JP4762620B2 - 測定装置及び流速測定システム - Google Patents

測定装置及び流速測定システム Download PDF

Info

Publication number
JP4762620B2
JP4762620B2 JP2005200327A JP2005200327A JP4762620B2 JP 4762620 B2 JP4762620 B2 JP 4762620B2 JP 2005200327 A JP2005200327 A JP 2005200327A JP 2005200327 A JP2005200327 A JP 2005200327A JP 4762620 B2 JP4762620 B2 JP 4762620B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stress
pressure receiving
pressure
fbg
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005200327A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007017337A (ja
Inventor
和彦 松田
正樹 出雲
哲郎 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Original Assignee
THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD. filed Critical THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority to JP2005200327A priority Critical patent/JP4762620B2/ja
Publication of JP2007017337A publication Critical patent/JP2007017337A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4762620B2 publication Critical patent/JP4762620B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

本発明は、光ファイバを使用して、例えば下水管の中を流れる流体の流速などの外力を測定する装置に関する。
光ファイバに外力を作用させ、光ファイバの特性変化を引き起こし、外力の程度を測定する測定装置が公知である。例えば、作用させる外力を水流の速度圧とし、流速を測定する技術が特許文献1に開示されている。特許文献1においては、水平翼および垂直翼を供えた容器と、容器先端に形成された水流圧を受けて変位するベローズを備えた受圧部と、容器に内蔵された固定シーブと、受圧部の変位に連動する可動シーブと、固定シーブと可動シーブとの間に架け渡され受圧部の変位に対応して伸び歪みが付与される光ファイバとを備えた流速センサが開示されており、光ファイバをブリルアン散乱光を用いる歪測定器に接続して、この測定器で観測された歪の値から流速を求めている。
特開2000−162226号公報
特許文献1に開示された先行技術においては、光ファイバをブリルアン散乱光を用いる歪測定器に接続して、歪の値から流速を求めるので、大きな変位を与える必要があり、シーブ等の複雑な機構が必要になる。更に、測定機構部の気密を保つシール方式として、ベローズ方式を採用するが、ベローズは大きな変位に対応することができるけれども、変位による弾性率が不安定で再現性に劣るという問題がある。更に、設置環境の静止圧(この場合は静水圧)の処理を考慮していないので、水流の速度圧に静水圧が加算された値が測定値となり、正確な流速を測定できないという問題がある。
従って、この発明の目的は、再現性、測定精度に優れた測定装置を提供することにある。
この発明の第1の態様は、外部から負荷された応力を検知するFBG(ファイバブラッググレーティング)と、
前記応力の負荷に連動して前記FBGに応力を負荷する負荷機構と、
前記応力が負荷される側にダイヤフラムを備え前記FBGおよび前記負荷機構を収容する気密室と、
前記気密室外に配置されて、前記外部から負荷された応力を受け前記ダイヤフラムを介して前記負荷機構に外部からの応力を伝達する受圧部と、
前記気密室に関して前記ダイヤフラムの反対側に第2の受圧部及び第2のダイヤフラムと
前記外部から負荷された応力が消失したときに、前記負荷機構の位置を復帰させて前記FBGに負荷された応力を開放する復帰機能とを備え、
前記第2の受圧部及び前記第2のダイヤフラムは、前記受圧部が受ける大気圧又は静水圧分を相殺する面積を有し、
前記負荷機構には、対向する方向の外部からの応力が2つの受圧部からそれぞれダイヤフラムを介し、静水圧分を相殺して水流の速度圧分が伝達され
前記復帰機能は、前記伝達シャフトに取り付けられたリンク機構とバランスウエイトで構成され、
