JP2011106966A - 応力センサ、応力検知方法、応力検知システム及び応力検出部の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物などのひび割れの原因となる応力が発生した場合に、その発生した位置を視覚的な認識で検知可能とする応力センサ、これを用いた応力検知方法及び応力検出部の施工方法を提供する。
【解決手段】被検知部９に生じる応力が伝達されるように被検知部９に少なくとも一部が装着されると共に可視光が導入される光ファイバ２を備え、光ファイバ２の被検知部９に装着される部分の表面にマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸部２ａを設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバを用いて披検知部に生ずる応力を検知する応力センサと応力検知システム、この応力センサを用いて披検知部に生ずる応力を検知する応力検知方法、披検知部に生ずる応力を検知するための光ファイバを被検出部に貼着する応力検出部の施工方法に関するものである。

構造物における日常的な維持管理では、外観を目視することによる目視点検が広く実施されている。目視点検は、構造物の損傷や劣化の早期発見、及び劣化の進み具合の確認等を目的として実施されているが、構造物にひび割れ、浮き、漏水、沈下、変形、変色等の損傷が発生した直後ではなく、しばらく時間が経過した後に点検されることが多いため、本質的な意味での維持管理とは言い難い。そのため、日常的な維持管理の点検方法としては、ひずみゲージ、光ファイバ、各種センサを用いる方法が知られている。

従来、ひび割れ等の原因となる応力が構造物に発生した場合に、この応力を検知するためのセンサが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたセンサには光ファイバが備えられており、このセンサが構造物の被検出部に固設されている。この光ファイバは、被検出部への応力により生じたひずみが所定値を超えたときに破断するように形成されている。又、この光ファイバには、可視光が導入されている。そのため、特許文献１のセンサでは、光ファイバに導入された可視光が破断した箇所で漏れて発光するため、ひび割れなどによる構造物の損傷を目視で容易に検知することが可能となる。

特開２００８−１７５５２９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたセンサでは、光ファイバが破断する前の段階で、ひび割れの原因となる応力の発生を事前に検知することについては考慮されていない。このため、ひび割れの原因となる応力の発生をより早期に容易に検知し得るセンサが望まれていた。

本発明は、ひび割れの原因となる応力の生じている場所を発光により容易に視覚的に検知することのできる応力センサ、応力検知方法、応力検知システム及び応力検出部の施工方法を提供することを目的とする。

本発明の応力センサは、被検知部に生じる応力が伝達されるように該被検知部に少なくとも一部が装着されると共に可視光が導入される光ファイバを備え、該光ファイバの前記被検知部に装着される部分の表面にマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸部を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、被検知部に生じた応力によって光ファイバがマイクロベンディング現象を生ずる程に屈曲された場合に、可視光が光ファイバの屈曲部から漏れ出る。可視光の漏出は凹凸部により促進されるため、光ファイバの屈曲に対する可視光の漏出量が多くなり、該可視光の漏出を容易に視覚的に認識できる。このため、ひび割れ発生前又は光ファイバの破断前に被検出部に生じている応力を視覚的な認識によって容易に検知することができる。ひいては、被検知部のひび割れを防止するための対策等を早期に施すことも可能となる。なお、ここで、「視覚的な認識」は、人間の目による直接的な視認に限らず、監視カメラ等の視覚センサによる認識も含まれるものとする。このことは以降の説明でも同様とする。

本発明の応力センサにおいて、光ファイバの凹凸部を表面に貼り付けた可撓性の基板を備え、該基板を前記被検知部に固着することによって前記凹凸部が該基板を介して前記被検知部に装着されることが好ましい。この場合、被検知部への光ファイバの装着は、光ファイバの凹凸部を貼り付けた基板を被検知部に固着させることにより行われる。そのため、光ファイバを被検知部に固着させる作業が容易となる。

本発明の応力センサにおいて、前記基板の前記光ファイバを貼り付ける表面に凹凸部を設けることが好ましい。この場合、基板の表面に凹凸部が設けられているため、該表面に光ファイバを接着剤等により強固に貼り付けることができる。このため、被検知部に発生する応力が基板を介して光ファイバに伝達しやすくなり、該応力に対する応力センサの感度を高めることができる。

