JPH0643056A - 圧力センサ用光ファイバケーブル - Google Patents
圧力センサ用光ファイバケーブルInfo
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- JPH0643056A JPH0643056A JP19526092A JP19526092A JPH0643056A JP H0643056 A JPH0643056 A JP H0643056A JP 19526092 A JP19526092 A JP 19526092A JP 19526092 A JP19526092 A JP 19526092A JP H0643056 A JPH0643056 A JP H0643056A
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- pressure sensor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長距離にわたって圧力の検出を可能とする。
【構成】 ゴムなどの可撓性材よりなる太丸線状支持体
２１上に光ファイバ２２が数センチのピッチでラセン状
に巻かれ、その上に保護チューブ２３が被されている。
支持体２１の中心部に抗張力線２４が通され、その周囲
に通信用光ファイバ２５が沿わされている。光ファイバ
２２として1.３μ波長のシングルモード用のものが用い
られ、支持体２１の直径は３０mmよりわずか大とされ
る。圧力を受けて支持体２１が変形し、その部分の光フ
ァイバ２２の曲げ半径が１５mm以下になり、伝送損失が
急に大きくなって、圧力の印加が検出される。
２１上に光ファイバ２２が数センチのピッチでラセン状
に巻かれ、その上に保護チューブ２３が被されている。
支持体２１の中心部に抗張力線２４が通され、その周囲
に通信用光ファイバ２５が沿わされている。光ファイバ
２２として1.３μ波長のシングルモード用のものが用い
られ、支持体２１の直径は３０mmよりわずか大とされ
る。圧力を受けて支持体２１が変形し、その部分の光フ
ァイバ２２の曲げ半径が１５mm以下になり、伝送損失が
急に大きくなって、圧力の印加が検出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は比較的長距離にわた
り、その何れかの部分で発生する圧力や変位を検出する
場合に適し、光ファイバを利用して圧力、変位を検出す
る圧力センサ用光ファイバケーブルに関する。
り、その何れかの部分で発生する圧力や変位を検出する
場合に適し、光ファイバを利用して圧力、変位を検出す
る圧力センサ用光ファイバケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の光ファイバを用いた圧力セ
ンサを示す。固定板１１上に光ファイバ１２が配され、
その光ファイバ１２上に受圧板１３が配され、固定板１
１上に光ファイバ１２に沿った凹凸１４が形成され、ま
た凹凸１４と同一ピッチで半周期ずらされた凹凸１５が
受圧板１３の光ファイバ１２との対向面に形成されてい
る。
ンサを示す。固定板１１上に光ファイバ１２が配され、
その光ファイバ１２上に受圧板１３が配され、固定板１
１上に光ファイバ１２に沿った凹凸１４が形成され、ま
た凹凸１４と同一ピッチで半周期ずらされた凹凸１５が
受圧板１３の光ファイバ１２との対向面に形成されてい
る。
【０００３】光ファイバ１２の一端に光源１６からレー
ザ光が入射され、光ファイバ１２の他端より出射した光
が検出器１７で電気信号に変換され、その受光レベルが
検出される。受圧板１３にこれを固定板１１側に押す圧
力が印加されると、光ファイバ１２が凹凸１４と１５と
の間に曲げられて入り、多数の細かい曲げの変形、いわ
ゆるマイクロベンディングが生じ、その曲げ量が圧力に
対応する。この曲げにより光ファイバ１２の伝送損失が
増加し、その増加量は入力された圧力と対応する。よっ
て検出器１７で受光レベルの減少分を検出して入力され
た圧力を知ることができる。
ザ光が入射され、光ファイバ１２の他端より出射した光
が検出器１７で電気信号に変換され、その受光レベルが
検出される。受圧板１３にこれを固定板１１側に押す圧
力が印加されると、光ファイバ１２が凹凸１４と１５と
の間に曲げられて入り、多数の細かい曲げの変形、いわ
ゆるマイクロベンディングが生じ、その曲げ量が圧力に
対応する。この曲げにより光ファイバ１２の伝送損失が
増加し、その増加量は入力された圧力と対応する。よっ
て検出器１７で受光レベルの減少分を検出して入力され
た圧力を知ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の固定板１１と受
圧板１３とで光ファイバ１２を挟む圧力センサにおいて
は、構造が比較的大きく、長距離にわたりその何れかの
部分で発生した圧力を検出することが困難である。また
マイクロベンディングによる損失の大きさを調整するこ
とがむずかしく、感度の設定が困難であった。圧力を検
出する場所が曲がっている場合に、これに沿わせて設置
することが困難であった。
圧板１３とで光ファイバ１２を挟む圧力センサにおいて
は、構造が比較的大きく、長距離にわたりその何れかの
部分で発生した圧力を検出することが困難である。また
マイクロベンディングによる損失の大きさを調整するこ
とがむずかしく、感度の設定が困難であった。圧力を検
出する場所が曲がっている場合に、これに沿わせて設置
することが困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、被検
出圧力により変形可能な可撓性材よりなる太丸線状支持
体上に光ファイバがスパイラル状に巻かれる。必要に応
じてその外側に保護チューブが被され、また支持体の中
心部に抗張力線、いわゆるテンションメンバが通され
