JP2010210246A - Fluorescent temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、温度により蛍光特性が変化する蛍光体を用いて温度を測定する蛍光温度センサに関するものである。 The present invention relates to a fluorescence temperature sensor that measures temperature using a phosphor whose fluorescence characteristics change with temperature.
温度センサとして、蛍光体を用いた蛍光温度センサが広く利用されている。この蛍光温度センサは、温度により蛍光特性が変化する蛍光体を用いることにより温度を測定する。具体的には、光源からの励起光を蛍光体に照射して、蛍光体で発生した蛍光を検出する。そして、蛍光寿命などの蛍光特性の変化によって、温度を測定している。 As a temperature sensor, a fluorescent temperature sensor using a phosphor is widely used. This fluorescence temperature sensor measures temperature by using a phosphor whose fluorescence characteristics change with temperature. Specifically, the fluorescent light generated by the phosphor is detected by irradiating the phosphor with excitation light from a light source. And temperature is measured by the change of fluorescence characteristics, such as fluorescence lifetime.
上記のような蛍光温度センサにおいて、機械的に安定した温度計測を行うため、図4に示すように、粉状の蛍光体101を保護管102の先端に詰め込み、この蛍光体101が収納された保護管102に光ファイバ103を差し込み、保護管102と光ファイバ103とを接着剤により固定し、光ファイバ103を緩衝材104により保持するように構成した蛍光温度センサがある(例えば、特許文献1参照)。
In the fluorescence temperature sensor as described above, in order to perform mechanically stable temperature measurement, as shown in FIG. 4, a
しかしながら、特許文献1に開示される蛍光温度センサでは、保護管102が周囲温度により膨張・収縮し、それに伴って光ファイバ103及び緩衝材104も膨張・収縮する。このとき保護管102、光ファイバ103及び緩衝材104の熱膨張係数は異なるため、光ファイバ103に過度の負荷が加わるという課題があった。また、異なる熱膨張係数を有する光ファイバ103及び緩衝材104の膨張・収縮により光ファイバ103と緩衝材104とが摩擦を起こし、光ファイバ103が破断するという課題があった。
However, in the fluorescent temperature sensor disclosed in Patent Document 1, the
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、保護管に光ファイバが保持される蛍光温度センサにおいて、周辺温度による保護管の伸縮に伴い、保護管に保持される光ファイバが伸縮する場合に、光ファイバに過大な負荷が加わることがなく、光ファイバの欠損を防ぐことができる蛍光温度センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In a fluorescent temperature sensor in which an optical fiber is held in a protective tube, the light held in the protective tube as the protective tube expands and contracts due to the ambient temperature. An object of the present invention is to provide a fluorescence temperature sensor that can prevent the optical fiber from being damaged without excessive load being applied to the optical fiber when the fiber expands and contracts.
この発明に係る蛍光温度センサは、励起光の照射を受け、蛍光を発する蛍光体と、蛍光体に励起光を投光する投光部と、蛍光体の発する蛍光を受光する受光部と、投光部及び受光部と蛍光体間の導光を行う光ファイバと、光ファイバを保護するための保護管と、受光部の受光量に基づき温度を算出する処理部とを備えた蛍光温度センサにおいて、光ファイバは、保護管に収納され、保護管の長さよりも長く形成されるものである。 A fluorescence temperature sensor according to the present invention includes a phosphor that emits fluorescence upon receiving irradiation of excitation light, a light projecting unit that projects excitation light onto the phosphor, a light receiving unit that receives fluorescence emitted from the phosphor, and a projector. In a fluorescence temperature sensor comprising an optical fiber for guiding light between a light part and a light receiving part and a phosphor, a protective tube for protecting the optical fiber, and a processing part for calculating a temperature based on the amount of light received by the light receiving part The optical fiber is housed in a protective tube and formed longer than the length of the protective tube.