本発明の応力検知方法は、前記応力センサを用いて、前記被検知部に生ずる応力を検知する方法であって、前記光ファイバの前記凹凸部を前記被検知部に装着した状態で、該光ファイバに可視光を導入し、該可視光の導入状態で、当該被検知部における前記光ファイバの表面からの可視光の漏れを視覚的に監視し、該可視光の漏れが視覚的に認識された場合に当該被検知部における応力の発生を検知することを特徴とする。

この応力検知方法によれば、被検知部における前記光ファイバの表面からの可視光の漏れを視覚的に監視することで、専用的な高価は測定器具等を使用することなく、被検知部における応力の発生を視覚的な認識によって容易に検知することができる。

本発明の応力検知システムは、前記応力センサを１つ以上備えるとともに、光ファイバの一端から可視光を導入させる可視光源を備えることを特徴とする。本発明によれば、応力センサと可視光源とがセットになっているので、被検知物の応力を検知するシステムを現場で容易に構築できる。

本発明の応力検知システムは、前記応力センサを複数備えると共に、該複数の応力センサの光ファイバが直列に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の応力センサのそれぞれの光ファイバに、複数の可視光源を必要とすることなく、単一の可視光源から可視光を導入できる。

この場合前記複数の応力センサの光ファイバを直列に接続してなる光ファイバ直列体は、その両端が互いに近接するように延設されていることが好ましい。これによれば、光ファイバ直列体の両端が互いに近接しているので、該光ファイバ直列体に可視光を導入する可視光源の設置箇所をほとんど変更することなく、該光ファイバ直列体の両端のうちの一方、又は両方から該光ファイバ直列体に可視光を導入することができ、現地での作業を簡略化することができる。

なお、上記光ファイバ直列体は、一体構造の光ファイバ、すなわち単一の光ファイバにより構成されていてもよい。

又、本発明の応力検知システムは、前記応力センサを複数備えると共に、入力された可視光を複数の出力部から分配して供給する光分配供給手段を備え、該光分配供給手段の各出力部は、各前記応力センサの光ファイバの一端に接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、複数の応力センサのそれぞれの光ファイバに、複数の可視光源を必要とすることなく、単一の可視光源から光分配供給手段を介して可視光を導入できる。

この場合、各前記光ファイバは、その両端が互いに近接するように延設されていることが好ましい。これによれば、各光ファイバ両端が互いに近接しているので、光分配供給手段や、これに可視光を導入する可視光源の設置箇所をほとんど変更することなく、各光ファイバの両端のうちの一方、又は両方から各光ファイバに光分配供給手段を介して可視光を導入することができ、現地での作業を簡略化することができる。

本発明の応力検知部の施工方法は、可視光が導入可能な光ファイバの少なくとも一部の表面に、該光ファイバのマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸を付ける工程と、該凹凸を付けた光ファイバの部分を、被検知部に生じる応力が伝達されるように該被検知部に装着する工程とからなることを特徴とする。この場合、現場において光ファイバに凹凸を付した上で、該凹凸を付した光ファイバの部分を被検知部に装着するので、予め凹凸が付された専用的な光ファイバを使用せずとも、汎用的な光ファイバを用いて現場における施工作業を行なうことができる。なお、光ファイバに凹凸を付することは、汎用的な研磨剤などを使用して容易に行なうことができる。

本発明において、光ファイバを貼着する工程では、光ファイバを装着する工程では、前記被検知部に予め固着した可撓性の基板上に、前記凹凸を付けた光ファイバの部分を接着剤で貼り付けることが好ましい。この場合、凹凸を付けた光ファイバの部分を貼り付ける面（基板の表面）を、その貼り付けに適した面にすることができるので、光ファイバの部分を基板を介して被検知部に装着することを適切に行うことができる。

本発明の第１実施形態の応力センサの構成を示す説明図。 本発明の第１実施形態の応力センサの発光状態を説明する説明図。 本発明の第２実施形態の応力センサの構成を示す説明図。 応力センサを備える応力検出システムの一の構成例を示すシステム構成図。 応力センサを備える応力検出システムの他の構成例を示すシステム構成図。 応力センサを備える応力検出システムの他の構成例を示すシステム構成図。 応力センサを備える応力検出システムの他の構成例を示すシステム構成図。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の応力センサの構成を示す説明図であり、（ａ）は応力センサを上面から見た図、（ｂ）は応力センサの側面の断面図である。図１に示す応力センサ１は、光ファイバ２と、保護皮膜層３と、コネクタ４と、基板としてのベース５と、管６と、接着層７とを備える。

