JP2017519221A - 光ファイバセンサ組立体 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (57)
- センサ組立体(100)であって、
少なくとも1つのファイバ・ブラッグ・グレーティング(32)を備えた検知ファイバ部分(31)を有する光ファイバ(30)と、
前記検知ファイバ部分(31)の軸方向の両側において前記ファイバ(30)の取付点(37、38)に取り付けられた本体端部(51、52)を有する検知本体(50)と、
を備えるセンサ組立体。 - 請求項1に記載のセンサ組立体において、
さらに毛細管(40)を備え、
前記光ファイバ(30)は、前記毛細管(40)内に配置され、
前記ファイバの前記取付点は、前記検知本体(50)の前記本体端部(51、52)に前記毛細管(40)を介して取り付けられているセンサ組立体。 - 請求項2に記載のセンサ組立体において、
前記光ファイバ(30)は、少なくとも部分的に前記毛細管(40)に取り付けられているセンサ組立体。 - 請求項3に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)は、前記光ファイバ(30)を前記毛細管(40)に取り付けるための接着剤(41)で充填されているセンサ組立体。 - 請求項2、3または4に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)は、前記検知本体(50)の少なくとも全長または実質的に全長にわたって延在するセンサ組立体。 - 請求項2、3、4または5に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)は、前記FBG(32)に隣接するファイバ部分にわたって延在する毛細管部分(43、45)を有し、前記FBG(32)は毛細管(40)を有しないセンサ組立体。 - 請求項6に記載のセンサ組立体において、
毛細管部分が、前記検知本体の前記本体端部から前記FBG(32)に隣接する位置まで延在するセンサ組立体。 - 請求項2〜7のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)は、前記検知本体(50)を超えて延在して前記ファイバ(30)を保護するセンサ組立体。 - 請求項2〜8のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)と前記検知本体(50)は金属からなるセンサ組立体。 - 請求項9に記載のセンサ組立体において、
前記毛細管(40)と前記検知本体(50)は相互に溶接されているセンサ組立体。 - 請求項9または10に記載のセンサ組立体において、
前記金属は、インコネルまたは(ステンレス)鋼および合金類を含むセンサ組立体。 - 請求項2〜11のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)の外径は、1〜5mmの範囲内であるセンサ組立体。 - 請求項2〜12のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記センサ組立体は、インビボおよび/または血管内血圧測定用であり、
少なくとも前記毛細管(40)は生体適合性材料製であるセンサ組立体。 - 請求項1に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、測定される物理的性質に対して、前記物理的性質の変化に比例して収縮または膨張することにより寸法応答性を有するために選定される検知材料を含むセンサ組立体。 - 請求項14に記載のセンサ組立体において、
前記検知材料は、温度の変化に伴って膨張または収縮する性質を有するセンサ組立体。 - 請求項14に記載のセンサ組立体において、
前記検知材料は、圧力の増加または減少に伴って膨張または収縮する性質を有するセンサ組立体。 - 請求項14に記載のセンサ組立体において、
前記検知材料は、化学的濃度の変化に応答して膨張または収縮する性質を有するセンサ組立体。 - 請求項14に記載のセンサ組立体において、
前記検知材料は、磁場の強度の変化に応答して膨張または収縮する性質を有するセンサ組立体。 - 請求項14〜18のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、前記ファイバ(30)を包囲し、前記ファイバ(30)が自由に移動可能な中空内部スペース(55)を有するセンサ組立体。 - 請求項19に記載のセンサ組立体において、
