JPH06109577A - Sensor cable for liquid detection - Google Patents

Sensor cable for liquid detection

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JPH06109577A
JPH06109577A JP25688792A JP25688792A JPH06109577A JP H06109577 A JPH06109577 A JP H06109577A JP 25688792 A JP25688792 A JP 25688792A JP 25688792 A JP25688792 A JP 25688792A JP H06109577 A JPH06109577 A JP H06109577A
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JP
Japan
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optical fiber
fiber unit
liquid
sensor
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP25688792A
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Japanese (ja)
Inventor
Ryuichi Kawatake
隆一 川竹
Itsuo Takeuchi
逸雄 竹内
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NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06109577A publication Critical patent/JPH06109577A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a sensor cable for liquid detection with high detection performance capable of protecting a sensor body part. CONSTITUTION:A sensor cable 10 for liquid detection is provided with a sensor body part 12 and a protection structure body 13. The sensor body part 12 is provided with an optical fiber unit 15 including a swelling member 20 and an optical fiber 21 and constraint members 16, 17 spirally wound on the outer circumferential part of the optical fiber unit 15. The protection structure body 13 is equipped with a coil 30 having an inner diameter of 1.2 times or more of an outer diameter of the optical fiber unit 15, a knitted pipe 31 covering the outside of the coil 30 and having a clearance allowing liquid to flow, a tension member 32 inserted in the inside of the knitted pipe 31 and receiving tension force applied in the direction of length of the optical fiber device 15 and a support member 33 arranged on a plurality of parts at proper intervals in the direction of the length of the optical fiber unit 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液体を移送する
管の液漏れを検出するシステムなどに好適な液体検知用
センサケーブルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid detecting sensor cable suitable for a system for detecting a liquid leak in a pipe for transferring a liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】送油管などに生じた油漏れを検出する手
段として、光ファイバと後方散乱光測定器(OTDR)
等を用いた光学的検出システムが提案されている。この
種の検出システムに使われる従来の液体検知センサは、
光ファイバを内包する膨潤部材の外周部に拘束部材をコ
イル状に巻付けたものが知られている。
2. Description of the Related Art An optical fiber and a backscattering light measuring device (OTDR) are used as means for detecting oil leaks in oil pipes and the like.
An optical detection system using the above is proposed. The conventional liquid detection sensor used in this type of detection system is
It is known that a constraining member is wound in a coil shape on the outer peripheral portion of a swelling member including an optical fiber.

【0003】この種の液体検知センサは、液漏れが生じ
た時に被検知液を膨潤部材に吸収させて膨潤部材に体積
膨張を生じさせるとともに、膨潤部材の膨張に伴う動き
を拘束部材によって規制することにより、光ファイバに
曲げ変形(マイクロベンド)を生じさせるようにしてい
る。マイクロベンドを生じた場合、光ファイバに送出さ
れた伝送光のパワー損失が光ファイバの変形部分で増加
するため、パワー損失と損失発生時点をOTDR等の測
定器によって検出することにより、液漏れ発生箇所を特
定するようにしている。
In this type of liquid detection sensor, when a liquid leak occurs, the liquid to be detected is absorbed by the swelling member to cause the swelling member to expand in volume, and the movement of the swelling member due to the expansion is restricted by the restraining member. This causes bending deformation (microbend) in the optical fiber. When a microbend occurs, the power loss of the transmitted light sent to the optical fiber increases at the deformed part of the optical fiber. Therefore, by detecting the power loss and the time of loss occurrence with a measuring instrument such as OTDR, the liquid leakage occurs. I try to identify the point.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記液体
検知センサは、その軸線方向に加わる引っ張り力や径方
向に加わる横力に対して弱く、また、センサ布設時に障
害物に引っ掛かりやすいため、布設工事を行う際にセン
サ内部の光ファイバや膨潤部材が損傷を受けるおそれが
あった。また、布設後も風の影響を受けたり風による飛
散物の接触あるいは動植物の接触などによって、光ファ
イバが損傷したり変形するおそれがある。このため、光
ファイバや膨潤部材などからなるセンサ本体部を保護で
きるようなセンサケーブルの開発が望まれていた。
However, the above liquid detection sensor is weak against the tensile force applied in the axial direction and the lateral force applied in the radial direction, and is easily caught by an obstacle when the sensor is installed, so that the installation work is difficult. The optical fiber and the swelling member inside the sensor may be damaged during the process. Further, even after installation, the optical fiber may be damaged or deformed due to the influence of the wind, the contact of scattered matter due to the wind, the contact of animals and plants, or the like. Therefore, there has been a demand for the development of a sensor cable capable of protecting the sensor main body portion including an optical fiber and a swelling member.

