JP2513470B2 - 油漏洩検知用光フアイバセンサおよびその使用方法 - Google Patents
油漏洩検知用光フアイバセンサおよびその使用方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化学プラントや燃料パイプラインにおける
油等の漏洩を光を利用して無電源で検知できる油漏洩検
知用光ファイバセンサおよびその使用方法に関し、特
に、地下水等の水を検知せずに油等を積極的に検知する
ことのできる油漏洩検知用光ファイバセンサおよびその
使用方法に関するものである。
油等の漏洩を光を利用して無電源で検知できる油漏洩検
知用光ファイバセンサおよびその使用方法に関し、特
に、地下水等の水を検知せずに油等を積極的に検知する
ことのできる油漏洩検知用光ファイバセンサおよびその
使用方法に関するものである。
第４図は従来の油漏洩検知用光ファイバセンサを示す
斜視図、第５図は油漏洩検知用光ファイバセンサの漏洩
検知原理を示す説明図である。第４図，第５図におい
て、１はコア部、２は光ファイバのクラッド部、３はク
ラッド部２を所定長だけ切り欠きコア部１を露出させて
形成された漏洩検知光センサ部、４は油である。
斜視図、第５図は油漏洩検知用光ファイバセンサの漏洩
検知原理を示す説明図である。第４図，第５図におい
て、１はコア部、２は光ファイバのクラッド部、３はク
ラッド部２を所定長だけ切り欠きコア部１を露出させて
形成された漏洩検知光センサ部、４は油である。
油４の漏洩検知を第４図の光ファイバセンサで行なう
原理は、各部の屈折率の違いを利用したものである。こ
こで、コア部１の屈折率をn1、クラッド部２の屈折率を
n2、油４の屈折率をnaとすると、クラッド部２とコア部
１とで構成された光ファイバセンサを伝搬する光の伝搬
角（以下「ファイバ臨界伝搬角」という）θ１と油で取
り囲まれたコア部２を伝搬する光の伝搬角（以下「検知
臨界伝搬角」という）θａは、次式（１）と（２）で求
められる。
原理は、各部の屈折率の違いを利用したものである。こ
こで、コア部１の屈折率をn1、クラッド部２の屈折率を
n2、油４の屈折率をnaとすると、クラッド部２とコア部
１とで構成された光ファイバセンサを伝搬する光の伝搬
角（以下「ファイバ臨界伝搬角」という）θ１と油で取
り囲まれたコア部２を伝搬する光の伝搬角（以下「検知
臨界伝搬角」という）θａは、次式（１）と（２）で求
められる。
θ１＝90゜−sin-1（n2/n1） ……（１） θａ＝90゜−sin-1（na/n1） ……（２） ここで、n1＝1.480,n2＝1.458とすると、 θ１≒90゜−80.11゜＝9.89゜ また、センサ部ではn2＝1.00であるので、（１）式に
より、伝搬角は47.49度以下である。すなわち、伝搬角
9.89度以上の光はコア部１から漏洩して消失してしま
い、コア部１を伝搬する光は伝搬角9.89度以下の光、つ
まり０〜9.89度の光だけである。
より、伝搬角は47.49度以下である。すなわち、伝搬角
9.89度以上の光はコア部１から漏洩して消失してしま
い、コア部１を伝搬する光は伝搬角9.89度以下の光、つ
まり０〜9.89度の光だけである。
またna＝1.480とすると、θａ＝０度となる。すなわ
ち、コア部１が油で取り囲まれた場合は、コア部１を伝
搬して来た光はすべて外部へ漏洩してしまうことにな
る。
ち、コア部１が油で取り囲まれた場合は、コア部１を伝
搬して来た光はすべて外部へ漏洩してしまうことにな
る。
従って、コア部１がn1以上の屈折率の物質で取り囲ま
れた場合は、コア部１内の伝搬モードの光はすべて漏洩
検知光センサ部３で漏洩モードに変換され、これによ
