JP3329976B2 - 漏油検知システム - Google Patents
漏油検知システムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバセンサをセ
ンサ本体とした漏油検知センサ及びその漏油検知センサ
を用いた漏油検知システムに関するものである。
ンサ本体とした漏油検知センサ及びその漏油検知センサ
を用いた漏油検知システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバをセンサ本体とした漏
油検知センサは、コアを偏心させた構造の偏心コア光
ファイバを用い、光ファイバが油に触れることで光ファ
イバの損失が増加することを利用したもの（例えば、”
油吸収材コート偏心コア光ファイバを用いた分布形漏油
検知センサ、電子情報通信学会論文誌、ｖｏｌ．Ｊ７４
−Ｃ−Ｉ，Ｐ２８６を参照）、光ファイバの外周に油
膨潤性ゴムを被覆し、その外部に拘束コイルを巻き付け
たもの（例えば、”油漏洩検知用分布系光ファイバセン
サシステム、第３回光波センシング技術研究会、ＬＳＴ
３−２５，１９８９を参照）が知られていた。
油検知センサは、コアを偏心させた構造の偏心コア光
ファイバを用い、光ファイバが油に触れることで光ファ
イバの損失が増加することを利用したもの（例えば、”
油吸収材コート偏心コア光ファイバを用いた分布形漏油
検知センサ、電子情報通信学会論文誌、ｖｏｌ．Ｊ７４
−Ｃ−Ｉ，Ｐ２８６を参照）、光ファイバの外周に油
膨潤性ゴムを被覆し、その外部に拘束コイルを巻き付け
たもの（例えば、”油漏洩検知用分布系光ファイバセン
サシステム、第３回光波センシング技術研究会、ＬＳＴ
３−２５，１９８９を参照）が知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来例のう
ち、の偏心コア形光ファイバ漏油検知センサでは、コ
アを偏心させた光ファイバを製造する技術が難しく、こ
のため製造コストが高くなり、また、偏心コアに対する
クラッドの薄い方向に光ファイバを曲げた場合の損失発
生が一般の光ファイバに比べ生じ易く、ふ設時に曲げを
極力受けない状態にしなければならないといった取り扱
い性の問題もあった。また、の油膨潤ゴム被覆光ファ
イバセンサでは、油膨潤ゴムの外周に拘束コイルを巻き
付ける際、拘束コイル巻付け時の張力を正確に制御しな
いと油のない状態でも光ファイバに損失を発生させてし
まい、製造条件の制御が難しく、また、外圧が加わるこ
とによっても漏油検知と同様の損失が発生し、これらの
区別が難しいという問題があった。
ち、の偏心コア形光ファイバ漏油検知センサでは、コ
アを偏心させた光ファイバを製造する技術が難しく、こ
のため製造コストが高くなり、また、偏心コアに対する
クラッドの薄い方向に光ファイバを曲げた場合の損失発
生が一般の光ファイバに比べ生じ易く、ふ設時に曲げを
極力受けない状態にしなければならないといった取り扱
い性の問題もあった。また、の油膨潤ゴム被覆光ファ
イバセンサでは、油膨潤ゴムの外周に拘束コイルを巻き
付ける際、拘束コイル巻付け時の張力を正確に制御しな
いと油のない状態でも光ファイバに損失を発生させてし
まい、製造条件の制御が難しく、また、外圧が加わるこ
とによっても漏油検知と同様の損失が発生し、これらの
区別が難しいという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点を解決すべく、製造コストが低く、製造条件の制
御も容易で、取り扱い性も良く、尚且つ外圧に対する感
度が低い光ファイバ形の漏油検知センサを用いた漏油検
知システムを提供することにある。
問題点を解決すべく、製造コストが低く、製造条件の制
御も容易で、取り扱い性も良く、尚且つ外圧に対する感
度が低い光ファイバ形の漏油検知センサを用いた漏油検
知システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段・作用】本発明により提供
する漏油検知システムは、油を吸収することにより膨潤
する材料をクラッドに用いた光ファイバを穴の開いた金
属管内に収容してなり、金属管は金属テープを円筒状に
形成し側縁同志の合わせ目を溶接して得られ、その溶接
線上で溶接を行わない領域を設けることにより当該穴が
形成された光ファイバ形漏油検知センサを円筒状の漏油
検知対象物にピッチＬ S 、巻き径Ｄ S でＮ S 回巻き付けて
なり、Ｎを自然数としたときの金属管における穴のピッ
チを、（Ｌ S 2 ＋（２πＤ S ） 2 ） 1/2 ×（１±Ｎ／Ｎ S ）と
したものである。
する漏油検知システムは、油を吸収することにより膨潤
