JPH04320936A - 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 - Google Patents
光ファイバを用いた接触型温度測定装置Info
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- JPH04320936A JPH04320936A JP3022825A JP2282591A JPH04320936A JP H04320936 A JPH04320936 A JP H04320936A JP 3022825 A JP3022825 A JP 3022825A JP 2282591 A JP2282591 A JP 2282591A JP H04320936 A JPH04320936 A JP H04320936A
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- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims abstract description 13
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- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 1
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測温体の被測温面に
沿って配設された光ファイバにビ−ム光を入射したとき
のラマン散乱現象を利用した温度測定装置に係り、詳し
くは被測温体の被測温面に沿って螺旋状に複数回光ファ
イバを巻き付けたり、あるいは平面状の被測温体の温度
を測定する場合には被測温面に沿って曲線状に光ファイ
バを配設することによって、被測温体の高温部位の距離
分解能を高めたうえ、１次元位置では勿論のこと、２次
元位置、３次元位置でも高温部位を検索するとともに、
その高温部位の温度を測定できる温度測定装置に関する
。
沿って配設された光ファイバにビ−ム光を入射したとき
のラマン散乱現象を利用した温度測定装置に係り、詳し
くは被測温体の被測温面に沿って螺旋状に複数回光ファ
イバを巻き付けたり、あるいは平面状の被測温体の温度
を測定する場合には被測温面に沿って曲線状に光ファイ
バを配設することによって、被測温体の高温部位の距離
分解能を高めたうえ、１次元位置では勿論のこと、２次
元位置、３次元位置でも高温部位を検索するとともに、
その高温部位の温度を測定できる温度測定装置に関する
。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、火力発電所の燃料配管等
の長尺物の高温部位及びその温度を検出する温度測定装
置として、燃料配管等の長さ方向に光ファイバを直線状
に配置した一次元距離方式の光ファイバ使用の装置があ
る。この温度測定装置は、前記光ファイバの端部からパ
ルス状のレ−ザ光を入射すると、そのレ−ザ光は燃料配
管等の高温部位に接した光ファイバの途中位置において
ラマン散乱を起こすため前記高温部位の温度に比例した
光強度の反スト−クス光が発生することから、その反ス
ト−クス光の光強度に基づいて高温部位の温度を測定す
るとともに、上記パルス状のレ−ザ光の発射タイミング
と反スト−クス光の検出タイミングの時間差に基づいて
燃料配管等の高温部位を一次元位置で検索するものであ
る。
の長尺物の高温部位及びその温度を検出する温度測定装
置として、燃料配管等の長さ方向に光ファイバを直線状
に配置した一次元距離方式の光ファイバ使用の装置があ
る。この温度測定装置は、前記光ファイバの端部からパ
ルス状のレ−ザ光を入射すると、そのレ−ザ光は燃料配
管等の高温部位に接した光ファイバの途中位置において
ラマン散乱を起こすため前記高温部位の温度に比例した
光強度の反スト−クス光が発生することから、その反ス
ト−クス光の光強度に基づいて高温部位の温度を測定す
るとともに、上記パルス状のレ−ザ光の発射タイミング
と反スト−クス光の検出タイミングの時間差に基づいて
燃料配管等の高温部位を一次元位置で検索するものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の一次元距離
方式の温度測定装置の場合、現在、最も短い波長のレ−
ザ光を使用しても、燃料配管等の高温部位の一次元距離
分解能が１メ−トル程度であるため、それ以下の範囲で
高温部位、及びその温度を認識することが極めて困難で
あるという問題があり、更に２次元、３次元の高温部位
の検索とその測温が出来ないという問題がある。そこで
本発明では、光ファイバを被測温体の測温面に沿って螺
旋状に巻き付けたり、あるいは平面の温度を測定する場
合には被測温面に沿って正弦波状に光ファイバを配設す
ることによって、被測温体の高温部位の１次元位置から
３次元位置までの検索と測温を可能にするとともに距離
分解能を向上させることを解決すべき技術的課題とする
ものである。
方式の温度測定装置の場合、現在、最も短い波長のレ−