【0005】また、実開平2-14054 号公報などに見られ
るように、光ファイバユニットにコイルを密着させた保
護構造を採用した場合には、被検知液が膨潤部材に接す
ることによって膨潤部材が膨潤する際に、コイルと膨潤
部材の接触によってマイクロベンドの発生が妨げられて
しまい、検知性能が悪化する原因となる。しかも上記先
行技術の場合、光ファイバに外力を及ぼさずにコイルを
密着巻きすることは容易でなく、長尺な液体検知センサ
を安定して製造することに困難を伴うものであった。
Further, as seen in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-14054, when a protective structure in which a coil is closely adhered to an optical fiber unit is adopted, the swelling member is removed by contacting the liquid to be detected with the swelling member. At the time of swelling, the contact between the coil and the swelling member hinders the generation of microbends, which causes deterioration of the detection performance. Moreover, in the case of the above-mentioned prior art, it is not easy to closely wind the coil without exerting an external force on the optical fiber, and it is difficult to stably manufacture a long liquid detection sensor.

【0006】従って本発明の目的は、保護構造体によっ
てセンサ本体部を保護できるとともに、保護構造体で覆
われていても検知性能が悪化しないような液体検知用セ
ンサケーブルを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a sensor cable for liquid detection which can protect the sensor main body portion by the protective structure and which does not deteriorate the detection performance even when covered with the protective structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を果たすために
開発された本発明は、被検知液の吸収によって膨潤する
膨潤部材に光ファイバを内包した光ファイバユニットお
よびこの光ファイバユニットの外周部に螺旋状に巻かれ
た拘束部材を含むセンサ本体部と、このセンサ本体部の
外側を覆う保護構造体とを備えた液体検知用センサケー
ブルであって、上記保護構造体は、上記光ファイバユニ
ットの膨潤前の外径の 1.2倍以上の内径を有しかつ上記
光ファイバユニットを囲むように光ファイバユニットの
外側に配されるコイルと、上記コイルの外側を覆いかつ
被検知液が流通可能な隙間を有する編み管と、上記編み
管の内側に挿通させられかつ上記光ファイバユニットの
長さ方向に加わる引っ張り力を受けるテンションメンバ
と、上記編み管と上記光ファイバユニットの間に光ファ
イバユニットの長さ方向に適当な間隔をあけて複数箇所
に配置された支持部材とを具備したことを特徴とするも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which was developed to achieve the above object, provides an optical fiber unit including an optical fiber in a swelling member that swells by absorbing a liquid to be detected, and an outer peripheral portion of the optical fiber unit. A sensor cable for liquid detection, comprising: a sensor main body including a helically wound restraint member; and a protective structure covering the outside of the sensor main body, wherein the protective structure is the optical fiber unit. A coil having an inner diameter 1.2 times or more the outer diameter before swelling and arranged outside the optical fiber unit so as to surround the optical fiber unit, and a gap that covers the outer side of the coil and allows the liquid to be detected to flow therethrough. And a tension member that is inserted through the inside of the knitting tube and that receives a tensile force applied in the length direction of the optical fiber unit, It is characterized in that it is provided with a supporting member arranged at a plurality of positions at appropriate intervals in the length direction of the optical fiber unit between the optical fiber units.

【0008】[0008]

【作用】本発明のセンサ本体部は保護構造体によって覆
われており、長手方向の引っ張り力に対しては編み管や
テンションメンバが力を受ける。径方向に加わる横力に
対しては、編み管やコイルによってセンサ本体部が保護
される。被検知液は編み管を自由に通り抜けることがで
きるため、液漏れを生じた時に被検知液が速やかに膨潤
部材に接する。
The sensor main body of the present invention is covered with the protective structure, and the knitting tube and the tension member receive the tensile force in the longitudinal direction. The sensor body is protected by a braided tube or a coil against lateral force applied in the radial direction. Since the liquid to be detected can freely pass through the knitting tube, the liquid to be detected comes into immediate contact with the swelling member when liquid leakage occurs.

