JP2010133962A - 光ファイバ検出システム - Google Patents
光ファイバ検出システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010133962A JP2010133962A JP2009275022A JP2009275022A JP2010133962A JP 2010133962 A JP2010133962 A JP 2010133962A JP 2009275022 A JP2009275022 A JP 2009275022A JP 2009275022 A JP2009275022 A JP 2009275022A JP 2010133962 A JP2010133962 A JP 2010133962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- housing
- flow
- fiber
- detection system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
- G01L11/02—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means
- G01L11/025—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by optical means using a pressure-sensitive optical fibre
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/28—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/38—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule
- G01F1/383—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction the pressure or differential pressure being measured by means of a movable element, e.g. diaphragm, piston, Bourdon tube or flexible capsule with electrical or electro-mechanical indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
【解決手段】光ファイバ検出システム10は、流路12に配置されるハウジング14と、光ファイバセンサ16とからなり、この光ファイバセンサ16は、ハウジング14内において固定される光ファイバ28と、ブラッグ格子36と、光を光ファイバに送る光源38と、光ファイバ28のブラッグ格子36によりろ過される光を検出するとともに検出される光の波長変化を監視する検出器39とからなる。光ファイバ28は、実質的に流路12に対して垂直をなし、流路12を通る流れが、光ファイバ28に圧力を加えるとともにブラッグ格子36の変形を引き起こすことを可能にする。
【選択図】図1
Description
Pt = Ps + Pd
ここで、「Pd」は、下式に従って流速の二乗に比例する動圧又は差圧である。
λB= 2neff Λ
ここで、「λB」は、ブラッグ波長を表し、「neff」は、屈折率であり、「Λ」は、格子の周期である。格子36の屈折率neffと周期Λとのいずれもが温度及び歪みの関数である。このため、ブラッグ格子36に加えられる差圧Pdは、36上において、反射光のブラッグ波長の変化を招く歪みを誘導する。
12 流路
14 ハウジング
16 光ファイバセンサ16
18 直角なトンネル
20、22 上流及び下流チャネル
24 上流側開口
26 下流側開口
28 ファイバ
27、29 ファイバ28のコア部及び外側層
30 ファイバ28の中間部分30
32、34 全圧Pt及び静圧Psを受ける2つの側部
36 ブラッグ格子
38 光源
39 検出器
40 光ファイバ検出システム
42 光ファイバセンサ
44 誘電体膜
46 ファイバ28の下側端部
48 空洞部
47、49 膜44の内面及び外面
50 反射光成分
52 透過光成分
60 光ファイバ検出システム
62 光ファイバセンサ
64 ハウジング
66 中央スロット
68 ハウジング64の上流側開口
67 封止膜
69 溝
70 光ファイバ検出システム
71 光ファイバセンサ
72 ハウジング
73、74、75 第1、第2及び第3のファイバ
76、77、78 ハウジングの第1、第2及び第3の開口
79 制御装置
80 光ファイバ検出システム
82 ファイバ
84 ハウジング
86、87、88 第1、第2及び第3のブラッグ格子
90、91、92 ファイバ82の第1、第2及び第3の部分
94 貫通穴
96 側部開口
98 空洞部
100 溝
102 剛性カバー
Claims (10)
- 流路(12)に配置されるハウジング(14)と、光ファイバセンサ(16)とを備え、
前記光ファイバセンサ(16)は、
前記ハウジング内において固定されるとともに、ブラッグ格子(36)からなり、前記流路に対して実質的に垂直をなし、前記ハウジングは上流側において開口を形成して、前記流路を通る流れが光ファイバに圧力を加えるとともに前記ブラッグ格子の変形を引き起こすことを可能にする光ファイバ(28)と、
前記光ファイバに光を送る光源(38)と、
前記光ファイバの前記ブラッグ格子によりろ過される光を検出するとともに、前記検出される光の波長変化を監視する検出器と
を備える光ファイバ検出システム(10)。 - 前記ハウジングは、前記流路の初期流動方向の上流チャネルと、前記上流チャネルに対して実質的に垂直をなすとともに自身の下流側端部において下流側開口を有する下流チャネルとを有する実質的に直角のトンネルを含む、請求項1に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記ファイバは、一方の側部が前記流れの全圧を受け、もう一方の側部は流れの静圧を受ける状態で、前記上流チャネル内に配置される、請求項2に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記光ファイバセンサはさらに、前記ハウジングに固定されるとともに前記ファイバの端部に面する膜を、前記ハウジング内において前記膜と前記ファイバの前記端部との間に空洞部が形成される状態で含み、前記膜は前記静圧を受ける、請求項3に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記光ファイバはさらに、前記流路内の流れが、前記開口から前記ハウジング内に流入することを防ぐ封止膜を含む、請求項1に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記ハウジングは、前記流路に一般に直接面する頂点と少なくとも1対の辺とを有する多角形の断面を有する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記ハウジングは、実質的に前記流路に面する頂点と1対の辺とを有する三角形の断面を有し、第1、第2及び第3の開口が前記頂点と前記1対の辺とに形成される、請求項6に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記ファイバは、それぞれ前記第1、第2及び第3の開口に面する部分を有する第1、第2及び第3のファイバを含む、請求項7に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記光ファイバセンサはさらに、検出器(39)から信号を受けるとともに流動方向を推定する制御装置を含む、請求項8に記載の光ファイバ検出システム。
- 前記ブラッグ格子は前記開口の下流に配置される、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光ファイバ検出装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/329,352 US8135245B2 (en) | 2008-12-05 | 2008-12-05 | Fiber optic sensing system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010133962A true JP2010133962A (ja) | 2010-06-17 |