り、その物質を検知することができる。これを光パルス
試験器（OTDR）を用いて後方散乱光を計測すれば、漏洩
の発生時刻と発生位置を検知することができる。
れた場合は、コア部１内の伝搬モードの光はすべて漏洩
検知光センサ部３で漏洩モードに変換され、これによ
り、その物質を検知することができる。これを光パルス
試験器（OTDR）を用いて後方散乱光を計測すれば、漏洩
の発生時刻と発生位置を検知することができる。
上述したような油漏洩検知用光ファイバセンサでは、
油の屈折率がコア部１の屈折率n1以上の場合には光はす
べて漏洩し、その油を検知することができるが、例えば
ジェット燃料の屈折率nj（＝1.438）のような小さい屈
折率となると、油付着による臨界伝搬角13.68度とな
り、光ファイバセンサの伝搬光は略9.89度以下の伝搬角
の光しかないため、新たな光の漏洩は起きず、検知不可
能であった。そこで、ジェット燃料の屈折率よりも小さ
い屈折率のコア部を用いる必要があった。
油の屈折率がコア部１の屈折率n1以上の場合には光はす
べて漏洩し、その油を検知することができるが、例えば
ジェット燃料の屈折率nj（＝1.438）のような小さい屈
折率となると、油付着による臨界伝搬角13.68度とな
り、光ファイバセンサの伝搬光は略9.89度以下の伝搬角
の光しかないため、新たな光の漏洩は起きず、検知不可
能であった。そこで、ジェット燃料の屈折率よりも小さ
い屈折率のコア部を用いる必要があった。
しかし、ジェット燃料の屈折率よりも小さい屈折率の
コア部の材料として、伝送損失の小さいものは存在せ
ず、このためジェット燃料を長距離の光ファイバセンサ
で検知することは不可能であった。検知距離は長くても
最大100mであった。そこで、ジェット燃料のような屈折
率の小さい油（以下「屈折率小の油」という）でも長距
離の検知ができる光ファイバセンサが要望されていた。
コア部の材料として、伝送損失の小さいものは存在せ
ず、このためジェット燃料を長距離の光ファイバセンサ
で検知することは不可能であった。検知距離は長くても
最大100mであった。そこで、ジェット燃料のような屈折
率の小さい油（以下「屈折率小の油」という）でも長距
離の検知ができる光ファイバセンサが要望されていた。
このような要望に応えるために本発明は、円柱形状の
コア部と、このコア部の全長にわたってコア部外周の一
部が露出するようにこの一部を除く全周をコア部外周の
一部が露出するようにこの一部を除く全周を覆い、この
コア部外周の露出部分に対向する各部分に肩部を有する
フッソ樹脂等からなるクラッド部と、このクラッド部の
全周を覆うとともに、両肩部に支えられてコア部の露出
した外周面との間に検知空間を形成する多孔質膜とを有
し、コア部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高く
し、クラッド部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも
低くするとともに水の屈折率よりも高くしたものであ
る。
コア部と、このコア部の全長にわたってコア部外周の一
部が露出するようにこの一部を除く全周をコア部外周の
一部が露出するようにこの一部を除く全周を覆い、この
コア部外周の露出部分に対向する各部分に肩部を有する
フッソ樹脂等からなるクラッド部と、このクラッド部の
全周を覆うとともに、両肩部に支えられてコア部の露出
した外周面との間に検知空間を形成する多孔質膜とを有
し、コア部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高く
し、クラッド部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも
