JP3390963B2 - 温度計用スポットセンサ部及び光ファイバ温度計 - Google Patents
温度計用スポットセンサ部及び光ファイバ温度計Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバを用いて温
度を測定する温度計用スポットセンサ部と、該センサ部
を有する光ファイバ温度計に係り、特に原子力や火力等
の発電プラントにおいて、プラント配管系のタンク，パ
イプ，バルブ，フランジ，ポンプのような機器の温度分
布をスポット的に測定するのに好適なものに関する。
度を測定する温度計用スポットセンサ部と、該センサ部
を有する光ファイバ温度計に係り、特に原子力や火力等
の発電プラントにおいて、プラント配管系のタンク，パ
イプ，バルブ，フランジ，ポンプのような機器の温度分
布をスポット的に測定するのに好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の光ファイバ温度計にあ
っては、光ファイバケーブルの長手方向に沿って周囲の
分布温度を測定できるように構成されたセンサ部を有し
ている。このうち、局所的なスポット箇所を測定する場
合には、光ファイバケーブルのセンサ部の距離分解能の
関係上、該センサ部をスポット的に密に布設する必要が
ある。このような要求に対し、従来技術では、センサ部
を多重巻き等にして密に形成したスポットセンサ部が製
作されている。
っては、光ファイバケーブルの長手方向に沿って周囲の
分布温度を測定できるように構成されたセンサ部を有し
ている。このうち、局所的なスポット箇所を測定する場
合には、光ファイバケーブルのセンサ部の距離分解能の
関係上、該センサ部をスポット的に密に布設する必要が
ある。このような要求に対し、従来技術では、センサ部
を多重巻き等にして密に形成したスポットセンサ部が製
作されている。
【０００３】スポットセンサ部の従来技術の一例としし
て、特開平２−１９５２１８号公報（以下、第１の従来
技術と云う），同２−１５４１２７号公報（以下、第２
の従来技術と云う）に示す技術のものがある。
て、特開平２−１９５２１８号公報（以下、第１の従来
技術と云う），同２−１５４１２７号公報（以下、第２
の従来技術と云う）に示す技術のものがある。
【０００４】前記第１の従来技術のものは、良熱伝導性
材料からなる板状材料の全面上に１本の凹溝が縦横に連
続的に形成され、該凹溝内に光ファイバのセンサ部が埋
設されることにより、面状の部位の温度を簡単に測定し
得るように構成している。
材料からなる板状材料の全面上に１本の凹溝が縦横に連
続的に形成され、該凹溝内に光ファイバのセンサ部が埋
設されることにより、面状の部位の温度を簡単に測定し
得るように構成している。
【０００５】前記第２の従来技術のものは、光ファイバ
のセンサ部が合成樹脂からなるバッファ層内に埋設さ
れ、該バッファ層の一方の面に、断熱層，金属テープ，
接着層が順次設けられ、さらにこれら金属テープ，断熱
層，バッファ層が断面コ字状のシース層によって被覆す
ることにより、被取付体に容易に固定し得るように構成
している。
のセンサ部が合成樹脂からなるバッファ層内に埋設さ
れ、該バッファ層の一方の面に、断熱層，金属テープ，
接着層が順次設けられ、さらにこれら金属テープ，断熱
層，バッファ層が断面コ字状のシース層によって被覆す
ることにより、被取付体に容易に固定し得るように構成
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、原子力や火
力等のような発電プラントの格納容器内に使用される光
ファイバ温度計にあっては、周囲温度が高温の状態で使
用されるのでその熱に対して耐久性のあるものが要請さ
れている。
力等のような発電プラントの格納容器内に使用される光
ファイバ温度計にあっては、周囲温度が高温の状態で使
用されるのでその熱に対して耐久性のあるものが要請さ
れている。
【０００７】しかしながら、上記第１の従来技術では、
板状材料状に設けられた凹溝内に光ファイバのセンサ部
を埋設するだけであり、センサ部が露出していて保護さ
れていないので、周囲の外気温に影響されてしまい、周
囲の熱によって劣化する問題があるばかりでなく、所望
の部位を正確に測定することができなくなる問題もあ
る。
板状材料状に設けられた凹溝内に光ファイバのセンサ部
を埋設するだけであり、センサ部が露出していて保護さ
れていないので、周囲の外気温に影響されてしまい、周
囲の熱によって劣化する問題があるばかりでなく、所望
の部位を正確に測定することができなくなる問題もあ
る。
【０００８】一方、第２の従来技術では、光ファイバの
センサ部がバッファ層に埋設され、しかも該バッファ層
の片面に断熱層，金属テープ，接着層が設けられている
ので、外気温に影響されるおそれがないものの、上述の
如き、バッファ層と断熱層と金属テープと接着層とから
なる多層構造であって、しかもこれらが互いに異なる材
質であるので、熱膨張率に差が生じる。そのため、周囲
温度が高温となる環境化にあっては、熱によってセンサ
部に応力が加わり、光ファイバに各層の積層方向に沿う
ランダム曲がりが生じる結果、光ファイバの伝送損失が
大きくなってしまい、センサ部の測定信号を良好に伝送
することができなくなるおそれがある。しかも、材質の
異なる多層構造では、熱膨張によって応力が加わるの
で、センサ部を直線状に布設せざえるを得ないので、局
所的な部分の温度を測定するには適さず、従って、スポ
ットセンサとして使用することができないと云う問題も