ザ光を使用しても、燃料配管等の高温部位の一次元距離
分解能が１メ−トル程度であるため、それ以下の範囲で
高温部位、及びその温度を認識することが極めて困難で
あるという問題があり、更に２次元、３次元の高温部位
の検索とその測温が出来ないという問題がある。そこで
本発明では、光ファイバを被測温体の測温面に沿って螺
旋状に巻き付けたり、あるいは平面の温度を測定する場
合には被測温面に沿って正弦波状に光ファイバを配設す
ることによって、被測温体の高温部位の１次元位置から
３次元位置までの検索と測温を可能にするとともに距離
分解能を向上させることを解決すべき技術的課題とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、光ファイバを用いた接触型温度測定装置を
、所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状に発光する発光
部と、被測温体の被測温面に沿って曲線状に配設され、
一方の端部に前記ビ−ム光が入射されるとともに、入射
された前記ビ−ム光が他端部で反射した反射光、及び前
記被測温体が部分的に高温状態にあるとき、その高温部
位に接した途中位置でラマン散乱し、その位置で反射し
たときの反射光を前記一方の端部から送出可能に形成し
た光ファイバと、前記光ファイバの前記一方の端部から
送出された前記反射光のうち少なくとも前記他端部で反
射した前記ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光、及び
前記高温状態にある途中位置でラマン散乱し、その位置
で反射した反スト−クス光とを分光する分光部と、前記
分光部で分光されたオリジナル反射光及び反スト−クス
光それぞれを受光し、そのオリジナル反射光の光強度に
対応したオリジナル反射光電気信号、及び反スト−クス
光の光強度に対応した反スト−クス光電気信号を生成す
る光電変換部と、前記光電変換部から前記反スト−クス
光電気信号を入力する毎に、その発光サイクルにおける
前記ビ−ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気信
号の受信時点までの経過時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部で計測された前記経過時間に基づいて前
記被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に対応した
次元位置で検索する高温部位検索部と、前記光電変換部
から入力した前記反スト−クス光電気信号に基づいて前
記被測温体の高温部位の温度を演算する温度演算部と、
前記高温部位検索部で検索された前記高温部位と前記温
度演算部で演算された温度とを表示する表示部とを備え
た構成にすることである。
術的手段は、光ファイバを用いた接触型温度測定装置を
、所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状に発光する発光
部と、被測温体の被測温面に沿って曲線状に配設され、
一方の端部に前記ビ−ム光が入射されるとともに、入射
された前記ビ−ム光が他端部で反射した反射光、及び前
記被測温体が部分的に高温状態にあるとき、その高温部
位に接した途中位置でラマン散乱し、その位置で反射し
たときの反射光を前記一方の端部から送出可能に形成し
た光ファイバと、前記光ファイバの前記一方の端部から
送出された前記反射光のうち少なくとも前記他端部で反
射した前記ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光、及び
前記高温状態にある途中位置でラマン散乱し、その位置
で反射した反スト−クス光とを分光する分光部と、前記
分光部で分光されたオリジナル反射光及び反スト−クス
光それぞれを受光し、そのオリジナル反射光の光強度に
対応したオリジナル反射光電気信号、及び反スト−クス
光の光強度に対応した反スト−クス光電気信号を生成す
る光電変換部と、前記光電変換部から前記反スト−クス
光電気信号を入力する毎に、その発光サイクルにおける
前記ビ−ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気信
号の受信時点までの経過時間を計測する時間計測部と、
前記時間計測部で計測された前記経過時間に基づいて前
記被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に対応した
次元位置で検索する高温部位検索部と、前記光電変換部
から入力した前記反スト−クス光電気信号に基づいて前
記被測温体の高温部位の温度を演算する温度演算部と、
前記高温部位検索部で検索された前記高温部位と前記温
度演算部で演算された温度とを表示する表示部とを備え
た構成にすることである。
【０００５】
【作用】上記構成の光ファイバを用いた接触式温度測定
装置によれば、発光部から所定の時間間隔でビ−ム光が
パルス状に発光されると、そのビ−ム光が光ファイバの
一端部から入射される。光ファイバが配設された被測温
面の一部に高温部位があると、その高温部位に接した光
ファイバの部分でラマン散乱が起き、スト−クス光と反
