JP3189756B2 - Optical fiber strain sensor - Google Patents

Optical fiber strain sensor

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JP3189756B2
JP3189756B2 JP26196897A JP26196897A JP3189756B2 JP 3189756 B2 JP3189756 B2 JP 3189756B2 JP 26196897 A JP26196897 A JP 26196897A JP 26196897 A JP26196897 A JP 26196897A JP 3189756 B2 JP3189756 B2 JP 3189756B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバを使用
して構造物のひずみを測定する光ファイバひずみセンサ
に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber strain sensor for measuring a strain of a structure using an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、構造物のひずみを測定する光ファ
イバセンサとしては、本出願人による特願平8−261
996号がある。図3を参照して、この光ファイバセン
サについて説明する。図3の光ファイバセンサ27は、
光ファイバ21を少なくとも1ターン以上巻き、円周方
向の一部もしくは全周を軸方向全域にわたって接着した
ソレノイド22と、ソレノイド22の内側に接触して互
いに平行に配置することによつて、ソレノイド22を楕
円状とし、かつ、それぞれの一端を測定対象物に固定し
た2本のフォーマ23とからなる光ファイバセンサ27
である。ソレノイド22は2本のフォーマ23によっ
て、あらかじめ楕円状に偏平させており、引張および圧
縮変形の両方に対応できるようになされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical fiber sensor for measuring the strain of a structure, Japanese Patent Application No. 8-261 by the present applicant has been proposed.
996. This optical fiber sensor will be described with reference to FIG. The optical fiber sensor 27 of FIG.
The solenoid 22 is formed by winding the optical fiber 21 for at least one turn and bonding a part or the entire circumference in the circumferential direction to the entire area in the axial direction and the solenoid 22 in contact with the inside of the solenoid 22 and in parallel with each other. An optical fiber sensor 27 comprising two formers 23 each having an elliptical shape and one end fixed to an object to be measured.
It is. The solenoid 22 is previously flattened in an elliptical shape by two formers 23 so as to cope with both tensile and compressive deformation.

【0003】そして、フォーマ23はゴム製のべース2
4に挿通されて固定され、フォーマ23の下側端面はべ
ース24の底面と同一面に露出し、測定対象物に直接接
着可能な形状となっている。23aはフォーマ23が測
定対象物に接着される接着面である。さらに、ソレノイ
ド22およびフォーマ23は保護のためにゴム製のカバ
ー25で覆われている。フォーマ23は、ソレノイド2
2が設けられる部分は細く、測定対象物に接着される部
分は測定対象物に十分に固定されるように太く形成され
ている。測定対象物の変形は、測定対象物に固定した2
本のフォーマ間の距離の変化となって現れ、その変化は
ソレノイドの外径形状の変化をもたらし、光ファイバセ
ンサ27の光伝送損失量に対応するので、測定対象物の
ひずみを測定することができる。
[0003] The former 23 is made of a rubber base 2.
4, the lower end surface of the former 23 is exposed on the same plane as the bottom surface of the base 24, and has a shape that can be directly adhered to the object to be measured. Reference numeral 23a denotes an adhesion surface on which the former 23 is adhered to the measurement object. Further, the solenoid 22 and the former 23 are covered with a rubber cover 25 for protection. Former 23 is a solenoid 2
The portion provided with 2 is thin, and the portion adhered to the measurement object is formed thick so as to be sufficiently fixed to the measurement object. The deformation of the measurement object is fixed to the measurement object 2
It appears as a change in the distance between the formers of the book, and this change causes a change in the outer diameter shape of the solenoid, which corresponds to the amount of optical transmission loss of the optical fiber sensor 27. it can.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示した従来例の光ファイバセンサは、以下のような問題
点を有している。先ず、従来の光ファイバセンサは、光
ファイバ21、フォーマ23を除くセンサの構成材料が
ゴム製であるために、光ファイバケーブル26の固定が
難しく、また、ゴム製保護カバー25も地中埋設環境下
では強度が不足する欠点がある。そして、光ファイバセ
ンサは、測定対象とするひずみの範囲、感度、ゲージ長
等、所望の特性を持つセンサを構成するためのフォーマ
間距離を調整する必要があるが、従来の光ファイバセン
サでは、この調整のための特別な機構が存在しない。
However, the conventional optical fiber sensor shown in FIG. 3 has the following problems. First, in the conventional optical fiber sensor, since the constituent materials of the sensor except the optical fiber 21 and the former 23 are made of rubber, it is difficult to fix the optical fiber cable 26, and the rubber protective cover 25 is also buried underground. There is a disadvantage that strength is insufficient below. And the optical fiber sensor, it is necessary to adjust the distance between formers to configure a sensor having desired characteristics, such as the range of strain to be measured, the sensitivity, and the gauge length. There is no special mechanism for this adjustment.