【0009】被検知液を吸収した膨潤部材は、径方向と
長手方向に膨張する。膨潤部材の外側には拘束部材が巻
かれているから、膨潤部材の膨張に伴う動きが拘束部材
によって規制されることにより、光ファイバがマイクロ
ベンドを起こす。この膨潤部材を含む光ファイバユニッ
トは、コイルおよび編み管との間に適当な隙間が確保さ
れており、支持部材も適宜間隔で配されているため、マ
イクロベンドを生じる動きが妨げられることはない。こ
のマイクロベンドによって光ファイバに伝送損失が発生
するため、OTDR等によって伝送光のパワー損失と損
失発生時点を検出することにより、液漏れ発生箇所が検
出される。
The swelling member that has absorbed the liquid to be detected expands in the radial direction and the longitudinal direction. Since the restraint member is wound around the outside of the swelling member, the movement of the swelling member due to the expansion is restricted by the restraint member, so that the optical fiber causes microbending. In the optical fiber unit including the swelling member, an appropriate gap is secured between the coil and the braided tube, and the supporting members are also arranged at appropriate intervals, so that the movement that causes the microbend is not hindered. . Since the microbend causes a transmission loss in the optical fiber, the liquid leakage occurrence point can be detected by detecting the power loss of the transmission light and the time point of the loss by the OTDR or the like.

【0010】[0010]

【実施例】以下に本発明の一実施例について、図1ない
し図8を参照して説明する。図7に示された液漏れ検出
システム1は、液体検知用センサケーブル10と、光パ
ルス試験器11とを備えて構成されている。液体検知用
センサケーブル10は、液漏れを検出すべき配管(図示
せず)に沿って配設されており、下記構造のセンサ本体
部12と、センサ本体部12の外側を覆う保護構造体1
3とを備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The liquid leakage detection system 1 shown in FIG. 7 includes a liquid detection sensor cable 10 and an optical pulse tester 11. The liquid detection sensor cable 10 is arranged along a pipe (not shown) for detecting liquid leakage, and has a sensor main body 12 having the following structure and a protective structure 1 covering the outside of the sensor main body 12.
3 and 3.

【0011】図1ないし図3に示されるように、センサ
本体部12は、光ファイバユニット15と、この光ファ
イバユニット15の外周部に巻かれた一対の拘束部材1
6,17とによって構成されている。光ファイバユニッ
ト15は、被検知液の吸収によって体積膨張を生じる円
柱状の膨潤部材20と、この膨潤部材20に内包された
複数本の光ファイバ21と、内部テンションメンバ22
と、補助テンションメンバ23などからなる。テンショ
ンメンバ22,23の材料には、鋼線等の金属線あるい
はアラミド繊維のように引っ張り強度の高いものが使わ
れる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the sensor body 12 includes an optical fiber unit 15 and a pair of restraining members 1 wound around the outer periphery of the optical fiber unit 15.
6, 17 and. The optical fiber unit 15 includes a cylindrical swelling member 20 that causes volume expansion due to absorption of a liquid to be detected, a plurality of optical fibers 21 enclosed in the swelling member 20, and an internal tension member 22.
And an auxiliary tension member 23 and the like. As the material for the tension members 22 and 23, a metal wire such as a steel wire or a material having high tensile strength such as aramid fiber is used.

【0012】図4等に示されるように、第1の拘束部材
16と第2の拘束部材17は、光ファイバユニット15
の外周部に、互いにX状に交差するように、それぞれ等
ピッチで互いに逆方向に螺旋状に巻かれている。拘束部
材16,17は、可撓性を有する多数の細線の集合体で
あって、それぞれ偏平な帯状をなしている。拘束部材1
6,17に使われる細線の一例は有機合成繊維である
が、金属繊維やガラス繊維等の無機質繊維、あるいはこ
れらの連続繊維を用いた繊維強化プラスチックが好まし
い場合もある。
As shown in FIG. 4 and the like, the first restraint member 16 and the second restraint member 17 are the same as those of the optical fiber unit 15.
Are spirally wound in opposite directions to each other at equal pitches so as to intersect each other in an X shape. The restraint members 16 and 17 are an assembly of a large number of flexible thin wires, each of which has a flat band shape. Restraint member 1
An example of the thin wire used in Nos. 6 and 17 is an organic synthetic fiber, but an inorganic fiber such as a metal fiber or a glass fiber, or a fiber reinforced plastic using these continuous fibers may be preferable in some cases.