低くするとともに水の屈折率よりも高くしたものであ
る。
さらに、使用方法として、円柱形状のコア部と、この
コア部の全長にわたってコア部外周の一部が露出するよ
うにこの一部を除く全周を覆い、このコア部外周の露出
部分に対向する各部分に肩部を有するクラッド部と、こ
のクラッド部の全周を覆うとともに、両肩部に支えられ
てコア部の露出した外周面との間に検知空間を形成する
多孔質膜とを有し、コア部の屈折率を検知対象液体の屈
折率よりも高くし、クラッド部の屈折率を検知対象液体
の屈折率よりも低くするとともに水の屈折率よりも高く
した油漏洩検知用光ファイバセンサに対して、検知対象
液体の屈折率とコア部の屈折率とで定まる検知臨界伝搬
角以上の伝搬角の光を主に入射させるようにしたもので
ある。
コア部の全長にわたってコア部外周の一部が露出するよ
うにこの一部を除く全周を覆い、このコア部外周の露出
部分に対向する各部分に肩部を有するクラッド部と、こ
のクラッド部の全周を覆うとともに、両肩部に支えられ
てコア部の露出した外周面との間に検知空間を形成する
多孔質膜とを有し、コア部の屈折率を検知対象液体の屈
折率よりも高くし、クラッド部の屈折率を検知対象液体
の屈折率よりも低くするとともに水の屈折率よりも高く
した油漏洩検知用光ファイバセンサに対して、検知対象
液体の屈折率とコア部の屈折率とで定まる検知臨界伝搬
角以上の伝搬角の光を主に入射させるようにしたもので
ある。
本発明においては、コア部の一部露出した外周面が油
漏洩検出光センサ部となり、多孔質膜を浸透して油漏洩
検出光センサ部に付着した検知対象液体により、コア部
の屈折率と屈折率小の検知対象液体の屈折率とにより定
まる検知臨界伝搬角より大きく、コア部の屈折率とクラ
ッド部の屈折率とにより定まるファイバ臨界伝搬角より
小さい伝搬角の光が漏洩モードとなって損失し、この損
失の発生に応じて検知対象液体の漏洩が検出される。
漏洩検出光センサ部となり、多孔質膜を浸透して油漏洩
検出光センサ部に付着した検知対象液体により、コア部
の屈折率と屈折率小の検知対象液体の屈折率とにより定
まる検知臨界伝搬角より大きく、コア部の屈折率とクラ
ッド部の屈折率とにより定まるファイバ臨界伝搬角より
小さい伝搬角の光が漏洩モードとなって損失し、この損
失の発生に応じて検知対象液体の漏洩が検出される。
従来の油検知の原理では、n2＜n1＜naとなるように屈
折率を選んでいた。これは、n2＜n1の条件で伝搬できる
ファイバ伝搬角θ１（（１）式参照）以下の光がすべて
漏洩モードとなる条件であった。しかし、検知対象液体
としての油を検知するには、すべての光が漏洩モードと
なる必要はなく、一部の光が漏洩モードとなっても充分
に大きな漏洩割合となれば、油の検知が可能であり、n1
＜naの条件は必要でない。このことに着目して本発明が
なされた。
折率を選んでいた。これは、n2＜n1の条件で伝搬できる
ファイバ伝搬角θ１（（１）式参照）以下の光がすべて
漏洩モードとなる条件であった。しかし、検知対象液体
としての油を検知するには、すべての光が漏洩モードと
なる必要はなく、一部の光が漏洩モードとなっても充分
に大きな漏洩割合となれば、油の検知が可能であり、n1
＜naの条件は必要でない。このことに着目して本発明が
なされた。
次に本発明の原理について説明する。本発明において
は、屈折率の関係をn2＜nj（屈折率小の油の屈折率）＜
n1とする。この場合、コア部の屈折率n1と屈折率小の油
たとえばジェット燃料の屈折率njとにより定まる検知臨
界伝搬角θｊは、 θｊ＝90゜−sin-1（nj/n1）＜θ１ となる。ここで、θ１はコア部の屈折率とクラッド部の
屈折率とにより定まるファイバ伝搬角であるので、θｊ