する材料をクラッドに用いた光ファイバを穴の開いた金
属管内に収容してなり、金属管は金属テープを円筒状に
形成し側縁同志の合わせ目を溶接して得られ、その溶接
線上で溶接を行わない領域を設けることにより当該穴が
形成された光ファイバ形漏油検知センサを円筒状の漏油
検知対象物にピッチＬ S 、巻き径Ｄ S でＮ S 回巻き付けて
なり、Ｎを自然数としたときの金属管における穴のピッ
チを、（Ｌ S 2 ＋（２πＤ S ） 2 ） 1/2 ×（１±Ｎ／Ｎ S ）と
したものである。
【０００６】
【０００７】本発明の漏油検知システムにおける光ファ
イバ形漏油検知センサにおいて、光ファイバ自体は、ク
ラッドを漏油により膨潤する材料により形成するのであ
るから、同心円状の構造であり、また、センシング部分
がコアとクラッドのみの単純な２層構造であるため、製
造が容易で製造コストも低くできる。また、外圧に対し
て弱点になるような構造でもないため、外圧に対しての
損失発生も一般の光ファイバと同程度に小さくすること
ができる。また、コアに直に接するクラッドの膨潤によ
る損失発生機構を利用するため、光ファイバの外周に油
膨潤材を被覆する場合と比べ、油膨潤材の膨潤度は小さ
くても十分な検知感度を得ることができる。
イバ形漏油検知センサにおいて、光ファイバ自体は、ク
ラッドを漏油により膨潤する材料により形成するのであ
るから、同心円状の構造であり、また、センシング部分
がコアとクラッドのみの単純な２層構造であるため、製
造が容易で製造コストも低くできる。また、外圧に対し
て弱点になるような構造でもないため、外圧に対しての
損失発生も一般の光ファイバと同程度に小さくすること
ができる。また、コアに直に接するクラッドの膨潤によ
る損失発生機構を利用するため、光ファイバの外周に油
膨潤材を被覆する場合と比べ、油膨潤材の膨潤度は小さ
くても十分な検知感度を得ることができる。
【０００８】そして、かかるセンシング用の光ファイバ
が穴の開いた金属管に収容されているので、機械的強度
を確保した上で、センシング対象の油がセンサ用光ファ
イバに直に接することが可能である。本発明によれば、
かかる金属管は金属テープを円筒状に形成し側縁同志の
合わせ目を溶接して得られ、その溶接線上で溶接を行わ
ない領域を設けることにより当該穴が形成されたもので
あるため、予めテープ状金属に穴明け加工を行うといっ
た必要がなく容易に製造できる。
が穴の開いた金属管に収容されているので、機械的強度
を確保した上で、センシング対象の油がセンサ用光ファ
イバに直に接することが可能である。本発明によれば、
かかる金属管は金属テープを円筒状に形成し側縁同志の
合わせ目を溶接して得られ、その溶接線上で溶接を行わ
ない領域を設けることにより当該穴が形成されたもので
あるため、予めテープ状金属に穴明け加工を行うといっ
た必要がなく容易に製造できる。
【０００９】また、本発明の漏油検知システムにおいて
は、円筒状の漏油検知対象物にピッチＬｓ、巻き径Ｄｓ
でＮｓ回巻き付けてなり、Ｎを自然数としたときの金属
管における穴のピッチが、（Ｌｓ2 ＋（２πＤｓ）2 ）
1/2 ×（１±Ｎ／Ｎｓ）となるように金属管に対する穴
開けピッチを選定しているので、漏油検知対象物に巻き
付けて使用する際、金属管の穴の開いた位置が円筒状の
漏油検知対象物の円周方向に均一に分布し、ひいては漏
油がどの方向で生じても遍く検知することができるので
ある。特に、漏油検知対象物が水平に布設されている場
合、漏れた油は漏油検知対象物の下側に集まるが、穴の
位置が上記のようにして円周方向に均一に分布している
ので、漏油を逃さずに検知することができるのである。
は、円筒状の漏油検知対象物にピッチＬｓ、巻き径Ｄｓ
でＮｓ回巻き付けてなり、Ｎを自然数としたときの金属
管における穴のピッチが、（Ｌｓ2 ＋（２πＤｓ）2 ）
1/2 ×（１±Ｎ／Ｎｓ）となるように金属管に対する穴
開けピッチを選定しているので、漏油検知対象物に巻き
付けて使用する際、金属管の穴の開いた位置が円筒状の
漏油検知対象物の円周方向に均一に分布し、ひいては漏
油がどの方向で生じても遍く検知することができるので
ある。特に、漏油検知対象物が水平に布設されている場
合、漏れた油は漏油検知対象物の下側に集まるが、穴の
位置が上記のようにして円周方向に均一に分布している
ので、漏油を逃さずに検知することができるのである。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の漏油検知システムにおける光
ファイバ形漏油検知センサの好ましい実施例を示したも
のである。本実施例では、光ファイバ心線３は、通常の