【0013】膨潤部材20の材料は、検出すべき液体が
石油等の油類の場合、油類を効率良く吸収するゴム、プ
ラスチック、エラストマなどが使用される。膨潤部材2
0として推奨される材料は、例えばエチレンプロピレン
ゴム等のエチレン・オレフィン系化合物、スチレン・エ
チレン・ブチレン・スチレン化合物、エチレン・エチル
アクリレート、エチレン・ビニルアセテート等である。
被検知液が水の場合、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ゴム状体などを使用するとよい。
As the material of the swelling member 20, when the liquid to be detected is oil such as petroleum, rubber, plastic, elastomer or the like which efficiently absorbs oil is used. Swelling member 2
Materials recommended as 0 are, for example, ethylene / olefin compounds such as ethylene propylene rubber, styrene / ethylene / butylene / styrene compounds, ethylene / ethyl acrylate, and ethylene / vinyl acetate.
When the liquid to be detected is water, it is preferable to use a rubber-like material obtained by mixing and vulcanizing a water-swelling resin and chloroprene rubber.

【0014】膨潤部材20は光ファイバユニット15の
ほぼ全長にわたって連続して設けられていてもよいし、
あるいは液漏れを検出する必要のある箇所に局部的に膨
潤部材20を設けるようにしてもよい。また、検出すべ
き特定の液体に対してのみ大きく膨潤するような材料を
用いることによって、特定の種類の液体のみを検知する
ようにしてもよい。上記膨潤部材20は、被検知液と接
した時に図5に示されるように膨潤し、内部の光ファイ
バ21にマイクロベンドを発生させる。
The swelling member 20 may be provided continuously over substantially the entire length of the optical fiber unit 15, or
Alternatively, the swelling member 20 may be locally provided at a location where it is necessary to detect liquid leakage. Further, it is possible to detect only a specific type of liquid by using a material that swells only in a specific liquid to be detected. The swelling member 20 swells as shown in FIG. 5 when it comes into contact with the liquid to be detected, and generates microbends in the optical fiber 21 inside.

【0015】保護構造体13は、コイル30と、編み管
31と、外部テンションメンバ32と、支持部材33な
どからなる。コイル30の試作品は、線径φ0.8mm のス
テンレス鋼線を内径φ7.0mm ,ピッチ 5mmに成形したも
のであり、センサ本体部12を巻き囲むように設けられ
ている。コイル30の内径は、膨潤部材20が膨潤する
時の光ファイバ21のマイクロベンド発生を妨げないよ
うにするために、膨潤前の光ファイバユニット15の外
径の1.2 倍以上としている。
The protective structure 13 comprises a coil 30, a braided tube 31, an external tension member 32, a support member 33 and the like. The prototype of the coil 30 is a stainless steel wire with a wire diameter of φ0.8 mm molded into an inner diameter of φ7.0 mm and a pitch of 5 mm, and is provided so as to surround the sensor body 12. The inner diameter of the coil 30 is 1.2 times or more the outer diameter of the optical fiber unit 15 before swelling so as not to prevent the microbend generation of the optical fiber 21 when the swelling member 20 swells.

【0016】編み管31は、一例として線径がφ0.3mm
のステンレス鋼の素線31aを、平面的に5本並べた束
を24束編んだものである。この編み管31は、被検知
液が光ファイバユニット15に侵入することを妨げない
よう、被検知液が自由に通過できる隙間をもっている。
上記編み管31をセンサケーブル10の最外周部に設け
たことにより、センサケーブル10を布設する際の滑り
が良くなるとともに、障害物に対する引っ掛かりが防止
され、しかもコイル30が補強される。
As an example, the braided tube 31 has a wire diameter of 0.3 mm.
24 bundles of 5 stainless steel wires 31a are arranged in a plane. The braided tube 31 has a gap through which the liquid to be detected can freely pass so as not to prevent the liquid to be detected from entering the optical fiber unit 15.
By providing the braided tube 31 at the outermost peripheral portion of the sensor cable 10, slippage when laying the sensor cable 10 is improved, catching on an obstacle is prevented, and the coil 30 is reinforced.