【0005】また、この種の光ファイバセンサは、大き
な曲げ変形が加えられた場合に、ソレノイド22がフォ
ーマ23から抜けることが考えられるが、そのための対
策は講じられておらず、改善の余地があった。
In this type of optical fiber sensor, the solenoid 22 may fall out of the former 23 when a large bending deformation is applied. However, no countermeasure has been taken for this and there is room for improvement. there were.

【0006】本発明は、上述のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、光ファイバを使用して容易に構造物の
ひずみを測定し得る光ファイバひずみセンサを提供する
ことを主な目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide an optical fiber strain sensor which can easily measure the strain of a structure using an optical fiber. I do.

【0007】また、本発明は、構造物のひずみが容易に
測定できるとともに、屋外や地中埋設環境下においても
長期間使用が可能な光ファイバひずみセンサを提供する
ことを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical fiber strain sensor which can easily measure the strain of a structure and can be used for a long period of time even in an outdoor or underground environment.

【0008】また、本発明は、構造物のひずみが容易に
測定できるとともに、所望の特性を有するセンサに調整
することができる光ファイバひずみセンサを提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide an optical fiber strain sensor capable of easily measuring the strain of a structure and adjusting the sensor to have a desired characteristic.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するためになされたものであり、請求項1の発明は、
光ファイバを少なくとも1ターン以上巻き、円周方向の
一部もしくは全周を軸方向全域にわたって接着したソレ
ノイドと、前記ソレノイドの内側に接触させて互いに平
行に配置され、前記ソレノイドを楕円状とし、かつ、測
定対象物と連結される2本のフォーマと、前記フォーマ
を固定する測定対象物より小さい剛性のベースプレート
と、ソレノイドおよびフォーマを保護する金属製の保護
カバーと、前記光ファイバのケーブルを固定する押圧部
材を有することを特徴とする光ファイバひずみセンサで
ある。この光ファイバひずみセンサは、ベースプレート
が、測定対象物より小さい剛性の材質、例えばゴム製で
あり、フォーマ、光ファイバケーブルの押圧部材を金属
製とし、ゴムと金属のハイブリット構造とした光ファイ
バひずみセンサであるので、測定対象物との接触面以外
の部分に加わる外力の影響を受けない構造とした光ファ
イバひずみセンサである。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above object, and the invention of claim 1 has the following features.
The optical fiber is wound at least one turn or more, and a part or the entire circumference in the circumferential direction is adhered over the entire area in the axial direction, and the solenoid is arranged in parallel with each other by contacting the inside of the solenoid, and the solenoid is made elliptical, and Fixing two formers connected to the object to be measured, a rigid base plate smaller than the object to be measured for fixing the former, a metal protective cover for protecting the solenoid and the former, and fixing the optical fiber cable. An optical fiber strain sensor having a pressing member. This optical fiber strain sensor has an optical fiber strain sensor in which a base plate is made of a material having a rigidity smaller than that of an object to be measured, for example, rubber, and a former and a pressing member of an optical fiber cable are made of metal, and a hybrid structure of rubber and metal is used. Therefore, the optical fiber strain sensor has a structure that is not affected by an external force applied to a portion other than the contact surface with the object to be measured.

【0010】また、請求項2の発明は、測定対象物とフ
ォーマの連結のために測定対象物に固定するフォーマス
タンドと、前記フォーマスタンドに取り付けられるとと
もに先端にフォーマを取り付けたフォーマアームとを有
することを特徴とする請求項1に記載の光ファイバひず
みセンサであり、2本のフォーマ間距離の調整が容易な
光ファイバひずみセンサである。
The invention according to claim 2 has a former stand fixed to the object to be measured for coupling the object to be measured and the former, and a former arm attached to the former stand and having a former attached to the tip thereof. The optical fiber strain sensor according to claim 1, wherein the distance between the two formers is easily adjusted.

