JPH02165035A - 光ファイバ液体検知センサ - 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」 この発明は、通信設備への浸水、オイルタンクの油漏れ
、液体燃料の漏れなどを光ファイバを用いて検知し得る
ようにした光ファイバ液体検知センナに関する。

「従来の技術」 従来、この種の光ファイバ液体検知センサとして、例え
ば第８図に示す構成のものが知られている。第８図にお
いて符号１は光ファイバ液体検知センサ（以下、液体検
知センサと略称する）である。この液体検知センサ１は
、直方体状のケース２に光ファイバ３を挿通してなるセ
ンサ部４を有したものである。

ケース２は合成樹脂等からなるものであって、その内部
には第９図に示すように上下方向の一方の側の面に曲げ
型５が、またその対向する側の面に膨潤材６が配置され
固定されている。ここで曲げ型５と膨潤材６とは、ケー
ス２内を貫通する光ファイバ３を挟んだ状態にて対向し
てそれぞれ配置されたものとなっている。曲げ型５は、
光ファイバ３の長さ方向に沿って起伏を有したしので、
例えば第９図に示したように光ファイバ３の長さ方向に
おける中心部を突出した放物線状のものである。また、
この場合に曲げ型５は、その突出した頂点５ａが光ファ
イバ３と僅かな間隙を隔てて位置するかあるいは接して
配置されている。膨潤材６は、水、油等の、液体が浸潤
することにより膨潤するものであって、直方体状に形成
されたものである。またこの膨潤材６は、上記曲げ型５
と同様に光ファイバ３と僅かな間隙を隔てるかあるいは
接して配置されたものであり、液体が浸潤して膨潤した
際に光ファイバ３を押圧するよう構成されたものである
。

ケース２には、その膨潤材６を配置した側の壁部にこの
壁部を貫通する複数の通液孔７・・・が形成されており
、これによって液体がケース２内に流入可能なようにな
っている。

このような構成の液体検知センサ１を用いて液体の漏れ
などを検知するには、第１Ｏ図に示すように予め０ＴＤ
Ｒシステム８の線路光ファイバ９中に該液体検知センサ
ｌの光ファイバ３の両端を接続し、センサ部４を被測定
箇所にセットする。ここでセンサ部４をセットするには
、通常は膨潤材６を下にし、曲げ型５を上にするか、必
ずしもこれに限ることなく、検知する状況に応じて適宜
に決められる。次に、０ＴＤＲシステム８より線路光フ
ァイバ９を介して光ファイバ３に光を入射ｌ２．０ＴＤ
Ｒ法によりセンサ部４における損失変化を測定して液体
を検知する。すなわち、液体の漏れなどが起こって通液
孔７・・・からケース２内に液体が流入した場合、第１
１図に示すように膨潤材６が浸潤して膨潤し、これによ
り光ファイバ３は押圧されて曲げ型５に沿って変形せし
められる。そして、これにより光ファイバ３はセンサ部
４における損失が増大し、液体の存在を検知するものと
なる。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記液体検知センサは通常０ＴＤＲシステム
系において複数個配置され、これにより分布型のセンサ
として用いられる。しかしながらこの液体検知センサに
あっては、光ファイバとケースとが一体となってセンサ
部を構成していることから、複数個のセンサ部をそれぞ
れ０ＴＤＲシステム系の線路光ファイバに接続して使用
することとなり、したがって接続点が多くなることから
線路光ファイバにおける接続損失が大きくなるといった
問題がある。

また、上記液体検知センサでは、センサ部における膨潤
材が通常可逆的でなく、よって−度液体が浸潤して膨潤
ｊ、た後は膨潤前の状態に戻らないため、液体浸潤後に
はセンサ部全体を交換する必要がある。したがって、該
検知センサにあっては、センサ部を交換するにあたり光
ファイバの接続を行う必要があることから十分な交換時
間が必要となり、よってその間検知システムを止めなく
てはならないといった問題がある。