前記外部から負荷された応力が消失したときに、前記FBGに負荷された応力が前記リンク機構及び前記バランスウエイトによって開放されることを特徴とする測定装置である。
この発明の第2の態様は、前記負荷機構は伝達シャフトからなり、
前記受圧部及び前記第2の受圧部は、前記伝達シャフトの両端に接続され、前記外部から負荷された応力を受け、それぞれ前記ダイヤフラム及び前記第2のダイヤフラムを介して前記伝達シャフトに外部からの応力を伝達することを特徴とする測定装置である。
の発明の第の態様は、前記気密内に配置され、前記気密室内の温度を検知する第2のFBGを更に備えることを特徴とする測定装置である。
この発明の第の態様は、水中に設置され、前記受圧部は、水流の速度圧を受圧することを特徴とする測定装置である。
この発明の第の態様は、水中に設置され、前記受圧部は、水流の速度圧を受圧し、前記第2の受圧部は、整流板で覆われていることを特徴とする測定装置である。
この発明の第の態様は、管壁に設置されることを特徴とする測定装置である。
この発明の第の態様は、上述した測定装置を用いたことを特徴とする流速測定システムである。
この発明の第1の態様によれば、応力感応手段としてFBGを採用したので、小さな変位を与えるだけで測定可能な応力を負荷させることができる。ところで、測定装置は、水中や腐食性ガス、可燃性ガス中に設置される場合、機構部(本発明のFBG、負荷機構を含む)を気密室内に設置する必要が生じる場合がある。
従って、可動部は小さな変位に対応できれば足りるので、負荷機構やFBGが収容される箇所を気密に保つにあたっては、大きな変位に対応するのは困難なものの、再現性、信頼性に優れたダイヤフラムを適用することができる。
そして、気密室には、ダイヤフラムを介して外部応力が伝達されるのみで気密室外に連通する部材はないので、有効に気密を保つことができる。さらに、受圧部はシールを考慮する必要が無いので、自由な設計が可能で、適正な大きさにすることができる。
また、一方のダイヤフラムの変形による気密室内の圧力上昇を他方のダイヤフラムによって吸収できるので、FBG、負荷機構を適正な環境下に維持することができる。
ところで、受圧部は、水圧、大気圧などの静止圧をも受け、静止圧の一部は測定しようとする外部応力に加算されて負荷機構、FBGに伝達される。この発明の本態様のごとく、第2の受圧部及び第2のダイヤフラムをさらに備え、第2の受圧部及び第2のダイヤフラムは、受圧部が受ける大気圧分又は静水圧分を相殺する面積を有し、負荷機構には、対向する方向の外部からの応力が2つの受圧部からそれぞれダイヤフラムを介して伝達される構成によれば、静止圧による測定値への影響をキャンセルでき、正確な測定を行うことができる。
さらに、外部から負荷された応力が消失したときに、負荷機構の位置を復帰させてFBGに負荷された応力を開放する復帰機能が設けられているので、応力消失後の測定において、前回負荷された応力の影響を受けることなく測定が可能である。
この発明の第2の態様によれば、受圧部及び第2の受圧部は、伝達シャフトの両端に接続され、外部から負荷された応力を受け、それぞれ前記ダイヤフラム及び前記第2のダイヤフラムを介して伝達シャフトに外部からの応力を伝達するので、正確な流速を測定することができる
この発明の第の態様のごとく、本発明に係る測定装置は、気密内に配置され、該気密室内の温度を検知する第2のFBGを更に備えるので、温度による波長変化分を特定することができ、FBGに負荷される応力から温度による成分を除去することができ、温度補正を容易に行うことができる。
この発明の第の態様のごとく、本発明に係る測定装置は、良好な動作特性と気密性を具備しているので、水中に設置し、流速測定装置としての使用に好適である。
本発明の第の態様のごとく、第2の受圧部を整流板で覆って構成した場合は、第2の受圧板は、水流に影響されず適正な静水圧を受圧できるので、精度よく静水圧をキャンセルできる。
本発明の第の態様のごとく、管壁に設置した場合は、水中に浮遊させて設置した場合と比較にて、安定して設置できるのでより高精度な測定が可能である。
本発明の第の態様は、流量を知るシステムとして好適である。
以下に、この発明の流速測定装置の態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。
この発明においては、負荷された応力を検知するFBGを使用する。FBG(Fiber Bragg Grating)は、光ファイバのコア部の屈折率を周期的に変化させた回折格子の構造を備えている。入射光がFBGを透過すると、ブラッグ波長と呼ばれる波長成分がFBGで反射され、残りの部分は透過される。このブラッグ波長のシフト量分が歪や温度に依存して変化することが知られている。
図1は流速測定装置として構成された本発明の1つの態様を説明する側面図である。図1に示すように、この発明の流速測定装置1は、外部から負荷された応力を検知するFBG(ファイバブラッググレーティング)7と、外部からの応力の負荷に連動してFBGに応力を負荷する負荷機構6、と、応力が負荷される側にダイヤフラム5を備えFBGおよび負荷機構を収容する気密室4と、気密室の外部に位置して、外部からの応力を受けダイヤフラムを介して負荷機構に外部からの応力を伝達する受圧部2とを備えている。