スト−クス光が生成される。そして、そのスト−クス光
と反スト−クス光は、そのラマン散乱部で反射する一方
、スト−クス光と反スト−クス光以外のビ−ム光は光フ
ァイバの終端部で反射し、いずれも光ファイバの一端部
から送出される。これらの反射光は分光部において、少
なくとも前記ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光と、
高温部位の温度に対応した光強度の反スト−クス光とに
分光される。光電変換部は、分光部で分光されたオリジ
ナル反射光及び反スト−クス光それぞれを受光し、その
オリジナル光の光強度に対応したオリジナル反射光電気
信号、及び反スト−クス光の光強度に対応した反スト−
クス光電気信号を生成し、時間計測部に出力する。 時間計測部は、光電変換部から前記反スト−クス光電気
信号を入力すると、その発光サイクルにおける前記ビ−
ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気信号の入力
時点までの経過時間を計測する。高温部位検索部は、前
記時間計測部で計測された前記経過時間に基づいて前記
被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に対応した次
元距離で検索し、その検索デ−タを出力する一方、温度
演算部は、前記光電変換部から入力した前記反スト−ク
ス光電気信号に基づいて前記被測温体の高温部位の温度
を演算したうえ、その温度デ−タを出力する。そして表
示部は、前記高温部位検索部で検索された前記高温部位
と前記温度演算部で演算された温度とを表示する。
装置によれば、発光部から所定の時間間隔でビ−ム光が
パルス状に発光されると、そのビ−ム光が光ファイバの
一端部から入射される。光ファイバが配設された被測温
面の一部に高温部位があると、その高温部位に接した光
ファイバの部分でラマン散乱が起き、スト−クス光と反
スト−クス光が生成される。そして、そのスト−クス光
と反スト−クス光は、そのラマン散乱部で反射する一方
、スト−クス光と反スト−クス光以外のビ−ム光は光フ
ァイバの終端部で反射し、いずれも光ファイバの一端部
から送出される。これらの反射光は分光部において、少
なくとも前記ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光と、
高温部位の温度に対応した光強度の反スト−クス光とに
分光される。光電変換部は、分光部で分光されたオリジ
ナル反射光及び反スト−クス光それぞれを受光し、その
オリジナル光の光強度に対応したオリジナル反射光電気
信号、及び反スト−クス光の光強度に対応した反スト−
クス光電気信号を生成し、時間計測部に出力する。 時間計測部は、光電変換部から前記反スト−クス光電気
信号を入力すると、その発光サイクルにおける前記ビ−
ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気信号の入力
時点までの経過時間を計測する。高温部位検索部は、前
記時間計測部で計測された前記経過時間に基づいて前記
被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に対応した次
元距離で検索し、その検索デ−タを出力する一方、温度
演算部は、前記光電変換部から入力した前記反スト−ク
ス光電気信号に基づいて前記被測温体の高温部位の温度
を演算したうえ、その温度デ−タを出力する。そして表
示部は、前記高温部位検索部で検索された前記高温部位
と前記温度演算部で演算された温度とを表示する。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本実施例の全体的な構成を示した
系統図である。図１に示した被測温体としての電力ケ−
ブル１は、何らかの原因で例えば局部的に高温異常にな
った場合に、その高温部位が３次元位置で検索されると
ともに、その部位の温度が測定され、表示されるもので
ある。電力ケ−ブル１の外周面には光ファイバ２が螺旋
状に巻き付けられており、その始端部２Ａは別の光ファ
イバ３を介して分光器４に接続されている。また、光フ
ァイバ２の終端部２Ｂは光ファイバ２に入射されたレ−
ザ−ビ−ム光が反射されるように終端処理されている。 分光器４は、半導体レ−ザ−発光素子５から発光された
パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６を光ファイバ２の方向に
通過させる一方、そのパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が
光ファイバ２の終端部２Ｂで反射した反射光、あるいは
電力ケ−ブル１が局部的に高温になり、その高温部位に
接した光ファイバ２の高温位置でパルス状のレ−ザ−ビ
−ム光６がラマン散乱され、その位置で発生したスト−
クス光７と反スト−クス光８とを分光するものである。 尚、パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２の終
端部２Ｂで反射した反射光をオリジナル反射光９として
示している。
ら説明する。図１は、本実施例の全体的な構成を示した
系統図である。図１に示した被測温体としての電力ケ−
ブル１は、何らかの原因で例えば局部的に高温異常にな
った場合に、その高温部位が３次元位置で検索されると
ともに、その部位の温度が測定され、表示されるもので
ある。電力ケ−ブル１の外周面には光ファイバ２が螺旋
状に巻き付けられており、その始端部２Ａは別の光ファ
イバ３を介して分光器４に接続されている。また、光フ
ァイバ２の終端部２Ｂは光ファイバ２に入射されたレ−
ザ−ビ−ム光が反射されるように終端処理されている。 分光器４は、半導体レ−ザ−発光素子５から発光された
パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６を光ファイバ２の方向に
通過させる一方、そのパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が
光ファイバ２の終端部２Ｂで反射した反射光、あるいは
電力ケ−ブル１が局部的に高温になり、その高温部位に
接した光ファイバ２の高温位置でパルス状のレ−ザ−ビ
−ム光６がラマン散乱され、その位置で発生したスト−
クス光７と反スト−クス光８とを分光するものである。 尚、パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２の終
端部２Ｂで反射した反射光をオリジナル反射光９として
示している。
【０００７】分光器４で分光されたスト−クス光７と反
スト−クス光８とオリジナル反射光９はそれぞれ光ファ
イバ１０，１１，１２を介して受光素子１３，１４，１
５により受光される。受光素子１３，１４，１５で受光
されたそれぞれの光は、受光強度に対応したスト−クス
光電気信号１６、反スト−クス光電気信号１７、及びオ
リジナル反射光電気信号１８に変換され、Ａ／Ｄ変換器
１９，２０，２１に入力される。そして、それぞれの電
気信号はＡ／Ｄ変換器１９，２０，２１においてディジ
タル化されたあと、変換後の電気信号２２，２３，２４
はディスプレイ装置２５付のコンピュ−タ２６に入力さ
れる。
スト−クス光８とオリジナル反射光９はそれぞれ光ファ
イバ１０，１１，１２を介して受光素子１３，１４，１
５により受光される。受光素子１３，１４，１５で受光
されたそれぞれの光は、受光強度に対応したスト−クス
光電気信号１６、反スト−クス光電気信号１７、及びオ
リジナル反射光電気信号１８に変換され、Ａ／Ｄ変換器
１９，２０，２１に入力される。そして、それぞれの電
気信号はＡ／Ｄ変換器１９，２０，２１においてディジ
タル化されたあと、変換後の電気信号２２，２３，２４
はディスプレイ装置２５付のコンピュ−タ２６に入力さ
れる。
【０００８】コンピュ−タ２６は、前記半導体レ−ザ−
発光素子５に接続された光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力し、半導体レ−ザ−発光素子５からパルス状
のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。そして、コンピュ
−タ２６は、前記オリジナル反射光９が受光素子１５に
より受光され、そのＡ／Ｄ変換後の電気信号２４を入力
したあとに次のレ−ザ−ビ−ム光６を発光する。即ち、
パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６は所定の時間間隔で半導
体レ−ザ−素子５から発光される。この際、コンピュ−
タ２６は発光信号を出力した時点から、オリジナル反射
光９の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２４、及び
電力ケ−ブル１が局部的に高温になったときの反スト−
クス光８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３が
入力されるまでの経過時間を計測する。
発光素子５に接続された光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力し、半導体レ−ザ−発光素子５からパルス状
のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。そして、コンピュ
−タ２６は、前記オリジナル反射光９が受光素子１５に
より受光され、そのＡ／Ｄ変換後の電気信号２４を入力
したあとに次のレ−ザ−ビ−ム光６を発光する。即ち、
パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６は所定の時間間隔で半導
体レ−ザ−素子５から発光される。この際、コンピュ−
タ２６は発光信号を出力した時点から、オリジナル反射
光９の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２４、及び
電力ケ−ブル１が局部的に高温になったときの反スト−
クス光８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３が
入力されるまでの経過時間を計測する。
【０００９】次に、電力ケ−ブル１の高温部位を３次元
位置で検索するとともに、その高温部位の温度を測定す
るために必要な校正処理について説明する。この校正処
理は、電力ケ−ブル１の外周面に螺旋状に光ファイバ２
が巻き付けられた状態で、所定温度の熱源を用いて予め
温度校正、及び３次元位置校正をするものである。その
一手段として例えば、電力ケ−ブル１の外周面を予め３
次元位置が明確な１ポイント毎に所定温度に昇温させる
とともに、コンピュ−タ２６の制御により半導体レ−ザ
−発光素子５からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６を発光
させ、ラマン散乱により生じた反スト−クス光８の光強
度対応の増幅後の電気信号２３を入力することによって
温度校正をする。また、それぞれのポイントに対応した
光ファイバ２の基点からの距離、例えば始端部２Ａを基
点とした距離と、コンピュ−タ２６が発光信号を出力し
た時点から電気信号２３が入力されるまでの経過時間と
を対応させることにより３次元位置校正をする。このよ
うにして、反スト−クス光８の光強度に対応した温度と
上記経過時間に対応した３次元位置が明確になると、電
力ケ−ブル１のどの位置が高温状態になってもその高温
部位と、その温度を測定することが可能になる。
位置で検索するとともに、その高温部位の温度を測定す
るために必要な校正処理について説明する。この校正処
理は、電力ケ−ブル１の外周面に螺旋状に光ファイバ２
が巻き付けられた状態で、所定温度の熱源を用いて予め
温度校正、及び３次元位置校正をするものである。その
一手段として例えば、電力ケ−ブル１の外周面を予め３
次元位置が明確な１ポイント毎に所定温度に昇温させる
とともに、コンピュ−タ２６の制御により半導体レ−ザ
−発光素子５からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６を発光
させ、ラマン散乱により生じた反スト−クス光８の光強
度対応の増幅後の電気信号２３を入力することによって
温度校正をする。また、それぞれのポイントに対応した
光ファイバ２の基点からの距離、例えば始端部２Ａを基
点とした距離と、コンピュ−タ２６が発光信号を出力し
た時点から電気信号２３が入力されるまでの経過時間と
を対応させることにより３次元位置校正をする。このよ
うにして、反スト−クス光８の光強度に対応した温度と
上記経過時間に対応した３次元位置が明確になると、電
力ケ−ブル１のどの位置が高温状態になってもその高温
部位と、その温度を測定することが可能になる。
【００１０】次に、温度測定装置の作用について説明す
る。コンピュ−タ２６が光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力すると、光源駆動回路２７は、半導体レ−ザ
−発光素子５に対して駆動電流をパルス状に通電する。 また、コンピュ−タ２６は発光信号の出力と同時に時間
計測を開始する。半導体レ−ザ−発光素子５にパルス状
の駆動電流が通電されると、半導体レ−ザ−発光素子５
からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が発光される。その
レ−ザ−ビ−ム光６は、分光器４を通過して光ファイバ
２の始端部２Ａから入射される。
る。コンピュ−タ２６が光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力すると、光源駆動回路２７は、半導体レ−ザ
−発光素子５に対して駆動電流をパルス状に通電する。 また、コンピュ−タ２６は発光信号の出力と同時に時間
計測を開始する。半導体レ−ザ−発光素子５にパルス状
の駆動電流が通電されると、半導体レ−ザ−発光素子５
からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が発光される。その
レ−ザ−ビ−ム光６は、分光器４を通過して光ファイバ
２の始端部２Ａから入射される。
【００１１】電力ケ−ブル１が局部的に高温状態になっ
ていると、その高温部位に接した光ファイバ２の高温位
置でレ−ザ−ビ−ム光６はラマン散乱を起こし、レ−ザ
−ビ−ム光６より波長の短い反スト−クス光８と波長の
長いスト−クス光１０とが発生する。一方、一部のレ−
ザ−ビ−ム光６はそのまま光ファイバ２の終端部２Ｂま
で到達する。上記反スト−クス光８とスト−クス光７は
光ファイバ２の高温位置で反射し、光ファイバ２の始端
部２Ａから送出される。一方、光ファイバ２の終端部２
Ｂまで到達したレ−ザ−ビ−ム光６は、波長が変化する
ことなしに終端部２Ｂで反射し、光ファイバ２の始端部
２Ａからオリジナル反射光９として送出される。
ていると、その高温部位に接した光ファイバ２の高温位
置でレ−ザ−ビ−ム光６はラマン散乱を起こし、レ−ザ
−ビ−ム光６より波長の短い反スト−クス光８と波長の
長いスト−クス光１０とが発生する。一方、一部のレ−
ザ−ビ−ム光６はそのまま光ファイバ２の終端部２Ｂま
で到達する。上記反スト−クス光８とスト−クス光７は
光ファイバ２の高温位置で反射し、光ファイバ２の始端
部２Ａから送出される。一方、光ファイバ２の終端部２
Ｂまで到達したレ−ザ−ビ−ム光６は、波長が変化する
ことなしに終端部２Ｂで反射し、光ファイバ２の始端部
２Ａからオリジナル反射光９として送出される。
【００１２】光ファイバ２の始端部２Ａから送出された
前記反スト−クス光８とスト−クス光７とオリジナル反
射光９は、光ファイバ３を通って分光器４に入射される
。分光器４は、反スト−クス光８とスト−クス光７とオ
リジナル反射光９とを分光するとともに、それぞれの反
射光を受光素子１４，１３，１５に送る。受光素子１４
，１３，１５で受光されたそれぞれの光は、受光強度に
対応した反スト−クス光電気信号１７、スト−クス光電
気信号１６、及びオリジナル反射光電気信号１８に変換
され、Ａ／Ｄ変換器２０，１９，２１に入力される。 そして、それぞれの電気信号はＡ／Ｄ変換器２０，１９
，２１においてＡ／Ｄ変換されたあと、変換後の電気信
号２３，２２，２４はディスプレイ装置２５付のコンピ
ュ−タ２６に入力される。
前記反スト−クス光８とスト−クス光７とオリジナル反
射光９は、光ファイバ３を通って分光器４に入射される
。分光器４は、反スト−クス光８とスト−クス光７とオ
リジナル反射光９とを分光するとともに、それぞれの反
射光を受光素子１４，１３，１５に送る。受光素子１４
，１３，１５で受光されたそれぞれの光は、受光強度に
対応した反スト−クス光電気信号１７、スト−クス光電
気信号１６、及びオリジナル反射光電気信号１８に変換
され、Ａ／Ｄ変換器２０，１９，２１に入力される。 そして、それぞれの電気信号はＡ／Ｄ変換器２０，１９
，２１においてＡ／Ｄ変換されたあと、変換後の電気信
号２３，２２，２４はディスプレイ装置２５付のコンピ
ュ−タ２６に入力される。
【００１３】コンピュ−タ２６は、反スト−クス光８の
光強度対応のディジタル化された電気信号２３を入力す
ると、発光信号の出力時点から電気信号２３の入力時点
までの経過時間を計測し、その経過時間に基づいて電力
ケ−ブル１の高温部位を３次元位置で演算する。また、
その高温部位の演算とともに、電気信号２３の大きさに
基づいて高温部位の温度を演算する。そして高温部位の
検索デ−タと高温部位の温度デ−タとを生成し、それぞ
れを前記ディスプレイ装置２５に表示する。尚、本実施
例においては被測温体を電力ケ−ブル１としたが、当然
これに限定されるものではない。また、平面状の被測温
体の高温部位、及びその温度を測定する場合には、光フ
ァイバ２を被測温体の平面に沿って正弦波状に配置すれ
ば、高温部位を２次元位置で測定できるとともに、その
温度を前記実施例と同様にして測定することができる。
光強度対応のディジタル化された電気信号２３を入力す
ると、発光信号の出力時点から電気信号２３の入力時点
までの経過時間を計測し、その経過時間に基づいて電力
ケ−ブル１の高温部位を３次元位置で演算する。また、
その高温部位の演算とともに、電気信号２３の大きさに
基づいて高温部位の温度を演算する。そして高温部位の
検索デ−タと高温部位の温度デ−タとを生成し、それぞ
れを前記ディスプレイ装置２５に表示する。尚、本実施
例においては被測温体を電力ケ−ブル１としたが、当然
これに限定されるものではない。また、平面状の被測温
体の高温部位、及びその温度を測定する場合には、光フ
ァイバ２を被測温体の平面に沿って正弦波状に配置すれ
ば、高温部位を２次元位置で測定できるとともに、その
温度を前記実施例と同様にして測定することができる。
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光ファイ
バを被測温体の測温面に沿って巻き付けたり、あるいは
平面状の被測温体の温度を測定する場合には被測温面に
沿って曲線状に光ファイバを配設したうえ、その光ファ
イバに対してパルス状のビ−ム光を入射したとき、被測
温体の高温部位に接した部分でラマン散乱が起きたとき
の反スト−クス光に基づいて、高温部位と、その部位の
温度を測定できるようにしたため、被測温体の高温部位
の距離分解能を高めることができるとともに、１次元位
置では勿論のこと、２次元位置、３次元位置でも検索す
ることができるという効果がある。
バを被測温体の測温面に沿って巻き付けたり、あるいは
平面状の被測温体の温度を測定する場合には被測温面に
沿って曲線状に光ファイバを配設したうえ、その光ファ
イバに対してパルス状のビ−ム光を入射したとき、被測
温体の高温部位に接した部分でラマン散乱が起きたとき
の反スト−クス光に基づいて、高温部位と、その部位の
温度を測定できるようにしたため、被測温体の高温部位
の距離分解能を高めることができるとともに、１次元位
置では勿論のこと、２次元位置、３次元位置でも検索す
ることができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成を示した系統図である
。
。
１ 電力ケ−ブル
２ 光ファイバ
４ 分光器
５ 半導体レ−ザ−発光素子
１４ 受光素子
１５ 受光素子
２５ ディスプレイ装置
２６ コンピュ−タ
２７ 光源駆動回路
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状
に発光する発光部と、被測温体の被測温面に沿って曲線
状に配設され、一方の端部に前記ビ−ム光が入射される
とともに、入射された前記ビ−ム光が他端部で反射した
反射光、及び前記被測温体が部分的に高温状態にあると
き、その高温部位に接した途中位置でラマン散乱し、そ
の位置で反射したときの反射光を前記一方の端部から送
出可能に形成された光ファイバと、前記光ファイバの前
記一方の端部から送出された前記反射光のうち少なくと
も前記他端部で反射した前記ビ−ム光と同波長のオリジ
ナル反射光、及び前記高温状態にある途中位置でラマン
散乱し、その位置で反射した反スト−クス光とを分光す
る分光部と、前記分光部で分光されたオリジナル反射光
及び反スト−クス光それぞれを受光し、そのオリジナル
反射光の光強度に対応したオリジナル反射光電気信号、
及び反スト−クス光の光強度に対応した反スト−クス光
電気信号を生成する光電変換部と、前記光電変換部から
前記反スト−クス光電気信号を入力する毎に、その発光
サイクルにおける前記ビ−ム光の発光時点から前記反ス
ト−クス光電気信号の受信時点までの経過時間を計測す
る時間計測部と、前記時間計測部で計測された前記経過
時間に基づいて前記被測温体の高温部位を前記被測温面
の形状に対応した次元位置で検索する高温部位検索部と
、前記光電変換部から入力した前記反スト−クス光電気
信号に基づいて前記被測温体の高温部位の温度を演算す
る温度演算部と、前記高温部位検索部で検索された前記
高温部位と前記温度演算部で演算された温度とを表示す
る表示部とを備えたことを特徴とする光ファイバを用い
た接触型温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022825A JPH04320936A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022825A JPH04320936A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320936A true JPH04320936A (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=12093469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022825A Pending JPH04320936A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04320936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777582A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 地層中の水分挙動／物質移行の測定システム、その探査方法、温度センサー用光ファイバー |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166133A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 光フアイバ温度センサ |
| JPH0210232A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバセンサ |
| JPH02195219A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-01 | Chubu Electric Power Co Inc | 光ファイバ温度センサのセンサ部 |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP3022825A patent/JPH04320936A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166133A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 光フアイバ温度センサ |
| JPH0210232A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光ファイバセンサ |
| JPH02195219A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-01 | Chubu Electric Power Co Inc | 光ファイバ温度センサのセンサ部 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0777582A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-03-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 地層中の水分挙動／物質移行の測定システム、その探査方法、温度センサー用光ファイバー |
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