光ファイバと同様の石英ガラスを主体としたコア１と、
そのコア１の外周に例えば、シリコーン樹脂等の高分子
材料からなり油を吸収することにより膨潤する性質とさ
れたクラッド２とで構成され、クラッド２の膨潤により
コア１に応力が加わり損失を発生させるものである。
ファイバ形漏油検知センサの好ましい実施例を示したも
のである。本実施例では、光ファイバ心線３は、通常の
光ファイバと同様の石英ガラスを主体としたコア１と、
そのコア１の外周に例えば、シリコーン樹脂等の高分子
材料からなり油を吸収することにより膨潤する性質とさ
れたクラッド２とで構成され、クラッド２の膨潤により
コア１に応力が加わり損失を発生させるものである。
【００１１】しかして、光ファイバ心線３（クラッド
２）の外周には、光ファイバ心線３の強度を確保するシ
ースとしての金属管４が被せられている。この金属管４
は、周囲からの漏洩油を油検知部である光ファイバ心線
３に直に触れさせるため、例えば、ステンレス製の如き
金属管４自身に幅約１００μｍ，長さ１０mmの穴４ｂを
５００mm間隔で開けさせたものである。この穴４ｂを形
成するには、先ず、テープ状金属を円筒状に形成し側縁
同志の合わせ目を溶接（４ａ）して所望の管とする際
に、溶接線４ａ上で溶接を行わない領域を設けることと
する。このようにすることで予めテープ状金属に穴開け
加工を施す必要がなく容易に製作することができる。
２）の外周には、光ファイバ心線３の強度を確保するシ
ースとしての金属管４が被せられている。この金属管４
は、周囲からの漏洩油を油検知部である光ファイバ心線
３に直に触れさせるため、例えば、ステンレス製の如き
金属管４自身に幅約１００μｍ，長さ１０mmの穴４ｂを
５００mm間隔で開けさせたものである。この穴４ｂを形
成するには、先ず、テープ状金属を円筒状に形成し側縁
同志の合わせ目を溶接（４ａ）して所望の管とする際
に、溶接線４ａ上で溶接を行わない領域を設けることと
する。このようにすることで予めテープ状金属に穴開け
加工を施す必要がなく容易に製作することができる。
【００１２】上記のような構成の光ファイバ形漏油セン
サは、図２に示すように、光ファイバの長手方向の損失
分布を測定することのできるＯＴＤＲ５に光ファイバ心
線３を接続して漏油監視区間に布設して使用する。漏油
があると、金属管４に開いた穴４ｂから浸入する油によ
り光ファイバ心線３のクラッドが膨潤し、油浸入部での
光ファイバの損失が増加するのでＯＴＤＲ５により図３
に示すような波形が得られ、この波形の段差発生部で油
検知による損失が発生していることを認識できるのであ
る。
サは、図２に示すように、光ファイバの長手方向の損失
分布を測定することのできるＯＴＤＲ５に光ファイバ心
線３を接続して漏油監視区間に布設して使用する。漏油
があると、金属管４に開いた穴４ｂから浸入する油によ
り光ファイバ心線３のクラッドが膨潤し、油浸入部での
光ファイバの損失が増加するのでＯＴＤＲ５により図３
に示すような波形が得られ、この波形の段差発生部で油
検知による損失が発生していることを認識できるのであ
る。
【００１３】
【００１４】図４は、本発明の漏油検知システムの好ま
しい実施例を示したものであり、漏油検知対象物をＯＦ
ケーブル６としたものである。本実施例では、光ファイ
バ形漏油検知センサ（見掛け上では金属管４）をＯＦケ
ーブル６にピッチＬｓ、巻き径ＤｓでＮｓ回巻き付けた
場合、Ｎを自然数としたときの金属管における穴４ｂの
ピッチＰｓは、Ｐｓ＝１周分の長さ＋（１周分の長さ／
１４）＝（Ｌｓ2 ＋（２πＤｓ）2 ）1/2 ×（１±Ｎ／
Ｎｓ）としてなるものである（本実施例ではＮ＝１）。
しい実施例を示したものであり、漏油検知対象物をＯＦ
ケーブル６としたものである。本実施例では、光ファイ
バ形漏油検知センサ（見掛け上では金属管４）をＯＦケ
ーブル６にピッチＬｓ、巻き径ＤｓでＮｓ回巻き付けた
場合、Ｎを自然数としたときの金属管における穴４ｂの
ピッチＰｓは、Ｐｓ＝１周分の長さ＋（１周分の長さ／
１４）＝（Ｌｓ2 ＋（２πＤｓ）2 ）1/2 ×（１±Ｎ／
Ｎｓ）としてなるものである（本実施例ではＮ＝１）。
【００１５】このようにして穴ピッチを選定した金属管
４が巻き付けられた本実施例にあっては、穴４ｂの開い
ている位置がＯＦケーブル６の円周方向に均一に分布す
るので、漏油がどの方向で生じてもこれを検知すること
ができる。特に、ＯＦケーブル６が水平に布設されてい
る場合、漏れた油はＯＦケーブルの下側に集まるが、穴
４ｂの位置は円周方向に均一に分布しているので、下側
に集まった漏油をも逃さずに検知することができるので
ある。