【0011】また、請求項3の発明は、測定対象物に固
定する2本のフォーマスタンドが、その底部にセンサの
調整時に調整治具に固定するためのタップ加工がなされ
ていることを特徴とする請求項1に記載の光ファイバひ
ずみセンサであり、2本のフォーマ間距離の調整が容易
な光ファイバひずみセンサである。
The invention according to claim 3 is characterized in that the two former stands fixed to the object to be measured are provided with tapping at the bottom thereof for fixing to the adjusting jig when adjusting the sensor. The optical fiber strain sensor according to claim 1, wherein the distance between the two formers is easily adjusted.

【0012】また、請求項4の発明は、測定対象物に固
定する2本のフォーマに、光ファイバのずれ止め具が設
けられていることを特徴とする請求項1に記載の光ファ
イバひずみセンサであり、大きな曲げ変形が加えられた
場合にも、ソレノイドがフォーマから抜けることがない
光ファイバひずみセンサである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical fiber strain sensor according to the first aspect, wherein the two formers fixed to the object to be measured are provided with optical fiber shift stoppers. This is an optical fiber strain sensor in which the solenoid does not fall out of the former even when a large bending deformation is applied.

【0013】また、請求項5の発明は、センサの調整終
了後、前記2本のフォーマの距離を固定するとともに測
定時には取り外す固定プレートが設けられていることを
特徴とする請求項1に記載の光ファイバひずみセンサで
あり、2本のフォーマ間距離の調整が容易な光ファイバ
センサである。
The invention according to claim 5 is characterized in that after the adjustment of the sensor is completed, a fixing plate for fixing the distance between the two formers and removing it at the time of measurement is provided. The optical fiber strain sensor is an optical fiber sensor in which the distance between two formers can be easily adjusted.

【0014】また、請求項6の発明は、前記光ファイバ
のセンサケーブルが金属管被覆光ファイバであることを
特徴とする請求項1に記載の光ファイバひずみセンサで
あって、屋外や地中埋設環境下において、長期間、セン
サケーブルを保護する光ファイバひずみセンサである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical fiber strain sensor according to the first aspect, the sensor cable of the optical fiber is an optical fiber coated with a metal tube. This is an optical fiber strain sensor that protects the sensor cable for a long period of time in an environment.

【0015】また、請求項7の発明は、請求項1〜6の
何れかに記載の光ファイバひずみセンサにおいて、全体
を覆う保護カバーを取り付け、前記保護カバーの光ファ
イバケーブルの取り出し口の隙間に樹脂で充填したこと
を特徴とする光ファイバひずみセンサであり、屋外や地
中埋設環境下において、長期間、センサを保護すること
ができる光ファイバセンサである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the optical fiber strain sensor according to any one of the first to sixth aspects, a protective cover for covering the whole is attached, and the protective cover is provided in a gap between the optical fiber cable outlet. An optical fiber strain sensor characterized by being filled with resin, which can protect the sensor for a long period of time outdoors or in an underground environment.