〜θ１の範囲の光が漏洩光損失となる。従って、θ１−
θｊの範囲の光が多いほど感度は向上するが、θｊ〜θ
１の範囲の光が存在しなければ、ジェット燃料の検知は
できない。逆にθｊ〜θ１の範囲の光だけを入射できれ
ば、100％漏洩光となり、完全に検知できる。一般に、
感度は、伝搬光０〜θ１に対するθｊ〜θ１の漏洩可能
光の割合に比例する。
は、屈折率の関係をn2＜nj（屈折率小の油の屈折率）＜
n1とする。この場合、コア部の屈折率n1と屈折率小の油
たとえばジェット燃料の屈折率njとにより定まる検知臨
界伝搬角θｊは、 θｊ＝90゜−sin-1（nj/n1）＜θ１ となる。ここで、θ１はコア部の屈折率とクラッド部の
屈折率とにより定まるファイバ伝搬角であるので、θｊ
〜θ１の範囲の光が漏洩光損失となる。従って、θ１−
θｊの範囲の光が多いほど感度は向上するが、θｊ〜θ
１の範囲の光が存在しなければ、ジェット燃料の検知は
できない。逆にθｊ〜θ１の範囲の光だけを入射できれ
ば、100％漏洩光となり、完全に検知できる。一般に、
感度は、伝搬光０〜θ１に対するθｊ〜θ１の漏洩可能
光の割合に比例する。
次に、フッ素樹脂クラッドファイバ（コア部１に純粋
石英、クラッド部２にフッ素樹脂ディフェンサを使用し
たファイバ）を例としてジェット燃料の検知について説
明する。コア部１の屈折率n1＝1.458、クラッド部の屈
折率n2＝1.358であるので、ファイバ伝搬角θ１＝21.34
度、検知伝搬角θｊ＝11.25度である。従って、伝搬角1
1.25度〜21.34度の光が伝搬モードから漏洩モードに変
換され、損失が発生し、これによりジェット燃料を検知
することができる。
石英、クラッド部２にフッ素樹脂ディフェンサを使用し
たファイバ）を例としてジェット燃料の検知について説
明する。コア部１の屈折率n1＝1.458、クラッド部の屈
折率n2＝1.358であるので、ファイバ伝搬角θ１＝21.34
度、検知伝搬角θｊ＝11.25度である。従って、伝搬角1
1.25度〜21.34度の光が伝搬モードから漏洩モードに変
換され、損失が発生し、これによりジェット燃料を検知
することができる。
一方、屈折率nw＝1.333の水では、その伝搬角θｗ＝2
3.90度である。ところが、ファイバ伝搬角はθ１＝21.3
4度以下に制限されているので、水により新たな損失は
発生しない。従って、水を検知することはできない。
3.90度である。ところが、ファイバ伝搬角はθ１＝21.3
4度以下に制限されているので、水により新たな損失は
発生しない。従って、水を検知することはできない。
すなわち、この光ファイバセンサは、非検知対象液体
としての水を検知することなく、検知対象液体としての
ジェット燃料を検知できるセンサである。なお、クラッ
ド部２に使用したフッ素樹脂は、従来のシリコン樹脂よ
り強度が５倍もあり、加工性もよい。
としての水を検知することなく、検知対象液体としての
ジェット燃料を検知できるセンサである。なお、クラッ
ド部２に使用したフッ素樹脂は、従来のシリコン樹脂よ
り強度が５倍もあり、加工性もよい。
以上の実施例は、第４図の従来のセンサに対しても、
構成を同じくして屈折率を変更すれば、適用できるもの
であるが、従来のセンサはクラッド部２の無い部分のみ
で油を検知できるものであり、不連続に油を検知するも
のである。すなわち、クラッド部２の回りに油が存在す
る場合は、その油を検知することができない。
構成を同じくして屈折率を変更すれば、適用できるもの
であるが、従来のセンサはクラッド部２の無い部分のみ
で油を検知できるものであり、不連続に油を検知するも
のである。すなわち、クラッド部２の回りに油が存在す