【0017】外部テンションメンバ32は、例えば線径
φ1.0mm のステンレス鋼線が使用される。このテンショ
ンメンバ32は、光ファイバユニット15の長手方向全
長にわたって連続しており、センサケーブル10の長手
方向に加わる引っ張り力を受けるようになっている。こ
のテンションメンバ32は単線でもよいが、場合によっ
ては複数本使用してもよい。
As the external tension member 32, for example, a stainless steel wire having a wire diameter of φ1.0 mm is used. The tension member 32 is continuous over the entire length of the optical fiber unit 15 in the longitudinal direction, and receives the tensile force applied in the longitudinal direction of the sensor cable 10. The tension member 32 may be a single wire, or may be a plurality of wires in some cases.

【0018】支持部材33はゴムあるいは合成樹脂から
なり、編み管31の内周面と光ファイバユニット15の
外周面との間において、光ファイバユニット15の長さ
方向に適当な間隔をあけて複数箇所に配置されている。
図6に示されるように、支持部材33の内部に、軸線方
向に貫通する孔34と、螺旋状の溝35が設けられてい
る。
The supporting member 33 is made of rubber or synthetic resin, and a plurality of supporting members 33 are provided between the inner peripheral surface of the knitting tube 31 and the outer peripheral surface of the optical fiber unit 15 with an appropriate interval in the length direction of the optical fiber unit 15. It is located in the place.
As shown in FIG. 6, a hole 34 penetrating in the axial direction and a spiral groove 35 are provided inside the support member 33.

【0019】上記螺旋溝35はコイル30に嵌合する部
分である。このため螺旋溝35の内径D1 とピッチは、
それぞれコイル30の外径とピッチに対応した寸法とし
てある。この支持部材33は、コイル30の一部を包み
こむようにしてコイル30に嵌合させられる。孔34の
内径D2 は、光ファイバユニット15の外径と同等ある
いはそれ以下としている。この支持部材33は、光ファ
イバユニット15の外側から取付けることができるよ
う、支持部材33の周方向の一部に、孔34に達する切
れ目36(図1参照)が設けられている。
The spiral groove 35 is a portion fitted into the coil 30. Therefore, the inner diameter D1 and pitch of the spiral groove 35 are
Each of the dimensions corresponds to the outer diameter and the pitch of the coil 30. The support member 33 is fitted into the coil 30 so as to wrap a part of the coil 30. The inner diameter D2 of the hole 34 is equal to or smaller than the outer diameter of the optical fiber unit 15. The support member 33 is provided with a cut 36 (see FIG. 1) that reaches the hole 34 in a part of the support member 33 in the circumferential direction so that the support member 33 can be attached from the outside of the optical fiber unit 15.

【0020】支持部材33の試作品は硬度60の柔らかい
ニトリルブタジエンゴムからなり、センサ本体部12に
接着され、センサ本体部12とコイル30、あるいはセ
ンサ本体部12と保護構造体13全体が互いに長手方向
に位置ずれを生じることを阻止するとともに、拘束部材
16,17を光ファイバユニット15に押付けるように
なっている。
The prototype of the support member 33 is made of a soft nitrile butadiene rubber having a hardness of 60, and is adhered to the sensor main body 12 so that the sensor main body 12 and the coil 30, or the sensor main body 12 and the protection structure 13 are entirely longitudinal to each other. In addition to preventing the positional displacement from occurring in the direction, the restraining members 16 and 17 are pressed against the optical fiber unit 15.

【0021】従って、万一、拘束部材16,17が途中
で切れるような事態が発生しても、拘束部材16,17
が光ファイバユニット15から分離することを支持部材
33によって食い止めることができる。支持部材33の
配置間隔(ピッチ)は数10cmから10m位までの間で選択
されるが、配置間隔を狭くした方が、拘束部材16,1
7の弛みが少なくなるため液漏れ検知感度を高くする上
では都合がよい。
Therefore, even if the restraint members 16 and 17 should be cut off on the way, the restraint members 16 and 17 can be broken.
The support member 33 can prevent the separation of the optical fiber from the optical fiber unit 15. The arrangement interval (pitch) of the support members 33 is selected from several tens of cm to about 10 m, but the narrower the arrangement interval is, the restraining members 16, 1 are.
Since the slack of 7 is reduced, it is convenient for increasing the liquid leakage detection sensitivity.