流速測定装置は、更に気密室のダイヤフラムの反対側に第2のダイヤフラムを備えていてもよい。更に、気密室内に温度変化を検知するための別のFBGを備えていてもよい。更に、受圧部が少なくとも2つの受圧部からなっており、一方の受圧部は、他方の受圧部が受ける大気圧または水圧の差分を相殺する面積を有し、負荷機構には、対向する方向の外部からの応力が2つの受圧部からそれぞれダイヤフラムを介して伝達されるようにしてもよい。負荷機構は、例えば伝達シャフトからなっている。
なお、以下の説明においては、理解を容易にするために移動という言葉を用いているが、ミクロのレベルであって、実態は、受圧部、伝達シャフト、FBG取付部、FBGへの負荷の伝達である。
図1に示す態様の流速測定装置においては、直方体の長手方向の4つの面が例えばプラスチックで作製された容器の水平方向の対向する両端面にそれぞれ金属製のダイヤフラム5、5´が取り付けられて、内部が気密性の高い気密室4が形成されている。気密室の概ね中央付近に長軸方向に沿い、両端がダイヤフラム5、5´に接するように伝達シャフト6が設けられている。伝達シャフトは金属製ダイヤフラム5、5´を介して受圧板2、3と接し、受圧板2、3が受圧した応力は、ダイヤフラム5、5´を介して伝達シャフト6に伝達される。
流速測定装置1は、例えば図3に示すように管壁に固定されて水中に設置されている。受圧部2は流水Fに対向して設置され、流水の速度圧を受圧する。ここで、FBG7、負荷機構6はダイヤフラム5に隔てられて気密室4内に収容されているので、浸水によるトラブルを回避できるとともに、再現性、信頼性よく可撓するダイヤフラム5を介して速度圧をFBGに伝達できるので、高精度かつ安定した流速測定を行うことができる。
また、FBGの透過特性は温度依存性があるため、気密室4内に気密室内に温度変化を検知するための別のFBGを備えていてもよい。また、気密室のダイヤフラムの反対側に第2のダイヤフラムを備えた場合は、第2のダイヤフラムが変位して、受圧板2の変位による気密室内の圧力上昇を緩和して、FBG、負荷機構の設置環境を適正に保つことができる。
ところで、受圧板2は水中に設置される場合は静水圧pを受ける。静水圧pは受圧板2の両側に作用するが、受圧板2の右側には、伝達機構、支持機構などがあるため、受圧面積が左側に比べ面積Aの分だけ少なくなる。すると、静水圧pと面積Aに応じた力Bが流水Fによる速度圧に加算されて負荷機構6、FBG7に伝達され、速度圧の真値を測定できないことになる。そこで、流速測定装置1においては、受圧板2と線対象に第2の受圧板3及び第2のダイヤフラム5´を受圧板2と反対側に設置し、力Bを相殺する力B´を静水圧により発生させている。このようにして、FBG7には流水Fの速度圧のみが負荷されるようにして測定精度を向上させている。また、第2の受圧板3、第2のダイヤフラム5´は上述のように気密室4内の圧力を適正に保つ作用も併せ持つ。
伝達シャフト6は例えば、前方伝達シャフト6−1および後方伝達シャフト6−2の2本からなっている。前方伝達シャフト6−1および後方伝達シャフト6−2のそれぞれの一方の端部は、気密室内4に配置された伝達機構部の長さ調整部15の中に相関関係が固定された状態で収納されている。長さ調整部15内では、前方伝達シャフト6−1および後方伝達シャフト6−2は上述した相関関係が固定された状態で、軸方向に一体的に移動する。例えば、前方伝達シャフト6−1には、図において左から右方向に移動しようとする力が働いており、後方伝達シャフト6−2には、図において右から左方向に移動しようとする力が働く。なお、上述した伝達シャフトは1本であってもよい。ダイヤフラムを介してFBGに応力を伝達する場合、伝達シャフト6などの可動部の変位は微小であり、例えば伝達シャフトの長さが短すぎ、ダイヤフラムと間隙が大きすぎる場合には、受圧板の変位が伝達シャフトに到達する前に、ダイヤフラムの可動限に達してしまい適正な測定ができない。上述のように、伝達シャフト6が長さ調整部をもつ場合は、受圧板、ダイヤフラム、伝達シャフトの適正な接触状態を調整可能であり、適正な測定に資するものとなる。
伝達シャフト6の他方の端部はそれぞれダイヤフラム5を介して応力が負荷される受圧部2、3と接している。受圧部2、3はスムーズに可動するよう軸回転防止機能付きリニアブッシュ13によって支持されている。更に、受圧板2、3の支持部、軸回転防止機能付きリニアブッシュ13は例えばゴムカバー12等によって覆われている。
受圧部は、例えば、所定の角度で、流体の流れに対して傾斜が反対になるように配置された2つの板状物からなっている。即ち、図1に示すように、前方に配置されて流体の流れによる応力を受ける受圧部2の傾斜と、後方に配置された受圧部3の傾斜方向が相互に反対になるように配置されている。なお、受圧部は板状物に限定されることはない。負荷される水圧(大気圧)および流体の流れによる応力を受ける形状であれば、どのような形状であってもよい。例えば球面状であってもよい。