「課題を解決するための手段」 本発明の請求項１に記載した発明の光ファイバ液体検知
センサでは、ケースに溝を設け、かつこの溝を上記セン
サ部ファイバの挿通位置に連通せしめて上記課題を解決
した。

また請求項２に記載した発明の光ファイバ液体検知セン
サては、ケースを少なくとも２つに分割し、分割した一
方に上記膨潤材を配し、他方に上記曲げ型を配して上記
課題を解決した。

「実施例」 第１図および第２図は本発明における請求項１に記載し
た発明の液体検知センサの一実施例を示す図である。こ
れら図において第８図に示した構成要素と同一の構成要
素には同一の符号を付してその説明を省略する。第１図
に示した光ファイバ液体検知センサ（以下、液体検知セ
ンサと略称する）が第８図に示した液体検知センサＩと
異なるところは、ケースに溝を設け、かつこの溝にセン
サ部ファイバを挿通した点である。

第１図および第２図に示した液体検知センサｌＯにおい
て、ケース１１にはその側壁にケース１１の水平方向中
心部に達する溝１２が形成されており、該溝１２には光
ファイバ３がケース１１の水平方向中心部に位置するよ
う挿通配置されている。光ファイバ３は、第２図に示す
ように第８図に示した従来の液体検知センサｌと同様ケ
ースｌｌ内において曲げ型５と膨潤材６との間に配置さ
れたもので、膨潤材６の膨潤によって押圧され、さらに
面ば型５によって変形せしめられるよう構成配置された
ものである。なお、膨潤材６としては、被検知液体が曲
の場合にはエチレンプロピレンゴムなどが、また水の場
合には水膨潤性樹脂やこれとクロロブレンゴムとの混合
成形加硫物などが用いられる。

このような構成の液体検知センサｌを用いて液体の漏れ
などを検知するには、まず第１θ図に示した０ＴＤＲシ
ステム８の線路光ファイバ９における被検知箇所にケー
ス１１の溝１２を外挿し、被検知箇所の線路光ファイバ
９をセンサ部４の光ファイバ３としてこれを曲げ型５と
膨潤材６との間に配置する。次に、０ＴＤＲシステム８
より光ファイバ３に光を入射し、ＯＴＤ［１法によりセ
ンサ部４における損失変化を測定して液体を検知する。

また液体検出後、センサ部４を交換する１こあたっては
、ケース１１を線路光ファイバ９（光ファイバ３、）か
ら取り外し、別に用意した新たなケースをその溝が線路
光ファイバ９に外挿するようにして取り付ける。

このような構成の液体検知センサ１０にあっては、ケー
スＩ１１．：溝１２を形成しこの溝１２に線路光ファイ
バ９を挿通ずるようにしたので、０ＴＤＲシステム８に
組み込むにあたって光ファイバ間の接続を行う必要がな
いことから取り付；プを容易に行うことができ、またそ
の交換に際しても光ファイバ間の接続を必要としないた
め極めて短時間で行うことができる。

第３図および第４図は本発明の請求項２に記載した発明
の液体検知センサの第１の実施例を示すものである。第
３図および第４図に示した液体検知センサが第８図に示
した従来の液体検知センサｌと異なることころは、ケー
スを２つに分割した点である。

第３図および第４図に示した液体検知センサ１３におい
てケース１４は、光ファイバ３の挿通位置となる孔１５
の中心線上にて上ケース１６と下ケース１７とに分割さ
れてなるもので、螺子１８・・・によって上ケース１６
と下ケース１７とが一体に固定されたものである。また
このケース１４は、上ケース１６に曲げ型５が、下ケー
ス１７に膨潤材６がそれぞれ取り付けられたものであっ
て、これら上ケース１６と下ケース１７との間に光ファ
イバ３を配置することにより光ファイバ３が曲げ型５と
膨潤材６との間に位置するよう構成されたものである。