前記中空内部スペース(55)は、空気または気体で充填され、または流体またはゲルで充填されているセンサ組立体。 - 請求項14〜20のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、円筒として形成され、該円筒の軸は前記ファイバ(30)と整列しているセンサ組立体。 - 請求項21に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、前記検知ファイバ部分(31)の周りに配置されているセンサ組立体。 - 請求項14〜22のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、
第1の検知材料の円筒部分(56)と、
第2の材料の終端プレート(53、54)とを備え、
前記終端プレート(53、54)は前記円筒部分(56)の両端部と、前記ファイバ(30)とに結合され、
前記第2の材料は、前記第1の検知材料よりも剛性が高いセンサ組立体。 - 請求項14〜23のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、円筒形状であり、周方向溝(57)を設けられているセンサ組立体。 - 請求項24に記載のセンサ組立体において、
前記溝(57)は、前記端部(51、52)の中間に位置しているセンサ組立体。 - 請求項24または25に記載のセンサ組立体において、
前記溝(57)は、半円形状の底部分(58)と、相互に平行な半径方向の壁部分(59)とを備えたU字形輪郭を有するセンサ組立体。 - 請求項14〜26のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体(50)は、第1の材料製の第1の軸方向剛性を有する2つの本体部分(61、62)を備え、該2つの本体部分(61、62)は、前記第1の軸方向剛性よりも低い第2の軸方向剛性を有する連結部品(63)により軸方向に相互に連結されているセンサ組立体。 - 請求項27に記載のセンサ組立体において、
前記連結部品(63)の外径は、前記2つの本体部分(61、62)の外径に等しく、前記円筒の外表面は同一面上にあるセンサ組立体。 - 請求項27または28に記載のセンサ組立体において、
前記連結部品(63)は、周方向溝形状部分を備えるセンサ組立体。 - 請求項1に記載のセンサ組立体(300)において、
前記ファイバ(30)は、前記本体端部(51、52)への取付点(37、38)の間において、前記検知ファイバ部分(31;34)と、前記検知ファイバ部分(31;34)と比べて剛性の高い少なくとも1つのファイバ部分(33;35)とを備えるセンサ組立体。 - 請求項30に記載のセンサ組立体において、
前記ファイバ(30)は、前記本体端部(51、52)への取付点(37、38)の間において、前記検知ファイバ部分(31;34)の両側に前記検知ファイバ部分(31;34)と比べて剛性の高い2つのファイバ部分(33;35)を備えるセンサ組立体。 - 請求項30または31に記載のセンサ組立体において、
剛性の高い前記少なくとも1つのファイバ部分(33;35)は、前記検知ファイバ部分(31;34)よりも厚さが大きいセンサ組立体。 - 請求項30〜32のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知ファイバ部分(31;34)は直径の減少したファイバ部分を備えるセンサ組立体。 - 請求項30〜33のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
剛性の高い前記少なくとも1つのファイバ部分(33;35)は、前記検知ファイバ部分(31;34)よりも厚い追加クラッド材料(73;75)を備えるセンサ組立体。 - 請求項34に記載のセンサ組立体において、
前記追加クラッド材料(73;75)は、前記基本ファイバ材料よりも剛性が高いセンサ組立体。 - 請求項30〜35のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
さらに、請求項1〜29のいずれか一項に記載の構成を有するセンサ組立体。 - 請求項1〜36のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体は、非圧縮性充填材料で充填された中空スペースを備えるセンサ組立体。 - 請求項37に記載のセンサ組立体において、
さらに、前記検知本体(50)の第1の本体端部(51;52)に当接する第1の分離機構を備え、前記光ファイバ(30)は前記第1の分離機構および第1の圧力吸収体(151)を横断しており、
前記第1の圧力吸収体(151)の軸方向の剛性が前記検知本体(50)の軸方向の剛性よりも低いセンサ組立体。 - 請求項38に記載のセンサ組立体において、
前記検知本体の前記第1の本体端部(51;52)に対向する前記検知本体(50)の第2の本体端部(51;52)に当接する第2の分離機構を備え、前記光ファイバ(30)が前記第2の分離機構を横断しているセンサ組立体。 - 請求項38または39に記載のセンサ組立体において、
前記第1および/または第2の分離機構は、圧力吸収体であるセンサ組立体。 - 請求項40に記載のセンサ組立体において、
