JPH0350215B2 - - Google Patents

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JPH0350215B2
JPH0350215B2 JP63175795A JP17579588A JPH0350215B2 JP H0350215 B2 JPH0350215 B2 JP H0350215B2 JP 63175795 A JP63175795 A JP 63175795A JP 17579588 A JP17579588 A JP 17579588A JP H0350215 B2 JPH0350215 B2 JP H0350215B2
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Japan
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liquid
optical fiber
detection sensor
sensor
detected
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JP63175795A
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Japanese (ja)
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JPH0225731A (en
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Tooru Arikawa
Takeru Fukuda
Akira Tane
Juji Hida
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Nippon Kokan Koji KK
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Koji KK
Nippon Kokan Ltd
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、油や水等の液体の存在を光フアイ
バを用いて遠隔地より検知し得るようにした液体
検知センサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a liquid detection sensor capable of detecting the presence of a liquid such as oil or water from a remote location using an optical fiber.

「従来の技術」 従来より、長距離に亙つて液体を検知する液体
検知センサとして、第7図、第8図、第9図にそ
れぞれ示す構造のものが提供されている。第7図
はクラツド一部剥離型光フアイバセンサの一例を
示すもので、図中符号1はコア、2はクラツドで
ある。この光フアイバセンサは、クラツド2の一
部を剥離して検知部3を形成したもので、該検知
部3に液体4が付着した際、空気の屈折率から液
体の屈折率に変化することによつて損失が生じ、
これにより液体を検知するものである。
"Prior Art" Conventionally, liquid detection sensors that detect liquid over long distances have been provided with structures shown in FIGS. 7, 8, and 9, respectively. FIG. 7 shows an example of an optical fiber sensor with a partially peeled cladding type, in which reference numeral 1 denotes a core and 2 denotes a cladding. In this optical fiber sensor, a detection part 3 is formed by peeling off a part of the cladding 2. When a liquid 4 adheres to the detection part 3, the refractive index changes from the refractive index of air to that of the liquid. This results in a loss,
This is how the liquid is detected.

第8図はクラツド屈折率変化型光フアイバセン
サの一例を示すもので、図中符号5はコア、6は
クラツドである。この光フアイバセンサは、その
検知部に液体7が付着し浸潤することにより、ク
ラツド6の屈折率が変化し損失が生じることによ
つて液体を検知するものである。
FIG. 8 shows an example of a clad refractive index variable type optical fiber sensor, in which reference numeral 5 indicates a core and 6 indicates a cladding. This optical fiber sensor detects liquid by causing a loss due to a change in the refractive index of the cladding 6 due to the liquid 7 adhering to and infiltrating the sensing portion.

第9図は偏心コアのエバネツシエント型光フア
イバセンサの一例を示すもので、図中符号8はコ
ア、9はクラツドである。この光フアイバセンサ
は、コア8をクラツド9表面付近まで偏心させて
エバネツシエント波を積極的に発生させることに
より、付着した液体によるエバネツシエント波の
吸収や放射モードへの変換を利用して液体の存在
地点で損失を発生せしめ、液体を検知するもので
ある。
FIG. 9 shows an example of an evanescent type optical fiber sensor with an eccentric core, in which reference numeral 8 indicates a core and 9 indicates a cladding. This optical fiber sensor uses the absorption of evanescent waves by the adhering liquid and the conversion into radiation mode by making the core 8 eccentric to the vicinity of the surface of the cladding 9 and actively generating evanescent waves. The liquid is detected by generating a loss in the liquid.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上記の液体検知用光フアイバセンサ
においては以下に述べるような不都合がある。
"Problems to be Solved by the Invention" By the way, the above optical fiber sensor for liquid detection has the following disadvantages.