伝達シャフトの一部には、更に、負荷された応力を検知するFBGを取り付ける1対のFBG取付部の一方の取付部が取り付けられている。1対のFBG取付部の他方の取付部は気密室内に不動に取り付けられている。従って、受圧部2に応力が負荷されると、ダイヤフラムを介して伝達シャフトが軸方向に移動し、伝達シャフトに固定されたFBG取付部が伝達シャフトの移動と共に移動する。このとき、他方のFBG取付部が所定の距離を隔てて固定されているので、1対のFBG取付部間に引っ張り力が働く。
例えば、受圧部2と同時に他方の受圧部3に応力が負荷されると、上述したように、受圧部2に応力が負荷された状態の1対のFBG取付部間に引っ張り力が働くのと同時に、ダイヤフラムを介して後方伝達シャフト6−2が軸方向に前方伝達シャフトとは逆の方向に応力が働き、伝達シャフトに固定されたFBG取付部が伝達シャフトの移動と共に移動する。即ち、受圧部2に負荷された応力による伝達シャフトの応力の負荷と、受圧部3に負荷された応力による伝達シャフトの応力の負荷とが逆方向に働き、2つの応力の総合されたものがFBG取付部間の引っ張り力となって現われる。
換言すれば、受圧部2に負荷された応力と、受圧部3に負荷された応力が反対方向に働き、相互に相殺される。従って、一方の受圧部に負荷された応力が例えば、水平方向に流れる流体の圧力と水圧との複合的な応力であるとき、他方の受圧部に負荷される応力が水圧だけであるとき、同一の応力である水圧分が相殺されることになる。
伝達シャフト6−1、6−2のそれぞれの一部には、バランスウエイト11が取り付けられている。
バランスウエイト11は、固定軸14の周りに回転自在に取り付けられている。このため、バランスウエイト11は重力により常に鉛直下方に向かおうとしている。従って、図4に示すように、伝達シャフト6が右側に移動していた場合には、リンク機構を介して伝達シャフト6を左側で移動させる力が発生する。
即ち、バランスウエイト11は伝達シャフトの復帰機能を備えている。バランスウエイトを復帰機能として使用する場合、伝達シャフト6の移動に対する抵抗が低く、スムーズな移動の実現に資することができる。復帰機能を備えない場合には、ある時点で負荷された応力により、伝達シャフトが移動し、応力消失後も伝達シャフトが応力負荷位置にとどまる場合がある。この場合には応力消失後、再度前回の応力を上回る応力が負荷されるまで真値を計測できないばかりでなく、ダイヤフラムに過度の負担をかけ、寿命が短縮する懸念もある。従って、スムースな復帰機能は、測定の適正化、寿命の延長に資することになる。
気密室4内には、更に、温度を検知する別のFBG8が設けられている。即ち、別のFBG8は、伝達シャフトとは連動しないで、独立して設置された別のFBG取付部10に取り付けられている。従って、この別のFBG8には、受圧部2および/または受圧部3に負荷される応力は全く影響しないで、気密室内の温度を検知する独立の働きをする。
負荷される応力を検知するFBGと温度を検知する別のFBGとの間で異なる波長、例えば、1540nm、1537nmを使用することによって、温度による波長変化分を特定することができ、負荷される応力から温度による成分を除去することができ、温度補正を容易に行うことができる。負荷される応力を検知するFBGと温度を検知する別のFBGとを備えて光ファイバは、上述したように、FBG取付部、別のFBG取付部以外の大部分は、気密室内に配置されたファイバ収納ケースに収められ、ケーブル固定部16を通って測定器外に取り出される。
図2は、この発明の流速測定装置の1つの態様を説明するための平面図である。
図においては、説明を容易にするために、ファイバ収納ケース18が気密室から取り出されて説明されているが、実際には気密室内に収められている。
この発明の流速測定装置においては、図1を参照して説明したように、受圧部2に負荷された応力と、受圧部3に負荷された応力が反対方向に働き、相互に相殺され、流体の流れによる応力が明らかになる。
なお、この発明の流速測定装置においては、微小荷重を高感度で測定することができる。例えば、45cm相当の水圧(4500Pa)で波長シフト1nmである。
図3は、この発明の流速測定装置を下水管に取り付ける状態の一例を示す図である。
図3に示すように、この発明の流速測定装置は下水管の底部の管壁に例えば、固定金具によって固定される。下水管の底部においては、管内を流れる下水の流れによる応力と、水位に対応する水圧が生じる。
上述したように、この発明によると、小さな変位を与えるだけで測定可能な応力を負荷させることができ、静水圧(または大気圧)の影響を相殺し、温度の影響を補正して、高い精度で流速を測定することができる流速測定装置を提供することができる。
なお、その他の実施例として、図5に示すように規制板23を設け、ダイヤフラム5、5’が過度に内側に張り出し破損したり塑性変形することを防止したり、接触板22を無くして軸同士を付き合わせたり、伝達シャフトの復帰にバネ24を使用してもよい。また、図1においては、受圧板2と第2の受圧板3は線対称に設けたが、静水圧キャンセルに必要な最小面積とし、垂直に設けてもよい。
