JP2006528771A - 光ファイバー格子センサ用固定具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光ファイバー格子センサSが挿入された状態で固着剤Fによって光ファイバー格子センサSの両側が一体に固定されると共に底面がそれぞれ被測定物に固着される一対の固定片3と、各固定片が初期設定値で離間した状態を保つようにすると共に内挿された光ファイバー格子センサSを外部からの物理的圧力から保護できる管2と、固定片3と管との間の離間誤差が0.0002mm以上にならないように精度よく固定するための固定手段とからなることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、この種の光ファイバーセンサは、固有の波長値を持ち、電磁波の影響を受けないなどの物理的な特性に非常に優れていて、従来の電気式ケージに取って代われている優れた物理量測定素子であって、現在、その活用範囲が急速に増大している傾向にある。
概してこの種の光ファイバーセンサは、単位面積当たりの引張力が非常に高い反面、直径が125mmと非常に小さいから外部からの衝撃によって破断し易いため、建物や橋脚などの被測定物への取付時には非常に細かな作業が要求される。
このため、上記のような光ファイバー格子センサの優れた測定能力にもかかわらず、取付及び取り扱いが困難であるため、現実上、各分野の産業現場で広く使えない。
一方、今までは、この種の光ファイバー格子センサの取付時、被測定物に直接接着剤又は光固定片で取り付けて使っていたが、各ユーザが任意の形態を有する固定片を作製しこれで光ファイバーセンサを取り付けていたため、各種の外部要因、例えば雨、風、昆虫や動物などの外部衝撃に光ファイバーセンサが露出していた。
この結果、上記のように外部要因に露出した光ファイバーセンサが誤った変形値を測定することがあり、また土木構造物の常時監視と計測システムを維持・補修するのに大変困っていた。
この結果、従来の外部要因による誤った測定値が得られるという問題を防ぐことができ、電磁波による歪みがないことで土木構造物の常時安全計測が可能となるのみならず、定期安全点検を行う度に電気式ストレーンゲージを設置しなければならなかった煩わしさを解消することができる。
さらには、光ファイバー格子センサの取付にかかる時間とコストが節減され、光ファイバー格子センサ固有の波長値の変化を測定することができるため、初期対比の被測定物の変化率を精度よく計測することができ、土木構造物の疲労度を既存の計測システムより正確に測定することができるという長所がある。
図1は、本発明の光ファイバー格子センサ用固定具の一実施の形態を示す斜視図であり、図2は、図1の分解斜視図であり、図3は、本発明の光ファイバー格子センサ用固定具を概略的に示す底面図であり、図4は、図1のI−I線断面図である。
この時、上記管2は、二つの固定片3に一体で備えられた管差込部3aに両端がそれぞれ差し込まれた状態でその中に光ファイバー格子センサSが挿入され、両側の固定片3の管差込部3aの間で拘束されない範囲である程度クリアランスを持っていることが好ましい。
詳述すれば、上記固定片3の中央部に沿って光ファイバー格子センサSが通れるようにセンサ取付溝3bが形成されているが、このとき、上記センサ取付溝3bに沿って光ファイバー格子センサSが挿入された状態で固着剤Fが充填されるため、上記固着剤によって光ファイバー格子センサSが両側に向けて引張力を受け、ある程度張っている状態で固定されることは理解できるはずである。
なお、上記固着剤としては、エポキシ樹脂などを使えばよい。
また、上述のように固定片3の各センサ取付溝3b内においてに光ファイバー格子センサSがある程度の引張力で張っている状態となれば、ユーザは固定片3の底面を被測定物(図示せず)の表面に接着剤で強固に取り付けれればよい。
従って、上述したように接着剤を用いるか、または固定ボルト5及び固定板7を利用して固定片3を被測定物の表面に強固に取り付けた後、光ファイバー格子センサSの引張力を保つために設けた管差込部3aの固定ボルト4を緩めるか、取り外すことで被測定物の変形率を計測するための光ファイバー格子センサ用固定具1の取付をすべて完了する。
一方、本発明の光ファイバー格子センサSを産業現場で直接使う時にも被測定物の種類や計測期間によって固定片の接着方法を異ならせることができるが、その例として、1年未満の短期計測には、固定片3を被測定物に直接接着剤で取り付け、1年以上の長期計測に供する時には、固定ボルト5と固定板7を用いて固定片3を被測定物に強固に取り付けて使うことが可能である。
2 管
3 固定片
3a 管差込部
4 固定ボルト
S 光ファイバー格子センサ
F 接着剤
Claims (6)
- 変形率を測定するための光ファイバー格子センサSを被測定物に固定するための一対の固定片3を有する固定具であって、
上記固定片3のそれぞれが、その底面にセンサ取付溝3bと、上記固定片の一方面から突設し上記センサ取付溝3bと連通する管差込部3aを備え、
上記光ファイバー格子センサSを外囲する管2が上記一対の固定片3の間に配設され、上記管2の両先端が締付部材4で固定片3のそれぞれの管差込部3aの内側に取り外し自在に差し込まれ、
上記光ファイバー格子センサSが上記管2に内挿し、上記光ファイバー格子センサSの両先端部が固着剤Fで上記固定片3のセンサ取付溝3bに固定されることを特徴とする光ファイバー格子センサ用固定具。 - 上記固定片3のセンサ取付溝3bを封じ止めるための蓋体6を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバー格子センサ用固定具。
- 上記固定手段は、上記固定片の一方面から突出した管差込部と、上記管差込部の上部に形成されたねじ穴、及び上記管を選択的に押付け固定するために上記ねじ穴に螺合する固定ボルトと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の光ファイバー格子センサ用固定具。
- 上記センサ取付溝に充填された上記固着剤Fが硬化する時、上記固定片3と上記固着剤Fの間に線膨脹係数のため上記センサ取付溝3b内部にクリアランスが生じないように、上記センサ取付溝3bの内面には少なくとも一つ以上のスリップ止め溝3cが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバー格子センサ用固定具。
- 被測定物に取り付けられる固定板7を更に含むことによって、上記固定片3を固定ボルト5で上記被測定物の固定板7に取り外し自在に固定することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバー格子センサ用固定具。
- 上記管差込部3aに差し込まれる管2は、その両端部に上記管の回転を抑えその水平状態を保つためにタップ8を備えることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバー格子センサ用固定具。
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