【0022】上記センサケーブル10にかかる力は、主
に長手方向に加わる引っ張り力と径方向に加わる横力と
がある。引っ張り力に対しては、主に外部テンションメ
ンバ32が力を受ける。センサケーブル10を布設する
ためにセンサケーブル10を引っ張る必要がある時は、
外部テンションメンバ32を引っ張るようにする。
The force applied to the sensor cable 10 is mainly a tensile force applied in the longitudinal direction and a lateral force applied in the radial direction. The external tension member 32 mainly receives the pulling force. When it is necessary to pull the sensor cable 10 to lay the sensor cable 10,
The external tension member 32 is pulled.

【0023】外部テンションメンバ32はコイル30と
編み管31との間に挟まれており、コイル30と編み管
31と外部テンションメンバ32は互いに結合されてい
る訳ではないが、センサケーブル10が伸ばされようと
する時にはその張力によって必然的に編み管31の径が
小さく絞り込まれる形となり、コイル30とテンション
メンバ32を締付けるため、テンションメンバ32を引
っ張ってもそれだけが単独で抜けるようなことはない。
The outer tension member 32 is sandwiched between the coil 30 and the braided tube 31, and the coil 30, the braided tube 31, and the outer tension member 32 are not connected to each other, but the sensor cable 10 is stretched. When attempting to do so, the diameter of the knitting tube 31 is inevitably narrowed due to the tension, and the coil 30 and the tension member 32 are tightened. Therefore, even if the tension member 32 is pulled, it does not come out alone. .

【0024】横力に対しては、主にコイル30が荷重を
受ける。横力がコイル30を剪断する方向に加わった
り、コイル30に対して斜めに力が加わる時にはコイル
30だけでは耐えられないことがあるが、編み管31が
設けられていることにより、これらの力に対処できる。
また、編み管31を設けたことで、センサケーブル10
を布設する際にこのケーブル10を引きずっても、途中
の障害物にケーブル10が引っ掛からないようにするこ
とができた。
The coil 30 mainly receives a load against the lateral force. When a lateral force is applied in the direction of shearing the coil 30 or when a force is obliquely applied to the coil 30, the coil 30 may not be able to withstand it. Can deal with
Further, by providing the braided tube 31, the sensor cable 10
It was possible to prevent the cable 10 from being caught by an obstacle on the way even if the cable 10 was pulled when the cable was laid.

【0025】図7に示された光パルス試験器11の一例
はOTDRであり、光ファイバ21に発生するパワー損
失を検出できるように、光ファイバ21の一端側に接続
されている。図示例の光パルス試験器11は、光ファイ
バ21に光パルスを送出するパルス光源40と、光/電
気変換機能を有する光検出器41と、光ファイバ21内
に生じた後方散乱光を光検出器41に導く光方向性結合
器42と、信号処理装置43と、表示装置44などを備
えて構成されている。
An example of the optical pulse tester 11 shown in FIG. 7 is an OTDR, which is connected to one end of the optical fiber 21 so that the power loss generated in the optical fiber 21 can be detected. The optical pulse tester 11 in the illustrated example uses a pulse light source 40 for sending an optical pulse to the optical fiber 21, a photodetector 41 having an optical / electrical conversion function, and a backscattered light generated in the optical fiber 21 for optical detection. The optical directional coupler 42 leading to the container 41, the signal processing device 43, the display device 44, and the like.

【0026】上記液漏れ検出システム1の作用は次の通
りである。パルス光源40から出た光パルスは、光方向
性結合器42を介して、光ファイバ21に入射する。こ
の入射光パルスは光ファイバ21内を伝播するが、光フ
ァイバ21内で生じる散乱により、光パルスの伝送パワ
ーはその到達距離が長くなるにつれて減衰する。その際
に、光ファイバ21内で散乱した光の一部は後方散乱光
として光方向性結合器42を通って光検出器41に届
く。
The operation of the liquid leak detection system 1 is as follows. The light pulse emitted from the pulse light source 40 enters the optical fiber 21 via the optical directional coupler 42. This incident optical pulse propagates in the optical fiber 21, but due to scattering occurring in the optical fiber 21, the transmission power of the optical pulse is attenuated as the reaching distance becomes longer. At that time, a part of the light scattered in the optical fiber 21 reaches the photodetector 41 through the optical directional coupler 42 as backscattered light.