この発明によれば、上記のように構成したので、保護管に光ファイバが保持される蛍光温度センサにおいて、周辺温度による保護管の伸縮に伴い、保護管に保持される光ファイバが伸縮する場合に、光ファイバに過大な負荷が加わることはなく、光ファイバの欠損を防ぐことができる。 According to this invention, since it is configured as described above, in the fluorescence temperature sensor in which the optical fiber is held in the protective tube, when the optical fiber held in the protective tube expands and contracts with the expansion and contraction of the protective tube due to the ambient temperature In addition, an excessive load is not applied to the optical fiber, and the optical fiber can be prevented from being damaged.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る蛍光温度センサ1の構造を示す図である。
図1に示すように、蛍光温度センサ1は、被測定面に接触させ、温度に応じた蛍光を発光するためのセンサプローブ2と、センサプローブ2に励起光を投光し、センサプローブ2からの蛍光を受光し、その受光量から被測定面の温度測定を行うためのセンサモジュール3とにより構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing the structure of a fluorescent temperature sensor 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
As shown in FIG. 1, a fluorescence temperature sensor 1 is brought into contact with a surface to be measured, a sensor probe 2 for emitting fluorescence according to temperature, and excitation light is projected onto the sensor probe 2. And a
センサプローブ2は、図1に示すように、センサモジュール3より投光される励起光により蛍光を発光する蛍光体4と、センサモジュール3により投光される励起光を蛍光体4に導光し、蛍光体4が発する蛍光をセンサモジュール3に導光するため、センサモジュール3と蛍光体4間に接続される光ファイバ5と、センサプローブ2の先端に設けられ、蛍光体4を覆うカバー6と、光ファイバ5に傷が付かないように保護する保護管7とにより構成される。なお、蛍光体4は粉体やべレット状のもの、あるいはこれを成型して焼結したもの等種々の形態を取ることが可能である。
As shown in FIG. 1, the sensor probe 2 guides the
センサモジュール3は、図1に示すように、駆動部8により、センサプローブ2に設けられる蛍光体4に励起光を投光するための投光部9と、センサプローブ2に設けられる蛍光体4が発する蛍光を受光するための受光部10と、受光部10が受光した受光量に基づいて、被測定面の温度を算出するための処理部11とにより構成される。
As shown in FIG. 1, the
次に、上記のように構成される蛍光温度センサ1の動作について説明する。
まず、蛍光温度センサ1のセンサプローブ2先端に設けられる蛍光体4が収納されるカバー6表面を被測定面に接触させる。次いで、投光部9から励起光が蛍光体4に投光される。この投光部9から投光された励起光により蛍光体4は蛍光を発光する。受光部10はこの蛍光体4が発光する蛍光を受光している。このときの受光部10が受光する受光量は、処理部11により逐一計測されている。次いで、投光部9は、蛍光体4への励起光の投光を停止する。これにより、蛍光体4は消光する。この蛍光体4の消光速度は温度が高くなるほど速くなる。この蛍光体4の消光速度を処理部11が計測することにより、被測定面の温度を計測する。
Next, the operation of the fluorescence temperature sensor 1 configured as described above will be described.
First, the surface of the
次に、上記のように構成される蛍光温度センサ1の保護管7の構造について詳細に説明する。
図2はこの発明の実施の形態1に係る蛍光温度センサ1の保護管7の構造を示す図である。
図2に示すように、センサプローブ2に設けられる保護管7内には光ファイバ5が収納される。
Next, the structure of the
FIG. 2 is a diagram showing the structure of the
As shown in FIG. 2, an
光ファイバ5は、投光部9が投光する励起光または蛍光体4が発する蛍光を導光するためのものであり、蛍光体4と投光部9間及び蛍光体4と受光部10間に接続される。この光ファイバ5は、例えば、単芯のプラスチック光ファイバ等により構成されるものである。また、光ファイバ5は、センサプローブ2に設けられる保護管7内で撓みやすくするため、直径が100μm程度の光ファイバを用いて構成される。
このように構成される光ファイバ5は、保護管7の長さに対して、保護管7に収納される部分の光ファイバ5の長さが長くなるようにして、保護管7に収納される。
The
The
保護管7は、光ファイバ5に傷がつかないように保護するためのものであり、例えば、ステンレス等により構成される。この保護管7は、内部に収納される光ファイバ5を保護管7の両端部で接着剤または溶接等により固定することにより保持する。このとき保護管7が金属製である場合には、溶接・ロー付けによる固定も可能である。ここで、光ファイバ5は保護管7内で、保護管7と接触しないように保持される。
また、光ファイバ5と保護管7との間には空気層12が形成されており、この空気層12は光ファイバ5に対する外部からの熱の伝達を防ぐための断熱材としての役割を果たしている。
The
In addition, an
このように、保護管7内に収納されて、保護管7の両端部で保持される部分の光ファイバ5の長さを、保護管7の長さに対して、長く設定し、光ファイバ5と保護管7との間に空気層12を設けることで、光ファイバ5を保護管7内で撓ませるように構成したので、保護管7が周囲温度により膨張・収縮し、それに伴って光ファイバ5が膨張・収縮するような場合に、保護管7内での光ファイバ5の撓み分により光ファイバ5に過大な負荷が加わることはなくなる。
In this way, the length of the
以上のように、この実施の形態1によれば、保護管7の両端部を接着剤等で固定することにより保持される光ファイバ5において、保護管7の長さに対して、保護管7内に収納される部分の光ファイバ5の長さを長く設定し、光ファイバ5と保護管7との間に空気層12を設けることで、光ファイバ5を保護管7内で撓ませるように構成したので、周囲温度により保護管7が膨張・収縮を生じる場合に、光ファイバ5に過大な負荷が加わることはなく、光ファイバ5の欠損を防止することができる。