ある。
センサ部がバッファ層に埋設され、しかも該バッファ層
の片面に断熱層，金属テープ，接着層が設けられている
ので、外気温に影響されるおそれがないものの、上述の
如き、バッファ層と断熱層と金属テープと接着層とから
なる多層構造であって、しかもこれらが互いに異なる材
質であるので、熱膨張率に差が生じる。そのため、周囲
温度が高温となる環境化にあっては、熱によってセンサ
部に応力が加わり、光ファイバに各層の積層方向に沿う
ランダム曲がりが生じる結果、光ファイバの伝送損失が
大きくなってしまい、センサ部の測定信号を良好に伝送
することができなくなるおそれがある。しかも、材質の
異なる多層構造では、熱膨張によって応力が加わるの
で、センサ部を直線状に布設せざえるを得ないので、局
所的な部分の温度を測定するには適さず、従って、スポ
ットセンサとして使用することができないと云う問題も
ある。
【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑み、発電プラントの格納容器のような高温の環境化に
あっても、周囲の外気温に影響されることなく十分な耐
久性を持たせることができ、しかも局所的な対象物の温
度を正確に測定することができる温度計用スポットセン
サ部を提供することにあり、他の目的は、原子力プラン
ト等のように高温かつ放射線の環境でも、使用すること
ができる光ファイバ温度計を提供することにある。
鑑み、発電プラントの格納容器のような高温の環境化に
あっても、周囲の外気温に影響されることなく十分な耐
久性を持たせることができ、しかも局所的な対象物の温
度を正確に測定することができる温度計用スポットセン
サ部を提供することにあり、他の目的は、原子力プラン
ト等のように高温かつ放射線の環境でも、使用すること
ができる光ファイバ温度計を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による温度計用スポットセンサ部は、良熱伝
導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光ファ
イバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ光フ
ァイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質から
なる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光ファ
イバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得る形
状のケースとを有し、前記光ファイバ固定層は、板状体
に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔てて固
定している事、及び良熱伝導材質からなる板状体と、該
板状体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状
体の上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の
熱膨張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板
状体に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該
光ファイバを包囲し得る形状のケースとを有し、前記ケ
ース内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ固定層
は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔
を隔てて固定している事を特徴とする。
め、本発明による温度計用スポットセンサ部は、良熱伝
導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光ファ
イバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ光フ
ァイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質から
なる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光ファ
イバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得る形
状のケースとを有し、前記光ファイバ固定層は、板状体
に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔てて固
定している事、及び良熱伝導材質からなる板状体と、該
板状体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状
体の上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の
熱膨張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板
状体に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該
光ファイバを包囲し得る形状のケースとを有し、前記ケ
ース内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ固定層