る。更にそのテンションメンバに沿って通信用光ファイ
バが設けられる。光ファイバとして波長1.３μのシング
ルモード用のものが用いられる場合は支持体の半径は１
５mmよりわずか大とされる。
出圧力により変形可能な可撓性材よりなる太丸線状支持
体上に光ファイバがスパイラル状に巻かれる。必要に応
じてその外側に保護チューブが被され、また支持体の中
心部に抗張力線、いわゆるテンションメンバが通され
る。更にそのテンションメンバに沿って通信用光ファイ
バが設けられる。光ファイバとして波長1.３μのシング
ルモード用のものが用いられる場合は支持体の半径は１
５mmよりわずか大とされる。
【０００６】
【実施例】図１Ａにこの発明の実施例の要部を示す。太
丸線状の支持体２１は被検出圧力により変形される可撓
性材、例えばゴム、ウレタンなどで構成される。その支
持体２１上に光ファイバ２２がスパイラル状に巻かれて
保持される。この光ファイバ２２の巻ピッチは例えば数
センチとされる。更に必要に応じてのその外側にポリエ
チレン、クロロプリピレンなどの可撓性材よりなる保護
チューブ２３が被される。保護チューブ２３は光ファイ
バ１２が外部の雨、風などによる環境ストレスから損傷
を受けるのを防ぐためであり、被検出圧力に応じて変形
可能なものである。
丸線状の支持体２１は被検出圧力により変形される可撓
性材、例えばゴム、ウレタンなどで構成される。その支
持体２１上に光ファイバ２２がスパイラル状に巻かれて
保持される。この光ファイバ２２の巻ピッチは例えば数
センチとされる。更に必要に応じてのその外側にポリエ
チレン、クロロプリピレンなどの可撓性材よりなる保護
チューブ２３が被される。保護チューブ２３は光ファイ
バ１２が外部の雨、風などによる環境ストレスから損傷
を受けるのを防ぐためであり、被検出圧力に応じて変形
可能なものである。
【０００７】またこの例では支持体２１の中心部に抗張
力線、いわゆるテンションメンバ２４が通されている。
抗張力線２４は鉄線の撚り線よりなり、わん曲し易いも
のであり、かつ支持体２１が張力により伸ばされるのを
防止する。更に抗張力線２４の周囲にこれに沿って通信
用光ケーブル２５が支持体２１内に設けられる。このよ
うにして、この発明の圧力センサ用光ファイバケーブル
２６が構成される。
力線、いわゆるテンションメンバ２４が通されている。
抗張力線２４は鉄線の撚り線よりなり、わん曲し易いも
のであり、かつ支持体２１が張力により伸ばされるのを
防止する。更に抗張力線２４の周囲にこれに沿って通信
用光ケーブル２５が支持体２１内に設けられる。このよ
うにして、この発明の圧力センサ用光ファイバケーブル
２６が構成される。
【０００８】この光ファイバケーブル２６は圧力が検出
される場所、例えば鉄道のもり土に沿って配される。図
１Ｂに示すようにその光ファイバ２２の一端に安定化さ
れた点線１６からレーザ光が入射され、光ファイバ１２
の他端からの出射光が検出器１７で受光され、受光レベ
ルが検出される。光ファイバケーブル２６に外圧が印加
すると、前記例ではもり土がくずれ、その土が光ファイ
バケーブル２６上に乗り、その重力による圧力、あるい
は、もり土がくずれ、そのくずれた土と共に光ファイバ
ケーブル２６の一部が下方に変位するように押されるこ
とによる圧力により支持体２１が変形し、これに当たっ
て光ファイバ２２の曲がりが部分的に強くなり、つまり
曲げ半径が小となり、光ファイバ２２の光伝搬損失が増
加する。よってこれが光量検出器１７で受光レベルの低
下として検出される。
される場所、例えば鉄道のもり土に沿って配される。図
１Ｂに示すようにその光ファイバ２２の一端に安定化さ
れた点線１６からレーザ光が入射され、光ファイバ１２
の他端からの出射光が検出器１７で受光され、受光レベ
ルが検出される。光ファイバケーブル２６に外圧が印加
すると、前記例ではもり土がくずれ、その土が光ファイ
バケーブル２６上に乗り、その重力による圧力、あるい
は、もり土がくずれ、そのくずれた土と共に光ファイバ
ケーブル２６の一部が下方に変位するように押されるこ
とによる圧力により支持体２１が変形し、これに当たっ
て光ファイバ２２の曲がりが部分的に強くなり、つまり
曲げ半径が小となり、光ファイバ２２の光伝搬損失が増
加する。よってこれが光量検出器１７で受光レベルの低
下として検出される。
【０００９】光ファイバ２２として1.３μ波長用のシン
グルモード光ファイバを用いると、光ファイバ２２の曲
げ半径に対する光損失増加の関係は図２の曲線２７に示
すような関係にある。これはマンドレルに光ファイバ心
線を１０ターン巻付け、その光ファイバに波長1.３μの
光を通し、マンドレルの半径を変化させて測定した結果
がある。この場合、曲げ半径が１５mmより大では損失増
加はゼロであるが、１５mmより小になると損失が急に増
加する。
グルモード光ファイバを用いると、光ファイバ２２の曲
げ半径に対する光損失増加の関係は図２の曲線２７に示
すような関係にある。これはマンドレルに光ファイバ心
線を１０ターン巻付け、その光ファイバに波長1.３μの
光を通し、マンドレルの半径を変化させて測定した結果
がある。この場合、曲げ半径が１５mmより大では損失増
加はゼロであるが、１５mmより小になると損失が急に増
加する。
【００１０】従って1.３μ波長用のシングルモードの光
ファイバ２２に対し、支持体２１の直径Ｒを３０mm以上
とすれば平常時の光信号伝送損失にほとんど影響を受け
ず、この光ファイバケーブル２６に圧力が印加され、そ
の部分の光ファイバ２２の曲げが半径１５mm以下になる
と、伝送損失が急に増加してこの光ファイバケーブル２
６に圧力が印加されたことが検出される。光ファイバケ
ーブル２６の敷設条件が悪い場合などを考慮して、支持
体２１の直径Ｒを３０mmよりわずか大、例えば１０％程
度大としておくとよい。
ファイバ２２に対し、支持体２１の直径Ｒを３０mm以上