光ファイバ２の一部には凹凸が形成されている。その凹凸は、光ファイバ２の一部の表面にざらつきを持たせるような形態で形成されている。凹凸の形成された光ファイバ２の凹凸部２ａでは、凹凸の形成されていない光ファイバ２と比較して、マイクロベンディング現象による光の漏出が促進される。光ファイバ２の凹凸は、例えば研磨剤を用いた研磨により形成される。この光ファイバ２の表面の凹凸は、フッ化水素酸などによる侵食により形成することも可能である。

保護皮膜層３（図１（ａ）では図示省略）は紫外線や水分、あるいは、異物との接触による損傷などから光ファイバ２を保護するための皮膜層である。保護皮膜層３は光ファイバ２の凹凸部２ａを覆うように設けられている。

コネクタ４は、光ファイバ２の一端部に装着されており、このコネクタ４に後述する可視光源８が着脱自在に接続されている。

ベース５は、可撓性を有すると共に、板状に形成されている。部材には、エポキシをはじめとしたポリアミドイミドなどの樹脂が用いられる。ベース５は取付面５ａと接着面５ｂとを有し、この接着面５ｂ上に光ファイバ２の凹凸部２ａが配置されている。ベース５は、接着面５ｂと被検知部９とを接着剤で固定することにより、被検知部９に固着される。

管６はベース５の接着面５ｂの端部に固定されており、この管６に光ファイバ２が挿入されている。そのため、ベース５の接着面５ｂの端部付近で光ファイバ２の屈曲を防止することができる。

接着層７は、光ファイバ２とベース５との間で層状に設けられており、可撓性を有している。この接着層７により、光ファイバ２とベース５とが固定されている。接着層７は、例えば、エポキシ系の接着剤を層状に塗布することにより形成される。

可視光源８は、光ファイバ２に導入する可視光を発生させる光源であり、具体的には赤色レーザーが用いられている。可視光源８から発生される可視光は、光ファイバ２の内部に導入される。

以上の構成の応力センサ１では、光ファイバ２の凹凸部２ａが固定されたベース５の取付面５ａが、応力の発生を検知しようとする被検知部９に接着剤（図示省略）により固着される。これにより、光ファイバ２の凹凸部２ａは、被検知部９に発生する応力がベース５を介して伝達されるように該被検知部９に装着される。

又、光ファイバ２の凹凸部２ａを被検知部９に装着した状態で、光ファイバ２に可視光を導入し、可視光の導入状態で、被検知部９における光ファイバ２の表面からの可視光の漏れを視覚的に監視し、可視光の漏れが視覚的に認識された場合に被検知部９における応力の発生を検知することで、被検知部９に発生する応力を検知することができる。

このとき、被検知部９に発生する応力により光ファイバ２が屈曲されると、装着された光ファイバ２に可視光が導入されることにより、マイクロペンディング現象が凹凸部２ａで促進されて、光ファイバ２から漏出した可視光が視覚的に認識できるようになる。

なお、本実施形態は、光ファイバ２をベース５に貼り付けて、このベース５を被検知部９に固着しているが、ベース５を用いずに光ファイバ２の凹凸部２ａを直接的に被検知部９に装着することも可能である。光ファイバ２と被検知部９との装着には、接着剤などが用いられる。

図２は第１実施形態の応力センサの発光状態を説明する説明図である。図２（ａ）は被検知部９の応力発生前の状態、図２（ｂ）は被検知部９の応力発生時の状態、図２（ｃ）は応力により被検知部９にひび割れが生じた状態を示している。

図２（ａ）に示すように、ベース５を固着した被検知部９に応力が生じていない状態では、光ファイバ２を貼り付けたベース５は屈曲されていないため、光ファイバ２は屈曲しない。そのため、マイクロペンディング現象は光ファイバ２で生じておらず、可視光源８から入力された可視光は光ファイバ２の凹凸部２ａで漏出しない。