は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔
を隔てて固定している事を特徴とする。
【００１１】更に本発明による光ファイバ温度計は、良
熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光
ファイバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ
光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質
からなる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光
ファイバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得
る形状のケースとを有して温度計用スポットセンサ部を
構成し、かつ該センサ部の前記光ファイバ固定層は、板
状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔て
て固定している事、及び良熱伝導材質からなる板状体
と、該板状体に配置される光ファイバと、該光ファイバ
を板状体の上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ
同様の熱膨張率を有する材質からなる光ファイバ固定層
と、板状体に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると
共に該光ファイバを包囲し得る形状のケースとを有して
温度計用スポットセンサ部を構成し、かつ該センサ部の
前記ケース内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ
固定層は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿
い間隔を隔てて固定している事を特徴とする。
熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光
ファイバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ
光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質
からなる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光
ファイバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得
る形状のケースとを有して温度計用スポットセンサ部を
構成し、かつ該センサ部の前記光ファイバ固定層は、板
状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔て
て固定している事、及び良熱伝導材質からなる板状体
と、該板状体に配置される光ファイバと、該光ファイバ
を板状体の上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ
同様の熱膨張率を有する材質からなる光ファイバ固定層
と、板状体に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると
共に該光ファイバを包囲し得る形状のケースとを有して
温度計用スポットセンサ部を構成し、かつ該センサ部の
前記ケース内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ
固定層は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿
い間隔を隔てて固定している事を特徴とする。
【００１２】
【作用】前記本発明による温度計用スポットセンサ部
は、板状体と光ファイバと光ファイバ固定層とケースと
を有し、光ファイバが板状体の上に光ファイバ固定層に
より固定され、その板状体に光ファイバと空間を隔てる
と共に該光ファイバを包囲し得る形状のケースが取付け
られているので、第１の従来技術に比較すると、ケース
により、光ファイバが周囲の温度に影響されるのを防ぐ
ことができるばかりでなく、光ファイバを機械的に保護
することができる。しかも、ケースが光ファイバと空間
５を隔てると共に該光ファイバを覆っているので、第二
の従来技術に比較すると、光ファイバに不要な力が作用
することがなく、ランダム曲がりの発生を極力防止で
き、そのため伝送損失が増大することがない。従って、
光ファイバ１を、直線と円弧とを組み合わせた上下複数
の列に密に配列しても、温度計としての機能を的確に果
たすことができる。
は、板状体と光ファイバと光ファイバ固定層とケースと
を有し、光ファイバが板状体の上に光ファイバ固定層に
より固定され、その板状体に光ファイバと空間を隔てる
と共に該光ファイバを包囲し得る形状のケースが取付け
られているので、第１の従来技術に比較すると、ケース
により、光ファイバが周囲の温度に影響されるのを防ぐ
ことができるばかりでなく、光ファイバを機械的に保護
することができる。しかも、ケースが光ファイバと空間
５を隔てると共に該光ファイバを覆っているので、第二
の従来技術に比較すると、光ファイバに不要な力が作用
することがなく、ランダム曲がりの発生を極力防止で
き、そのため伝送損失が増大することがない。従って、
光ファイバ１を、直線と円弧とを組み合わせた上下複数
の列に密に配列しても、温度計としての機能を的確に果
