JPH0192640A - 液体検出センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば水と油とが混在する可能性がある状況
において、油の存否を検出するために使用される液体検
出センサに関する。

〔従来技術〕

油入りの変圧器または油入りのケーブル（ＯＦケーブル
）等に取り付けられ、これらの機器における油漏れを検
出するセンサが知られている。

第３図はフラットケーブル型漏油センサの模式図であり
、略平行に延在させた２本の電極３４．３５間には吸液
被覆を施した複数個の導電体３６が並列に接続され、電
極３４．３５はリード線３２．３３を介して電流計３１
に接続されている。油漏れが存在すると、吸液被覆を施
した導電体３６の抵抗が変化して画電極３４．３５間に
流れる電流の値が変化するので、電流計３１の数値を観
察することにより油漏れを検出することができる。

また第４図は同軸ケーブル型漏油センサの模式図であり
、内層から順に内部導体４１．吸液層たる検知層４２．
外部導体編組４３．多孔質ＰＴＦＦｉからなる保護層４
４及び外部保護編組４５からなる同軸ケーブル構造をな
している。油漏れが存在すると、漏れた油が外部保護編
組４５．保護層４４．外部導体編組４３を透過して検知
層４２内に到達してこの同軸ケーブルの特性インピーダ
ンスが変化するので、ＴＤＲ（工ｉｍｅ　Ｄｏｍａｉｎ
　Ｒｅｆｌｅｃｔｍｅｔｅｒ　）で特性インピーダンス
を監視することにより油漏れを検出することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが上述した液体検出センサでは、水と油との分離
検出が行えないので、降雨時には油漏れを検出できない
という問題点があった。

また、電界または磁界が存在する場合には、検出の指標
となる電気量がこれらの電、磁界の影響を受けるので、
正確に油漏れの有無を検出できないという問題点があっ
た。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、検出
対象の液体を透過させ、検出対象外の液体を透過させな
いフィルムを高分子導波路に接して設け、高分子導波路
を伝播させた光がその端面５　　にて反射しない場合に
は検出対象の液体が存在すると判定する構成とすること
により、降雨時においても液体の存否を検出でき、しか
も電界または磁界が存在する場合においても正確に液体
の存否を検出できる液体検出センサを提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る液体検出センサは、複数種の液体から一種
または複数種の液体の存否を検出する液体検出センサに
おいて、検出対象の液体を透過させ検出対象外の液体を
透過させない、屈折率がｎ。

であるフィルムと、該フィルムに接して設けられ、その
屈折率ｎ１が検出対象の液体の屈折率より小さく、フィ
ルム側の端面に頂点が位置するＶ字状の光路を有し、そ
の７字の開き角２θが前記（１）式を満たす高分子導波
路とを具備し、高分子導波路を伝播する光のフィルム側
の端面における反射光の光量に基づき液体の存否を検出
すべくなしてあることを特徴とする。

〔作用〕

本発明の液体検出センサにあっては、検出対象の液体が
存在する場合、この液体はフィルムを透過して高分子導
波路の端面に接するので、高分子導波路を伝播した光が
その端面において反射されずに損失される。−力検出対
象外の液体が存在する場合には、この液体はフィルムを
透過しないので、高分子導波路を伝播した光はその端面
において反射される。

〔実施例〕

以下、本発明を油の存否を検出する場合を例にしてその
実施例を示す図面に基づいて具体的に説明する。第１図
は本発明に係る液体検出センサの構成を示す模式図、第
２図は第１図におけるセンサ本体１０の拡大模式図であ
り、本発明の液体検出センサは、センサ本体１０、光フ
ァイバからなる光伝播部２０、及び光伝播部２０へ光を
出力すると共にセンサ本体１０からの出力に基づき油の
存否を判定する処理部３０とから構成される。

センサ本体１０は、油は透過されるが水は透過されない
高分子フィルム１　（屈折率ｎ。）と、光路２ａ　（屈
折率ｎ＋）を有する高分子導波路２とから構成され、高
分子フィルム１の端面と高分子導波路２とは接している
。高分子導波路２には、高分子フィルム１側の端面に頂
点が位置するＶ字状の光路２ａが形成され、その光路２
ａの開き角（７字の開き角）は高分子導波路２の端面の
法線について対称であり、その半分の大きさθは臨界角
θＣ（θｃ　＝　ａｒｃ　ｓｉｎ　（ｎｏ’／ｎ＋　）
　）よりも大きく設定されている。また、高分子導波路
２の屈折率は油の屈折率より小さい。従って、高分子導
波路２の端面に油が接しない場合には光がその端面にて
反射され、一方、油が高分子導波路２の端面に接する場
合には、光がその端面にて反射されないで端面を透過し
伝送損失が大きくなる。