【0027】ここで、光ファイバ21が曲げ変形(マイ
クロベンド)を起こすことによって光ファイバ21に入
射した光の一部が光ファイバ21の外に放出されると、
その箇所で光パルスのパワーが減少するため、図8に例
示されるように後方散乱光のパワー損失が変化する。こ
の場合に、光パルスがパルス光源40を出てからの経過
時間Tと光ファイバ21内を進む光の速度から、マイク
ロベンドを生じた箇所を求めることができる。
Here, when a part of the light incident on the optical fiber 21 is emitted to the outside of the optical fiber 21 due to the bending deformation (microbend) of the optical fiber 21,
Since the power of the light pulse decreases at that point, the power loss of the backscattered light changes as illustrated in FIG. In this case, the location where the microbend is generated can be obtained from the elapsed time T after the light pulse exits the pulse light source 40 and the speed of the light traveling in the optical fiber 21.

【0028】膨潤部材20が液体を吸収して体積が膨張
すると、図5に示されるように膨潤部材20が径方向と
長手方向にそれぞれ拡大する。しかし、拘束部材16,
17によって膨潤部材20の動きが制限されるため、光
ファイバ21が蛇行してマイクロベンドを起こすため、
光ファイバ21に伝送光のパワー損失が発生する。
When the swelling member 20 absorbs liquid and expands in volume, the swelling member 20 expands in the radial direction and the longitudinal direction, respectively, as shown in FIG. However, the restraint member 16,
Since the movement of the swelling member 20 is restricted by 17, the optical fiber 21 meanders and causes microbending,
Power loss of transmitted light occurs in the optical fiber 21.

【0029】本実施例のセンサケーブル10は、センサ
ケーブル10に加わる引っ張り力あるいは横力に対し、
保護構造体13によってセンサ本体部12を保護するこ
とができる。本実施例の場合、引っ張り力に対しては 1
00kgf 以上、横力に対してはケーブル長さ1m当たり 3
00kgf 以上の分布荷重を受けてもセンサ本体部12の検
出性能に影響が生じなかった。
The sensor cable 10 according to the present embodiment is designed so that the tensile force or lateral force applied to the sensor cable 10
The sensor structure 12 can be protected by the protective structure 13. In the case of this embodiment, the tensile force is 1
00kgf or more, for lateral force 3 per 1m of cable length
Even if a distributed load of 00 kgf or more was applied, the detection performance of the sensor body 12 was not affected.

【0030】本実施例のセンサ本体部12は保護構造体
13によって覆われているが、被検知液は編み管31を
自由に通り抜けることができ、しかもセンサ本体部12
に接しているのは適当な間隔で設けられた支持部材33
だけである。このため、センサ本体部12の外側に保護
構造体13が設けられていても、被検知液が膨潤部材2
0に接するまでの時間が長くなるようなことがなく、し
かも膨潤部材20が膨潤する際に光ファイバ21のマイ
クロベンド発生が妨害されることもない。このため、セ
ンサ本体部12のみからなるものと比較しても、検知性
能の低下は生じない。
Although the sensor main body 12 of this embodiment is covered with the protective structure 13, the liquid to be detected can freely pass through the knitting tube 31, and the sensor main body 12 is also provided.
Is in contact with the support member 33 provided at an appropriate interval.
Only. Therefore, even if the protective structure 13 is provided outside the sensor body 12, the liquid to be detected is swollen by the swelling member 2.
It does not take a long time to come into contact with 0, and the generation of microbends of the optical fiber 21 is not disturbed when the swelling member 20 swells. Therefore, the detection performance does not deteriorate even when compared with the sensor body 12 alone.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、センサケーブルに加わ
る引っ張り力や横力に対してセンサ本体部を保護するこ
とができ、ケーブル布設時における障害物の引っ掛かり
を生じることもなくなる。また、センサ本体部が保護構
造体で覆われていても光ファイバに有害に力を作用させ
ることがないとともに、液漏れに対する反応が早い。
According to the present invention, the sensor main body can be protected against the pulling force and the lateral force applied to the sensor cable, and the obstacle is not caught when the cable is laid. Further, even if the sensor body is covered with the protective structure, no force is exerted detrimentally on the optical fiber, and the reaction to liquid leakage is quick.