たすことができる。
【００１３】前記本発明による光ファイバ温度計は、上
述の如く、良熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に
配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の上に
固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率
を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体に取
付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光ファイ
バを包囲し得る形状のケースとを有する温度計用スポッ
トセンサ部を備えて光ファイバ温度計を構成するので、
板状体やケースを放射線に耐える材質で構成すれば、原
子力プラント等のように高温度でしかも高い放射線の環
境下でも、常時正確にかつ長期的に測定することができ
る。
述の如く、良熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に
配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の上に
固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率
を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体に取
付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光ファイ
バを包囲し得る形状のケースとを有する温度計用スポッ
トセンサ部を備えて光ファイバ温度計を構成するので、
板状体やケースを放射線に耐える材質で構成すれば、原
子力プラント等のように高温度でしかも高い放射線の環
境下でも、常時正確にかつ長期的に測定することができ
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５によ
り説明する。図３（ａ）における実施例では、光ファイ
バ１が板状体２の上で、上下方向に折り曲がられること
により複数列に配設され、これら複数列に配設された部
分で温度計用のスポットセンサ部を構成している。
り説明する。図３（ａ）における実施例では、光ファイ
バ１が板状体２の上で、上下方向に折り曲がられること
により複数列に配設され、これら複数列に配設された部
分で温度計用のスポットセンサ部を構成している。
【００１５】該スポットセンサ部の詳細を述べると、図
１に示すように、光ファイバ１が板状体２の上に光ファ
イバ固定層３により固定されている。ここで、板状体２
は、測定対象物の温度を光ファイバ１に良好に伝達する
ため、良熱伝導性の材質からなっており、本例では鋼，
銅の何れかを使用しているが、これ以外に熱膨張率の小
さいセラミック等を使用してもよい。
１に示すように、光ファイバ１が板状体２の上に光ファ
イバ固定層３により固定されている。ここで、板状体２
は、測定対象物の温度を光ファイバ１に良好に伝達する
ため、良熱伝導性の材質からなっており、本例では鋼，
銅の何れかを使用しているが、これ以外に熱膨張率の小
さいセラミック等を使用してもよい。
【００１６】光ファイバ固定層３としては、光ファイバ
１を的確に板状体２に固定し、しかも光ファイバ１と同
様の熱膨張率をもつものが好ましく、例えば光ファイバ
１の被覆部分が耐熱性を有するポリイミド樹脂である場
合、該ポリイミド樹脂とほぼ同様の熱膨張率を有するエ
ポキシ樹脂からなっている。この光ファイバ固定層３
は、図１に示すように、板状体２上に配列された複数列
の光ファイバ１の同一部分を互いに固定しているが、各
列の光ファイバ１をその全長にわたって固定するのでは
なく、図２に示すように、各列の光ファイバ１を、その
長さ方向に沿い適度の間隔を隔てて前記板状体２に固定
している。
１を的確に板状体２に固定し、しかも光ファイバ１と同
様の熱膨張率をもつものが好ましく、例えば光ファイバ
１の被覆部分が耐熱性を有するポリイミド樹脂である場
合、該ポリイミド樹脂とほぼ同様の熱膨張率を有するエ
ポキシ樹脂からなっている。この光ファイバ固定層３
は、図１に示すように、板状体２上に配列された複数列
の光ファイバ１の同一部分を互いに固定しているが、各
列の光ファイバ１をその全長にわたって固定するのでは
なく、図２に示すように、各列の光ファイバ１を、その
長さ方向に沿い適度の間隔を隔てて前記板状体２に固定
している。
【００１７】また、板状体２には光ファイバ１を包囲す
るケース４が取付けられている。該ケース４は、光ファ
イバ１と空間５を隔てて該光ファイバ１を包囲し得る形
状をなしており、図１及び図２に示すように、縦断面及
び横断面の何れもコ字形に形成されている。このケース
４としては、熱伝導率が小さくかつ耐熱性の高いものが
好ましく、例えばシリーコン樹脂系の合成ゴムからなっ
ている。
るケース４が取付けられている。該ケース４は、光ファ
イバ１と空間５を隔てて該光ファイバ１を包囲し得る形
状をなしており、図１及び図２に示すように、縦断面及
び横断面の何れもコ字形に形成されている。このケース
４としては、熱伝導率が小さくかつ耐熱性の高いものが
好ましく、例えばシリーコン樹脂系の合成ゴムからなっ
ている。
【００１８】そして、ケース４の一側部４ａには光ファ
イバ１を挿通するため、図２に示すように貫通穴７が穿