As described above, according to the first embodiment, in the
また、光ファイバ5と保護管7との間に空気層12を形成することにより、光ファイバ5を断熱することができ、光ファイバ5と接続する蛍光体4に伝達する外部熱の影響を抑えることができ、正確な温度測定を行うことができる。
Moreover, by forming the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2に係る蛍光温度センサ1の保護管7の構造を示す図である。
上記実施の形態1に係る蛍光温度センサ1では、光ファイバ5を保護管7の両端部で接着剤による接着や溶接等により固定することにより保持して説明したが、図3に示すように、保護管7に熱収縮チューブまたは金属パイプ等を用いて、保護管7の両端を収縮させることにより光ファイバ5を保持するように構成してもよく、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the
In the fluorescence temperature sensor 1 according to the first embodiment described above, the
なお、この発明の実施の形態1,2に係る蛍光温度センサ1では、光ファイバ5として、単芯光ファイバを用いて説明を行ったが、これに限るものではなく、多芯光ファイバやバンドル光ファイバにより構成してもよい。
In the fluorescent temperature sensor 1 according to Embodiments 1 and 2 of the present invention, the
1 蛍光温度センサ
2 センサプローブ
3 センサモジュール
4 蛍光体
5 光ファイバ
6 カバー
7 保護管
8 駆動部
9 投光部
10 受光部
11 処理部
12 空気層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluorescence temperature sensor 2
Claims (3)
前記蛍光体に励起光を投光する投光部と、
前記蛍光体の発する蛍光を受光する受光部と、
前記投光部及び前記受光部と前記蛍光体間の導光を行う光ファイバと、
前記光ファイバを保護するための保護管と、
前記受光部の受光量に基づき温度を算出する処理部とを備えた蛍光温度センサにおいて、
前記光ファイバは、前記保護管に収納され、前記保護管の長さよりも長く形成されることを特徴とする蛍光温度センサ。 A phosphor that emits fluorescence when irradiated with excitation light; and
A light projecting unit that projects excitation light onto the phosphor;
A light receiving portion for receiving fluorescence emitted by the phosphor;
An optical fiber for guiding light between the light projecting unit and the light receiving unit and the phosphor;
A protective tube for protecting the optical fiber;
In a fluorescence temperature sensor comprising a processing unit that calculates a temperature based on the amount of light received by the light receiving unit,
The fluorescent temperature sensor according to claim 1, wherein the optical fiber is housed in the protective tube and is formed longer than a length of the protective tube.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018066729A (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Thermographic temperature sensor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03127233U (en) * | 1990-04-04 | 1991-12-20 | ||
JPH06249716A (en) * | 1993-02-24 | 1994-09-09 | Makoto Kikuchi | Thermister temperature sensor |
JPH1048493A (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Fujikura Ltd | Method for constituting lead-in cable |
JPH112740A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Protection structure and end part structure for optical coupler |
-
2009
- 2009-03-06 JP JP2009053366A patent/JP2010210246A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03127233U (en) * | 1990-04-04 | 1991-12-20 | ||
JPH06249716A (en) * | 1993-02-24 | 1994-09-09 | Makoto Kikuchi | Thermister temperature sensor |
JPH1048493A (en) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Fujikura Ltd | Method for constituting lead-in cable |
JPH112740A (en) * | 1997-06-12 | 1999-01-06 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | Protection structure and end part structure for optical coupler |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018066729A (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Thermographic temperature sensor |
JP7199142B2 (en) | 2016-09-28 | 2023-01-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | SENSOR SYSTEM AND METHOD OF MEASURING FLUID TEMPERATURE WITH SENSOR SYSTEM |
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