example in which a plurality of fibers are used. Next, a case where an optional optical fiber is used will be described. Regardless of a single fiber optical sensor or a plurality of fiber optical sensors, if the amount of scattered waves is too large in the area of the exfoliated fiber, the loss increases and the sensitivity decreases. For the purpose of reducing this scattered wave, an original fiber that has not been treated, that is, has not been subjected to a peeling process even if it is a part, is arranged around the sensor body to form an inner reflecting wall. This example is shown in FIG. 4 and FIG.
FIG. 4 shows an example of an optional fiber in the case of a single fiber, and FIG. 5 shows an example of an optional fiber in the case of a plurality of fibers.
The diameter of this fiber may be thicker or thinner than the fiber gauge of the optical sensor of the main body, but it is necessary to install the fiber within a range that does not greatly impede the flow of the fluid to be measured. The formation of the reflection reflection layer by the optional fiber prevents a decrease in sensor efficiency.
[0006]
Next, a separation type fiber sensor in which a complete gap is provided between the light emitting fiber and the light receiving fiber will be described. FIG. 6 is an example of a separation type sensor. Numeral 10 denotes a light emitting fiber, 11 denotes a light receiving fiber, and 12 gaps are provided between the centers of the fibers. An appropriate holder is required to maintain this gap. FIG. 6 shows an example in which the main light emitting and receiving fibers are bonded and fixed with optional fibers.
[0007]
【The invention's effect】
The optical sensor of the present invention is a unique, compact and lightweight sensor suitable for portable use. Therefore, it is possible to easily prepare for measurement of a large pool, a space of a certain size, and the like, which were difficult to cope with in the past. Further, anyone can easily attach the device to the device only by securing a fiber passage, so that it is easy to consider mounting the device on a conventional device. Next is the maintenance, which is easy to handle because most can be processed in a simple form called fiber replacement. We can expect to expand marketability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of a simplified optical sensor. FIG. 2 is an optical sensor when a fiber is lengthened. FIG. 3 is an optical sensor with a plurality of fibers. FIG. 4 is an optional sensor with a single fiber optical sensor. Example of fiber [Figure 5] Example of optional fiber in case of multiple fiber optical sensor [Figure 6] Example of separation type fiber sensor [Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber (1) ... Untreated fiber 2 Fiber (2) ... Exfoliated fiber 3 Fiber (3) ... Untreated fiber 4 Light emitting element 5 Light receiving element 6 Optical path 7 Fluid flow 8 Long optional fiber 9 Optional fiber 10 shortened Emitter fiber 11 Receiver fiber 12 Gap 13 Fiber core part 14 Fiber clad part 15 Fiber coated outer body
