JPH01176618A - 圧力検知マット - Google Patents
圧力検知マットInfo
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- JPH01176618A JPH01176618A JP33405087A JP33405087A JPH01176618A JP H01176618 A JPH01176618 A JP H01176618A JP 33405087 A JP33405087 A JP 33405087A JP 33405087 A JP33405087 A JP 33405087A JP H01176618 A JPH01176618 A JP H01176618A
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- optical fiber
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- rubber
- pressure sensing
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- Pending
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
- G01L1/243—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis
- G01L1/245—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using means for applying force perpendicular to the fibre axis using microbending
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は光ファイバを用いた圧力検知マットに関し、
容易かつ安価に製造することができ、耐久性に優れた圧
力検知マットを提供することを目的とし、プラスチック
光ファイバを、押圧によって前記プラスチック光ファイ
バが変形されるように、２枚のゴムマット間に挟み込ん
で構成する。
力検知マットを提供することを目的とし、プラスチック
光ファイバを、押圧によって前記プラスチック光ファイ
バが変形されるように、２枚のゴムマット間に挟み込ん
で構成する。
本発明は、圧力検知マットに関し、さらに詳しく述べる
ならば光ファイバを用いた圧力検知マットに関する。
ならば光ファイバを用いた圧力検知マットに関する。
マット上に人や物などの重量物が載った場合に、内部に
組み込まれた光ファイバによってこれを検知する圧力検
知マットは知られている。このマットは、第５図に示す
ように、透明なナイロン線２をらせん状に巻き付けたガ
ラスファイバ１を軟質ゴム類のマット内に埋め込んでな
る。通常は光フアイバ内を一定量の光が流れており、マ
ット上に人や物などの重量物が載ったときに、ナイロン
線が光ファイバに押し付けられ、その部分から光が漏れ
、光フアイバ末端に設置された受光素子がこのときの光
量の減少を感知して、コントロールユニットに伝えるも
のである。かかるマットは、テープスイッチを使用した
機械式のマントスイッチが電気接点によって圧力を感知
するのに対して、光の漏れを利用して圧力を感知するた
め、金属の腐食ガスが発生する化学製造現場や電磁ノイ
ズの発生する工場などの安全マットとして有効である。
組み込まれた光ファイバによってこれを検知する圧力検
知マットは知られている。このマットは、第５図に示す
ように、透明なナイロン線２をらせん状に巻き付けたガ
ラスファイバ１を軟質ゴム類のマット内に埋め込んでな
る。通常は光フアイバ内を一定量の光が流れており、マ
ット上に人や物などの重量物が載ったときに、ナイロン
線が光ファイバに押し付けられ、その部分から光が漏れ
、光フアイバ末端に設置された受光素子がこのときの光
量の減少を感知して、コントロールユニットに伝えるも
のである。かかるマットは、テープスイッチを使用した
機械式のマントスイッチが電気接点によって圧力を感知
するのに対して、光の漏れを利用して圧力を感知するた
め、金属の腐食ガスが発生する化学製造現場や電磁ノイ
ズの発生する工場などの安全マットとして有効である。
しかし、上記のマットは、光ファイバの外周にナイロン
線を巻き付けるため組み立てが煩雑で、高価になること
や、ガラス光ファイバを用いているため折れ易く、耐久
性に欠けるなどの問題があった。
線を巻き付けるため組み立てが煩雑で、高価になること
や、ガラス光ファイバを用いているため折れ易く、耐久
性に欠けるなどの問題があった。
本発明は、従来技術のこのような問題を解決し、容易か
つ安価に製造することができ、耐久性に優れた圧力検知
マットを提供しようとするものである。
つ安価に製造することができ、耐久性に優れた圧力検知
マットを提供しようとするものである。
本発明によれば、プラスチック光ファイバを、押圧によ
って前記プラスチック光ファイバが変形されるように、
２枚のゴムマット間に挟み込んでなる圧力検知マットが
提供される。
って前記プラスチック光ファイバが変形されるように、
２枚のゴムマット間に挟み込んでなる圧力検知マットが
提供される。
本発明の圧力検知マットにおいては、光ファイバの変形
によって、このファイバ内を流れている光がファイバ外
に漏れることによる光量の減少を光ファイバの末端に設
けられた受光素子により検知する。光ファイバとしては
屈曲強度に優れるプラスチック光ファイバが用いられる
。かかるプラスチック光ファイバの好適な例としては、
ポリカーボネートをコア材とし、ポリ４−メチルペンテ
ン−１を主体とする樹脂またはポリフッ化ビニリデンと
ポリメチルメタクリレートとのブレンドをクラツド材と
して得られる光ファイバがある。このようなプラスチッ
ク光ファイバは、その外周が熱可塑性エラストマーで被
覆された光ケーブルの形にあってもよい。
によって、このファイバ内を流れている光がファイバ外
に漏れることによる光量の減少を光ファイバの末端に設
