JP2009128018A - 浸水検知装置および浸水検知方法 - Google Patents
浸水検知装置および浸水検知方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の浸水検知装置1は、光ファイバ2と、液体を吸収すると膨張する吸水媒質4と、吸水媒質4に接続され、所定の周期で、所定の方向に沿って配列した複数の凸部5を有する応力付与部3とを備えている。吸水媒質4が液体を吸収していない場合において、凸部5と光ファイバ2とは、所定の方向が光ファイバ2の長手方向と一致するように離間して配置されており、吸水媒質が液体を吸収して膨張すると、応力付与部3は、上記膨張による膨張圧によって凸部5により光ファイバ2に対して長周期グレーティングを形成する。
【選択図】図1
Description
(第1の実施形態)
図1に、本実施形態に係る浸水検知方法および浸水検知装置の概略構成図および動作原理を示す。
本実施形態に係る浸水検知装置1は、光ファイバ2と、光ファイバ2に応力を付与するための応力付与部3と、該応力付与部3に接続され、吸水によって膨張する吸水媒質4とを備えている。応力付与部3は、複数の凸部5を有しており、該複数の凸部5が一定の周期で所定の方向に沿って配列されることによって、応力付与部3には周期的な凹凸が形成されている。
図4に示した応力付与部に形成された凸部の周期と動作波長との関係は、光ファイバの構造によって変化し、また温度や歪によっても変化する。このような変化に対応するために、動作波長帯域はなるべく大きいことが好ましい。
応力付与部3により形成された長周期グレーティングによって発生した高次モードの曲げ損失は、基本モードよりも大きくなる。したがって第1、第2の実施形態において、応力付与部3よりも、入力された試験光の進行方向の下流側(応力付与部3と浸水検知に用いる受光素子との間)に光ファイバの曲げ部を形成することで、発生した高次モードを効率よく漏洩させることができ、好ましい。
本実施形態では、浸水検知方法として、上述した長周期グレーティングにおける漏洩の検出を、光ファイバ伝送路における後方散乱光の時間的変化によって行う形態について説明する。
なお、図6(a)において、浸水検知装置1が備える光ファイバ2は、光ファイバ伝送路63と同一の部材であり、光ファイバ伝送路63に含まれている。すなわち、光ファイバ2は、光ファイバ伝送路63の一部である。
ステップ601では、浸水検知装置1を含む光ファイバ伝送路63を監視する監視部61において、OTDR試験装置62は、試験光を光ファイバ伝送路63に出力し、光ファイバ伝送路63の各地点による後方散乱光を受光することにより、光ファイバ伝送路63における後方散乱光を測定する。たとえば、OTDR試験装置62を用いて光ファイバ伝送路63中の後方散乱光を測定すると、浸水がない場合のOTDR波形と浸水があった場合のOTDR波形とにおいて、その変化を検出することで浸水を検出することができる。
また、上記比較をユーザ自身が行っても良い。この場合は、予め保持された上記関係と、ステップ601にて測定された結果とを監視部61が有する表示部に表示したり、プリントアウトすれば良い。
本実施形態では、浸水検知装置が受光素子をさらに備え、浸水検知方法として、上述した長周期グレーティングにおける漏洩を受光素子にて検知した際に、該検知結果を、有線または無線信号によって監視部に知らせる形態について説明する。
なお、図7(a)において、浸水検知装置1が備える光ファイバ2は、光ファイバ伝送路73と同一の部材であり、光ファイバ伝送路73に含まれている。すなわち、光ファイバ2は、光ファイバ伝送路73の一部である。
図7(b)は、本実施形態の浸水検知方法および装置における、浸水時に形成される長周期グレーティングでの光損失を検出する方法を示している。
2 光ファイバ
3 応力付与部
4 吸水媒質
5 凸部
61、71 監視部
62 OTDR試験装置
63、73 光ファイバ伝送路
64、74 浸水検知地点
75 受光部
Claims (9)
- 光ファイバと、
液体を吸収すると膨張する吸水媒質と、
前記吸水媒質に接続され、所定の周期で、所定の方向に沿って配列した複数の凸部を有する応力付与部とを備え、
前記吸水媒質が前記液体を吸収していない場合において、前記凸部と前記光ファイバとは、前記所定の方向が前記光ファイバの長手方向と一致するように離間して配置されており、
前記吸水媒質が前記液体を吸収して膨張すると、前記応力付与部は、前記膨張による膨張圧によって前記凸部により前記光ファイバに対して長周期グレーティングを形成することを特徴とする浸水検知装置。 - 前記長周期グレーティングにおける光波の漏洩を検知する検知手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の浸水検知装置。
- 前記光ファイバを含む光ファイバ伝送路をさらに備え、
前記検知手段は、前記光ファイバ伝送路における後方散乱光の時間的変化を測定することによって、前記長周期グレーティングにおける光波の漏洩を検知することを特徴とする請求項2に記載の浸水検知装置。 - 前記長周期グレーティングにて漏洩した光波を受光する受光部と、
前記受光部にて前記漏洩した光波を受光したことを示す情報を、前記検知手段に送信する送信手段とをさらに備え、
前記検知手段は、前記送信手段にて送信された情報に基づいて、前記長周期グレーティングにおける光波の漏洩を検知することを特徴とする請求項2に記載の浸水検知装置。 - 前記送信手段は、有線または無線信号により前記情報を前記検知手段に送信することを特徴とする請求項4に記載の浸水検知装置。
- 前記所定の周期のピッチが0.8mm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の浸水検知装置。
- 前記凸部の前記所定の周期の配列が、前記所定の方向に沿って変化していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の浸水検知装置。
- 前記応力付与部と、浸水検知に用いる受光素子との間に前記光ファイバの曲げ部を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の浸水検知装置。
- 光ファイバと、液体を吸収すると膨張する吸水媒質と、該吸水媒質に接続され、該吸水媒質の膨張により前記光ファイバに応力を付与して長周期グレーティングを形成する応力付与部とを備える浸水検知装置を光ファイバ伝送路の少なくとも1箇所に配置して、前記浸水検知装置における浸水を検知する浸水検知方法であって、
所望の波長の光を前記光ファイバに伝送させる伝送工程と、
前記光ファイバを伝送した光を受光する受光工程と、
前記受光した光に基づいて、前記光ファイバに、長周期グレーティングが形成されているか否かを検知する検知工程とを有し、
前記浸水検知装置に浸水があると、前記吸水媒質が前記液体を吸収して膨張し、該膨張による膨張圧によって前記応力付与部が前記光ファイバに対して応力を付与して前記長周期グレーティングを形成することを特徴とする浸水検知方法。
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