【0016】本発明によれば、ベースプレート以外のセ
ンサの主要な構造部材を金属製とすることによって、測
定対象物との接触面以外の部分に加わる外力の影響を受
けない構造となり、さらに屋外や地中埋設環境下におい
て、長期間、センサを保護するために、保護カバーや金
属管被覆光ファイバを用いている。また、2本のフォー
マ間距離の調整を容易にするために、フォーマをスタン
ドとアームの2分割構造とし、フォーマスタンドにはセ
ンサの調整時に調整治具に固定するためのタップ加工が
施されている。センサの調整終了後は、固定プレートに
よって、2本のフォーマの距離を固定することができ
る。また、2本のフォーマには光ファイバのずれ止め具
が設けられているため、大きな曲げ変形が加えられた場
合でも、ソレノイドがフォーマから抜けることがない。
従って、屋外や地中埋設環境下において、長期間、安定
した構造物のひずみ測定が行える。なお、ここで称する
楕円状とは略楕円形の意味であり、数学的に厳密な楕円
を意味するわけではない。
According to the present invention, since the main structural members of the sensor other than the base plate are made of metal, the structure is not affected by an external force applied to portions other than the contact surface with the object to be measured. In an underground environment, a protective cover or a metal tube-coated optical fiber is used to protect the sensor for a long time. Also, in order to facilitate the adjustment of the distance between the two formers, the former has a two-part structure of a stand and an arm, and the former stand is provided with a tapping for fixing to an adjustment jig when adjusting the sensor. I have. After the sensor adjustment is completed, the distance between the two formers can be fixed by the fixing plate. In addition, since the two formers are provided with optical fiber slip stoppers, the solenoid does not fall out of the former even when a large bending deformation is applied.
Therefore, it is possible to stably measure the strain of a structure for a long period of time outdoors or in an underground environment. The elliptical shape referred to here means a substantially elliptical shape, and does not mean a mathematically exact ellipse.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明に係る光ファイバひずみセ
ンサの実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す図であり、同図
(a)は一部切欠平面図、同図(b)は図1(a)の部
分的に切欠を有するX−Y断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical fiber strain sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are views showing an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a partially cutaway plan view, and FIG. 1B is an XY cross section having a partially cutout of FIG. FIG.

【0018】図1において、光ファイバひずみセンサ1
0は、そのセンサ部が光ファイバ1をソレノイド状に少
なくとも1ターン以上巻いたソレノイド2と、ソレノイ
ド2に内側に接して軸方向に平行に配置された棒状の2
本のフォーマ3とで構成され、2本のフォーマ3はそれ
ぞれ測定対象物8に固定されている。2本のフォーマ3
は、光ファイバ1がソレノイド状に捲回された当初の真
円の内径よりも若干長い間隔で配置され、2本のフォー
マ3にソレノイド2が支持された状態でソレノイド2は
楕円状となる。また、ソレノイド2の形状は、長孔状の
場合もあり、上記楕円状とは略楕円形の意味であって、
数学的に厳密な楕円を意味するわけではないことは明ら
かである。
In FIG. 1, an optical fiber strain sensor 1
Reference numeral 0 denotes a solenoid 2 in which the optical fiber 1 is wound around the optical fiber 1 for at least one turn in a solenoid shape, and a rod-shaped 2 which is in contact with the inside of the solenoid 2 and is arranged in parallel in the axial direction.
The two formers 3 are fixed to the object 8 to be measured. Two Former 3
Are arranged at intervals slightly longer than the inner diameter of the original perfect circle in which the optical fiber 1 is wound in a solenoid shape, and the solenoid 2 becomes elliptical in a state where the solenoid 2 is supported by two formers 3. In addition, the shape of the solenoid 2 may be a long hole shape, and the elliptical shape means a substantially elliptical shape,
Obviously, this does not mean a mathematically exact ellipse.

【0019】先ず、図1を参照して、光ファイバひずみ
センサ10によるひずみ計測について説明する。光ファ
イバひずみセンサ10は、フォーマ3を直接または間接
的に測定対象物8に固定することによって、測定対象物
8のひずみを測定することができる。測定対象物8に引
張変形が発生すると、2本のフォーマ間距離は初期状態
Lから(L+λt)となり、フォーマ3によってソレノ
イド2に与えられる曲率が大きくなるために、光伝送損
失量が大きくなる。また、測定対象物8に圧縮変形が発
生すると、2本のフォーマ間距離は初期状態Lから(L
−λc)となり、フォーマ3によってソレノイド2に与
えられる曲率が小さくなるために、光伝送損失量が小さ
くなる。ただし、λt、λcは変位量である。この光伝
送損失量を測定することにより、測定対象物8のひずみ
を測定することができる。
First, referring to FIG. 1, a description will be given of strain measurement by the optical fiber strain sensor 10. The optical fiber strain sensor 10 can measure the strain of the measurement target 8 by directly or indirectly fixing the former 3 to the measurement target 8. When tensile deformation occurs in the measuring object 8, the distance between the two formers changes from the initial state L to (L + λt), and the curvature given to the solenoid 2 by the former 3 increases, so that the optical transmission loss increases. When compression deformation occurs in the measuring object 8, the distance between the two formers is changed from the initial state L to (L
−λc), and the curvature given to the solenoid 2 by the former 3 becomes smaller, so that the optical transmission loss becomes smaller. Here, λt and λc are displacement amounts. By measuring the optical transmission loss, the distortion of the measuring object 8 can be measured.