る場合は、その油を検知することができない。
油を連続的に検知できるセンサの例を第１図に示す。
第１図において第４図と同一部分又は相当部分には同一
符号が付してある。第１図の光ファイバセンサは、第４
図に示す不連続な従来の漏洩検知光センサ部３とは異な
り、連続的に油の漏洩を検知するものである。このた
め、本センサにおいては、直線状のコア部１の外周面と
クラッド部２の外周面との最短距離を、光ファイバを伝
搬する光が外部に漏洩しないクラッド部２の最小の厚さ
即ちエバネッシエント波長厚さｔより少し小さめとして
いる。これにより、連続的漏洩検知用センサ部５が形成
され、油の検知を連続的に行なうことができる。なお、
第１図においては、コア部１を１本しか示してないが、
これを多数本としてクラッド部２の外周部に配設するこ
とにより、光ファイバセンサの全周に渡って油を検知す
ることができる。
第１図において第４図と同一部分又は相当部分には同一
符号が付してある。第１図の光ファイバセンサは、第４
図に示す不連続な従来の漏洩検知光センサ部３とは異な
り、連続的に油の漏洩を検知するものである。このた
め、本センサにおいては、直線状のコア部１の外周面と
クラッド部２の外周面との最短距離を、光ファイバを伝
搬する光が外部に漏洩しないクラッド部２の最小の厚さ
即ちエバネッシエント波長厚さｔより少し小さめとして
いる。これにより、連続的漏洩検知用センサ部５が形成
され、油の検知を連続的に行なうことができる。なお、
第１図においては、コア部１を１本しか示してないが、
これを多数本としてクラッド部２の外周部に配設するこ
とにより、光ファイバセンサの全周に渡って油を検知す
ることができる。
第１図の油漏洩検知用光ファイバセンサのコア部１の
屈折率n1＝1.458とし、クラッド部２の屈折率n2＝1.358
とすると、θ１＝21.34度、θｊ＝11.25度である。第１
図において、伝搬光６はファイバ臨界伝搬角θ１よりも
小さい伝搬角の光であり、伝搬光７はファイバ臨界伝搬
角θ１よりも大きい伝搬角の光であ。従って、伝搬光６
はコア部１から漏洩することなく伝搬するが、伝搬光７
はコア部１と空気との境界の漏洩検知光センサ部５にお
いては漏洩しないが、コア部１とクラッド部２との境界
では漏洩光7a,7bとなって漏洩してしまう。これを、第
２図を用いて説明する。
屈折率n1＝1.458とし、クラッド部２の屈折率n2＝1.358
とすると、θ１＝21.34度、θｊ＝11.25度である。第１
図において、伝搬光６はファイバ臨界伝搬角θ１よりも
小さい伝搬角の光であり、伝搬光７はファイバ臨界伝搬
角θ１よりも大きい伝搬角の光であ。従って、伝搬光６
はコア部１から漏洩することなく伝搬するが、伝搬光７
はコア部１と空気との境界の漏洩検知光センサ部５にお
いては漏洩しないが、コア部１とクラッド部２との境界
では漏洩光7a,7bとなって漏洩してしまう。これを、第
２図を用いて説明する。
第２図において、曲線Ａはコア部１（屈折率＝1.45
8）と空気（屈折率＝1.000）との境界における光のエネ
ルギー反射率を示し、曲線Ｂはコア部１（屈折率＝1.45
8）とクラッド部２（屈折率＝1.358）との境界における
光のエネルギー反射率、曲線Ｃはコア部１（屈折率＝1.
458）と油（屈折率＝1.430）との境界における光のエネ
ルギー反射率、曲線Ｄはコア部１（屈折率＝1.458）と
水（屈折率＝1.333）との境界における光のエネルギー
反射率を示す。
8）と空気（屈折率＝1.000）との境界における光のエネ
ルギー反射率を示し、曲線Ｂはコア部１（屈折率＝1.45
8）とクラッド部２（屈折率＝1.358）との境界における
光のエネルギー反射率、曲線Ｃはコア部１（屈折率＝1.