第7図に示した光フアイバセンサにあつては、
クラツド2を一部剥離し、コア1の表面を露出す
る必要があるため、コア1をガラス等で作製する
場合には、センサ部の加工にあたつて剥離時や施
工時に傷がつき易く折損し易い。また、コア1を
合成樹脂で作製した場合には、十分な強度が得ら
れるものの屈折率が高く、低屈折率の液体が検知
できないといつた不満がある。さらに、このよう
な光フアイバセンサにあつてはその構成上からも
ともとが伝送損失の大きいものとなり、したがつ
て長距離に亙つての検知が困難である。
Regarding the optical fiber sensor shown in Fig. 7,
It is necessary to peel off a portion of the cladding 2 to expose the surface of the core 1, so if the core 1 is made of glass or the like, it is easy to get scratched and break during peeling or construction when processing the sensor part. Easy to do. Further, when the core 1 is made of synthetic resin, although sufficient strength can be obtained, the refractive index is high and there is a complaint that liquids with a low refractive index cannot be detected. Furthermore, such an optical fiber sensor inherently has a large transmission loss due to its structure, making detection over a long distance difficult.

第8図に示した光フアイバセンサにあつては、
検知部におけるクラツド6の屈折率が、液体7が
浸潤していない状態でのクラツド6の屈曲率と液
体7の屈折率との間でしか変化しないため、低屈
折率の液体を検知するのが困難である。また、検
知時間を短縮するためには、クラツド6の厚みを
数μm以下に薄くして液体7が浸潤する時間を小
さくする必要があるが、このようにクラツド6の
厚みを薄くすると伝送損失が増加して長距離に亙
つての検知が困難になる。
Regarding the optical fiber sensor shown in Fig. 8,
Since the refractive index of the cladding 6 in the detection section changes only between the curvature index of the cladding 6 in a state where the liquid 7 is not infiltrated and the refractive index of the liquid 7, it is difficult to detect a liquid with a low refractive index. Have difficulty. In addition, in order to shorten the detection time, it is necessary to reduce the thickness of the cladding 6 to several μm or less to reduce the time for the liquid 7 to infiltrate. However, reducing the thickness of the cladding 6 in this way reduces transmission loss. This increases the difficulty of detection over long distances.

第9図に示した光フアイバセンサにあつては、
その使用に際し、クラツド9の外周部に設けられ
る緩衝層となるコーテイング(図示せず)を剥離
する必要があり、第7図に示したものと同様に施
工時に傷がつき易く折損し易い。
For the optical fiber sensor shown in Figure 9,
When using it, it is necessary to peel off the coating (not shown) that serves as a buffer layer provided on the outer periphery of the clad 9, and like the one shown in FIG. 7, it is easily damaged and broken during construction.

また、これらの光フアイバセンサにあつては、
いずれも光フアイバ自身の表面物性を利用して液
体を検知するものであるため、センサ表面の汚染
に伴つて感度が低下することなどにより、長期間
に亙つての信頼性に乏しいといつた問題がある。
In addition, regarding these optical fiber sensors,
In both cases, liquids are detected using the surface properties of the optical fiber itself, so there is a problem of poor reliability over a long period of time due to a decrease in sensitivity due to contamination of the sensor surface. There is.

「課題を解決するための手段」 この発明の液体検知センサでは、テンシヨンメ
ンバの外周部に液体の浸潤によつて膨潤する膨潤
材料を配し、該膨潤材料の外周部に凹部を設け、
該凹部に光フアイバ素線を添設するとともに、上
記膨潤材料の外周部に光フアイバ素線を凹部に拘
束するための拘束部材を配したことを上記課題の
解決手段とした。
"Means for Solving the Problems" In the liquid detection sensor of the present invention, a swelling material that swells due to infiltration of liquid is disposed on the outer periphery of the tension member, a recess is provided on the outer periphery of the swelling material,
The above problem is solved by attaching an optical fiber to the recess and disposing a restraining member on the outer periphery of the swelling material to restrain the optical fiber in the recess.

「作用」 この発明の液体検知センサによれば、テンシヨ
ンメンバの外周部に膨潤材料を配し、該膨潤材料
の外周部に凹部を設け、該凹部に光フアイバ素線
を添設するとともに、光フアイバ素線を凹部に拘
束するための拘束部材を配したことから、液体に
接触した際、膨潤材料が浸潤して膨潤するが、該
膨潤材料および光フアイバ素線は拘束部材によつ
て拘束されているため応力が発生し、光フアイバ
素線に変形が生じる。したがつて、液体検知セン
サでパワー損失が発生し、このパワー損失が検知
システムで観測されることにより被検知液体の存
在位置が検知される。
"Function" According to the liquid detection sensor of the present invention, a swelling material is disposed on the outer periphery of the tension member, a recess is provided on the outer periphery of the swelling material, and an optical fiber is attached to the recess, and Since a restraining member is provided to restrain the optical fiber in the recess, when it comes into contact with liquid, the swelling material infiltrates and swells, but the swelling material and the optical fiber are restrained by the restraining member. Because of this, stress is generated and deformation occurs in the optical fiber. Therefore, power loss occurs in the liquid detection sensor, and by observing this power loss in the detection system, the location of the liquid to be detected is detected.