【0020】続いて、本実施形態の構成について、その
詳細を説明する。光ファイバひずみセンサ10のセンサ
部は、ゴム製のベースプレート4に2本のフォーマスタ
ンド3aが所定の間隔で植立され、それぞれのフォーマ
スタンド3aの先端にフォーマアーム3bが設けられ、
互いに向かい合うフォーマアーム3bの先端部に設けら
れたフォーマ3にソレノイド2が支持されて構成されて
いる。ソレノイド2は、フォーマ3に設けられたずれ止
め具3cで支持されている。このセンサ部は、ゴム製の
カバー5で覆われている。
Next, the configuration of the present embodiment will be described in detail. In the sensor section of the optical fiber strain sensor 10, two former stands 3a are erected at predetermined intervals on a rubber base plate 4, and a former arm 3b is provided at the tip of each former stand 3a.
The solenoid 2 is supported by a former 3 provided at a tip end of a former arm 3b facing each other. The solenoid 2 is supported by a shift stopper 3c provided on the former 3. This sensor section is covered with a rubber cover 5.

【0021】また、フォーマ部分の構造は、測定対象物
8に固定する部分であるフォーマスタンド3aと、ソレ
ノイド2を装着するフォーマ3を先端に取り付けたフォ
ーマアーム3bとからなる。このような構造であるの
で、フォーマアーム3bの寸法を調整することで、2本
のフォーマ間距離の調整することができる。特に、ベー
スプレート4がゴム材料の場合、フォーマスタンド3a
を精度よく取り付けることは難しいため、フォーマアー
ム3bの調整によって、2本のフォーマ間距離の調整が
できる。また、ソレノイド2の装着作業も容易となる。
さらに、2本のフォーマスタンド3aにはセンサの調整
時に調整治具に固定するためのタップ加工がされてネジ
穴3dが形成されている。2本のフォーマ3には光ファ
イバ1のずれ止め具3cが設けられており、大きな曲げ
変形が加えられた場合にも、ソレノイド2がフォーマ3
から抜けることがない。
The structure of the former part includes a former stand 3a which is a part to be fixed to the object 8 to be measured, and a former arm 3b having a former 3 on which the solenoid 2 is mounted and having a tip attached thereto. With such a structure, the distance between the two formers can be adjusted by adjusting the dimension of the former arm 3b. In particular, when the base plate 4 is made of a rubber material, the former stand 3a
Since it is difficult to accurately attach the former, the distance between the two formers can be adjusted by adjusting the former arm 3b. Further, the work of mounting the solenoid 2 is also facilitated.
Further, the two former stands 3a are tapped for fixing to the adjustment jig when the sensor is adjusted, and are formed with screw holes 3d. The two formers 3 are provided with stoppers 3c for the optical fiber 1, so that even when a large bending deformation is applied, the solenoids 2
Never get out of

【0022】それぞれのフォーマ3に設けられたソレノ
イド2を覆うように、ゴム製のカバー5が覆い、さらに
金属製の保護カバー10a、10bで覆い、保護カバー
10bに隣接して金属製の保護カバー10cが光ファイ
バケーブルを覆うように配置されている。保護カバー1
0aはボルト8aでフロントブロック6と締結され、保
護カバー10b、10cは金属製の押圧部材9a、9b
に締結されている。さらに、保護カバー10a〜10c
の上に設けられた金属製の固定プレート11が、保護カ
バー10a、10cとボルト7で固定されている。な
お、ゴム製の部分と金属部分とは、接着もしくはゴム成
形時に金属部品を一体成形する。例えば、金属製のフロ
ントブロック6とベースプレート4および押圧部材9a
とベースプレート4とが一体成形して接合されている。
センサの調整終了後、保護カバー10a、10cに固定
プレート11を固定することで、2本のフォーマ3の距
離を固定することができる。測定対象物8に光ファイバ
センサを装着した際に、固定プレート11は取り除かれ
ている。
A rubber cover 5 covers the solenoids 2 provided on the respective formers 3, and is further covered with metal protection covers 10a and 10b. A metal protection cover is provided adjacent to the protection cover 10b. 10c is arranged to cover the optical fiber cable. Protective cover 1
0a is fastened to the front block 6 by bolts 8a, and the protective covers 10b, 10c are pressed by metal pressing members 9a, 9b.
Has been concluded. Further, protective covers 10a to 10c
Is fixed to the protective covers 10a and 10c with the bolts 7. The rubber part and the metal part are integrally formed with a metal part during bonding or rubber molding. For example, a metal front block 6, a base plate 4, and a pressing member 9a
And the base plate 4 are integrally formed and joined.
After the adjustment of the sensor is completed, the distance between the two formers 3 can be fixed by fixing the fixing plate 11 to the protective covers 10a and 10c. When the optical fiber sensor is mounted on the measuring object 8, the fixing plate 11 is removed.