458）と油（屈折率＝1.430）との境界における光のエネ
ルギー反射率、曲線Ｄはコア部１（屈折率＝1.458）と
水（屈折率＝1.333）との境界における光のエネルギー
反射率を示す。
伝搬光７の伝搬角を22度とすると、曲線Ａに示すよう
にコア部１と空気との境界におけるエネルギー反射率は
伝搬角46度以下で反射率100％であるので、伝搬光７は
コア部１の上部（漏洩検知光センサ部５近傍）では全反
射となる。しかし、曲線Ｂに示すようにコア部１とクラ
ッド部との境界におけるエネルギー反射率は伝搬角22度
では略20％であり、略80％は透過光となり漏洩してしま
う。従って、伝搬角22度の光７は数回の反射により殆ど
消失してしまう。
にコア部１と空気との境界におけるエネルギー反射率は
伝搬角46度以下で反射率100％であるので、伝搬光７は
コア部１の上部（漏洩検知光センサ部５近傍）では全反
射となる。しかし、曲線Ｂに示すようにコア部１とクラ
ッド部との境界におけるエネルギー反射率は伝搬角22度
では略20％であり、略80％は透過光となり漏洩してしま
う。従って、伝搬角22度の光７は数回の反射により殆ど
消失してしまう。
一方、伝搬光６の伝搬角を20度とすると、曲線Ｂから
分かるように、伝搬光６は全反射し、漏洩することはな
い。伝搬光６を油検知に使用すると、コア部１と油との
境界におけるエネルギー反射率を示す曲線Ｄから分るよ
うに、伝搬光６は上記コア部１と油との境界において10
0％透過光となり漏洩してしまう。これにより、油を検
知することができる。また、伝搬光６の伝搬角を12度と
すると、曲線Ｄから分かるように、その反射率が10％と
なり、すべての光が漏洩することはなくなり、油の検知
はやゝ不完全となる。従って、伝搬光６の伝搬角は、屈
折率やファイバ長などを条件として、曲線Ｂと曲線Ｃと
の中間に最適な角度が存在することになる。
分かるように、伝搬光６は全反射し、漏洩することはな
い。伝搬光６を油検知に使用すると、コア部１と油との
境界におけるエネルギー反射率を示す曲線Ｄから分るよ
うに、伝搬光６は上記コア部１と油との境界において10
0％透過光となり漏洩してしまう。これにより、油を検
知することができる。また、伝搬光６の伝搬角を12度と
すると、曲線Ｄから分かるように、その反射率が10％と
なり、すべての光が漏洩することはなくなり、油の検知
はやゝ不完全となる。従って、伝搬光６の伝搬角は、屈
折率やファイバ長などを条件として、曲線Ｂと曲線Ｃと
の中間に最適な角度が存在することになる。
第３図は本発明の第２の実施例を示す正面図である。
第３図において、１は１つの直線状に形成されたコア
部、２は油よりも低い屈折率を有しコア部１のコア部１
外周の一部を除く全周を覆うクラッド部、５はコア部１
のクラッド部２に覆われていない露出した外周面に全長
に渡り形成された漏洩検知光センサ部、８はクラッド部
２の全周を覆うとともにコア部１の露出した外周面すな
わち漏洩検知光センサ部５との間に空間９を形成するテ
フロンの多孔質膜であり、特に、コア部１外周の一部が
クラッド部２の覆われていない露出した部分を有して漏
洩検知光センサ部５を形成しているとともに、多孔質膜
８はクラッド部２の肩部2a,2bによりコア部１とは密着
せずコア部１の露出面すなわち漏洩検知光センサ部５と
の間に空間９を形成しており、漏洩した油が多孔質膜８
を浸透して漏洩検知光センサ部５に付着し検出される。
このような構成のセンサにおいては、コア部１は特に偏
心する必要はない。この第２の実施例においても、第１
の実施例と同様な屈折率の構成とすることにより、油の
検知を行なうことができる。
第３図において、１は１つの直線状に形成されたコア
部、２は油よりも低い屈折率を有しコア部１のコア部１
外周の一部を除く全周を覆うクラッド部、５はコア部１
のクラッド部２に覆われていない露出した外周面に全長
に渡り形成された漏洩検知光センサ部、８はクラッド部
２の全周を覆うとともにコア部１の露出した外周面すな
わち漏洩検知光センサ部５との間に空間９を形成するテ
フロンの多孔質膜であり、特に、コア部１外周の一部が
クラッド部２の覆われていない露出した部分を有して漏
洩検知光センサ部５を形成しているとともに、多孔質膜
８はクラッド部２の肩部2a,2bによりコア部１とは密着
せずコア部１の露出面すなわち漏洩検知光センサ部５と
の間に空間９を形成しており、漏洩した油が多孔質膜８
を浸透して漏洩検知光センサ部５に付着し検出される。
このような構成のセンサにおいては、コア部１は特に偏
心する必要はない。この第２の実施例においても、第１
の実施例と同様な屈折率の構成とすることにより、油の
検知を行なうことができる。
以上の実施例はフッ素樹脂クラッドファイバを例とし
て説明したが、本発明はこれに限らず、他の物質でも、
水の屈折率＜コア部の屈折率＜油の屈折率であれば、同
様の効果を奏する。また、上記実施例は検知対象液体を
油として説明したが、上記条件と同様に、非検知対象液
体の屈折率＜コア部の屈折率＜検知対象液体の屈折率を
満足すれば、検知対象液体および非検知対象液体がいか
なる液体であっても、本発明を適用することができる。