とすれば平常時の光信号伝送損失にほとんど影響を受け
ず、この光ファイバケーブル２６に圧力が印加され、そ
の部分の光ファイバ２２の曲げが半径１５mm以下になる
と、伝送損失が急に増加してこの光ファイバケーブル２
６に圧力が印加されたことが検出される。光ファイバケ
ーブル２６の敷設条件が悪い場合などを考慮して、支持
体２１の直径Ｒを３０mmよりわずか大、例えば１０％程
度大としておくとよい。
【００１１】マルチモード光ファイバにおける曲げ半径
に対する光損失増加は図２中の曲線２８に示すように、
曲げ半径が小になるに従って比較的徐々に光損失が増加
する。従って光ファイバ２２としてマルチモードのもの
を用いれば、光ファイバケーブル２６に印加された圧力
にもとづく光ファイバ２２の曲げ変化の程度を検出する
ことができる。
に対する光損失増加は図２中の曲線２８に示すように、
曲げ半径が小になるに従って比較的徐々に光損失が増加
する。従って光ファイバ２２としてマルチモードのもの
を用いれば、光ファイバケーブル２６に印加された圧力
にもとづく光ファイバ２２の曲げ変化の程度を検出する
ことができる。
【００１２】この光ファイバケーブル２６による圧力の
検出感度は、光ファイバ２２の径、巻きピッチ、波長特
性、光源１６の波長、支持体２１の硬度、厚さなどによ
り自由に設定される。光量検出器１７の感度を調整して
もよい。このケーブル２６を土砂崩れの検出に使用する
場合のように、ごくたまにしかケーブル２６に検出され
るべき圧力が印加されないような場合には、常時はセン
サ用光ファイバ２２を情報の伝達に利用し、他の通信回
線の負荷を軽くすることもできる。
検出感度は、光ファイバ２２の径、巻きピッチ、波長特
性、光源１６の波長、支持体２１の硬度、厚さなどによ
り自由に設定される。光量検出器１７の感度を調整して
もよい。このケーブル２６を土砂崩れの検出に使用する
場合のように、ごくたまにしかケーブル２６に検出され
るべき圧力が印加されないような場合には、常時はセン
サ用光ファイバ２２を情報の伝達に利用し、他の通信回
線の負荷を軽くすることもできる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によればケ
ーブル２６として構成され、しかもケーブル２６がたわ
むことができるものであるから、長距離にわたって敷設
することができ、かつ曲がっている場所でも、その曲が
りに沿わせて配置することが容易にできる。しかも構造
が簡単であるため、安価に作ることができ、かつ小形
（細長く）作ることができる。
ーブル２６として構成され、しかもケーブル２６がたわ
むことができるものであるから、長距離にわたって敷設
することができ、かつ曲がっている場所でも、その曲が
りに沿わせて配置することが容易にできる。しかも構造
が簡単であるため、安価に作ることができ、かつ小形
（細長く）作ることができる。
【００１４】また光ファイバ２２がスパイラル状になっ
ているため、抗張力線２４や保護チューブ２３など温度
変動で伸縮しても、光ファイバ２２の伝送損失はほとん
ど影響を受けない。請求項４の発明によれば抗張力線が
内蔵されているため、このケーブル２６を敷設する際な
どにケーブルを引っ張るが、ケーブルを切断するおそれ
がなく、敷設作業が容易となる。請求項５の発明によれ
ば通信用光ファイバが内蔵されているため、その通信用
光ファイバを用いて検出した圧力などの情報の伝送に用
いることができ、他の通信回線を布設する必要がない。
ているため、抗張力線２４や保護チューブ２３など温度
変動で伸縮しても、光ファイバ２２の伝送損失はほとん
ど影響を受けない。請求項４の発明によれば抗張力線が
内蔵されているため、このケーブル２６を敷設する際な
どにケーブルを引っ張るが、ケーブルを切断するおそれ
がなく、敷設作業が容易となる。請求項５の発明によれ
ば通信用光ファイバが内蔵されているため、その通信用
光ファイバを用いて検出した圧力などの情報の伝送に用
いることができ、他の通信回線を布設する必要がない。
【図１】Ａはこの発明の実施例の一部を示す斜視図、Ｂ
はそのケーブル２６を用いた圧力検出装置を示すブロッ
ク図である。
はそのケーブル２６を用いた圧力検出装置を示すブロッ
ク図である。
【図２】光ファイバの曲げ半径と損失増加との関係を示
す特性図。
す特性図。
【図３】従来の光ファイバを用いた圧力センサを示す
図。
図。
Claims (5)
- 【請求項１】 光ファイバを圧力の検出に用いる圧力セ
ンサに使用する光ファイバケーブルであって、 被検出圧力により変形可能な可撓性材の太丸線状支持体
と、 その支持体上にスパイラル状に巻かれた光ファイバと、 を具備して圧力センサ用光ファイバケーブル。 - 【請求項２】 上記スパイラル状光ファイバの外側にお
いて上記支持体上に保護チューブが被されていることを
特徴とする請求項１記載の圧力センサ用光ファイバケー
ブル。 - 【請求項３】 上記支持体の中心部に抗張力線が挿通さ
れていることを特徴とする請求項１記載の圧力センサ用
光ファイバケーブル。 - 【請求項４】 上記抗張力線に沿って通信用光ファイバ
が設けられていることを特徴とする請求項３記載の圧力
センサ用光ファイバケーブル。 - 【請求項５】 上記光ファイバは波長が1.３μのシング
ルモード用のものであり、上記支持体の半径は１５mmよ
りわずか大とされていることを特徴とする請求項１乃至