Family
ID=42145800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009275022A Ceased JP2010133962A (ja) | 2008-12-05 | 2009-12-03 | 光ファイバ検出システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8135245B2 (ja) |
JP (1) | JP2010133962A (ja) |
CN (1) | CN101750120B (ja) |
DE (1) | DE102009044756A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015531864A (ja) * | 2012-08-15 | 2015-11-05 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 光ファイバ感知技法を使用するフレーム脚荷重測定システム |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0707304D0 (en) * | 2007-04-16 | 2007-05-23 | Univ Southampton | Evanescent field optical waveguide devices |
US8687175B2 (en) | 2011-05-05 | 2014-04-01 | Siemens Energy, Inc. | Fluid flow velocity and temperature measurement |
US9551620B2 (en) | 2011-05-16 | 2017-01-24 | General Electric Company | Method and system for multi-functional embedded sensors |
US8792753B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-07-29 | General Electric Company | Method and system for a fiber optic sensor |
CN102393272B (zh) * | 2011-10-15 | 2013-05-01 | 浙江师范大学 | 基于锥形光纤的光纤布拉格光栅液压传感方法 |
US8749766B1 (en) * | 2012-04-24 | 2014-06-10 | The Boeing Company | Optical airflow sensor |
CN104285126B (zh) * | 2012-06-01 | 2016-11-16 | 韩国生产技术研究院 | 脉冲激光发生器及使用其的光纤感测系统 |
US9720156B1 (en) | 2012-06-11 | 2017-08-01 | Michael P. Ross | Sensored fiber reinforced polymer grate |
US8731350B1 (en) * | 2012-09-11 | 2014-05-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Planar-waveguide Bragg gratings in curved waveguides |
CN107966170B (zh) * | 2017-11-27 | 2020-10-16 | 山东省科学院激光研究所 | 监测传感装置及系统 |
CN108225448A (zh) * | 2018-03-09 | 2018-06-29 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种光纤f-p多参量智能流量传感器及测量方法 |
CN112816094B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-07-09 | 瑞尔通(苏州)医疗科技有限公司 | 传感光纤、传感组件、传感器及其解耦方法 |
CN114252650A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-03-29 | 大连理工大学 | 一种用于监测桥墩周围流水流向的光纤传感器 |
CN114963028B (zh) * | 2022-06-08 | 2024-06-18 | 国家石油天然气管网集团有限公司 | 压变光换能件及管道泄漏检测的光纤光栅次声传感器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11248581A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-17 | Natl Res Inst For Earth Science & Disaster Prevention | 光ファイバーを用いた水圧センサ |
JP2000241270A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
JP2003287451A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Hitachi Cable Ltd | 光式流速センサ |
JP2005003535A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Hitachi Cable Ltd | 光式流向流速センサ |
JP2005300337A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kazumasa Sasaki | 光ファイバー歪みセンサーとそれを用いた測定機器 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SK95995A3 (en) * | 1993-01-30 | 1995-12-06 | Cambridge Consultants | Flow indicator |
US6622549B1 (en) * | 1997-02-06 | 2003-09-23 | Marek T. Wlodarczyk | Fuel injectors with integral fiber optic pressure sensors and associated compensation and status monitoring devices |
US6016702A (en) | 1997-09-08 | 2000-01-25 | Cidra Corporation | High sensitivity fiber optic pressure sensor for use in harsh environments |
US6597820B1 (en) * | 1997-09-22 | 2003-07-22 | The Regents Of The University Of California | Low-cost fiber optic pressure sensor |
DE19860409A1 (de) * | 1998-12-28 | 2000-06-29 | Abb Research Ltd | Faser-Bragg-Gitter Sensor zur Messung differentieller Drücke und von Strömungsgeschwindigkeiten |
US6813962B2 (en) * | 2000-03-07 | 2004-11-09 | Weatherford/Lamb, Inc. | Distributed sound speed measurements for multiphase flow measurement |
CN2506985Y (zh) * | 2001-11-08 | 2002-08-21 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 光纤光栅流量传感器 |
DE10225934B4 (de) * | 2002-06-11 | 2010-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Faseroptischer Drucksensor |