「実施例」 第1図はこの発明の液体検知センサの第1の実
施例を示す図である。図中符号10はテンシヨメ
ンバであり、このテンシヨメンバ10はFRPや
鋼線等からなるものである。このテンシヨメンバ
10の外周部には、液体の浸潤によつて膨潤する
膨潤材料11が外挿された状態で配置されてい
る。この膨潤材料11としては、被検知液体が油
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とクロロプレンゴムと
を混合成形加硫したものなどが用いられる。ま
た、この膨潤材料11には、その外周部に4条の
溝(凹部)12…が形成されている。
Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the liquid detection sensor of the present invention. Reference numeral 10 in the figure is a tension member, and this tension member 10 is made of FRP, steel wire, or the like. A swelling material 11 that swells due to infiltration of liquid is placed on the outer periphery of the tension member 10 in an extrapolated state. As the swelling material 11, when the liquid to be detected is oil, ethylene propylene rubber or the like is used, and when the liquid to be detected is water, a mixture formed by molding and vulcanizing a water-swellable resin and chloroprene rubber is used. Further, this swelling material 11 has four grooves (recesses) 12 formed on its outer periphery.

これら溝12…は、それぞれ膨潤材料11の周
方向に等間隔で並列し、かつ螺旋状に形成された
ものであつて、該溝12…内にはそれぞれに光フ
アイバ素線13が収納された状態で添設されてい
る。さらに、光フアイバ素線13…を添設した膨
潤材料11上には、光フアイバ素線13…を溝1
2…内に拘束し固定するためのコイル14が外挿
されている。このような構成のもとに光フアイバ
素線13…は、コイル14に拘束されて溝12…
内に固定されている。ここで、光フアイバ素線1
3としては、シリコーン樹脂や紫外線硬化型樹脂
等を被覆した通常の光フアイバ素線、さらにこれ
の外周部にナイロンを被覆した光フアイバ素線な
どが用いられる。また、コイル14としては、鋼
線からなるコイルやフレキシブル螺旋管等が用い
られ、さらには合成樹脂製のものを用いることも
でき、その場合には電磁誘導や落雷による影響を
受けないものとなる。
These grooves 12 are arranged in parallel at equal intervals in the circumferential direction of the swelling material 11 and are spirally formed, and each of the grooves 12 accommodates an optical fiber strand 13 therein. Attached in condition. Further, on the swelling material 11 to which the optical fibers 13 are attached, the optical fibers 13 are placed in grooves 1.
2...A coil 14 for restraining and fixing is inserted inside. With such a configuration, the optical fiber wires 13 are restrained by the coils 14 and formed in the grooves 12.
Fixed inside. Here, optical fiber strand 1
As the material 3, an ordinary optical fiber wire coated with a silicone resin, an ultraviolet curable resin, or the like, or an optical fiber wire whose outer periphery is further coated with nylon, etc. are used. In addition, as the coil 14, a coil made of steel wire, a flexible spiral tube, etc. can be used, and it is also possible to use one made of synthetic resin, in which case it will not be affected by electromagnetic induction or lightning strikes. .

コイル14を外挿した膨潤材料11上には、金
属あるいは補強用繊維などからなる補強用メツシ
ユ15が被覆されている。
A reinforcing mesh 15 made of metal or reinforcing fiber is coated on the swelling material 11 on which the coil 14 is inserted.