又、図２（ｂ）に示すように、被検知部９に応力が生じてベース５が屈曲すると、ベース５に固定されている光ファイバ２が屈曲する。その際、光ファイバ２の凹凸部２ａでマイクロペンディング現象が促進されるため、光ファイバ２から漏出した可視光を視覚的に認識することができる。

被検知部９に生じた応力が大きくなるにつれてベース５の屈曲が大きくなるため、被検知部９に生じた応力が大きくなるにつれて光ファイバ２の屈曲が大きくなる。そのため、被検知部９に生じた応力が大きいときは光ファイバ２で漏出する可視光が強くなり、被検知部９に生じた応力が小さいときは光ファイバ２で漏出する可視光が弱くなる。

又、図２（ｃ）に示すように、被検知部９に生じる応力がさらに大きくなり、被検知部９に大きなひずみあるいはひび割れが生じると、ベース５に固定されている光ファイバ２が破断する。そのため、可視光源８から入力された可視光が破断箇所から漏出して、可視光を視覚的に認識することが可能となる。破断箇所で視覚的に認識することができる可視光は、マイクロペンディング現象により視覚的に認識することができる可視光よりも強い。

以上のように、被検知部９に応力が発生すると、該応力が光ファイバ２の破断には至らない程度の応力であっても、光ファイバ２の凹凸部２ａから漏出する可視光によって、該応力の発生を検知できる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態の応力センサの構成を示す説明図であり、応力センサの側面の断面図である。図３に示す応力センサ１は、第１実施形態の応力センサ１と共通する構成を有しているため、以下の説明では、第１実施形態と同一の構成については、第１実施形態と同一の参照符号を用いて説明を省略する。

図３に示す応力センサ１では、ベース５の接着面５ｃに凹凸が形成されている。このため、被検知部９に生じている応力が効率よく光ファイバ２に伝達される。したがって、被検出部９に生じている応力をより感度よく検知することができる。ベース５の表面の凹凸は、例えば研磨剤を用いた研磨により形成される。

［応力検知システムの構成］
次に、複数の被検知部９の応力を検知する応力検知システム１１の例について説明する。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、図１に示す応力センサ１を複数配設した応力検知システム１１が示されている。図４（ａ）は、２つの応力センサの光ファイバが直列に接続された応力検知システムである。この応力検知システム１１は、複数の、例えば２個の応力センサ１と、可視光源８とから構成されている。夫々の応力センサ１の光ファイバ２は直列に接続されており、直列体１２を形成している。又、光ファイバ２の一端部にはコネクタ４が装着されており、このコネクタ４に可視光源８が着脱自在に接続されている。そのため、１つの可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２に可視光を導入できる。なお、それぞれの応力センサ１の光ファイバ２を共通の単一の光ファイバ２で構成してもよい。

図４（ｂ）は、２つの応力センサの光ファイバが直列に接続されると共に、光ファイバの両端が互いに近接するよう延設された応力検知システムである。図４（ｂ）の応力検知システム１１は、可視光源８と、複数の応力センサ１と、コネクタ４と、光カプラ１３とを有している。光カプラ１３は１つの入力部１３ａと複数の（図示例では２つの）出力部１３ｂとを有している。

光カプラ１３の入力部１３ａには、接続用光ファイバ２２ａの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２の他端部にはコネクタ４ａが装着されており、このコネクタ４ａを介して接続用光ファイバ２２ａが可視光源８に接続されている。又、光カプラ１３の各出力部１３ｂには、接続用光ファイバ２２ｂの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ｂの他端部にはコネクタ４ｂが装着されており、このコネクタ４ｂが応力センサ１のコネクタ４に接続されている。かかる構成により、可視光源８からの可視光は、光カプラ１３で分配されて各々の応力センサ１に供給される。

図４（ｂ）に示される応力センサ１は可視光源８に対して直列に接続されている。そのため、１つの可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２に可視光を導入できる。さらに、直列体１２の両端部が光カプラ１３を介して可視光源８に接続されるので、１つの応力センサ１の光ファイバ２が応力の増大により破断しても、他の応力センサ１の光ファイバ２に支障なく可視光が導入される。