４の何れかに記載の圧力センサ用光ファイバケーブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19526092A JPH0643056A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19526092A JPH0643056A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643056A true JPH0643056A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16338185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19526092A Pending JPH0643056A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643056A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2004219914B2 (en) * | 2003-03-05 | 2007-02-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Coiled optical fiber assembly for measuring pressure and/or other physical data |
| JP2008139238A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Fujikura Ltd | 光ファイバセンサケーブル |
| JP2008175560A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Fujikura Ltd | 光ファイバセンサケーブル |
| JP2009264748A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Fujikura Ltd | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
| JP2010032358A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Fujikura Ltd | 分布型圧力センサ用光ファイバセンサケーブル |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107381A (en) * | 1977-03-01 | 1978-09-19 | Hitachi Cable Ltd | Measuring method of temperature or pressure |
| JPS6163808A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-02 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 光フアイバケ−ブル |
| JPS62195612A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバケ−ブル |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP19526092A patent/JPH0643056A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107381A (en) * | 1977-03-01 | 1978-09-19 | Hitachi Cable Ltd | Measuring method of temperature or pressure |
| JPS6163808A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-02 | Dainichi Nippon Cables Ltd | 光フアイバケ−ブル |
| JPS62195612A (ja) * | 1986-02-24 | 1987-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバケ−ブル |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2004219914B2 (en) * | 2003-03-05 | 2007-02-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Coiled optical fiber assembly for measuring pressure and/or other physical data |
| US7315666B2 (en) | 2003-03-05 | 2008-01-01 | Shell Oil Company | Coiled optical fiber assembly for measuring pressure and/or other physical data |
| JP2008139238A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Fujikura Ltd | 光ファイバセンサケーブル |
| JP2008175560A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Fujikura Ltd | 光ファイバセンサケーブル |
| JP2009264748A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Fujikura Ltd | 圧力センサ用光ファイバケーブル |
| JP2010032358A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Fujikura Ltd | 分布型圧力センサ用光ファイバセンサケーブル |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19951114 |