なお、高分子フィルム１の材質としては非親水性及び親
油性を有することが必要であり、具体的な材料としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン。

ポリ−４−メチルペンテン１．ポリスチレン、ポリテト
ラフルオロエチレン、エチレン−酢酸ビニル共電体、エ
チレンーアクリル酸エチル共重合体。

スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタ
ジェン共重合体、ポリイソプレン、イソプチレンーイソ
プレン共重体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリイ
ソブチレン等が適している。

高分子導波路２には、投光用光ファイバ３及び受光用光
ファイバ４がその各端面を前記光路２ａの頂点とは反対
側の２個所の端面夫々に連接して接続されており、投光
用光ファイバ３及び受光用光ファイバ４の他方の端面ば
夫々、処理部３０内にある図示しない発光器、受光器に
接続している。処理部３０はこれらの発光器、受光器以
外に、受光器の受光量に基づき油の存否を判定する判定
器、油の存在を表示する表示器、処理部３０内の機器の
駆動を制御するスイッチ等を具備している。

次に動作について説明する。

まず油の存否を検出すべき場所にセンサ本体１０を設置
する。次に、処理部３０のスイッチをオンとして発光器
を駆動させ、投光用光ファイバ３に光を伝播させる。処
理部３０の受光器にて受光用光ファイバ４を伝播する光
を受光する。受光器は受光した光を電気信号に変換して
、その信号を判定器へ出力する。判定器はこの信号に基
づいて油の存否を判定する。表示器は油が存在する場合
には、これを表示する。

油が存在している場合には、高分子フィルム１の表面に
油が接触し、油が高分子フィルム１を透過して高分子導
波路２の端面に接する。従ってこの場合には投光用光フ
ァイバ３を伝播した光は高分子導波路２の端面にて反射
されずに損失するので、受光器は反射光を受光しない。

このとき判定器は油が存在すると判定し、表示器には油
の存在が表示される。

降雨時であって油が存在していない場合には、水は高分
子フィルム１の表面に接触するが、高分子フィルム１は
水を透過しないので、水は高分子導波路２の端面に接し
ない。従ってこの場合には投光用光ファイバ３を伝播し
た光は高分子導波路２の端面にて反射されるので、受光
器は反射光を受光する。このとき判定器は油が存在しな
いと判定し、表示器には油の存在が表示されない。

降雨時でなくしかも油が存在していない場合には、光は
高分子導波路２の端面にて反射され受光器はその反射光
を受光する。

以上、油の存否を光が高分子導波路２の端面にて反射さ
れるか否かに基づき判定するので、その反射光の有無を
検出するだけで油の存否を判定できることになり、その
判定は容易である。

なお、高分子フィルム１として多孔質のフィルムを使用
する場合には、油の透過速度が上昇するので、油が存在
する場合にはその存在を迅速に検出することができる。

上述したような検出センサでは、水と油との分離検出を
行えるので、降雨時においても油の存否を検出できる。

また反射光の有無に基づいて油の存否を検出するので、
電界または磁界が存在するような場所においても正確に
油の存否を検出できる。

なお、本実施例では油の存否を検出する場合について説
明したが、これに限らず、他の種類の液体の組合せにお
いても検出対象の液体の存否を検出できることは勿論で
ある。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明の液体検出センサでは、水と液
体との分離検出を行えるので、降雨時においても液体の
存否を正確に検出できる。

また、電界または磁界が存在する場合においても、従来
の液体検出センサとは異なりこれらの影響を受けないの
で、正確に液体の存否を検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液体検出センサの構成を示す模式
図、第２図は本発明に係る液体検出センサのセンサ本体
の構成を示す拡大模式図、第３図。 第４図は従来の液体検出センサの構成を示す模式１・・
・高分子フィルム　２・・・高分子導波路　３・・・投
光用光ファイバ　４・・・受光用光ファイバ　１０・・
・センサ本体　３０・・・処理部 特許出願人　　　三菱電線工業株式会社代理人　弁理士
　河　　野　　登　　夫、Ｗ 葬　１　口 ρ 第　４　ロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数種の液体から一種または複数種の液体の存否を
   検出する液体検出センサにおいて、検出対象の液体を透
   過させ検出対象外の液体を透過させない、屈折率がｎ＿
   ０であるフィルムと、該フィルムに接して設けられ、そ
   の屈折率ｎ＿１が検出対象の液体の屈折率より小さく、
   フィルム側の端面に頂点が位置するＶ字状の光路を有し
   、そのＶ字の開き角２θが下記（１）式を満たす高分子
   導波路とを具備し、高分子導波路を伝播する光のフィル
   ム側の端面における反射光の光量に基づき液体の存否を
   検出すべくなしてあることを特徴とする液体検出センサ
   。 θ＞ａｒｃｓｉｎ（ｎ＿０／ｎ＿１）・・・（１）