このような構成からなる液体検知センサを用い
て液体を検知するには、該センサを後述する検知
システムに接続するとともに被検知箇所にセツト
する。すると該センサにおいては、液体に接触し
た際膨潤材料11が浸潤して膨潤するが、該膨潤
材料11および光フアイバ素線13…がコイル1
4によつて拘束されているため応力が発生し、光
フアイバ素線13…が螺旋状に曲げられる。そし
て、これにより液体検知センサではパワー損失が
発生し、このパワー損失が検知システムの光パル
ス試験器(OTDR)で観測されることにより被
検知液体の存在位置が検知される。ここで、被検
知液体が複数箇所において存在する場合にも、
OTDRが複数箇所での各々のパワー損失を観測
できるので、各被検知液体の存在位置が各々区別
されて検知される。
In order to detect liquid using a liquid detection sensor having such a configuration, the sensor is connected to a detection system to be described later and is set at a location to be detected. Then, in the sensor, the swelling material 11 infiltrates and swells when it comes into contact with the liquid, but the swelling material 11 and the optical fibers 13...
4, stress is generated and the optical fiber strands 13 are bent into a spiral shape. This causes a power loss in the liquid detection sensor, and this power loss is observed by an optical pulse tester (OTDR) of the detection system, thereby detecting the location of the liquid to be detected. Here, even if the liquid to be detected exists in multiple locations,
Since the OTDR can observe power loss at multiple locations, the locations of each liquid to be detected are detected separately.

次に、この発明の液体検知センサを用いた検知
システムを第2図および第3図を参照して説明す
る。
Next, a detection system using the liquid detection sensor of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図は検知システムの一例を示す図であつ
て、図中符号20は観測周期を定めるパルス発生
器、21はパルス発生器20からのパルスにより
CRT27の掃引信号を発生する鋸波発生器、22
は電気信号を光信号に変換する電気/光変換器、
23は後方散乱光のパワーを検出器に導いて観測
するための方向性結合器、24は光信号を電気信
号に変換する光/電気変換器、25は増幅器、2
6は平均化回路、28は本発明の液体検知センサ
である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a detection system, in which reference numeral 20 is a pulse generator that determines the observation period, and 21 is a diagram that uses pulses from the pulse generator 20.
A sawtooth generator that generates a CRT27 sweep signal, 22
is an electrical/optical converter that converts electrical signals into optical signals,
23 is a directional coupler for guiding the power of backscattered light to a detector for observation; 24 is an optical/electrical converter for converting an optical signal into an electrical signal; 25 is an amplifier;
6 is an averaging circuit, and 28 is a liquid detection sensor of the present invention.

このような構成の検知システムにおいては、電
気/光変換器22から出力された光信号が方向性
結合器23を介して液体検知センサ28の光フア
イバ素線に入射する。この光信号は光フアイバ素
線を伝搬するが、液体検知センサ28に液体が浸
潤した場合には、この地点で光信号の一部が光フ
アイバ素線外に放射される。この状態を第3図を
用いて説明すると、液体を検知する前にはパワー
Sは時間の経過とともに、すなわち距離が長くな
るとともに減衰する。液体検知センサ28の任意
の地点に液体が浸潤した場合、その位置に相当す
る時間T1において一定の段差のパワー損失PLを
生じる。これは液体検知センサ28の液体が浸潤
した地点でマイクロベンドにより光信号が光フア
イバ素線外に放射され、その伝送パワーがステツ
プ状に減衰することにより後方散乱光のパワーS
もステツプ状に減衰するためである。時間T2
おいて急激に高レベルとなるのは、液体検知セン
サ28における光フアイバ素線の終端のフルネル
反射による。
In the detection system having such a configuration, the optical signal output from the electric/optical converter 22 is incident on the optical fiber wire of the liquid detection sensor 28 via the directional coupler 23. This optical signal propagates through the optical fiber, but if the liquid detecting sensor 28 is infiltrated with liquid, a portion of the optical signal is radiated out of the optical fiber at this point. To explain this state using FIG. 3, before the liquid is detected, the power S attenuates as time passes, that is, as the distance increases. When liquid infiltrates any point of the liquid detection sensor 28, a power loss PL of a certain level difference occurs at time T1 corresponding to that position. This is because the optical signal is radiated out of the optical fiber by the microbend at the point where the liquid has infiltrated into the liquid detection sensor 28, and the transmitted power is attenuated in a stepwise manner, resulting in the power S of the backscattered light.
This is because it also attenuates in steps. The sudden high level at time T 2 is due to Fresnel reflection at the end of the optical fiber in the liquid detection sensor 28 .