図４（ｃ）の応力検知システム１１は、複数の、例えば２つの応力センサの光ファイバが直列に接続された応力検知システムである。この応力検知システム１１は、２個の応力センサ１と、可視光源８とから構成されている。夫々の応力センサ１は直列に接続されており、直列体１２を形成している。又、光ファイバ２の一端部にはコネクタ４が装着されており、このコネクタ４に可視光源８が着脱自在に接続されている。そのため、１つの可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２に可視光を導入できる。

又、直列体１２を構成する光ファイバ２の両端部がベース５上から逸脱しており、その両端部が近接している。各応力センサ１の光ファイバ２の両端部が近接しているので、単一の可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２にその一端部から可視光を供給したとき、該可視光源８の設置場所において、各応力センサ１の光ファイバ２の他端部から可視光が導出するか否かを視覚的に認識することができる。ひいては、各応力センサ１の光ファイバ２を正常に可視光が通過しているか否かを確認できる。又、図４（ｂ）のものと同様に、１つの応力センサの光ファイバ２が披検知部９で破断しても、他の応力センサ１の光ファイバ２に支障なく可視光を供給できる。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、図１に示す応力センサ１を複数配設した応力検知システム１１が示されている。図５（ａ）は、２つの応力センサの光ファイバが並列に接続された応力検知システムである。この応力検知システム１１は、２個の応力センサ１と、可視光源８と、コネクタ４と、光カプラ１３とを有している。光カプラ１３は１つの入力部１３ａと複数の（図示例では２つの）出力部１３ｂを有している。

光カプラ１３の入力部１３ａには、接続用光ファイバ２２ａの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ａの他端部にはコネクタ４ａが装着されており、このコネクタ４ａを介して接続用光ファイバ２２ａが可視光源８に接続されている。又、光カプラ１３の各出力部１３ｂには、接続用光ファイバ２２ｂの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ｂの他端部にはコネクタ４ｂが装着されており、このコネクタ４ｂが応力センサ１のコネクタ４に接続されている。かかる構成により、可視光源８からの可視光は、光カプラ１３で分配されて各々の応力センサ１に供給される。

図５（ａ）に示される応力センサ１は可視光源８に対して並列に接続されている。そのため、１つの可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２に可視光を導入できる。さらに、１つの応力センサ１の光ファイバ２が応力の増大により破断しても、他の応力センサ１の光ファイバ２に支障なくに可視光が導入される。

図５（ｂ）は、夫々の応力センサ１が並列に接続された応力検知システム１１である。図５（ｂ）の応力検知システム１１は、可視光源８と、複数の応力センサ１と、コネクタ４と、光カプラ１３とを有している。光カプラ１３は１つの入力部１３ａと複数の（図示例では４つの）出力部１３ｂを有している。

光カプラ１３の入力部１３ａには、接続用光ファイバ２２ａの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ａの他端部にはコネクタ４ａが装着されており、このコネクタ４ａを介して接続用光ファイバ２２ａが可視光源８に接続されている。又、光カプラ１３の各出力部１３ｂには、接続用光ファイバ２２ｂの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ｂの他端部にはコネクタ４ｂが装着されており、このコネクタ４ｂが応力センサ１のコネクタ４に接続されている。

図５（ｂ）に示される各応力センサ１は、その光ファイバ２の両端部がベース５上から逸脱しており、その両端部にそれぞれコネクタ４が装着されている。又、各応力センサ１の光ファイバ２の両端部は近接している。

各応力センサ１の光ファイバ２の両端部がそれぞれ光カプラ１３を介して可視光源８に接続されている。このため、各応力センサ１の光ファイバ２にはその両端部から可視光が導入される。このため、各応力センサ１の光ファイバ２は、ベース５を固着した被検知部９との光カプラ１３との間で破断しても、光ファイバ２の凹凸部２ａに可視光を供給できる。

又、各応力センサ１の光ファイバ２の両端部が近接しているので、可視光源８の設置場所を動かすことなく、各応力センサ１の光ファイバ２が被検知部９で破断しても、他の応力センサ１の光ファイバ２に支障なく可視光を供給できる。

図５（ｃ）の応力検知システム１１は、可視光源８と、一つの入力部１３ａ及び複数の（図示例では２つの）出力部１３ｂを有する光カプラ１３と、複数の応力センサ１と、コネクタ４とを有している。