設され、該貫通穴７に取付けた保護管６により、光ファ
イバ１をケース１内に導入し、かつケース１外に導出し
ている。保護管６は、光ファイバ１を挿通し得るように
これより若干大きい内径をなし、しかも配管に際し周囲
の物との干渉を避けることができるように可撓性のある
材質で形成されている。この保護管６の一端部が図２に
示すようにケース１の貫通穴７に固定されると共に、そ
の他端部が外気と接続されている。従って、ケース４内
の空間５は外気と接続され、外気圧と同一となってい
る。
イバ１を挿通するため、図２に示すように貫通穴７が穿
設され、該貫通穴７に取付けた保護管６により、光ファ
イバ１をケース１内に導入し、かつケース１外に導出し
ている。保護管６は、光ファイバ１を挿通し得るように
これより若干大きい内径をなし、しかも配管に際し周囲
の物との干渉を避けることができるように可撓性のある
材質で形成されている。この保護管６の一端部が図２に
示すようにケース１の貫通穴７に固定されると共に、そ
の他端部が外気と接続されている。従って、ケース４内
の空間５は外気と接続され、外気圧と同一となってい
る。
【００１９】なお、光ファイバ１は一般に、図４に示す
ように、ケーブル１ａと該ケーブル１ａの外周を被覆す
る円筒状の被覆材１ｂとからなり、光ファイバ１自体が
直線状に布設されている場合、被覆材１ｂが熱膨張して
も、該熱膨張による力Ｆ１，Ｆ２が均衡しているので、
熱膨張による力がケーブル１ａに加わりにくい構造とな
っている。
ように、ケーブル１ａと該ケーブル１ａの外周を被覆す
る円筒状の被覆材１ｂとからなり、光ファイバ１自体が
直線状に布設されている場合、被覆材１ｂが熱膨張して
も、該熱膨張による力Ｆ１，Ｆ２が均衡しているので、
熱膨張による力がケーブル１ａに加わりにくい構造とな
っている。
【００２０】従って、実施例のスポットセンサ部は、良
熱伝導材質からなる板状体２と、該板状体２に配置され
る光ファイバ１と、該光ファイバ１を板状体２の上に固
定し、かつ光ファイバ１の被覆材１ａとほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層３と、板状
体２に取付けられ、光ファイバ１と空間５を隔てると共
に該光ファイバを包囲し得る形状のケース４とを有して
構成されている。
熱伝導材質からなる板状体２と、該板状体２に配置され
る光ファイバ１と、該光ファイバ１を板状体２の上に固
定し、かつ光ファイバ１の被覆材１ａとほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層３と、板状
体２に取付けられ、光ファイバ１と空間５を隔てると共
に該光ファイバを包囲し得る形状のケース４とを有して
構成されている。
【００２１】上記の如く、実施例の光ファイバ温度計
は、光ファイバ１と板状体２と光ファイバ固定層３とケ
ース４とを有し、光ファイバ１が板状体２の上に光ファ
イバ固定層３により固定され、その板状体２に光ファイ
バ１と空間５を隔てて該光ファイバ１を包囲し得る形状
のケース４が取付けられているので、第１の従来技術に
比較すると、ケース４により、光ファイバ１が周囲の温
度に影響されるのを防ぐことができるばかりでなく、光
ファイバ１を機械的に保護することができる。
は、光ファイバ１と板状体２と光ファイバ固定層３とケ
ース４とを有し、光ファイバ１が板状体２の上に光ファ
イバ固定層３により固定され、その板状体２に光ファイ
バ１と空間５を隔てて該光ファイバ１を包囲し得る形状
のケース４が取付けられているので、第１の従来技術に
比較すると、ケース４により、光ファイバ１が周囲の温
度に影響されるのを防ぐことができるばかりでなく、光
ファイバ１を機械的に保護することができる。
【００２２】しかも、例えば図５（ａ），（ｂ）に示す
如く、光ファイバ１が、その固定及び機械的保護の機能
を兼用した緩衝層１１に埋設されると共に、該緩衝層１
１の上下面に緩衝層１１と互いに熱伝導率の異なる上，
下層１２，１３が設けられた第二の従来技術では、各層
１０，１１，１２に熱膨張の差が発生し、そのため、各
層の熱膨張の差により同図（ｂ）に示すように、光ファ
イバ１にマイクロベンドを生じ、ランダム曲がりが発生
して伝送損失が大きくなるおそれがある。
如く、光ファイバ１が、その固定及び機械的保護の機能
を兼用した緩衝層１１に埋設されると共に、該緩衝層１
１の上下面に緩衝層１１と互いに熱伝導率の異なる上，
下層１２，１３が設けられた第二の従来技術では、各層
１０，１１，１２に熱膨張の差が発生し、そのため、各
層の熱膨張の差により同図（ｂ）に示すように、光ファ
イバ１にマイクロベンドを生じ、ランダム曲がりが発生
して伝送損失が大きくなるおそれがある。
【００２３】この点において、実施例では、上述の如
く、ケース４が光ファイバ１と空間５を隔てて該光ファ
イバ１を覆っているので、第二の従来技術に比較する
と、光ファイバ１に歪応力が作用することがなく、ラン
ダム曲がりの発生を極力防止でき、そのため伝送損失が
増大することがない。即ち、ケース４内の空間５は、図
１に示すように、その空間４の厚みｔｇ及びケース４の
厚みｔｓにより決まる断熱性能と、熱による歪応力を緩
和して光ファイバ１の機能維持性能を果たしている。
く、ケース４が光ファイバ１と空間５を隔てて該光ファ
イバ１を覆っているので、第二の従来技術に比較する
と、光ファイバ１に歪応力が作用することがなく、ラン
ダム曲がりの発生を極力防止でき、そのため伝送損失が
増大することがない。即ち、ケース４内の空間５は、図