なお、上記検知システムにおいては、後方散乱
光のパワーSをCRT27上に表して目視判断に
より検知する場合について説明したが、パワー損
失PLをコンピユータ等により自動的に検知して
警報することも可能である。
In addition, in the above detection system, the case where the power S of the backscattered light is displayed on the CRT 27 and detected by visual judgment has been explained, but it is also possible to automatically detect the power loss PL using a computer etc. and issue an alarm. be.

第4図はこの発明の液体検知センサの第2の例
を示す図である。第4図において第1図に示した
構成要素と同一の要素には同一符号を付してその
説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram showing a second example of the liquid detection sensor of the present invention. In FIG. 4, the same elements as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

第4図に示した液体検知センサが第1図に示し
たものと異なるところは、第4図に示した液体検
知センサでは膨潤材料11を線材に被覆して膨潤
線16とし、これをテンシヨンメンバ10に複数
本撚り合わせた状態で添設した点である。第4図
に示した液体検知センサにおいては、テンシヨン
メンバ10の外周部に膨潤線16が6本撚り合わ
されて添設され、これら膨潤線16…間に形成さ
れた凹部17…にそれぞれ光フアイバ素線13…
が収納された状態で添設されている。また、光フ
アイバ素線13…を添設した膨潤線16…上には
コイル14が外挿され、さらにこの上には補強用
メツシユ15が被覆されている。
The difference between the liquid detection sensor shown in FIG. 4 and the one shown in FIG. 1 is that in the liquid detection sensor shown in FIG. This is because a plurality of strands are attached to the member 10 in a twisted state. In the liquid detection sensor shown in FIG. 4, six swelling wires 16 are twisted together and attached to the outer periphery of the tension member 10, and optical fibers are inserted into recesses 17 formed between the swelling wires 16. Element wire 13...
It is attached in a stored state. Further, a coil 14 is extrapolated onto the swelling wire 16 to which the optical fiber wires 13 are attached, and a reinforcing mesh 15 is further coated thereon.

このような構成の液体検知センサにあつても、
上述した検知システムに接続して用いることによ
り、第1図に示した液体検知センサと同様に液体
の存在する位置を検知することができる。
Even with a liquid detection sensor configured like this,
By connecting and using the above-mentioned detection system, the position where liquid is present can be detected in the same manner as the liquid detection sensor shown in FIG.

第5図はこの発明の液体検知センサの第3の例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a third example of the liquid detection sensor of the present invention.

第5図に示した液体検知センサが第1図および
第4図に示したものと異なるところは、第5図に
示した液体検知センサでは膨潤材料11を二心型
の線材にした点である。第5図に示した液体検知
センサにおいては、テンシヨンメンバ10の外周
部に膨潤材料からなる二心型の線材18が3本撚
り合わされて添設されている。これら二心型線材
18…にはそれぞれの外周面中間部に凹部19…
が形成されており、テンシヨンメンバ10と反対
側、すなわち外周側の凹部19…にはそれぞれ光
フアイバ素線13…が収納された状態で添設され
ている。また、光フアイバ素線13…を添設した
二心型線材18…上にはコイル14が外挿され、
さらにこの上には補強用メツシユ15が被覆され
ている。
The liquid detection sensor shown in FIG. 5 differs from those shown in FIGS. 1 and 4 in that the swelling material 11 in the liquid detection sensor shown in FIG. 5 is made of a double-core wire. . In the liquid detection sensor shown in FIG. 5, three bi-core wire rods 18 made of a swelling material are twisted together and attached to the outer periphery of the tension member 10. These two-core wire rods 18 have recesses 19 in the middle part of their respective outer peripheral surfaces.
are formed, and optical fiber wires 13 are housed in recesses 19 on the side opposite to the tension member 10, that is, on the outer peripheral side. Further, the coil 14 is extrapolated onto the double-core wire rod 18 to which the optical fiber wire 13 is attached,
Furthermore, a reinforcing mesh 15 is coated on this.

このような構成の液体検知センサにあつても、
第1図および第4図に示した液体検知センサと同
様の作用効果を奏する。
Even with a liquid detection sensor configured like this,
It has the same effect as the liquid detection sensor shown in FIGS. 1 and 4.