けられた受光素子により検知する。光ファイバとしては
屈曲強度に優れるプラスチック光ファイバが用いられる
。かかるプラスチック光ファイバの好適な例としては、
ポリカーボネートをコア材とし、ポリ４−メチルペンテ
ン−１を主体とする樹脂またはポリフッ化ビニリデンと
ポリメチルメタクリレートとのブレンドをクラツド材と
して得られる光ファイバがある。このようなプラスチッ
ク光ファイバは、その外周が熱可塑性エラストマーで被
覆された光ケーブルの形にあってもよい。
以下、本発明の圧力検知マットの実施例を、添付図面に
より説明する。
より説明する。
第１図は、本発明の圧力検知マットの第１の実施例を説
明する断面図である。この例では、プラスチック光ファ
イバ１が２枚のゴムマット２，２′に挟み込まれている
。ゴムマット２の下面には凸部３が設けられ、ゴムマッ
ト２′の上面には凸部３に対応する位置に凹部４が設け
られている。いま、第１図（ｂ）に示すように、ゴムマ
ット２が押圧されると、凸部３が光ファイバ１を凹部４
内に押し込んで変形させるので、光ファイバ１から光が
漏れることとなる。尚、ゴムマット２の上にはカーペッ
ト５が配置されていてもよい。
明する断面図である。この例では、プラスチック光ファ
イバ１が２枚のゴムマット２，２′に挟み込まれている
。ゴムマット２の下面には凸部３が設けられ、ゴムマッ
ト２′の上面には凸部３に対応する位置に凹部４が設け
られている。いま、第１図（ｂ）に示すように、ゴムマ
ット２が押圧されると、凸部３が光ファイバ１を凹部４
内に押し込んで変形させるので、光ファイバ１から光が
漏れることとなる。尚、ゴムマット２の上にはカーペッ
ト５が配置されていてもよい。
第２図および第３図は、それぞれ、本発明の圧力検知マ
ットの他の実施例を示す図である。第２図に示す例にお
いては、平行に並べられた複数本のゴム製丸棒６に連続
するプラスチック光ファイバ１が順次に巻き付けられて
おり、これが２枚のゴムマット２，２′に挟み込まれて
いる。第３図に示す例では、ゴム類の丸棒６にプラスチ
ック光ファイバ１がらせん状に巻き付けられ、これが２
枚のゴムマットＩ−２，２’に挾み込まれている。
ットの他の実施例を示す図である。第２図に示す例にお
いては、平行に並べられた複数本のゴム製丸棒６に連続
するプラスチック光ファイバ１が順次に巻き付けられて
おり、これが２枚のゴムマット２，２′に挟み込まれて
いる。第３図に示す例では、ゴム類の丸棒６にプラスチ
ック光ファイバ１がらせん状に巻き付けられ、これが２
枚のゴムマットＩ−２，２’に挾み込まれている。
これらのいずれの例においても、マントに加えられる押
圧により光ファイバが変形し、そのときの光の漏れによ
る光量の減少が光フアイバ末端の受光素子により検出さ
れるのである。
圧により光ファイバが変形し、そのときの光の漏れによ
る光量の減少が光フアイバ末端の受光素子により検出さ
れるのである。
第４図および第５図は、上記に説明した如き、本発明の
詳細な説明する図であって、第４図は、プラスチック光
ファイバの屈曲半径と伝送損失の増加の関係を示すグラ
フである。この図かられかるように、光ファイバが屈曲
変形すると光が漏れることによって伝送損失が増加する
。一方、第５図は、プラスチック光ファイバに荷重が加
えられたときの伝送損失の変化を示すグラフである。光
ファイバを台上に置き、これに５０ｍｍの長さにわたっ
て７０ｋｇの荷重を加え、所定の時間間隔をおいて荷重
を除去し、これを繰り返して伝送損失を測定したもので
ある。プラスチック光ファイバの変形により光の漏れが
生じることが確認できる。
詳細な説明する図であって、第４図は、プラスチック光
ファイバの屈曲半径と伝送損失の増加の関係を示すグラ
フである。この図かられかるように、光ファイバが屈曲
変形すると光が漏れることによって伝送損失が増加する
。一方、第５図は、プラスチック光ファイバに荷重が加
えられたときの伝送損失の変化を示すグラフである。光
ファイバを台上に置き、これに５０ｍｍの長さにわたっ
て７０ｋｇの荷重を加え、所定の時間間隔をおいて荷重
を除去し、これを繰り返して伝送損失を測定したもので
ある。プラスチック光ファイバの変形により光の漏れが
生じることが確認できる。
本発明の圧力検知マットは、構造が比較的簡単であるか
ら容易かつ安価に製造することができ、またプラスチッ
ク光ファイバを用いるものであるため耐久性に優れたも
のとなる。
ら容易かつ安価に製造することができ、またプラスチッ
ク光ファイバを用いるものであるため耐久性に優れたも
のとなる。
第１図は本発明の圧力検知マットの一例を示す図、第２
図および第３図はそれぞれ本発明の圧力検知マットの他
の例を示す図、第４図および第５図はそれぞれ本発明の
詳細な説明するためのグラフ、第６図は従来の圧力検知
マットに用いられた光ファイバの構成を示す図である。 ■・・・プラスチック光ファイバ、 ２．２′・・・ゴムマット、 ３・・・凸部、 ４・・・凹部、６・・・ゴム
製丸棒、 ７・・・ガラス光ファイバ、 ８・・・ナイロン線、 ９・・・被覆カバー。 （ａ） （ｂ） ３ ・・凸部 ４・ ・凹部 ５・・・カーペット ６・・・ ゴム製丸棒 屈曲半径（ｍｍ） 第４図 時間（Ｓｅｃ） 第 ５図 第６図 ９・・・被覆カッく−
図および第３図はそれぞれ本発明の圧力検知マットの他
の例を示す図、第４図および第５図はそれぞれ本発明の
詳細な説明するためのグラフ、第６図は従来の圧力検知
マットに用いられた光ファイバの構成を示す図である。 ■・・・プラスチック光ファイバ、 ２．２′・・・ゴムマット、 ３・・・凸部、 ４・・・凹部、６・・・ゴム
製丸棒、 ７・・・ガラス光ファイバ、 ８・・・ナイロン線、 ９・・・被覆カバー。 （ａ） （ｂ） ３ ・・凸部 ４・ ・凹部 ５・・・カーペット ６・・・ ゴム製丸棒 屈曲半径（ｍｍ） 第４図 時間（Ｓｅｃ） 第 ５図 第６図 ９・・・被覆カッく−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プラスチック光ファイバを、押圧によって前記プラ
スチック光ファイバが変形されるように、２枚のゴムマ