【0023】前述のように、光ファイバひずみセンサの
ベースプレートは、測定対象物8の変形に追随するため
に、測定対象物8より小さい剛性を持つ材料で構成する
必要がある。例えば、ゴム材料を用いて構成すれば、測
定対象物である鋼管、樹脂管等のパイプラインやそれら
のパイプラインが埋設されている地盤の変形にも追随さ
せることが可能となる。しかし、センサ全体をゴム材料
で構成したとすると、測定対象物8の変形以外の外力に
よる変形、例えば、地中埋設環境下で使用した場合の土
圧等の影響を受ける。また、光ファイバケープルの取り
付けに際しても、ゴム材料への固定は接着による他に適
当な手段がない。そして、光ファイバケーブルの動きが
ソレノイド2に伝わらないような構成にする必要があ
り、光ファイバケーブルの取り付けには適さない。その
ために本実施形態では、ベースプレート4をゴム製と
し、フォーマ3、押圧部材9a、9b、保護カバー10
a〜10cを金属製とすることで、光ファイバひずみセ
ンサに剛性を与えるとともに、測定対象物8の変形に追
随させることができる。
As described above, the base plate of the optical fiber strain sensor needs to be made of a material having a rigidity smaller than that of the measuring object 8 in order to follow the deformation of the measuring object 8. For example, if it is configured using a rubber material, it is possible to follow the deformation of pipelines such as steel pipes and resin pipes to be measured and the ground in which those pipelines are embedded. However, if the entire sensor is made of a rubber material, it is affected by an external force other than the deformation of the measuring object 8, for example, an earth pressure when used in an underground environment. Also, when attaching the optical fiber cable, there is no other suitable means for fixing to the rubber material other than bonding. Further, it is necessary to make the configuration such that the movement of the optical fiber cable is not transmitted to the solenoid 2, which is not suitable for attaching the optical fiber cable. Therefore, in the present embodiment, the base plate 4 is made of rubber, and the former 3, the pressing members 9a and 9b, the protective cover 10
By making a to 10c made of metal, the optical fiber strain sensor can be given rigidity and can follow the deformation of the measuring object 8.

【0024】なお、ベースプレートは、測定対象物より
小さい剛性のものであればよく、測定対象物が鋼管の場
合は、樹脂製のベースプレートでもよい。
The base plate may have a rigidity smaller than that of the object to be measured. When the object to be measured is a steel pipe, a base plate made of resin may be used.

【0025】また、保護カバー10a、10bは、金属
製で2本のフォーマ3の中心を境にして、2分割された
構造であり、2本のフォーマ間距離の変化、すなわち、
測定対象物8の測定条件や範囲に対応して、保護カバー
10a、10bの位置を左右に移動することで、種々の
測定対象に対応することができる。
The protective covers 10a and 10b are made of metal and are divided into two parts at the center of the two formers 3, so that the distance between the two formers is changed.
By moving the positions of the protective covers 10a and 10b to the left and right in accordance with the measurement conditions and the range of the measurement target 8, various measurement targets can be handled.