なお、第5図に示した液体検知センサにおいて
は、二心型線材18…内に必要に応じてテンシヨ
ンメンバを挿通してもよく、その場合にはより引
張り強度等が強化されることから施工性が向上す
る。
In the liquid detection sensor shown in FIG. 5, a tension member may be inserted into the two-core wire rod 18 as necessary, since in that case the tensile strength etc. will be further strengthened. Improves workability.

(試験例) この発明の液体検知センサを作製し、これを用
いて動作試験を行つた。
(Test Example) A liquid detection sensor of the present invention was manufactured, and an operation test was conducted using it.

作製した液体検知センサは第4図に示した構成
からなるもので、テンシヨンメンバ10には外径
5mmのFRPを用いた。膨潤線16には外径1mm
の鋼線にエチレンプロピレンゴムを被覆して全体
を外径5mmとしたものを用い、また光フアイバ素
線13には紫外線硬化型ウレタンアクリレートを
被覆して外径0.3mmとしたグレーデツドインデツ
クス形マルチモード光フアイバ50/125の光フア
イバを用い、これらをそれぞれ500mmのピツチで
撚り合わせた。拘束用のコイル14には外径2mm
のステンレス鋼線を内径15mm、ピツチ4mmで巻
き、その上に外径0.5mmの鋼線からなる補強用メ
ツシユ15を被覆してセンサとした。
The fabricated liquid detection sensor had the configuration shown in FIG. 4, and the tension member 10 was made of FRP with an outer diameter of 5 mm. Swelling line 16 has an outer diameter of 1 mm.
A graded index steel wire coated with ethylene propylene rubber and having an outer diameter of 5 mm as a whole was used, and the optical fiber wire 13 was coated with ultraviolet curable urethane acrylate and had an outer diameter of 0.3 mm. Optical fibers of 50/125 multimode optical fibers were used and twisted together at a pitch of 500 mm. The restraining coil 14 has an outer diameter of 2 mm.
A stainless steel wire was wound with an inner diameter of 15 mm and a pitch of 4 mm, and a reinforcing mesh 15 made of a steel wire with an outer diameter of 0.5 mm was covered thereon to form a sensor.

検知対象の液体に屈折率n=1.438の灯油を用
い、センサをこの灯油に浸漬して動作試験を行つ
たところ、第6図に示すように約60分で0.16dB、
約120分で0.45dBの損失増加が起こり、約300分
でほぼ1dBの損失増加で飽和した。
Using kerosene with a refractive index of n=1.438 as the liquid to be detected, we conducted an operation test by immersing the sensor in this kerosene.
A loss increase of 0.45 dB occurred in about 120 minutes, and was saturated with a loss increase of almost 1 dB in about 300 minutes.

このような結果より、OTDRの測定範囲が約
20dBであることから、多点同時検知も可能であ
ることが確認された。
From these results, the measurement range of OTDR is approximately
Since it was 20 dB, it was confirmed that simultaneous multi-point detection is possible.

また、自動判定装置を用いて検知する場合に
は、OTDRの精度が0.01dBであることからノイ
ズ等のマージンを考慮して検出レベルを0.2dBに
設定できるので、上記パワー損失で対象液体を十
分に検知し得ることが判明した。
In addition, when detecting using an automatic judgment device, since the accuracy of OTDR is 0.01 dB, the detection level can be set to 0.2 dB considering the margin for noise, etc., so the above power loss is sufficient to detect the target liquid. It was found that it could be detected.

「発明の効果」 以上説明したようにこの発明の液体検知センサ
は、膨潤材料に液体が浸潤することによつて光フ
アイバ素線が変形し、これにより損失が生じて液
体の存在を検知するものであるから、被検知液体
の屈折率の大小に係わることなくその存在を検知
することができ、また全線に亙つて拘束部材を備
えることによりその全長を検知部とすることがで
きる。
"Effects of the Invention" As explained above, the liquid detection sensor of the present invention detects the presence of liquid by deforming the optical fiber when the liquid infiltrates into the swelling material, which causes loss. Therefore, the presence of the liquid to be detected can be detected regardless of the magnitude of the refractive index of the liquid to be detected, and by providing a restraining member along the entire line, the entire length can be used as a detection section.