このような構成の液体検知センサ１３を用いるには、予
め上ケース１６と下ケース１７とを分離しておき、光フ
ァイバ３となる線路光ファイバ９を下ケース１７の膨潤
材６上に配置するとともに」二記孔１５を形成するため
の溝に挿入する。次に、上ケース１６を下ケース１７上
に被せて上ケース１６の孔１５を形成するための溝内に
線路光ファイバ９を挿入し、螺子１８・・・により１ケ
ース１６と下ケース１７とを一体化する。また液体検出
後、センサ部４を交換するにあたっては、螺子１８・・
を外して上ケース１６と下ケースＩ７とを分解し、予め
用意した下ケース１７のみを交換してこれに光ファイバ
３を挿入配置し、上ケース１６を取り付は固定してセン
サ部４とする。

このような構成の液体検知センサ１３にあっては、先に
示した例と同様に０　’ｒ　Ｄ　Ｒシステム８に採用す
るに際し光ファイバ間の接続を行う必要がないことから
、その取り付け・交換を容易かつ短時間で行うことがで
き、さらに交換にあたってケース１４全体を交換するこ
となく膨潤材６を設けた下ケース１７のみを交換するの
みでよいことから、検知システムの維持費を低減するこ
とができる。

第５図および第６図は本発明の請求項２に記載した発明
の液体検知センサの第２の実施例を示すものである。第
５図および第６図に示した液体検知センサが第、３図お
よび第４図に示した液体検知センサ１３と異なることこ
ろは、ケースを２つに分割するにあたって、光ファイバ
３の挿通位置で分割することなく底板部のみを分離可能
に構成した点である。

第５図および第６図に示した液体検知センサ１９におい
てケース２０は、天板および側板からなる箱状のケース
本体２１とこのケース本体２Ｉの底部開口を覆う底板部
２２とに分割されてなるもので、螺子２３・・・によっ
てケース本体２１と底板部２２とが一体に固定されたも
のである。またこのケース２０は、ケース本体２１に曲
げ型５が、底板部２２に膨潤材６がそれぞれ取り付けら
れたしのであって、ケース本体２１に形成された挿通孔
２４に光ファイバ３を挿通することによって該光ファイ
バ３が曲げ型５と膨潤材６との間に位置するよう構成さ
れたものである。

このような構成の液体検知センサ１３を用いて液体の漏
れなどを検知するには、従来のらのと同様に第１０図に
示すように０ＴＤＲシステム８の線路光ファイバ９中に
該液体検知センサｌの光ファイバ３の両端を接続し、セ
ンサ部４を被測定箇所にセットして行う。また液体検出
後、センサ部４を交換するには、螺子２３・・・を外し
てケース本体２１から底板部２２を取り外し、予め用意
した底板部を取り付けることによって行う。したがって
この液体検知センサ１９では、光ファイバ３に触れるこ
となく底板部２２のみの交換でセンサ部４を再生でき、
交換操作が容易であるとともに検知システムの維持費を
低減することができる。

第７図は本発明の請求項２に記載した発明の液体検知セ
ンサの第３の実施例を示すものである。

第７図に示した液体検知センサが第５図および第６図に
示した液体検知センサ１９と異なることころは、底板部
のケース本体への取り付けを螺子止めでなくパツキン式
にした点である。

第７図に示した液体検知センサ２５においてケース２６
は、底板の中心部を開口してなる箱状のケース本体２７
とこのケース本体２７の開口部に嵌合してこれを覆う底
板部２８とに分割されてなるものである。底板部２８は
その内面側に膨潤材６を取り付けたしのであって、厚さ
方向に貫通する通液孔７・を形成したものである。また
この底板部２８の側面には、通液孔７と直交する方向に
延びる溝が形成されており、該溝にはパツキン２９が取
り付けられている。このような構成のもとに底板部２８
は、ケース本体２７の開口部に嵌め込むのみでパツキン
２９により該開口部に取り付は固定されるものとなる。