ット間に挟み込んでなる圧力検知マット。 ２、前記ゴムマットの一方が前記光ファイバに接触する
凸部を有し、他方のゴムマットが前記凸部に対応する位
置に凹部を有する、特許請求の範囲第１項記載の圧力検
知マット。 ３、前記光ファイバがゴム製丸棒に巻き付けられている
、特許請求の範囲第１項記載の圧力検知マット。 ４、前記光ファイバのコアがポリカーボネートからなり
、クラッドがポリ４−メチルペンテン−１を主成分とす
る樹脂またはポリフッ化ビニリデンとポリメチルメタク
リレートとのブレンドからなる、特許請求の範囲第１項
記載の圧力検知マット。 ５、前記光ファイバが熱可塑性エラストマーで被覆され
ている、特許請求の範囲第１項記載の圧力検知マット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33405087A JPH01176618A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 圧力検知マット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33405087A JPH01176618A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 圧力検知マット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01176618A true JPH01176618A (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=18272951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33405087A Pending JPH01176618A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 圧力検知マット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01176618A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2672681A1 (fr) * | 1991-02-13 | 1992-08-14 | Mongliols Jean Claude | Detecteur de pression a fibre optique. |
| US5693936A (en) * | 1993-04-27 | 1997-12-02 | Hitachi, Ltd. | Physical quantity detecting apparatus and internal combustion engine control apparatus each utilizing optical fiber |
| JP2007192567A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Hitachi Cable Ltd | 衝撃検知センサ |
| CN101881633A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-11-10 | 西安金和光学科技有限公司 | 基于光纤弯曲损耗的弹簧型高精度光纤传感器 |
| CN112294275A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-02 | 合肥健天电子有限公司 | 一种基于光纤传感器的生命体征监测系统及方法 |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP33405087A patent/JPH01176618A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2672681A1 (fr) * | 1991-02-13 | 1992-08-14 | Mongliols Jean Claude | Detecteur de pression a fibre optique. |
| US5693936A (en) * | 1993-04-27 | 1997-12-02 | Hitachi, Ltd. | Physical quantity detecting apparatus and internal combustion engine control apparatus each utilizing optical fiber |
| JP2007192567A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Hitachi Cable Ltd | 衝撃検知センサ |
| CN101881633A (zh) * | 2010-04-06 | 2010-11-10 | 西安金和光学科技有限公司 | 基于光纤弯曲损耗的弹簧型高精度光纤传感器 |
| WO2011124126A1 (zh) * | 2010-04-06 | 2011-10-13 | 西安金和光学科技有限公司 | 基于螺旋型结构的光纤传感器 |
| US8616069B2 (en) | 2010-04-06 | 2013-12-31 | Xian Genher Optical Tech. Company | Fiber optic sensor based on spiral structure |
| CN112294275A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-02-02 | 合肥健天电子有限公司 | 一种基于光纤传感器的生命体征监测系统及方法 |
| CN112294275B (zh) * | 2020-10-26 | 2023-10-03 | 合肥健天电子有限公司 | 一种基于光纤传感器的生命体征监测系统及方法 |
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