JP2012229992A - 歪検出用光ファイバコード - Google Patents
歪検出用光ファイバコード Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012229992A JP2012229992A JP2011098479A JP2011098479A JP2012229992A JP 2012229992 A JP2012229992 A JP 2012229992A JP 2011098479 A JP2011098479 A JP 2011098479A JP 2011098479 A JP2011098479 A JP 2011098479A JP 2012229992 A JP2012229992 A JP 2012229992A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- strain
- strain detection
- tensile elastic
- elastic modulus
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
【解決手段】測定対象物2の歪み2Aを検出する歪検出センサとして用いられる歪検出用光ファイバコード1であって、光ファイバ10と、この光ファイバ10を有する光ファイバ素線13の周囲を被覆し、この光ファイバ10の引張弾性係数よりも小さな引張弾性係数の被覆部11とを有する。
【選択図】図1
Description
図1に示すように、本実施形態に係る歪検出用光ファイバコード1は、測定対象物の歪みを検出する歪検出センサとして用いられるものである。例えば、飛行場や道路の舗装状態、堤体や斜面等を測定する歪検出装置の歪検出センサとして用いられる。
また、光ファイバ素線とは、上記のような光ファイバに単層もしくは2層の保護膜を被覆したものである。一般的に、光ファイバ素線は、保護膜にUV(紫外線)硬化型ウレタンアクリレートが用いられる。また、光ファイバ素線は、外径が0.25mmに形成される。
また、光ファイバ心線とは、上記のような光ファイバ素線にさらに被覆層を形成したものである。即ち、光ファイバ心線の被覆層は、被覆部11の一部(後述の第1被覆部材11a)となる。一般的に、光ファイバ心線は、この被覆層にナイロンや東レ・デュポン社製「ハイトレル(登録商標)」が用いられる。また、光ファイバ心線は、外径が0.9mmに形成される。
測定対象物2としては、コンクリートや軟弱地盤、アスファルト等を用いることができる。
本実施形態の光ファイバ10は、ガラス導波路である光ファイバであり、約70GPaの引張弾性係数を有している。尚、光ファイバはガラスに限定されずプラスチック製を用いるものであってもよい。また、光ファイバ10は、外径が0.125mmに形成された一般的な光ファイバであるがこれに限定されない。
光ファイバ素線13は、光ファイバ10と、この光ファイバ10を保護する保護膜12とを有している。保護膜12は、光ファイバ10の周囲を被覆するように形成されている。これにより、歪検出用光ファイバコードの製造時等に光ファイバが傷付くことを防止することができる。尚、製品としての光ファイバは、ガラス導波路である光ファイバの周囲に、樹脂等による保護膜を形成した光ファイバ素線や、この光ファイバ素線に被覆部の一部となる被覆層を形成した光ファイバ心線として光ファイバメーカから提供されることが一般的である。従って、光ファイバメーカから提供される光ファイバ素線や光ファイバ心線に対し、被覆部11を形成して、歪検出用光ファイバコード1を製造すればよいため効率的である。
上述のとおり、被覆部11は、光ファイバ素線13の周囲を被覆し、引張弾性係数が光ファイバ10よりも小さくされている。これにより、被覆部11は、光ファイバ10を保護するとともに、測定対象物2に追従して光ファイバ10に正確に歪みを伝え、精度の高いセンシングが可能になるようにされている。
被覆部11は、光ファイバ10の保護のために、外径が3mm以上となるように形成されることが好ましい。これにより、被覆部11が緩衝材となり、外力から光ファイバ10を保護することができる。
その一方で、FRP等の引張弾性係数の大きい材料を強化被覆層として用いた場合、歪検出用光ファイバコード1は非常に曲がりにくくなり、取扱性は悪化する。
上述のとおり、被覆部11は、引張弾性係数が10MPa〜870MPaの樹脂で形成され、光ファイバ10よりも小さい。
このような被覆部11と光ファイバ10との関係について説明する。
上述のとおり、被覆部11は、光ファイバ10よりも引張弾性係数が小さくされている。光ファイバ10の引張弾性係数は70GPa程度であり、被覆部11の引張弾性係数は少なくともこれよりも小さい必要がある。
以上のように、本実施形態の歪検出用光ファイバコード1について、図1に示すように、光ファイバ素線13の周囲を被覆部11が被覆され、被覆部11が第1被覆部材11a及び第2被覆部材11bを有する構成として説明したが、これに限定されるものではない。
また、例えば、図5に示すように、光ファイバ素線13の周囲を被覆するように被覆層15が形成された光ファイバ心線16に、第2被覆部材11bを被覆した歪検出用光ファイバコード301であってもよい。この場合、光ファイバ心線16の被覆層15は、第1被覆部材11aとなる。換言すれば、被覆部11は、第1被覆部材11aとしての被覆層15と、第2被覆部材11bとで構成される。
図1に示すように、上記のように構成された歪検出用光ファイバコード1は、歪検出装置3に用いられる。歪検出装置3としては、例えば、BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectmetry)方式のものを挙げることができる。本実施形態では、このBOTDR方式を用いて、歪検出装置3から歪検出用光ファイバコード1に光パルスを入射し、歪検出用光ファイバコード1から戻る散乱光のうちブルリアン散乱光を検出し、ブルリアン散乱光の周波数により歪みの大きさを特定すると共に、ブルリアン散乱光が戻る時間に基づいて歪みの生じている場所を特定する。尚、歪検出としてBOTDR方式に限定されるものではなく、歪検出装置3に歪検出用光ファイバコード1の両端を接続してポンプ光とプローブ光とを夫々入射し、両光の干渉を利用して歪みを検出するBOCDA(Brillouin Optical Correlation-Domain Analysis)方式等であってもよい。