て説明したが、本発明はこれに限らず、他の物質でも、
水の屈折率＜コア部の屈折率＜油の屈折率であれば、同
様の効果を奏する。また、上記実施例は検知対象液体を
油として説明したが、上記条件と同様に、非検知対象液
体の屈折率＜コア部の屈折率＜検知対象液体の屈折率を
満足すれば、検知対象液体および非検知対象液体がいか
なる液体であっても、本発明を適用することができる。
なお、nj＜n2＜n1の関係が成立する場合は、θ１＜θ
ｊであるので、油付着により新たな漏洩光損失が発生す
ることはない。従って、この場合は、油を検知すること
はできない。
ｊであるので、油付着により新たな漏洩光損失が発生す
ることはない。従って、この場合は、油を検知すること
はできない。
上述したことから、クラッド部２の屈折率が水の屈折
率nw（＝1.333）より高い場合は水を検知することは無
く、検知すべき油の屈折率がクラッド部２の屈折率より
高い場合は油の検知が可能であることが分かる。
率nw（＝1.333）より高い場合は水を検知することは無
く、検知すべき油の屈折率がクラッド部２の屈折率より
高い場合は油の検知が可能であることが分かる。
以上説明したように本発明は、コア部の全長にわたっ
てコア部外周の一部を除く全周を覆うクラッド部と、こ
のクラッド部の全周を覆うとともに、コア部の露出した
外周面との間に空間を形成する多孔質膜とを有し、コア
部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高くするとと
もに、クラッド部の屈折率を検知対象液体の屈折率より
も低くすることにより、コア部の偏心など複雑な工程を
必要とすることなく製造することができるとともに、漏
洩光損失が必ず生ずるようにすることができるので、検
知対象液体の屈折率がコア部より低くても検知対象液体
を必ず検知できる効果がある。
てコア部外周の一部を除く全周を覆うクラッド部と、こ
のクラッド部の全周を覆うとともに、コア部の露出した
外周面との間に空間を形成する多孔質膜とを有し、コア
部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高くするとと
もに、クラッド部の屈折率を検知対象液体の屈折率より
も低くすることにより、コア部の偏心など複雑な工程を
必要とすることなく製造することができるとともに、漏
洩光損失が必ず生ずるようにすることができるので、検
知対象液体の屈折率がコア部より低くても検知対象液体
を必ず検知できる効果がある。
また、コア部を取り囲む検知対象液体の屈折率とコア
部の屈折率とで定まる伝搬角以上の伝搬角の光を主に光
ファイバに入射することにより、検知対象液体が存在す
る場合に伝搬光の殆どを漏洩光とすることができるの
で、検知対象液体の検知を感度良く行なうことができる
効果がある。
部の屈折率とで定まる伝搬角以上の伝搬角の光を主に光
ファイバに入射することにより、検知対象液体が存在す
る場合に伝搬光の殆どを漏洩光とすることができるの
で、検知対象液体の検知を感度良く行なうことができる
効果がある。
第１図は本発明に係わる油漏洩検知用光ファイバセンサ
の一実施例を示す斜視図、第２図は伝搬角に対するエネ
ルギー反射率を示すグラフ、第３図は本発明の第２の実
施例を示す正面図、第４図は従来の油漏洩検知用光ファ
イバセンサを示す斜視図、第５図はその原理を説明する
ための説明図である。 １……クラッド部、２……コア部、３……センサ部、４
……油、５……連続的漏洩検知用センサ部。
の一実施例を示す斜視図、第２図は伝搬角に対するエネ
ルギー反射率を示すグラフ、第３図は本発明の第２の実
施例を示す正面図、第４図は従来の油漏洩検知用光ファ
イバセンサを示す斜視図、第５図はその原理を説明する
ための説明図である。 １……クラッド部、２……コア部、３……センサ部、４
……油、５……連続的漏洩検知用センサ部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 豊 東京都中野区鷺宮４−５−１ (56)参考文献 特開 昭53−76844（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−69316（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−58403（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】円柱形状のコア部と、 このコア部の全長にわたって前記コア部外周の一部が露
出するようにこの一部を除く全周を覆い、このコア部外
周の露出部分に対向する各部分に肩部を有するクラッド
部と、 このクラッド部の全周を覆うとともに、前記両肩部に支
えられて前記コア部の露出した外周面との間に検知空間
を形成する多孔質膜とを有し、 前記コア部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高く
し、前記クラッド部の屈折率を前記検知対象液体の屈折
率よりも低くするとともに、水の屈折率よりも高くした