光カプラ１３の入力部１３ａには、接続用光ファイバ２２ａの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ａの他端部にはコネクタ４ａが装着されており、このコネクタ４ａを介して接続用光ファイバ２２ａが可視光源８に接続されている。又、光カプラ１３の各出力部１３ｂには、接続用光ファイバ２２ｂの一端部が接続されている。この接続用光ファイバ２２ｂの他端部にはコネクタ４ｂが装着されており、このコネクタ４ｂが応力センサ１のコネクタ４に接続されている。かかる構成により、可視光源８からの可視光は、光カプラ１３で分配されて各々の応力センサ１に供給される。

図５（ｃ）に示される各応力センサ１は、その光ファイバ２の両端部がベース５上から逸脱しており、その両端部が近接している。各応力センサ１の光ファイバ２の両端部が近接しているので、単一の可視光源８から各応力センサ１の光ファイバ２にその一端部から可視光を供給したとき、該可視光源８の設置場所において、各応力センサ１の光ファイバ２の他端部から可視光が導出するか否かを視覚的に認識できる。ひいては、各応力センサ１の光ファイバ２を正常に可視光が通過しているか否かを確認できる。又、図５（ｂ）のものと同様に、１つの応力センサ１の光ファイバ２が被検知部９で破断しても、他の応力センサ１の光ファイバ２に支障なく可視光を供給できる。

図６には、図１に示す応力センサ１を橋梁に複数配設した応力検知システム１１の施工例が示されている。応力センサ１は、被検知部９である橋梁において大きな応力の生じやすい箇所、例えば溶接部に固着される。応力センサ１は、応力の生じやすい箇所毎に固着される。又、各々の応力センサ１は、コネクタ４同士を接続させることにより直列若しくは並列に接続させることができる。又、橋梁には、可視光源８が取り付けられており、この可視光源８と各々の応力センサ１とは、光ファイバ２により接続されている。可視光源８からの可視光を光ファイバ２に導入することにより、各々の応力センサ１に可視光が導入される。そして、応力センサ１から漏出される可視光の位置と強さとから、橋梁に生じている応力とひずみを検知することができる。

図７には、図１に示す応力センサ１を被検知部９であるガス管に複数配設した応力検知システム１１の施工例が示されている。応力センサ１は、被検出部であるガス管の管部の外周に沿って固着される。このとき、応力センサ１と管部とは、光ファイバ２の屈曲が最小となるように被検知部９に固着される。この応力センサ１は、可視光源８からの可視光が光ファイバ２に導入されることにより、可視光が応力やひずみの生じている箇所で漏出する。この可視光の位置と強さとから、被検知部９に生じている応力とひずみを検知することができる。

［応力検出部の施工方法］
次に、応力検出部の施工方法の一例について説明する。

光ファイバ２のマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸を付ける工程では、まず、光ファイバ２の周囲を覆う被覆がある場合には、被覆を剥がす工程が実行される。被覆の剥離はファイバストリッパを用いて実行される。なお、被覆がない場合には、この作業は不要である。

次に、光ファイバ２の被検知部９に装着しようとする部分の表面に凹凸を形成する工程が実行される。凹凸の形成は、研磨剤を用いることにより実行される。又、凹凸の形成は、研磨材の代わりに薬品によるエッチングで実行されてもよい。凹凸の形成された光ファイバ２は、十分に洗浄される。

凹凸を付けた光ファイバ２を被検知部９に貼着する工程では、まず、被検知部９と接触する光ファイバ２の凹凸部２ａに接着剤が塗布される。次に、接着剤を塗布した光ファイバ２の凹凸部２ａを被検知部９に貼着する工程が実行される。光ファイバ２を被検知部９に貼着する際には、光ファイバ２の凹凸部２ａは視覚的に認識可能となる位置に設けられる。なお、被検知部９に接着剤を塗布した後に、その塗布箇所に光ファイバ２の凹凸部２ａを貼着してもよい。その後、光ファイバ２を覆うように保護皮膜層３が貼り付けられる。応力センサ１と可視光源８との間の配線には、必要に応じてコネクタ４が用いられる。

このような応力検出部の施工方法により、予め凹凸が付された専用的な光ファイバを使用せずとも、汎用的な光ファイバを用いて現場における施工作業を行なうことができる。なお、光ファイバに凹凸を付することは、汎用的な研磨剤などを使用して容易に行なうことができる。