また、光フアイバ素線自体は特に細工する必要
がないことから通信用の素線を用いることがで
き、よつて伝送損失を低く維持できることから長
距離に亙つての検知が可能になり、しかもクラツ
ドの一部を剥離するといつた特別の工程が不要に
なることから生産コストを低減することができ
る。
In addition, since the optical fiber itself does not need to be specially modified, communication wire can be used, and transmission loss can be kept low, making detection over long distances possible. By peeling off a portion of the material, production costs can be reduced since no special process is required.

さらに、従来のもののように光フアイバ素線の
表面物性を利用することがないので汚染による感
度低下がなく、長期に亙つての信頼性を得ること
ができる。
Furthermore, since the surface properties of the optical fiber are not utilized as in the conventional method, there is no decrease in sensitivity due to contamination, and long-term reliability can be obtained.

さらにまた、光フアイバを被覆材料で覆つてな
る光フアイバ素線として用いるので、施工時に傷
が付いて折損するといつた不都合が防止され、施
工性を向上することができる。
Furthermore, since the optical fiber is used as an optical fiber wire covered with a coating material, inconveniences such as damage and breakage during construction can be prevented, and workability can be improved.

また、膨張材料の外周部の凹部に光フアイバ素
線を添設したため、平常時においては光フアイバ
素線に外力がほとんど作用することがなく、この
ため平常時における光フアイバの伝送損失を低い
レベルに保持することができ、液体検知の際の応
答性、感度を高めることができるとともに検知特
性の揃つた均質な液体検知センサを再現性よく製
造することができる。
In addition, since the optical fiber wire is attached to the concave part of the outer periphery of the expansion material, almost no external force acts on the optical fiber wire under normal conditions, so the transmission loss of the optical fiber under normal conditions can be reduced to a low level. It is possible to increase the responsiveness and sensitivity during liquid detection, and to manufacture a homogeneous liquid detection sensor with uniform detection characteristics with good reproducibility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第6図はこの発明の液体検知セン
サに係わる図であつて、第1図はこの発明の液体
検知センサの第1の実施例を示す概略構成図、第
2図は該液体検知センサの使用に際して好適に用
いられる検知システムの一例を示す概略構成図、
第3図は第2図に示した検知システムにより液体
の存在を検知するメカニズムを説明するためのグ
ラフ、第4図はこの発明の液体検知センサの第2
の実施例を示す概略構成図、第5図はこの発明の
液体検知センサの第3の実施例を示す概略構成
図、第6図は動作試験の結果を示すグラフ、第7
図ないし第9図はいずれも従来の液体検知センサ
の例を示す概略構成図である。 10……テンシヨンメンバ、11……膨潤材
料、12……溝、13……光フアイバ素線、14
……コイル、16……膨潤線、17,19……凹
部、18……二心型線材。
1 to 6 are diagrams relating to the liquid detection sensor of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the liquid detection sensor of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the liquid detection sensor of the present invention. A schematic configuration diagram showing an example of a detection system suitably used when using the sensor,
FIG. 3 is a graph for explaining the mechanism for detecting the presence of liquid by the detection system shown in FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a third embodiment of the liquid detection sensor of the present invention, FIG. 6 is a graph showing the results of an operation test, and FIG.
9 through 9 are schematic configuration diagrams showing examples of conventional liquid detection sensors. 10... Tension member, 11... Swelling material, 12... Groove, 13... Optical fiber wire, 14
... Coil, 16 ... Swelling wire, 17, 19 ... Concave portion, 18 ... Two-core wire rod.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 テンシヨンメンバの外周部に液体の浸潤によ
つて膨潤する膨潤材料を配し、該膨潤材料の外周
部に凹部を設け、該凹部に光フアイバ素線を添設
するとともに、上記膨潤材料の外周部に光フアイ
バ素線を凹部に拘束するための拘束部材を配した
ことを特徴とする液体検知センサ。
1. A swelling material that swells due to liquid infiltration is placed on the outer periphery of the tension member, a recess is provided on the outer periphery of the swelling material, an optical fiber is attached to the recess, and the swelling material is A liquid detection sensor characterized in that a restraining member for restraining an optical fiber wire in a recess is disposed on the outer periphery.
JP63175795A 1988-07-14 1988-07-14 Liquid detecting sensor Granted JPH0225731A (en)

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KR101110350B1 (en) * 2009-02-05 2012-02-15 한국과학기술원 wire cable having sensor unit and manufacturing method of the same

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