４が巻き付けられた本実施例にあっては、穴４ｂの開い
ている位置がＯＦケーブル６の円周方向に均一に分布す
るので、漏油がどの方向で生じてもこれを検知すること
ができる。特に、ＯＦケーブル６が水平に布設されてい
る場合、漏れた油はＯＦケーブルの下側に集まるが、穴
４ｂの位置は円周方向に均一に分布しているので、下側
に集まった漏油をも逃さずに検知することができるので
ある。
【００１６】尚、本発明の漏油検知システムにおける光
ファイバ形漏油検知センサは、ＯＦケーブル布設ルート
に沿って布設しても、ＯＦケーブルの漏油を検知するこ
とが可能である。
ファイバ形漏油検知センサは、ＯＦケーブル布設ルート
に沿って布設しても、ＯＦケーブルの漏油を検知するこ
とが可能である。
【００１７】図５及び図６は、本発明の漏油検知システ
ムにおける光ファイバ形漏油検知センサのさらに別な使
用例を示したもので、図５の場合には、光ファイバ形漏
油検知センサにおける光ファイバ心線３を、通常の光フ
ァイバ３´の遠端側に接続したものである。このように
することで、油のない状態での光ファイバ伝送損失は、
通常の光ファイバ３´の方が本発明の漏油検知システム
におけるセンサ用としての光ファイバ心線３よりも一般
に小さいので、より遠方での漏油監視を行うことができ
る。
ムにおける光ファイバ形漏油検知センサのさらに別な使
用例を示したもので、図５の場合には、光ファイバ形漏
油検知センサにおける光ファイバ心線３を、通常の光フ
ァイバ３´の遠端側に接続したものである。このように
することで、油のない状態での光ファイバ伝送損失は、
通常の光ファイバ３´の方が本発明の漏油検知システム
におけるセンサ用としての光ファイバ心線３よりも一般
に小さいので、より遠方での漏油監視を行うことができ
る。
【００１８】図６の例は、光ファイバ形漏油検知センサ
における光ファイバ心線３と通常の光ファイバ３′とを
交互に直列に接続し、センシング用光ファイバ心線３を
複数個接続することにより、より広範囲での漏油監視を
可能にしたものである。
における光ファイバ心線３と通常の光ファイバ３′とを
交互に直列に接続し、センシング用光ファイバ心線３を
複数個接続することにより、より広範囲での漏油監視を
可能にしたものである。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、製
造コストが低く、製造条件の制御も容易で、本来の検知
対象でない外圧に対する感度も一般の光ファイバと同程
度に小さい光ファイバ形漏油検知センサを用いて円筒状
の検知対象物に巻き付けてシステムを構築する場合、金
属管の穴ピッチを特定して漏油をあらゆる方向から検知
できるように改良された漏油検知システムを提供するこ
とができる。
造コストが低く、製造条件の制御も容易で、本来の検知
対象でない外圧に対する感度も一般の光ファイバと同程
度に小さい光ファイバ形漏油検知センサを用いて円筒状
の検知対象物に巻き付けてシステムを構築する場合、金
属管の穴ピッチを特定して漏油をあらゆる方向から検知
できるように改良された漏油検知システムを提供するこ
とができる。
【図１】本発明の漏油検知システムにおける光ファイバ
形漏油検知センサの一実施例を示し、（イ）は横断面
図、（ロ）は側面図。
形漏油検知センサの一実施例を示し、（イ）は横断面
図、（ロ）は側面図。
【図２】本発明の漏油検知システムにおける光ファイバ
形漏油検知センサの使用系統を示す説明図。
形漏油検知センサの使用系統を示す説明図。
【図３】本発明の漏油検知システムにおける光ファイバ
形漏油検知センサによる漏油検知時の波形を示す説明
図。
形漏油検知センサによる漏油検知時の波形を示す説明
図。
【図４】本発明の漏油検知システムの一実施例を示す側
面的説明図。
面的説明図。
【図５】本発明の漏油検知システムにおける光ファイバ
形漏油検知センサの別な使用例を示した説明図。
形漏油検知センサの別な使用例を示した説明図。
【図６】本発明の漏油検知システムにおける光ファイバ
形漏油検知センサのさらに別な使用例を示した説明図。
形漏油検知センサのさらに別な使用例を示した説明図。