１に示すように、その空間４の厚みｔｇ及びケース４の
厚みｔｓにより決まる断熱性能と、熱による歪応力を緩
和して光ファイバ１の機能維持性能を果たしている。
【００２４】従って、光ファイバ１を図３（ａ）に示す
如く、直線と円弧とを組み合わせた上下複数の列に密に
配列しても、スポットセンサ部としての機能を的確に果
たすことができる。
如く、直線と円弧とを組み合わせた上下複数の列に密に
配列しても、スポットセンサ部としての機能を的確に果
たすことができる。
【００２５】また、光ファイバ固定層２が光ファイバ１
を、その長さ方向に沿い所望の間隔を隔てて板状体１に
固定するので、光ファイバ１の固定されていない部分が
存在することとなり、そのため、板状体１と固定層２と
が熱膨張しても、両者の熱膨張率の差による変位量が光
ファイバ自身で吸収することができる。従って、上述の
如く、温度計としての機能を的確に果たすことができる
他、図３（ｂ）に示す如く、板状体１の中心部の周囲に
多重に湾曲させて配列しても的確に機能させることがで
きる結果、計測すべき箇所に対応した形状に容易に形成
でき、局所的な計測を確実に行うことができる。
を、その長さ方向に沿い所望の間隔を隔てて板状体１に
固定するので、光ファイバ１の固定されていない部分が
存在することとなり、そのため、板状体１と固定層２と
が熱膨張しても、両者の熱膨張率の差による変位量が光
ファイバ自身で吸収することができる。従って、上述の
如く、温度計としての機能を的確に果たすことができる
他、図３（ｂ）に示す如く、板状体１の中心部の周囲に
多重に湾曲させて配列しても的確に機能させることがで
きる結果、計測すべき箇所に対応した形状に容易に形成
でき、局所的な計測を確実に行うことができる。
【００２６】さらに、測定箇所が高温の場合、その温度
によって板状体１が加熱されることにより、空間５の内
圧が上昇しようとするが、ケース１内では上述の如く空
間５が設けられ、かつ該空間５が保護管６を介し外気圧
と同一となっているので、空間５の内圧上昇を防ぐこと
ができる。そのため、光ファイバ１のみならず、光ファ
イバ固定層３，ケース４，板状体１の機械的強度を維持
することができ、長寿命化を図ることもできる。
によって板状体１が加熱されることにより、空間５の内
圧が上昇しようとするが、ケース１内では上述の如く空
間５が設けられ、かつ該空間５が保護管６を介し外気圧
と同一となっているので、空間５の内圧上昇を防ぐこと
ができる。そのため、光ファイバ１のみならず、光ファ
イバ固定層３，ケース４，板状体１の機械的強度を維持
することができ、長寿命化を図ることもできる。
【００２７】なお、ケース１内の空間５が外気圧と同一
とするため、保護管６によって接続されていると、外気
温度により光ファイバ１の温度測定に影響をおよぼすお
それがある。しかしながら、保護管６及びケース４の貫
通穴７の大きさ（断面積）は、空間５の表面積に比して
はるかに小さいため、外気温の影響を無視することがで
き、光ファイバ１の温度測定に悪影響を何等与えること
はない。
とするため、保護管６によって接続されていると、外気
温度により光ファイバ１の温度測定に影響をおよぼすお
それがある。しかしながら、保護管６及びケース４の貫
通穴７の大きさ（断面積）は、空間５の表面積に比して
はるかに小さいため、外気温の影響を無視することがで
き、光ファイバ１の温度測定に悪影響を何等与えること
はない。
【００２８】またさらに、上述の如きスポットセンサ部
を光ファイバ温度計の一部として利用する場合、板状体
２として、例えば鉄やタングステン等のように比重の大
きな金属で形成すれば、放射線を遮蔽する効果を発揮し
得るため、測定対象物が放射線流体を含んだ配管系統の
測定にも適用でき、原子力プラント等のように高温でし
かも高い放射線の環境下でも、対象物の温度を常時正確
にかつ長期的に測定することができ、原子力プラント用
としての光ファイバ温度計に有効に利用することができ
る。しかも、測定対象物だけでなく、その周囲にも放射
線が存在する場合には、ケース４に、上述の如き鉄やタ
ングステン等のような物質の粉末を混合すれば、ケース
４で遮蔽することができる。
を光ファイバ温度計の一部として利用する場合、板状体
２として、例えば鉄やタングステン等のように比重の大
きな金属で形成すれば、放射線を遮蔽する効果を発揮し
得るため、測定対象物が放射線流体を含んだ配管系統の
測定にも適用でき、原子力プラント等のように高温でし
かも高い放射線の環境下でも、対象物の温度を常時正確
にかつ長期的に測定することができ、原子力プラント用
としての光ファイバ温度計に有効に利用することができ
る。しかも、測定対象物だけでなく、その周囲にも放射
線が存在する場合には、ケース４に、上述の如き鉄やタ
ングステン等のような物質の粉末を混合すれば、ケース
４で遮蔽することができる。
【００２９】なお光ファイバ１を固定層３で固定する場
合、特に図３（ａ）の如く複数列に配設する場合には、
固定層３により、図１に示すように光ファイバ１の複数
列に配列された同一部分を一括的に固定すれば、光ファ
イバ１を各列毎にいちいち固定することに比較し、固定
作業も容易となり、組立作業能率を高めることができ
る。
合、特に図３（ａ）の如く複数列に配設する場合には、
固定層３により、図１に示すように光ファイバ１の複数
列に配列された同一部分を一括的に固定すれば、光ファ
イバ１を各列毎にいちいち固定することに比較し、固定
作業も容易となり、組立作業能率を高めることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、良
熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光
ファイバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ
光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質
からなる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光
ファイバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得
る形状のケースとを有して構成したので、ケースによ
り、光ファイバが周囲の温度に影響されるのを防ぐこと
ができるばかりでなく、光ファイバを機械的に保護する
ことができ、しかも光ファイバに不要な力が作用するこ
とがなく、伝送損失が増大することがない結果、スポッ
トセンサ部としての機能を的確に果たすことができる効
果がある。
熱伝導材質からなる板状体と、該板状体に配置される光
ファイバと、該光ファイバを板状体の上に固定し、かつ
光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨張率を有する材質
からなる光ファイバ固定層と、板状体に取付けられ、光
ファイバと空間を隔てると共に該光ファイバを包囲し得
る形状のケースとを有して構成したので、ケースによ
り、光ファイバが周囲の温度に影響されるのを防ぐこと
ができるばかりでなく、光ファイバを機械的に保護する
ことができ、しかも光ファイバに不要な力が作用するこ
とがなく、伝送損失が増大することがない結果、スポッ
トセンサ部としての機能を的確に果たすことができる効
果がある。
【００３１】特に、本発明によれば、光ファイバ固定層
が、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔
を隔てて固定しているので、板状体と固定層とが熱膨張
しても、両者の熱膨張率の差による変位量が光ファイバ
自身で吸収することができ、従って、計測すべき箇所に
対応した形状に容易に形成でき、局所的な計測を確実に
行うことができる効果がある。
が、板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔
を隔てて固定しているので、板状体と固定層とが熱膨張
しても、両者の熱膨張率の差による変位量が光ファイバ
自身で吸収することができ、従って、計測すべき箇所に
対応した形状に容易に形成でき、局所的な計測を確実に
行うことができる効果がある。
【００３２】また本発明によれば、スポットセンサ部を
備えているので、板状体やケースを放射線に耐える材質
で構成すれば、原子力プラント等のように高温度でしか
も高い放射線の環境下でも、常時正確にかつ長期的に測
定することができると云う効果がある。
備えているので、板状体やケースを放射線に耐える材質
で構成すれば、原子力プラント等のように高温度でしか
も高い放射線の環境下でも、常時正確にかつ長期的に測
定することができると云う効果がある。
【図１】本発明による温度計用スポットセンサ部の一実
施例の要部を示す図３（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面
図。
施例の要部を示す図３（ａ）のＡ−Ａ線に相当する断面
図。
【図２】同じく温度計用スポットセンサ部の要部を示す
図１の手前背紙方向の断面説明図。
図１の手前背紙方向の断面説明図。
【図３】光ファイバを複数列に配設したスポットセンサ
部を示す平面図（ａ）及び光ファイバを多重巻きに配設
したスポットセンサ部を示す平面図（ｂ）。
部を示す平面図（ａ）及び光ファイバを多重巻きに配設
したスポットセンサ部を示す平面図（ｂ）。
【図４】光ファイバの一般例を示す説明図。
【図５】従来技術の光ファイバを示す正面断面図（ａ）
及び各層の熱膨張の差による歪応力の発生を示す光ファ
イバの側面断面の説明図（ｂ）。
及び各層の熱膨張の差による歪応力の発生を示す光ファ
イバの側面断面の説明図（ｂ）。
１…光ファイバ、１ｂ…光ファイバの被覆材、２…板状
体、３…光ファイバ固定層、４…ケース、５…空間。
体、３…光ファイバ固定層、４…ケース、５…空間。
フロントページの続き
(72)発明者 竹内 力
茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式
会社 日立製作所 日立工場内
(72)発明者 古内 博
茨城県日立市幸町三丁目２番２号 日立
ニュークリアエンジニアリング株式会社
内
(72)発明者 田村 精一
茨城県日立市幸町三丁目２番２号 日立
ニュークリアエンジニアリング株式会社
内
(72)発明者 高橋 康夫
東京都千代田区大手町一丁目６番１号
日本原子力発電株式会社内
(72)発明者 大曽根 利光
東京都千代田区大手町一丁目６番１号
日本原子力発電株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−357427（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−181086（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−174331（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−130532（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01K 11/12