さらに、図6に示すように圧縮バネ24によりFBGに予張力27をかけた場合はFBGの感応特性が安定した領域を選択して使用することができる。さらに、受圧板支持部にOリング26を使用し、ダイヤフラム5と併せて2重シールとすれば気密室4への浸水をより有効に防止することができる。また、ダイヤフラムは金属製の他、ゴム製、樹脂製、皮革製など種々の材質が選択可能である。さらに、測定対象となるものは、速度圧や静水圧の他、物の重量、移動物の推進力、物の変位など種々の物理量を対象とすることができる。
次に、測定装置の実施例について説明する。図7は、測定装置を説明するブロック図である。
この発明の測定装置は、光ファイバで接続された、少なくとも1つの光流速計、光源、波長計およびデータ処理装置を備えている。この例では2つの光流速計直列に接続して使用しているが、線路長15km内に5台までの光流速計を設置することができる。光源と光流速計1、光流速計2をサーキュレータを介して光ファイバで接続する。即ち、図2を参照して説明したように、光流速計の気密室内に取り入れられた光ファイバは、一部がFBG取付部に固定され、それ以外の部分はファイバ収納ケースに収められ、ケーブル固定部を通って光流速計2外に取り出される。光流速計2を通って取り出された光ファイバは、更に光流速計1に同様にして取り入れられ、一部がFBG取付部に固定され、それ以外の部分はファイバ収納ケースに収められ、ケーブル固定部を通って光流速計1外に取り出される。光流速計1から取り出されたファイバの端部には、反射光によって測定が妨害されないように、光を吸収する機能を備えた無反射端が設けられている。
このようにして、一本のファイバによって光流速計が直列に接続されている。光源からは、光流速計毎に少しづつ異なる所定の波長(λ1、λ2)の光を送り、反射波の変化を測定する。例えば、光流速計1においてはλ1を、光流速計2においてはλ2を使用する。光流速計の受圧板に負荷された応力によって、FBGに歪が伝達し、歪量に応じて波長がシフトする(λ1+α、λ2+α)。このようにFBGで反射された光が、サーキュレータによって取り出され波長計に送られる。データ処理装置には、流速を算出するアルゴリズムが備えられており、流速が算出される。
光流速計の詳細について説明する。
対象となる流速測定範囲は、概ね0.3〜3.0m/sである。図1、2、5、6を参照して説明した装置の接液部分は全てステンレス(SUS316)製が好ましい。耐水圧は概ね10mHOである。
ダイヤフラムとしては、φ60mm、板厚0.03〜0.1mmの波型ダイヤフラムを使用する。板厚が0.05mm以下の場合のダイヤフラムは、高感度測定型に適している。但し、水圧、衝撃に弱いという特性がある。板厚が0.05mmより厚い場合のダイヤフラムは、低感度測定型に適している。この場合は水圧、衝撃に強いという特性があり、使用する環境によって選択することができる。
受圧板は例えば、板厚1.2mm、80mm×80mmの大きさの四角板、板厚1.2mm、φ80mmの大きさの円板を使用することができる。受圧板として更に、半球型であってもよい。その場合は半径40mmの半球形が好ましい。受圧板の据付角度は鉛直線に対して45〜63°の角度が好ましい。例えば、流速が1.5m/s未満の場合には、54〜63°の角度が好ましく、流速が1.5m/s以上の場合には、45〜54°の角度が好ましい。
光流速計の筐体の大きさは、概ね全長480mmである。整流板の部分の長さは260mmである。なお筐体の両側面上部に空気抜き穴φ10mmを10個、両側面下部に空気流入穴φ10mmを10個それぞれ設けた。
更に、筐体の下水管壁面への固定方法として、アンカーボルトM10を使用し、筐体側面からでる固定金具を利用して固定する。
なお、この光流速計の適用水位としては、80mm以上が好ましい。
図1はこの発明の流速測定装置の1つの態様を説明する側面図である。 図2は、この発明の流速測定装置の1つの態様を説明するための平面図である。 図3は、この発明の流速測定装置を下水管に取り付ける状態の一例を示す図である。 図4は、この発明のバランスウエイトの拡大説明図である。 図5は、この発明の流速測定装置の他の1つの態様を説明する図である。 図6は、この発明の流速測定装置の他の1つの態様を説明する図である。 図7は、測定装置を説明するブロック図である。
符号の説明
1 流速測定装置
2 受圧部
3 受圧部
4 気密室
5 ダイヤフラム
6 伝達シャフト
7 FBG
8 別のFBG
9 FBG取付部
10 別のFBG取付部
11 バランスウエイト
12 ゴムカバー
13 軸回転防止機能付きリニアブッシュ
14 固定軸
15 長さ調整器
16 ケーブル固定部
17 整流板
18 ファイバ収納ケース
19 バランスウエイト固定部材
20 外部カバー
21 伝達ロッド
22 接触板
23 規制板
24 復帰バネ
25 直動スライドガイド
26 Oリング
27 予張力