ことを特徴とする油漏洩検知用光ファイバセンサ。 - 【請求項２】クラッド部は、フッ素樹脂により形成され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の油漏洩
検知用光ファイバセンサ。 - 【請求項３】円柱形状のコア部と、 このコア部の全長にわたって前記コア部外周の一部が露
出するようにこの一部を除く全周を覆い、このコア部外
周の露出部分に対向する各部分に肩部を有するクラッド
部と、 このクラッド部の全周を覆うとともに、前記両肩部に支
えられて前記コア部の露出した外周面との間に検知空間
を形成する多孔質膜とを有し、 前記コア部の屈折率を検知対象液体の屈折率よりも高く
し、前記クラッド部の屈折率を前記検知対象液体の屈折
率よりも低くするとともに、水の屈折率よりも高くした
油漏洩検知用光ファイバセンサに対して、前記検知対象
液体の屈折率と前記コア部の屈折率とで定まる臨界伝搬
角以上の伝搬角の光を主に入射させることを特徴とする
油漏洩検知用光ファイバセンサの使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185296A JP2513470B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 油漏洩検知用光フアイバセンサおよびその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185296A JP2513470B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 油漏洩検知用光フアイバセンサおよびその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341804A JPS6341804A (ja) | 1988-02-23 |
| JP2513470B2 true JP2513470B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16168377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61185296A Expired - Fee Related JP2513470B2 (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 油漏洩検知用光フアイバセンサおよびその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513470B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7024060B2 (en) * | 2002-12-02 | 2006-04-04 | University Of South Florida | Method and apparatus for continuous measurement of the refractive index of fluid |
| JP4485235B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2010-06-16 | 株式会社潤工社 | 光ファイバーセンサー |
| JP4946315B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-06-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 自己形成光導波路の製造方法 |
| JP6010565B2 (ja) | 2014-02-03 | 2016-10-19 | 株式会社フジクラ | 余剰光除去構造及びファイバレーザ |
| JP5850992B1 (ja) | 2014-07-30 | 2016-02-03 | 株式会社フジクラ | 光デバイス、及び、光デバイスの製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5376844A (en) * | 1976-12-18 | 1978-07-07 | Tokyo Momoki Seisakushiyo Kk | Contact detecter |
| JPS5569316U (ja) * | 1978-11-07 | 1980-05-13 | ||
| JPS5958403U (ja) * | 1982-10-12 | 1984-04-16 | 古河電気工業株式会社 | 油等の検知用光フアイバ |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP61185296A patent/JP2513470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6341804A (ja) | 1988-02-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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