１ コア ２ クラッド ３ 光ファイバ心線 ４ 金属管 ４ａ 溶接線 ４ｂ 穴 ６ ＯＦケーブル（円筒状の漏油検知対象物）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺島 一希 東京都中央区銀座六丁目15番１号 電源 開発株式会社内 (72)発明者 中村 晃之 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 (72)発明者 山本 哲 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社オプトロシステム研究所 内 審査官 本郷 徹 (56)参考文献 特開 平５−322690（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−236892（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−4104（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 3/38
Claims (1)
- 【請求項１】油を吸収することにより膨潤する材料をク
ラッドに用いた光ファイバを穴の開いた金属管内に収容
してなり、金属管は金属テープを円筒状に形成し側縁同
志の合わせ目を溶接して得られ、その溶接線上で溶接を
行わない領域を設けることにより当該穴が形成された光
ファイバ形漏油検知センサを円筒状の漏油検知対象物に
ピッチＬ S 、巻き径Ｄ S でＮ S 回巻き付けてなり、Ｎを自
然数としたときの金属管における穴のピッチを、（Ｌ S 2
＋（２πＤ S ） 2 ） 1/2 ×（１±Ｎ／Ｎ S ）としたことを特
徴とする漏油検知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02208195A JP3329976B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 漏油検知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02208195A JP3329976B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 漏油検知システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219935A JPH08219935A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3329976B2 true JP3329976B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=12072940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02208195A Expired - Fee Related JP3329976B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 漏油検知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329976B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102720949A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-10 | 天津大学 | 一种光纤管道泄漏监测装置及其控制方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201103479D0 (en) | 2011-03-01 | 2011-04-13 | Qinetiq Ltd | Conduit monitoring |
| US10133017B2 (en) * | 2015-08-07 | 2018-11-20 | Pgs Geophysical As | Vented optical tube |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02208195A patent/JP3329976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102720949A (zh) * | 2012-06-11 | 2012-10-10 | 天津大学 | 一种光纤管道泄漏监测装置及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08219935A (ja) | 1996-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020625 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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