Claims (7)

  1. 外部から負荷された応力を検知するFBG(ファイバブラッググレーティング)と、
    前記応力の負荷に連動して前記FBGに応力を負荷する負荷機構と、
    前記応力が負荷される側にダイヤフラムを備え前記FBGおよび前記負荷機構を収容する気密室と、
    前記気密室外に配置されて、前記外部から負荷された応力を受け前記ダイヤフラムを介して前記負荷機構に外部からの応力を伝達する受圧部と、
    前記気密室に関して前記ダイヤフラムの反対側に第2の受圧部及び第2のダイヤフラムと、前記外部から負荷された応力が消失したときに、前記負荷機構の位置を復帰させて前記FBGに負荷された応力を開放する復帰機能とを備え、
    前記第2の受圧部及び前記第2のダイヤフラムは、前記受圧部が受ける大気圧分又は静水圧分を相殺する面積を有し、
    前記負荷機構には、対向する方向の外部からの応力が2つの受圧部からそれぞれダイヤフラムを介し、静水圧分を相殺して水流の速度圧分が伝達され
    前記復帰機能は、前記伝達シャフトに取り付けられたリンク機構とバランスウエイトで構成され、
    前記外部から負荷された応力が消失したときに、前記FBGに負荷された応力が前記リンク機構及び前記バランスウエイトによって開放されることを特徴とする測定装置。
  2. 前記負荷機構は伝達シャフトからなり、
    前記受圧部及び前記第2の受圧部は、前記伝達シャフトの両端に接続され、前記外部から負荷された応力を受け、それぞれ前記ダイヤフラム及び前記第2のダイヤフラムを介して前記伝達シャフトに外部からの応力を伝達することを特徴とする請求項1記載の測定装置。
  3. 前記気密内に配置され、前記気密室内の温度を検知する第2のFBGを更に備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の測定装置。
  4. 水中に設置され、前記受圧部は、水流の速度圧を受圧することを特徴とする、請求項1からの何れか1項に記載の測定装置。
  5. 水中に設置され、前記受圧部は、水流の速度圧を受圧し、前記第2の受圧部は、整流板で覆われていることを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の測定装置。
  6. 管壁に設置されることを特徴とする、請求項又はに記載の測定装置。
  7. 請求項からの何れか1項に記載の測定装置を用いたことを特徴とする流速測定システム。
JP2005200327A 2005-07-08 2005-07-08 測定装置及び流速測定システム Expired - Fee Related JP4762620B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005200327A JP4762620B2 (ja) 2005-07-08 2005-07-08 測定装置及び流速測定システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005200327A JP4762620B2 (ja) 2005-07-08 2005-07-08 測定装置及び流速測定システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007017337A JP2007017337A (ja) 2007-01-25
JP4762620B2 true JP4762620B2 (ja) 2011-08-31