【0026】さらに、図2に示すように、本実施形態の
光ファイバひずみセンサは、固定プレートを取り除いて
その全体を覆う保護カバー12が設けられ、保護カバー
12の天板12aを金属製とし、側板12bをゴム製と
して、光ファイバひずみセンサ10の保護のために必要
な剛性と測定対象物8の変形に追随させるための可撓性
を持たせている。また、金属被覆管1aで被覆された光
ファイバケーブルの取り出し口13等の隙間には、弾性
を有するシリコン樹脂等の充填剤を埋めることで防水処
理を施すことができる。屋外や地中埋設した場合の耐久
性を高めている。
Further, as shown in FIG. 2, the optical fiber strain sensor of this embodiment is provided with a protective cover 12 for removing the fixing plate and covering the whole, and the top plate 12a of the protective cover 12 is made of metal. The side plate 12b is made of rubber to have rigidity necessary for protecting the optical fiber strain sensor 10 and flexibility for following the deformation of the measurement object 8. Further, a waterproof treatment can be performed by filling a gap such as an outlet 13 of the optical fiber cable covered with the metal coating tube 1a with a filler such as an elastic silicone resin. Increases durability when buried outdoors or underground.

【0027】また、光ファイバケーブルは金属被覆管1
aで被覆されており、完全防水で、かつ、外力に対して
強い金属管被覆光ファイバである。この光ファイバケー
ブルはそのまま屋外配線することも、地中埋設配線する
ことも可能であることはいうまでもない。
The optical fiber cable is a metal clad tube 1.
This is a metal tube-coated optical fiber that is completely waterproof and is resistant to external forces. Needless to say, this optical fiber cable can be wired outdoors or buried underground.

【0028】[0028]

【発明の効果】上述のように、本発明は、以下に説明す
るような効果が得られる。本発明によれば、ベースプレ
ート以外のセンサの主要な構造部材を金属製とすること
によって、接着面以外の部分に加わる外力の影響を受け
ない構造となり、さらにセンサを保護するために、保護
カバーや金属管被覆光ファイバを用いているために、屋
外や地中埋設環境下においても長期間に亘って、安定し
たひずみ測定ができる利点がある。
As described above, the present invention has the following effects. According to the present invention, the main structural members of the sensor other than the base plate are made of metal, so that the structure is not affected by an external force applied to a portion other than the adhesion surface. The use of the metal tube-coated optical fiber has an advantage that stable strain measurement can be performed over a long period of time even in an outdoor or underground environment.

【0029】また、本発明によれば、フォーマ部分の構
造をフォーマスタンドとアームとする構造とし、フォー
マスタンドにはセンサの調整治具に固定するためのタッ
プ加工が施され、さらに固定プレートによって、調整
後、2本のフォーマの距離を固定することができるため
に、所望の特性を持つセンサに容易に調整することがで
きる利点がある。
Further, according to the present invention, the structure of the former portion has a structure of a former stand and an arm, and the former stand is subjected to tapping for fixing to an adjustment jig of the sensor. Since the distance between the two formers can be fixed after the adjustment, there is an advantage that the sensor having desired characteristics can be easily adjusted.

【0030】また、本発明によれば、2本のフォーマに
は光ファイバのずれ止め具が設けられているために、大
きな曲げ変形が加えられた場合でも、ソレノイドがフォ
ーマから抜けることがなく、耐久性がよい光ファイバひ
ずみセンサを提供できる利点がある。
According to the present invention, since the two formers are provided with the stoppers for the optical fibers, the solenoids do not fall out of the former even when a large bending deformation is applied. There is an advantage that an optical fiber strain sensor having good durability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光ファイバひずみセンサの一実施
形態で示し、(a)はその部分切欠平面図、(b)はそ
の部分切欠部を有するX−Y断面図である。
1A and 1B show an embodiment of an optical fiber strain sensor according to the present invention, wherein FIG. 1A is a partially cutaway plan view thereof, and FIG. 1B is an XY sectional view having the partially cutout portion.

【図2】本発明の光ファイバひずみセンサに、保護カバ
ーを施した一形状を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing one shape in which a protective cover is provided on the optical fiber strain sensor of the present invention.