US6712084B2 (en) * | 2002-06-24 | 2004-03-30 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control |
US6981406B2 (en) * | 2002-09-24 | 2006-01-03 | Daimlerchrysler Corporation | Fiber optic cylinder pressure measurement system for a combustion engine |
US7149374B2 (en) * | 2003-05-28 | 2006-12-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optic pressure sensor |
GB0314322D0 (en) * | 2003-06-19 | 2003-07-23 | Penn Laurence R | Improvements in or relating to a metering device |
US6945117B2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-09-20 | Dana Corporation | Gasket having a fiber-optic pressure sensor assembly |
US6923048B2 (en) * | 2003-09-24 | 2005-08-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus of monitoring temperature and strain by using fiber Bragg grating (FBG) sensors |
US7207214B1 (en) * | 2004-02-17 | 2007-04-24 | Wlodarczyk Marek T | Glow plug integrated pressure sensor |
-
2008
- 2008-12-05 US US12/329,352 patent/US8135245B2/en active Active
-
2009
- 2009-12-03 JP JP2009275022A patent/JP2010133962A/ja not_active Ceased
- 2009-12-03 DE DE102009044756A patent/DE102009044756A1/de active Pending
- 2009-12-04 CN CN200910253588.0A patent/CN101750120B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11248581A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-17 | Natl Res Inst For Earth Science & Disaster Prevention | 光ファイバーを用いた水圧センサ |
JP2000241270A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Okaya Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ |
JP2003287451A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Hitachi Cable Ltd | 光式流速センサ |
JP2005003535A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Hitachi Cable Ltd | 光式流向流速センサ |
JP2005300337A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kazumasa Sasaki | 光ファイバー歪みセンサーとそれを用いた測定機器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015531864A (ja) * | 2012-08-15 | 2015-11-05 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 光ファイバ感知技法を使用するフレーム脚荷重測定システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8135245B2 (en) | 2012-03-13 |
CN101750120B (zh) | 2014-05-14 |
DE102009044756A1 (de) | 2010-06-10 |
CN101750120A (zh) | 2010-06-23 |
US20100142880A1 (en) | 2010-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010133962A (ja) | 光ファイバ検出システム | |
KR100329042B1 (ko) | 광섬유 구조물 변형 감지시스템 | |
JP2010266437A (ja) | ファイバブラッグ格子検出システム | |
US7423762B2 (en) | Rugged fabry-perot pressure sensor | |
US9766178B2 (en) | Optical sensor | |
US6069985A (en) | Cross-fiber Bragg grating transducer | |
US7134346B2 (en) | Differential pressure transducer with Fabry-Perot fiber optic displacement sensor | |
JP2008070357A (ja) | 光学式圧力センサ | |
US10184852B2 (en) | Sensor system comprising multiplexed fiber-coupled fabry-perot sensors | |
EP2839554B1 (en) | Frequency tunable laser system | |
Costa et al. | Macrobending SMS fiber-optic anemometer and flow sensor | |
KR101113778B1 (ko) | 브래그 격자 및 패브리 패로 간섭을 이용한 광섬유 센서 탐촉자, 광섬유 센서 시스템 및 그 시스템의 센싱방법 | |
CN102135440B (zh) | 一种可同时测量温度的光纤涡街流量计 | |
US8879052B2 (en) | Floating-element shear-stress sensor | |
US10768061B2 (en) | Optical sensor having π-phase shifted Bragg grating and optical sensing system using same | |
JP2009063400A (ja) | 差圧式光ファイバ流量センサ及びそれを使った流量検知システム | |
JP5354497B2 (ja) | 分布型光ファイバ圧力センサシステム | |
JP2012088155A (ja) | Fbgセンサを用いた計測方法およびその装置 | |
US10527502B2 (en) | Temperature sensor | |
JP5415376B2 (ja) | センサヘッド、および光学式センサ | |
JP4862594B2 (ja) | 光ファイバセンサ | |
JP2010271254A (ja) | 光ファイバ温度測定器 | |
JP2011149874A (ja) | 波長検波型ファイバセンサシステム | |
JP2013036775A (ja) | 水位計システム | |
Pattnaik et al. | Novel optical MEMS pressure sensor based on tilted gratings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131022 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140325 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20140729 |