前記圧力吸収体(151、152)の軸方向の剛性は、前記検知本体(50)の軸方向の剛性よりも低いセンサ組立体。 - 請求項38〜41のいずれか一項に記載のセンサ組立体において、
前記第1または第2の圧力吸収体(151、152)を横断する前記光ファイバ(30)の部分(131、132)が、その端部セクション(137、138)において、前記第1または第2の圧力吸収体(151、152)に取り付けられ、前記光ファイバセクションは、さらに、ファイバ・ブラッグ・グレーティング(32、33)を備えるセンサ組立体。 - FBGセンサの感度を向上させる方法であって、
少なくとも1つのファイバ・ブラッグ・グレーティングを備える検知ファイバ部分(31;34)を有する光ファイバ(30)を用意し、
前記検知ファイバ部分(31)の直径を選択的に減少させ、一方、前記検知ファイバ部分(31)の両側の隣接ファイバ部分(33;35)の直径を維持することを含む
FBGセンサの感度を向上させる方法。 - 感度の向上したFBGセンサを製造する方法であって、
検知ファイバ部分(31;34)を有する光ファイバ(30)を用意し、
検知ファイバ部分(31)を選択し、
前記検知ファイバ部分(31)の直径を選択的に減少させ、一方、前記検知ファイバ部分(31)の両側の隣接ファイバ部分(33;35)の直径を維持し、
前記検知ファイバ部分(31)に少なくとも1つのファイバ・ブラッグ・グレーティングを配置する
ことを含む感度の向上したFBGセンサを製造する方法。 - FBGセンサの感度を向上させる方法であって、
少なくとも1つのファイバ・ブラッグ・グレーティングを備える検知ファイバ部分(31;34)を有する光ファイバ(30)を用意し、
追加クラッド材料(70)を選択的に適用して、前記検知ファイバ部分(31)の両側の隣接ファイバ部分(33;35)の直径を増大し、一方、前記検知ファイバ部分(31;34)をクラッドが存在しない状態に維持することを含む
FBGセンサの感度を向上させる方法。 - 請求項45に記載の方法において、
前記追加クラッド材料(73;75)は、前記ファイバ材料よりも高い剛性を有する方法。 - 請求項43〜46のいずれか一項に記載の方法において、前記方法は、さらに、
測定される物理的性質に対して寸法応答性であり、前記物理的性質の変化に比例して収縮または膨張する検知材料を含む検知本体(50)を用意し、
前記検知本体(50)の本体端部(51、52)を、前記検知ファイバ部分(31)の軸方向両側において、前記ファイバ(30)に取り付けることを含む方法。 - 物理的性質を測定する方法であって、
少なくとも1つのファイバ・ブラッグ・グレーティングを備える検知ファイバ部分(31;34)を有する光ファイバ(30)を用意し、
測定される物理的性質に対して寸法応答性であり、前記物理的性質の変化に比例して収縮または膨張する検知材料を含む検知本体(50)を用意し、
前記検知本体(50)の本体端部(51、52)を前記検知ファイバ部分(31)の軸方向両側において前記ファイバ(30)に取り付け、
前記検知本体(50)を前記物理的性質にさらし、
前記検知ファイバ部分(31;34)から検査中の前記物理的性質を表す測定信号を受け取ることを含む
物理的性質を測定する方法。 - 請求項48に記載の方法において、
前記検知本体(50)は円筒形状を有し、前記検知ファイバ部分(31)の周りに配置されている方法。 - 検知システム(1)であって、
請求項1〜42のいずれか一項に記載の検知組立体を複数個備える検知システム(1)。 - 請求項50に記載の検知システムにおいて、
2個以上の前記検知本体が共通の光ファイバに結合されている検知システム。 - 請求項50または51に記載の検知システムにおいて、
すべての検知本体(50)が同じ検知材料で作製されており、すべての検知本体が同じ物理パラメータを検知可能である検知システム。 - 請求項50または51に記載の検知システムにおいて、
少なくとも2つの検知本体(50)は、異なる物理的性質を並行して測定するように相互に異なる検知材料から作製されている検知システム。 - 請求項50〜53のいずれか一項に記載の検知システムにおいて、
前記検知本体(50)は、物理パラメータの空間分布を測定するように、1、2または3次元アレイ内に配置されている検知システム。 - 請求項50〜54のいずれか一項に記載の検知システムにおいて、
さらに、インテロゲータ装置(10)を備える検知システム。 - 請求項50〜55のいずれか一項に記載の検知システムにおいて、
前記検知システムは、油井に使用される検知システム。 - 請求項50〜56のいずれか一項に記載の検知システムにおいて、
前記検知システムは、医療用途に使用される検知システム。
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