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

【図1】本発明の一実施例を示す液体検知用センサケー
ブルの一部の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a part of a liquid detection sensor cable showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示されたセンサケーブルの一部を断面で
示す側面図。
FIG. 2 is a side view showing a part of the sensor cable shown in FIG. 1 in section.

【図3】図1中の III-III線に沿う断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.

【図4】図1に示されたセンサケーブルに使われるセン
サ本体部の平面図。
FIG. 4 is a plan view of a sensor body used in the sensor cable shown in FIG.

【図5】膨潤部材が膨潤した様子を示すセンサ本体部の
側面図。
FIG. 5 is a side view of the sensor main body, showing how the swelling member swells.

【図6】図1に示されたセンサケーブルに使われる支持
部材の断面図。
6 is a cross-sectional view of a support member used in the sensor cable shown in FIG.

【図7】図1に示されたセンサケーブルを用いた液漏れ
検出システムの概略図。
7 is a schematic view of a liquid leak detection system using the sensor cable shown in FIG.

【図8】図7に示された液漏れ検出システムにおいて液
漏れ発生時の後方散乱光のパワーと時間との関係を示す
図。
8 is a diagram showing the relationship between the power of backscattered light and time when a liquid leak occurs in the liquid leak detection system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液漏れ検出システム、10…液体検知用センサケー
ブル、11…光パルス試験器、12…センサ本体部、1
3…保護構造体、15…光ファイバユニット、16,1
7…拘束部材、20…膨潤部材、21…光ファイバ、3
0…コイル、31…編み管、32…テンションメンバ、
33…支持部材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid leak detection system, 10 ... Liquid detection sensor cable, 11 ... Optical pulse tester, 12 ... Sensor main body part, 1
3 ... Protective structure, 15 ... Optical fiber unit, 16, 1
7 ... Restraint member, 20 ... Swelling member, 21 ... Optical fiber, 3
0 ... coil, 31 ... braided tube, 32 ... tension member,
33 ... Support member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検知液の吸収によって膨潤する膨潤部材
に光ファイバを内包した光ファイバユニットおよびこの
光ファイバユニットの外周部に螺旋状に巻かれた拘束部
材を含むセンサ本体部と、このセンサ本体部の外側を覆
う保護構造体とを備えた液体検知用センサケーブルであ
って、 上記保護構造体は、上記光ファイバユニットの膨潤前の
外径の 1.2倍以上の内径を有しかつ上記光ファイバユニ
ットを囲むように光ファイバユニットの外側に配される
コイルと、上記コイルの外側を覆いかつ被検知液が流通
可能な隙間を有する編み管と、上記編み管の内側に挿通
させられかつ上記光ファイバユニットの長さ方向に加わ
る引っ張り力を受けるテンションメンバと、上記編み管
と上記光ファイバユニットの間に光ファイバユニットの
長さ方向に適当な間隔をあけて複数箇所に配置された支
持部材とを具備したことを特徴とする液体検知用センサ
ケーブル。
1. A sensor main body including an optical fiber unit in which an optical fiber is included in a swelling member that swells due to absorption of a liquid to be detected, and a restraining member spirally wound around an outer peripheral portion of the optical fiber unit, and the sensor. A sensor cable for liquid detection, comprising a protective structure covering the outside of the main body, wherein the protective structure has an inner diameter 1.2 times or more the outer diameter of the optical fiber unit before swelling, and A coil disposed outside the optical fiber unit so as to surround the fiber unit, a knitting tube that covers the outside of the coil and has a gap through which the liquid to be detected can flow, and the knitting tube that is inserted inside the knitting tube and A tension member that receives a tensile force applied in the length direction of the optical fiber unit, and a space between the braided tube and the optical fiber unit in the length direction of the optical fiber unit. Liquid detecting sensor cable, characterized by comprising a support member disposed at a plurality of locations spaced those intervals.
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