また、歪検出用光ファイバコード1は、測定対象物2に埋め込まれて設置される。これにより、測定対象物2に歪み2Aが生じた場合に、この歪み2Aに追従して歪検出用光ファイバコード1に歪み1Aが発生する。歪検出用光ファイバコード1にパルス波を入射し、歪検出用光ファイバコード1から戻ってくるブルリアン散乱光の周波数分布を解析することで歪み1Aを特定し、歪み1Aを特定することで、測定対象物2の歪み2Aを測定することができる。
上記のようにして、歪センシング感度及び耐曲げ性について測定した結果を表4に示す。尚、歪センシング感度欄の“○”は、ノギスにより実測した測定対象物2(アスファルト混合物供試体)の歪みと、歪検出用光ファイバコード1を用いた歪検出システムによる計測歪みが、ほぼ比例定数1の比例関係にあり良好であることを示す。“×”は歪検出用光ファイバコード1を用いた歪検出システムによって歪みを計測できない、または、これら2種類の歪計測値間に比例関係がない、等の問題があることを示している。また、耐曲げ性欄の“○”は歪検出用光ファイバを180度曲折しても5秒以内に光ファイバが折れなかったことを示し、“×”は歪検出用光ファイバを180度曲折した結果、5秒以内に光ファイバが折れたことを示している。
2 測定対象物
3 歪検出装置
10 光ファイバ
11 被覆部
11a 第1被覆部材
11b 第2被覆部材
12 保護膜
13 光ファイバ素線
14 光ファイバの被覆
15 被覆層
16 光ファイバ心線
Claims (5)
- 測定対象物の歪みを検出する歪検出センサとして用いられる歪検出用光ファイバコードであって、
光ファイバと、
前記光ファイバを有する光ファイバ素線または光ファイバ心線の周囲を被覆し、前記光ファイバの引張弾性係数よりも小さな引張弾性係数の被覆部と
を有することを特徴とする歪検出用光ファイバコード。 - 前記光ファイバの縦断面積S1と引張弾性係数E1とを乗算した第1乗算値F1と、少なくとも前記被覆部を含む光ファイバの被覆の縦断面積S2と引張弾性係数E2とを乗算した第2乗算値F2との関係について、F1/F2=0.05〜18.0の条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の歪検出用光ファイバ。
- 前記被覆部は、異なる引張弾性係数を有した複数の被覆部材により形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の歪検出用光ファイバ。
- 前記複数の被覆部材は、前記光ファイバ側から外周側にかけて、前記引張弾性係数が小さくなる材料によりそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項3に記載の歪検出用光ファイバ。
- 前記被覆部は、前記歪検出用光ファイバが180度で曲折されたときに、前記光ファイバが折れない厚みに設定されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の歪検出用光ファイバ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098479A JP5707617B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 歪検出用光ファイバコード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011098479A JP5707617B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 歪検出用光ファイバコード |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012229992A true JP2012229992A (ja) | 2012-11-22 |
JP5707617B2 JP5707617B2 (ja) | 2015-04-30 |
Family
ID=47431659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011098479A Active JP5707617B2 (ja) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | 歪検出用光ファイバコード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5707617B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017078765A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 鹿島建設株式会社 | 歪計測用光ファイバーケーブル、緊張材および歪計測用光ファイバーケーブルの端末処理方法 |
JP2020041856A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 鹿島建設株式会社 | 応力測定装置及び応力測定方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7199282B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2023-01-05 | 宇部エクシモ株式会社 | 歪み検出用光ファイバケーブル |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003028618A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-29 | Fujikura Ltd | 歪み検知用光ケーブルおよびこれを用いた歪み検知装置 |