このような構成の液体検知センサにあっては、第５図お
よび第６図に示した液体検知センサ１９と同様に光ファ
イバ３に触れることなく底板部２８のみの交換でセンサ
部４を再生することができ、しかも螺子止めすることな
く単に嵌め入れるのみで底板部２８を取り付けることが
できるので交換操作が極めて容易となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、例
えばケースを第１図および第２図に示した溝１２を有す
るケース１１とするとともに底板部が分割できるような
構成とし、０ＴＤＲシステムに組み入れる際には溝１２
を利用して線路光ファイバ９に組み込み、交換時には底
板部のみを交換するようにしてもよい。また、第３図な
いし第７図に示した実施例においてはいずれもケースを
２つに分割するようにしたが、３以上に分割するように
してらよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明における請求項１に記載し
た光ファイバ液体検知センサは、ケースに溝を形成して
この溝に光ファイバを挿通するようにしたしのであるか
ら、０ＴＤＲシステムに組み込むにあたって光ファイバ
間の接続を行う必要がなく、したがって容易に取り付け
ることができるとともに接続に伴う損失を無くしてシス
テム全体の損失を低減することができる。また、その交
換に際してら光ファイバ間の接続を必要としないため極
めて短時間で行うことができる。

また、請求項２に記載した発明の光ファイバ液体検知セ
ンサは、ケースを少なくとも２つに分割し、分割した一
方に上記膨潤材を配し、他方に上記曲げ型を配したもの
であるから、液体検出後、膨潤材を交換するに際して分
割したケースのうちの膨潤材を配したもののみを交換す
ればよいことから、交換操作が容易になるとともに検知
システムの維持費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明における請求項１に記載し
た光ファイバ液体検知センサの一実施例を示す図であっ
て、第１図は光ファイバ液体検知センサの斜視図、第２
図は該液体検知センサの断面図、第３図ないし第７図は
本発明における請求項１に記載した光ファイバ液体検知
センサに係わる図であって、第３図は第１の実施例を示
す斜視図、第４図は同じく断面図、第５図は第２の実施
例を示す斜視図、第６図は同じく断面図、第７図は第３
の実施例を示す断面図、第８図ないし第１１図は従来の
液体検知センサに係わる図であって、第８図は従来の液
体検知センサの一例を示す斜視図、第９図は同じく断面
図、第１０図は該液体検知センサが用いられる０ＴＤＲ
ンステムの一例を示す概略構成図、第１１図は膨潤材に
液体が浸潤した状態を説明するための断面図である。 ６・・・・・膨潤材、７・・・・・・通液孔、１０、１
３．１９．２５・・・・・・光ファイバ液体検知センサ
、１１、１４．２０．２６・・・ケース、１２・・・・
・満。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバに曲げを与えるための曲げ型と液体の
   浸潤によって膨潤する膨潤材とをケース内に設け、かつ
   このケース内に光ファイバを挿通するとともに光ファイ
   バを上記曲げ型と膨潤材との間に位置せしめ、該ケース
   に通液孔を設けてなるセンサ部を有した液体検知センサ
   において、上記ケースに溝を設け、かつこの溝を上記セ
   ンサ部ファイバの挿通位置に連通せしめたことを特徴と
   する光ファイバ液体検知センサ。
2. （２）光ファイバに曲げを与えるための曲げ型と液体の
   浸潤によって膨潤する膨潤材とをケース内に設け、かつ
   このケース内に光ファイバを挿通するとともに光ファイ
   バを上記曲げ型と膨潤材との間に位置せしめ、該ケース
   に通液孔を設けてなるセンサ部を有した液体検知センサ
   において、上記ケースを少なくとも２つに分割し、分割
   した一方に上記膨潤材を配し、他方に上記曲げ型を配し
   たことを特徴とする光ファイバ液体検知センサ。