又、光ファイバ２は、ベース５を介して被検知部９に貼着することも可能である。その際、光ファイバ２を貼着する工程では、まず被検知部９に応じた大きさにベース５を切断する工程が実施される。ベース５は容易に切断できる樹脂で構成されているため、被検出部９の位置と大きさに応じて、カッター等を用いてベース５の形状と大きさとを任意に切り出すことができる。次に、切り出されたベース５が十分に洗浄された後、ベース５が接着剤により被検知部９に貼着される。

次に、光ファイバ２の凹凸部２ａをベース５に貼着する工程が実施される。その際、光ファイバ２の凹凸部２ａとベース５とがそれらのいずれかに塗布された接着剤からなる接着層７を介して貼着される。又、光ファイバ２とベース５との貼着の次の工程で、光ファイバ２と接着層７とを覆うように保護皮膜層３がベース５上に貼り付けられる。光ファイバ２を被検知部９に貼着する際には、光ファイバ２の凹凸部２ａは視覚的に認識可能となる位置に貼着される。

このような応力検出部の施工方法により、凹凸を付けた光ファイバ２の部分を貼り付ける面（基板の表面）を、その貼り付けに適した面にすることができるので、光ファイバ２の凹凸部２ａを基板を介して被検知部に装着することを適切に行うことができる。

１…応力センサ、２、２２ａ、２２ｂ…光ファイバ、２ａ…凹凸部、３…保護皮膜層、４…コネクタ、５…ベース、７…接着層、８…可視光源、９…被検知部、１１…応力検知システム、１２…直列体、１３…光カプラ。

Claims (11)

1. 被検知部に生じる応力が伝達されるように該被検知部に少なくとも一部が装着されると共に可視光が導入される光ファイバを備え、
   該光ファイバの前記被検知部に装着される部分の表面にマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸部を設けたことを特徴とする応力センサ。
2. 請求項１記載の応力センサにおいて、
   前記光ファイバの凹凸部を表面に貼り付けた可撓性の基板を備え、該基板を前記被検知部に固着することによって前記凹凸部が該基板を介して前記被検知部に装着されることを特徴とする応力センサ。
3. 請求項２記載の応力センサにおいて、
   前記基板の前記光ファイバを貼り付ける表面に凹凸部を設けたことを特徴とする応力センサ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の応力センサを用いて、前記被検知部に生ずる応力を検知する方法であって、
   前記光ファイバの前記凹凸部を前記被検知部に装着した状態で、該光ファイバに可視光を導入し、該可視光の導入状態で、当該被検知部における前記光ファイバの表面からの可視光の漏れを視覚的に監視し、該可視光の漏れが視覚的に認識された場合に当該被検知部における応力の発生を検知することを特徴とする応力検知方法。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の応力センサを１つ以上備えるとともに、前記光ファイバの一端から可視光を導入させる可視光源を備えることを特徴とする応力検知システム。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の応力センサを複数備えると共に、該複数の応力センサの光ファイバが直列に接続されていることを特徴とする応力検知システム。
7. 請求項６記載の応力検知システムにおいて、前記複数の応力センサの光ファイバを直列に接続してなる光ファイバ直列体は、その両端が互いに近接するように延設されていることを特徴とする応力検知システム。
8. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の応力センサを複数備えると共に、入力された可視光を複数の出力部から分配して供給する光分配供給手段を備え、
   該光分配供給手段の各出力部は、各前記応力センサの光ファイバの一端に接続されていることを特徴とする応力検知システム。
9. 請求項８記載の応力検知システムにおいて、各前記光ファイバは、その両端が互いに近接するように延設されていることを特徴とする応力検知システム。
10. 可視光が導入可能な光ファイバの少なくとも一部の表面に、該光ファイバのマイクロベンディング現象による光の漏出を促進する凹凸を付ける工程と、
    該凹凸を付けた光ファイバの部分を、被検知部に生じる応力が伝達されるように該被検知部に装着する工程とからなる、応力検出部の施工方法。
11. 請求項１０記載の施工方法において、
    前記光ファイバを装着する工程では、前記被検知部に予め固着した可撓性の基板上に、前記凹凸を付けた光ファイバの部分を接着剤で貼り付けることを特徴とする施工方法。

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