JP2005189608A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバケーブル |
JP3954777B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2007-08-08 | 日立電線株式会社 | 歪みセンシング用光ケーブルの製造方法 |
-
2011
- 2011-04-26 JP JP2011098479A patent/JP5707617B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3954777B2 (ja) * | 2000-06-30 | 2007-08-08 | 日立電線株式会社 | 歪みセンシング用光ケーブルの製造方法 |
JP2003028618A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-29 | Fujikura Ltd | 歪み検知用光ケーブルおよびこれを用いた歪み検知装置 |
JP2005189608A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバケーブル |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017078765A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 鹿島建設株式会社 | 歪計測用光ファイバーケーブル、緊張材および歪計測用光ファイバーケーブルの端末処理方法 |
JP2020041856A (ja) * | 2018-09-07 | 2020-03-19 | 鹿島建設株式会社 | 応力測定装置及び応力測定方法 |
JP7231359B2 (ja) | 2018-09-07 | 2023-03-01 | 鹿島建設株式会社 | 応力測定装置及び応力測定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5707617B2 (ja) | 2015-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9513111B2 (en) | Self-tensed and fully spring jacketed optical fiber sensing structure | |
US10697804B2 (en) | Optical sensing cable with acoustic lensing or reflecting features | |
US20140199017A1 (en) | Fiber optic cable with increased directional sensitivity | |
CA2338409A1 (en) | Patch type optical fiber sensor | |
JP5707617B2 (ja) | 歪検出用光ファイバコード | |
JP5073215B2 (ja) | 光ファイバケーブルおよびこれを用いた光ファイバ物理量変動検知センサ、物理量の変動検出方法 | |
JP2022016508A (ja) | ひずみ測定方法、ひずみ測定装置 | |
US10739169B2 (en) | Flat profile optical fiber cable for distributed sensing applications | |
JP2009020016A (ja) | 光ファイバセンサケーブル | |
KR101529610B1 (ko) | 민감도가 제어된 fbg 탐촉자, fbg 탐촉자 센싱 시스템 및 그 센싱방법과 제조방법 | |
CN214066388U (zh) | 一种传感光单元及线缆 | |
US10386593B2 (en) | Strain sensing optical cable with low vibration attenuation construction | |
US7520157B2 (en) | Impulse sensor | |
JP2006133087A (ja) | 変形監視装置及び変形監視方法 | |
CN211013008U (zh) | 一种混凝土施工监测传感光纤 | |
JP2008111762A (ja) | 衝撃検知光ファイバセンサ | |
US11105993B2 (en) | Direct burial sensory cable | |
JP3857064B2 (ja) | 歪み検知用光ケーブル | |
CN201886192U (zh) | 温度应变感测光缆 | |
CN102819079A (zh) | 紧套光纤光栅串传感光缆 | |
JP2003028618A (ja) | 歪み検知用光ケーブルおよびこれを用いた歪み検知装置 | |
JP2005326511A (ja) | 光ファイバ搭載長尺条体およびその製造方法 | |
RU139213U1 (ru) | Распределённый волоконно-оптический сенсор температуры повышенной чувствительности | |
Schenato et al. | Feasibility of crack monitoring in a road tunnel based on a low cost plastic optical fiber sensor | |
JPH0643056A (ja) | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140701 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5707617 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |