JPH0540844U - 光ロードセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 落雷に強い光ロードセルを実現する。 【構成】 適宜間隔離して配置した２本の巻軸１、２に
光ファイバ３を重ならないように巻付け、両巻軸１、２
を相対的に離れる方向に引いて同光ファイバ３に延び張
力を与え、そのときの光ファイバ３の伝送ロス増に基ず
く張力変位から張力を測定可能とした。また、前記光フ
ァイバ３とは別に前記の延び張力は加わらないが雰囲気
温度の変化により伝送ロスが変化する参照用ファイバ４
を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案の光ロ−ドセルは例えば、送電線の張力を測定する張力計や、石油タン クの重量を計測する重量計等に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】

送電線の張力を計測するには従来は張力計として歪ゲ−ジが組込まれたロード セルを使用し、張力によるその歪ゲ−ジの歪量をホイーストンブリッジ等の電気 回路で抵抗変化に変換し、その抵抗変化を読み取って張力変位に換算していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

送電線の張力計測に歪ゲ−ジを用いると、時として雷が落ちて歪ゲ−ジが破損 したり、サ−ジ電流等の流入により測定システム全体が破損したりすることがあ った。

【０００４】 本考案の目的はロードセルのセンサ−に電気絶縁性の光ファイバを用いること により、落雷があってもセンサ−が破損しないようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案のうち請求項１の光ロ−ドセルは、図１に示すように適宜間隔離して配 置した２本の巻軸１、２に光ファイバ３を重ならないように巻付け、両巻軸１、 ２を相対的に離れる方向に引いて同光ファイバ３に延び張力を与え、そのときの 光ファイバ３の伝送ロス増に基ずく張力変位から張力、荷重等を測定可能とした ものである。

【０００６】 本考案のうち請求項２の光ロ−ドセルは、図１に示すように適宜間隔離して配 置した２本の巻軸１、２に光ファイバ３を重ならないように巻付け、両巻軸１、 ２を相対的に離れる方向に引いて同光ファイバ３に延び張力を与え、そのときの 光ファイバ３の伝送ロス増に基ずく張力変位から張力、荷重等を測定可能とし、 前記光ファイバ３とは別に前記延び張力は加わらないが雰囲気温度の変化により 伝送ロスが変化する参照用ファイバ４を設けたものである。

【０００７】

【作用】

本考案のうち請求項１の光ロ−ドセルでは、巻軸１、２を互いに反対方向に引 くと、巻軸１、２が取付けられている枠体１１及びケース１６が延び（歪み）、 その延びにつれて光ファイバ３が巻付けられている巻軸１、２が延び（０．２〜 ０．３ｍｍ程度）、その延びにより光ファイバ３に張力が付与されて光ファイバ ３の伝送ロスが増加する。この伝送ロス増に基ずく張力変位から張力を測定する ことができる。

【０００８】 本考案のうち請求項２の光ロ−ドセルでは、請求項１の光ロ−ドセルと同様に 張力を測定することができ、その上、張力は加わらないが雰囲気温度の変化によ り伝送ロスが変化する参照用ファイバ４を設けたので、雰囲気温度の変化により 参照用ファイバ４の伝送ロスが増加し、その分だけ光ファイバ３の伝送ロス増か ら差し引くことにより、光ファイバ３の伝送ロス増のうち張力の付与による伝送 ロス増だけを正確に検知することができる。

【０００９】

【実施例】

本考案の光ロ−ドセルの一実施例を図１に示す。図１において１、２は巻軸で あり、これは横長方形の枠体１１内に適宜間隔離して平行に配置してある。

【００１０】 ３は前記巻軸１、２に重ならないように巻付けた光ファイバであり、その両端 を後記する枠体１１及びケース１２の外部に引出して、その一端（入射端）１３ から光を入射でき、他端（出射端）１４から光を出射できるようにしてある。 この光ファイバ３は樹脂が被覆されている被覆光ファイバでも、樹脂が被覆さ れていない裸ファイバでもよい。被覆ファイバの場合は張力がかかると樹脂があ るためファイバの長手方向と径方向、周囲方向に力が分散するので、裸ファイバ の場合より精度の高い測定が難しいが、実用上特に支障はない。

【００１１】 １５、１６は枠体１１の長手方向両側面１７、１８に固定された把手であり、 これは枠体１１を収納してある箱状のケース１２の長手方向両側面１７、１８を 貫通してその両側面１７、１８に固定してある。

【００１２】 前記の枠体１１及びケース１２は本考案の光ロードセルを張力計等に組込んで 使用する場合に、同枠体１１及びケース１２に加わる張力に耐え得るように強度 に優れた金属で製作し、しかも、把手１５、１６を互いに反対方向に引いたとき に多少歪む（延びる：０．２〜０．３ｍｍ程度）ようにしてある。

【００１３】 図１の４は前記光ファイバ３と別の参照用光ファイバであり、これには前記光 ファイバ３と同じものが使用される。この参照用光ファイバ４はそれが雰囲気温 度の上昇により延びたり歪んだりしたときの伝送ロスを検出するためのものであ るため、ケース１２が歪んでも同参照用光ファイバ４は歪まないようにする必要 がある。このため、この参照用光ファイバ４は前記ケース１２の内側に接着剤や テープ等で落下しない程度に軽く取付けて、ケース１２が雰囲気温度の上昇によ り歪んだり、把手１５、１６を互いに反対方向に引くことによりケース１２が歪 んだりしても歪まないようにしてある。

【００１４】 また、同参照用光ファイバ４の両端２０、２１をケース１２の外側に引き出し て、その一端（入射端）２０から入射した基準光を他端（出射端）２１から取り 出して、雰囲気温度の上昇により参照用光ファイバ４が歪んだ場合の伝送ロスの 変化を検出できるようにしてある。この伝送ロスの変化を検出することにより、 光ファイバ３の伝送ロスの変化が、把手１５、１６を互いに反対方向に引くこと により枠体１１及びケース１６が歪んだことに起因するものか、それとも雰囲気 温度の上昇に起因するものかを判別することができ、精度の高い計測が可能とな るようにしてある。

【００１５】

【考案の効果】

本考案の光ロードセルは次のような効果がある。 ．請求項１、請求項２の光ロードセルは張力検出センサ−として光ファイバ を使用してあるので落雷に対して強いものとなる。 ．請求項２の光ロ−ドセルは参照光ファイバ４が設置されているので、温度 変化の影響を受けることなく、光ファイバ３の光伝送ロスのうち同光ファイバ３ に付与された張力に基づく光伝送ロスだけを正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光ロードセルの一例を示す平面図であ
る。

【図２】図１の光ロードセルの側面図である。

【符号の説明】

１、２ 巻軸 ３ 光ファイバ ４ 参照用ファイバ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 適宜間隔離して配置した２本の巻軸１、
   ２に光ファイバ３を重ならないように巻付け、両巻軸
   １、２を相対的に離れる方向に引いて同光ファイバ３に
   延び張力を与え、そのときの光ファイバ３の伝送ロス増
   に基ずく張力変位から張力を測定可能としたことを特徴
   とする光ロ−ドセル。
2. 【請求項２】 適宜間隔離して配置した２本の巻軸１、
   ２に光ファイバ３を重ならないように巻付け、両巻軸
   １、２を相対的に離れる方向に引いて同光ファイバ３に
   延び張力を与え、そのときの光ファイバ３の伝送ロス増
   に基ずく張力変位から張力を測定可能とし、前記光ファ
   イバ３とは別に前記延び張力は加わらないが雰囲気温度
   の変化により伝送ロスが変化する参照用ファイバ４を設
   けたことを特徴とする光ロ−ドセル。