【図3】従来の光ファイバひずみセンサの一例を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional optical fiber strain sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光ファイバ 1a 金属被覆管 2 ソレノイド 3 フォーマ 3a フォーマスタンド 3b フォーマアーム 3c ずれ止め具 4 ベースプレート 5 ゴム製保護カバー 6 フロントブロック 7 ボルト 8a〜8d ボルト 9a、9b 押圧部材 10 光ファイバひずみセンサ 10a、10b、10c 金属製保護カバー 11 固定プレート 12 全体保護カバー 12a 天板 12b 側板 13 光ファイバケーブルの取り出し口 REFERENCE SIGNS LIST 1 optical fiber 1a metal cladding tube 2 solenoid 3 former 3a former stand 3b former arm 3c stopper 4 base plate 5 rubber protective cover 6 front block 7 bolt 8a-8d bolt 9a, 9b pressing member 10 optical fiber strain sensor 10a, 10b 10c Metal protective cover 11 Fixing plate 12 Overall protective cover 12a Top plate 12b Side plate 13 Outlet for optical fiber cable

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01L 1/24 G02B 6/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 11/00-11/30 102 G01L 1/24 G02B 6/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光ファイバを少なくとも1ターン以上巻
き、円周方向の一部もしくは全周を軸方向全域にわたっ
て接着したソレノイドと、前記ソレノイドの内側に接触
させて互いに平行に配置され、前記ソレノイドを楕円状
とし、かつ測定対象物と連結される2本のフォーマと、
前記フォーマを固定する測定対象物より小さい剛性のベ
ースプレートと、ソレノイドおよびフォーマを保護する
金属製の保護カバーと、前記光ファイバのケーブルを固
定する押圧部材とを有することを特徴とする光ファイバ
ひずみセンサ。
1. A solenoid in which an optical fiber is wound at least one turn or more, and a part or the entire circumference of the solenoid is adhered over the entire area in the axial direction, and a solenoid is arranged in parallel with each other by contacting the inside of the solenoid. Two formers having an elliptical shape and connected to the object to be measured,
An optical fiber strain sensor comprising: a base plate having a rigidity smaller than a measurement object for fixing the former; a metal protective cover for protecting the solenoid and the former; and a pressing member for fixing the optical fiber cable. .
【請求項2】 測定対象物とフォーマの連結のために測
定対象物に固定するフォーマスタンドと、前記フォーマ
スタンドに取り付けられるとともに先端にフォーマを取
り付けたフォーマアームとを有することを特徴とする請
求項1に記載の光ファイバひずみセンサ。
2. A form stand comprising: a former stand fixed to a measuring object to connect the measuring object to the former; and a former arm attached to the former stand and having a former attached to a tip thereof. 2. The optical fiber strain sensor according to 1.
【請求項3】 前記2本のフォーマスタンドは、その底
部にセンサの調整時に調整治具に固定するためのタップ
加工がなされていることを特徴とする請求項1に記載の
光ファイバひずみセンサ。
3. The optical fiber strain sensor according to claim 1, wherein the two former stands are provided with tap processing at their bottom portions for fixing the former to an adjusting jig when adjusting the sensor.
【請求項4】 前記2本のフォーマは、光ファイバのず
れ止め具が設けられていることを特徴とする請求項1に
記載の光ファイバセンサ。
4. The optical fiber sensor according to claim 1, wherein the two formers are provided with optical fiber shift stoppers.
【請求項5】 センサの調整終了後、前記2本のフォー
マの距離を固定するとともに測定時には取り外す固定プ
レートが設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の光ファイバひずみセンサ。
5. The optical fiber strain sensor according to claim 1, further comprising a fixing plate for fixing the distance between the two formers after the adjustment of the sensor and removing the former at the time of measurement.
【請求項6】 前記光ファイバのセンサケーブルが金属
管被覆光ファイバであることを特徴とする請求項1に記
載の光ファイバひずみセンサ。
6. The optical fiber strain sensor according to claim 1, wherein the optical fiber sensor cable is a metal tube coated optical fiber.
【請求項7】 請求項1〜6の何れかに記載の光ファイ
バひずみセンサにおいて、全体を覆う保護カバーを取り
付け、前記保護カバーの光ファイバケーブルの取り出し
口の隙間に樹脂を充填したことを特徴とする光ファイバ
ひずみセンサ。
7. The optical fiber strain sensor according to claim 1, wherein a protective cover for covering the whole is attached, and a resin is filled in a gap between the optical fiber cable outlet of the protective cover. Optical fiber strain sensor.
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