Claims (4)
- 【請求項１】 良熱伝導材質からなる板状体と、該板状
体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の
上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体
に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光フ
ァイバを包囲し得る形状のケースとを有し、前記光ファ
イバ固定層は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向
に沿い間隔を隔てて固定していることを特徴とする温度
計用スポットセンサ部。 - 【請求項２】 良熱伝導材質からなる板状体と、該板状
体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の
上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体
に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光フ
ァイバを包囲し得る形状のケースとを有し、前記ケース
内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ固定層は、
板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔
てて固定していることを特徴とする温度計用スポットセ
ンサ部。 - 【請求項３】 良熱伝導材質からなる板状体と、該板状
体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の
上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体
に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光フ
ァイバを包囲し得る形状のケースとを有して温度計用ス
ポットセンサ部を構成し、かつ該センサ部の前記光ファ
イバ固定層は、板状体に対し光ファイバをその長さ方向
に沿い間隔を隔てて固定していることを特徴とする光フ
ァイバ温度計。 - 【請求項４】 良熱伝導材質からなる板状体と、該板状
体に配置される光ファイバと、該光ファイバを板状体の
上に固定し、かつ光ファイバの被覆材とほぼ同様の熱膨
張率を有する材質からなる光ファイバ固定層と、板状体
に取付けられ、光ファイバと空間を隔てると共に該光フ
ァイバを包囲し得る形状のケースとを有して温度計用ス
ポットセンサ部を構成し、かつ該センサ部の前記ケース
内の空間は外気と接続され、前記光ファイバ固定層は、
板状体に対し光ファイバをその長さ方向に沿い間隔を隔
てて固定していることを特徴とする光ファイバ温度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01411696A JP3390963B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 温度計用スポットセンサ部及び光ファイバ温度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01411696A JP3390963B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 温度計用スポットセンサ部及び光ファイバ温度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210809A JPH09210809A (ja) | 1997-08-15 |
| JP3390963B2 true JP3390963B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=11852156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01411696A Expired - Fee Related JP3390963B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 温度計用スポットセンサ部及び光ファイバ温度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390963B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006177780A (ja) | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ温度センサ、温度センサシート及び温度測定方法 |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP01411696A patent/JP3390963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09210809A (ja) | 1997-08-15 |
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