Family

ID=37754624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005200327A Expired - Fee Related JP4762620B2 (ja) 2005-07-08 2005-07-08 測定装置及び流速測定システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4762620B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4944622B2 (ja) * 2007-01-17 2012-06-06 古河電気工業株式会社 流速測定システム
JP4831695B2 (ja) * 2007-09-26 2011-12-07 独立行政法人産業技術総合研究所 Fbgセンサ
JP4851480B2 (ja) * 2008-03-27 2012-01-11 古河電気工業株式会社 流速測定装置
DE102010012924B4 (de) 2010-03-26 2013-03-28 Karlsruher Institut für Technologie Massenstromsensor und Verfahren zur Bestimmung des Massenstroms in einem Rohr
CN114414832A (zh) * 2022-04-02 2022-04-29 山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队(山东省第四地质矿产勘查院) 一种水文地质勘察用水流流速检测装置
CN117538956B (zh) * 2024-01-08 2024-03-19 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 多源融合降水信息及实时感知信息驱动洪水预报系统及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004191303A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ流速センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0666656A (ja) * 1992-08-18 1994-03-11 Takuwa:Kk 圧力計およびその圧力計を用いた流速計
JPH0886799A (ja) * 1994-09-19 1996-04-02 Pub Works Res Inst Ministry Of Constr 水深流速計
JPH11295174A (ja) * 1998-04-09 1999-10-29 Fujikoki Corp 圧力センサ
JP2005030796A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Hitachi Cable Ltd 光式加速度計

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004191303A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ流速センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007017337A (ja) 2007-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4762620B2 (ja) 測定装置及び流速測定システム
CN109196394B (zh) 利用光纤光栅传感器的位移检测装置及其灵敏度、耐久性的调节方法
JP6762466B2 (ja) 圧力センサおよび1つ以上の圧力センサを備えたセンサシステム
US7714271B1 (en) Simple fiber optic seismometer for harsh environments
EP2361370B1 (en) A flow meter
JP2008070357A (ja) 光学式圧力センサ
KR100685186B1 (ko) 광섬유 기반의 가속도계/경사계
JP2010266437A (ja) ファイバブラッグ格子検出システム
JP4794931B2 (ja) 測定システム
US8181537B2 (en) Linearized torque flow sensor
WO2020248231A1 (en) Averaging pitot tube having adjustable resonant frequency
JP5676502B2 (ja) 光式流速水圧測定装置
CN214308641U (zh) 一种不受运输振动影响的光纤光栅倾角传感器
JP4851480B2 (ja) 流速測定装置
JP5254685B2 (ja) ピン型ロードセル
Karabacak et al. Fiber optic sensors for multiparameter monitoring of large scale assets
CN113960328A (zh) 感测装置及其感测二维流速、二维加速度的方法
KR20130017561A (ko) 온도보상센서를 구비한 광섬유 기반 토압계
RU212323U1 (ru) Устройство для определения параметров вязкости текучей среды в трубопроводе
KR20230167824A (ko) 광가속도 센서를 이용한 생산정 파이프 모니터링 장치
JP4034245B2 (ja) 光ファイバセンサ
JP2003043059A (ja) 光式流向センサ
KR20210027320A (ko) Fbg센서를 활용한 직독식 계장 및 이를 이용한 산업용 제어 시스템
JP2008232633A (ja) Fbg水圧変動測定センサ
JP2003302326A (ja) 液体比重計測方法及び液体比重センサ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080303

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20081021

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100818

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100824

AA92 Notification of invalidation

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971092

Effective date: 20100914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101129

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110308

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110415

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110510

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110608

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4762620

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140617

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees