JPH0783765A - 光ファイバによる温度計測方法及び装置 - Google Patents
光ファイバによる温度計測方法及び装置Info
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- JPH0783765A JPH0783765A JP5226916A JP22691693A JPH0783765A JP H0783765 A JPH0783765 A JP H0783765A JP 5226916 A JP5226916 A JP 5226916A JP 22691693 A JP22691693 A JP 22691693A JP H0783765 A JPH0783765 A JP H0783765A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバ温度計の最少検知距離より小さい
局部的な異常温度についても、正確に測定できるように
する。 【構成】 光ファイバ２の端部を光ファイバ温度計３に
接続して高温ガス鋼管１５の各部温度を監視する。信号
処理装置１８内の比較器２１は、光ファイバ温度計３の
出力と規定値とを比較し、計測値が規定値以上になると
最高温度検出器２２及び変温長検出器２３へ出力する。
最高温度検出器２２は、その区間の最高温度値を記憶
し、同時に変温長検出器２３で変温長を求める。演算器
２４は、予め補正温度係数Ｋ1 （０．３３４），Ｋ2
（３．１５），Ｋ3 （８．１２）を記憶しており、上記
最高温度検出器２２、変温長検出器２３の検出信号及び
補正温度係数Ｋ1 〜Ｋ3 を補正の演算式に代入して正確
な温度を求める。
局部的な異常温度についても、正確に測定できるように
する。 【構成】 光ファイバ２の端部を光ファイバ温度計３に
接続して高温ガス鋼管１５の各部温度を監視する。信号
処理装置１８内の比較器２１は、光ファイバ温度計３の
出力と規定値とを比較し、計測値が規定値以上になると
最高温度検出器２２及び変温長検出器２３へ出力する。
最高温度検出器２２は、その区間の最高温度値を記憶
し、同時に変温長検出器２３で変温長を求める。演算器
２４は、予め補正温度係数Ｋ1 （０．３３４），Ｋ2
（３．１５），Ｋ3 （８．１２）を記憶しており、上記
最高温度検出器２２、変温長検出器２３の検出信号及び
補正温度係数Ｋ1 〜Ｋ3 を補正の演算式に代入して正確
な温度を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内部に耐熱材を施した
鋼管、容器などの温度を計測する光ファイバによる温度
計測方法及び装置に関する。
鋼管、容器などの温度を計測する光ファイバによる温度
計測方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバにレーザ等の光を入射する
と、光ファイバ中の分子の屈折率によるラマン散乱が起
こる。このラマン散乱のアンチストークス光強度は、光
ファイバの温度に大きく依存する。従って、これらアン
チストークスの後方散乱光を受光素子で検出して増幅
し、平均処理を行なうことにより、光ファイバに沿った
各点の温度を求めることができる。これらを総称して光
ファイバ温度計と称する。
と、光ファイバ中の分子の屈折率によるラマン散乱が起
こる。このラマン散乱のアンチストークス光強度は、光
ファイバの温度に大きく依存する。従って、これらアン
チストークスの後方散乱光を受光素子で検出して増幅
し、平均処理を行なうことにより、光ファイバに沿った
各点の温度を求めることができる。これらを総称して光
ファイバ温度計と称する。
【０００３】しかし、具体的には、光ファイバの入射光
をパルス的に入射、遮断した時に高速で反射してくる後
方散乱光を検出するには、装置各部が非常に高速で動作
することが必要になる。
をパルス的に入射、遮断した時に高速で反射してくる後
方散乱光を検出するには、装置各部が非常に高速で動作
することが必要になる。
【０００４】このような理由で、現在最も高速処理を行
なう装置でも、約１ｍ間隔での温度計測（以下、最少検
知距離と称する）が限界である。上記光ファイバ温度計
を利用した従来装置の一例として、船の火災検知装置を
図７に示す。図７（ａ）は船体１００を側面から見た場
合の光ファイバ温度計の配置図、図７（ｂ）は船体１０
０を上面から見た場合の配置図である。同図に示すよう
に船体１００の内部に光ファイバ０１を布設し、この光
ファイバ０１の始点と終点に接続した計測部０２によ
り、各部の温度を監視している。
なう装置でも、約１ｍ間隔での温度計測（以下、最少検
知距離と称する）が限界である。上記光ファイバ温度計
を利用した従来装置の一例として、船の火災検知装置を
図７に示す。図７（ａ）は船体１００を側面から見た場
合の光ファイバ温度計の配置図、図７（ｂ）は船体１０
０を上面から見た場合の配置図である。同図に示すよう
に船体１００の内部に光ファイバ０１を布設し、この光
ファイバ０１の始点と終点に接続した計測部０２によ
り、各部の温度を監視している。
【０００５】図８は、光ファイバ０１の始点を０１ａ，
中点を０１ｂ、終点を０１ｃとした時の光ファイバ０１
の長さ方向に対する温度検出状態を示したものである。
通常時の温度検出状況においては、図８に実線１０１で
示すように各部の温度差に大きな変化は見られない。し
かし、今、例えば光ファイバ０１の中点０１ｂ付近で火
災が発生したとすると、この部分の温度は破線１０２で
示すように上昇する。従って、計測部０２により、温度
状況をモニタしておけば、火災の発生と発生個所が解
る。
中点を０１ｂ、終点を０１ｃとした時の光ファイバ０１
の長さ方向に対する温度検出状態を示したものである。
通常時の温度検出状況においては、図８に実線１０１で
示すように各部の温度差に大きな変化は見られない。し
かし、今、例えば光ファイバ０１の中点０１ｂ付近で火
災が発生したとすると、この部分の温度は破線１０２で
示すように上昇する。従って、計測部０２により、温度
状況をモニタしておけば、火災の発生と発生個所が解
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバによ
る温度計測方法は、最少検知距離が１ｍ程度であり、し
かも、一定の長さ範囲例えば約３ｍの長さの範囲が一定
範囲の温度内に無いと正確な温度表示が行なわれない。
即ち、異常温度の範囲が３ｍ以上でないと、その温度を
正確に検知することができない。
る温度計測方法は、最少検知距離が１ｍ程度であり、し
かも、一定の長さ範囲例えば約３ｍの長さの範囲が一定
範囲の温度内に無いと正確な温度表示が行なわれない。
即ち、異常温度の範囲が３ｍ以上でないと、その温度を
正確に検知することができない。
【０００７】従って、光ファイバ温度計は、最少検知距
離以下の温度変化を特に問題としない分野に広く使用さ
れている。しかし、最近では、例えば高温ガス鋼管の異
常検知装置のように、光ファイバ温度計の最少検知距離
より小さい局部的な異常温度を検出できる高精度のもの
が望まれている。
離以下の温度変化を特に問題としない分野に広く使用さ
れている。しかし、最近では、例えば高温ガス鋼管の異
常検知装置のように、光ファイバ温度計の最少検知距離
より小さい局部的な異常温度を検出できる高精度のもの
が望まれている。
【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、光ファイバ温度計の最少検知距離より小さい局部的
な温度についても、正確に測定することが可能な光ファ
イバによる温度計測方法及び装置を提供することを目的
とする。
で、光ファイバ温度計の最少検知距離より小さい局部的
な温度についても、正確に測定することが可能な光ファ
イバによる温度計測方法及び装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
による温度計測方法は、光ファイバ温度計が所定の温度
を示さなくなる最低範囲長さ以下において、予め前記最
低範囲長さ以下の長さを複数定めて、この長さに対応し
て表示される温度との対比表を作成し、これを信号処理
装置内に記憶しておき、実測で得られた温度曲線から演
算することによって正確な温度を推定することを特徴と
する。
による温度計測方法は、光ファイバ温度計が所定の温度
を示さなくなる最低範囲長さ以下において、予め前記最
低範囲長さ以下の長さを複数定めて、この長さに対応し
て表示される温度との対比表を作成し、これを信号処理
装置内に記憶しておき、実測で得られた温度曲線から演
算することによって正確な温度を推定することを特徴と
する。
【００１０】また、本発明に係る光ファイバによる温度
計測装置は、被監視部の温度を計測する光ファイバ温度
計と、この光ファイバ温度計の計測値が規定値以上にな
った際に出力する出力手段と、この手段により出力され
た計測温度の最高値を検出する最高温度検出器と、上記
出力手段から出力される温度計測値が規定値を越える変
温長を求める変温長検出器と、上記最高温度検出器によ
り検出された最高温度、上記変温長検出器により検出さ
れた変温長及び予め記憶設定されている補正温度係数に
基づいて上記最高温度を補正する演算手段とを具備した
ことを特徴とする。
計測装置は、被監視部の温度を計測する光ファイバ温度
計と、この光ファイバ温度計の計測値が規定値以上にな
った際に出力する出力手段と、この手段により出力され
た計測温度の最高値を検出する最高温度検出器と、上記
出力手段から出力される温度計測値が規定値を越える変
温長を求める変温長検出器と、上記最高温度検出器によ
り検出された最高温度、上記変温長検出器により検出さ
れた変温長及び予め記憶設定されている補正温度係数に
基づいて上記最高温度を補正する演算手段とを具備した
ことを特徴とする。
【００１１】
【作用】光ファイバ温度計は、光ファイバが、ある一定
の長さの範囲（最少検知距離）、例えば約３ｍの長さの
範囲が一定範囲の温度内に無いと正確な温度表示が行な
われない。しかし、その長さが短い場合は、その短さに
比例するかのように表示温度が示される。このため本発
明では、光ファイバ温度計が所定の温度を示さなくなる
最低範囲長さ以下において、予め前記最低範囲長さ以下
の長さを複数定めて、これの長さに対応して表示される
温度との関係から光ファイバ温度計の検出特性に対応し
た補正温度係数を求め、実測で得られた温度曲線から上
記補正温度係数を用いて演算することにより正確な温度
を計測する。この結果、光ファイバ温度計の最少検知距
離より小さい局部的な温度についても、正確に測定する
ことが可能となる。
の長さの範囲（最少検知距離）、例えば約３ｍの長さの
範囲が一定範囲の温度内に無いと正確な温度表示が行な
われない。しかし、その長さが短い場合は、その短さに
比例するかのように表示温度が示される。このため本発
明では、光ファイバ温度計が所定の温度を示さなくなる
最低範囲長さ以下において、予め前記最低範囲長さ以下
の長さを複数定めて、これの長さに対応して表示される
温度との関係から光ファイバ温度計の検出特性に対応し
た補正温度係数を求め、実測で得られた温度曲線から上
記補正温度係数を用いて演算することにより正確な温度
を計測する。この結果、光ファイバ温度計の最少検知距
離より小さい局部的な温度についても、正確に測定する
ことが可能となる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。まず、本発明の原理的動作について図１により
説明する。図１は、光ファイバ温度計の実験状況を示し
たものである。同図において、１１は恒温炉で、この恒
温炉１内に光ファイバ２の中央部を挿入し、端部を光フ
ァイバ温度計３に接続している。
明する。まず、本発明の原理的動作について図１により
説明する。図１は、光ファイバ温度計の実験状況を示し
たものである。同図において、１１は恒温炉で、この恒
温炉１内に光ファイバ２の中央部を挿入し、端部を光フ
ァイバ温度計３に接続している。
【００１３】そして、上記恒温炉１の温度を１００℃一
定に保持し、光ファイバ２の恒温炉１内への挿入端部２
ａの長さ、即ち炉内長Ｌａを３．０ｍ，２．０ｍ，…，
０．１ｍと変化させて光ファイバ温度計３の温度検出状
況を調査した所、図２に示すような結果を得た。図２
は、室温が２５℃の時の実験結果例であり、光ファイバ
２の恒温炉１内への挿入端部２ａの先端（光ファイバ２
の中点０）を０ポイントとし、その前後±４ｍまで±１
ｍの間隔で測定した場合の温度変化を示したものであ
る。光ファイバ２は、長さ１ｋｍ程度のものが通常使用
されるので、恒温炉１の外側に位置する光ファイバ２に
まで及んで測定温度を示している。
定に保持し、光ファイバ２の恒温炉１内への挿入端部２
ａの長さ、即ち炉内長Ｌａを３．０ｍ，２．０ｍ，…，
０．１ｍと変化させて光ファイバ温度計３の温度検出状
況を調査した所、図２に示すような結果を得た。図２
は、室温が２５℃の時の実験結果例であり、光ファイバ
２の恒温炉１内への挿入端部２ａの先端（光ファイバ２
の中点０）を０ポイントとし、その前後±４ｍまで±１
ｍの間隔で測定した場合の温度変化を示したものであ
る。光ファイバ２は、長さ１ｋｍ程度のものが通常使用
されるので、恒温炉１の外側に位置する光ファイバ２に
まで及んで測定温度を示している。
【００１４】上記図２に示されるように、０ポイントに
おける検出温度（最高検出温度）は、光ファイバ２の炉
内長Ｌａが３ｍの場合は９９．９℃、炉内長Ｌａが２ｍ
の場合は９８．３℃、炉内長Ｌａが１ｍの場合の７０．
７℃、炉内長Ｌａが０．２ｍの場合は３６．１℃とな
り、光ファイバ２の炉内長Ｌａが最少検知距離より短く
なるに従って計測温度が低く示される。
おける検出温度（最高検出温度）は、光ファイバ２の炉
内長Ｌａが３ｍの場合は９９．９℃、炉内長Ｌａが２ｍ
の場合は９８．３℃、炉内長Ｌａが１ｍの場合の７０．
７℃、炉内長Ｌａが０．２ｍの場合は３６．１℃とな
り、光ファイバ２の炉内長Ｌａが最少検知距離より短く
なるに従って計測温度が低く示される。
【００１５】本実験に使用した光ファイバ温度計３の最
小分解能は１．０ｍであるが、上記のように単に検出温
度をモニタする方法では、約３ｍ以下の局部的温度変化
は正確に計測することができない。
小分解能は１．０ｍであるが、上記のように単に検出温
度をモニタする方法では、約３ｍ以下の局部的温度変化
は正確に計測することができない。
【００１６】しかし、図２において、光ファイバ２の炉
内長Ｌａが３ｍの場合、光ファイバ温度計３による検出
温度はポイント０（中点）で９９．９℃（最高検出温
度）、その前後±１ｍのポイントでは８３℃程度を示
し、同様に光ファイバ２の炉内長Ｌａが１ｍの場合、ポ
イント０（中点）で７０℃（最高検出温度）、その前後
±１ｍのポイントでは４０℃前後を示している。また、
炉内長Ｌａが０．２ｍの場合、ポイント０（中点）で３
６．１℃（最高検出温度）、その前後±１ｍのポイント
では３０℃前後となっている。即ち、光ファイバ２の炉
内長Ｌａが３ｍより短くなると、その短さに比例するよ
うに計測温度が低く示されと共に、その計測値が示す温
度分布は、その長さに基づく特有の山形を形成してい
る。従って、この特有の温度山形をもって出力される計
測データから異常高温域を示す長さを判定し、以下に示
す演算により正しい温度を求めることが可能となる。
内長Ｌａが３ｍの場合、光ファイバ温度計３による検出
温度はポイント０（中点）で９９．９℃（最高検出温
度）、その前後±１ｍのポイントでは８３℃程度を示
し、同様に光ファイバ２の炉内長Ｌａが１ｍの場合、ポ
イント０（中点）で７０℃（最高検出温度）、その前後
±１ｍのポイントでは４０℃前後を示している。また、
炉内長Ｌａが０．２ｍの場合、ポイント０（中点）で３
６．１℃（最高検出温度）、その前後±１ｍのポイント
では３０℃前後となっている。即ち、光ファイバ２の炉
内長Ｌａが３ｍより短くなると、その短さに比例するよ
うに計測温度が低く示されと共に、その計測値が示す温
度分布は、その長さに基づく特有の山形を形成してい
る。従って、この特有の温度山形をもって出力される計
測データから異常高温域を示す長さを判定し、以下に示
す演算により正しい温度を求めることが可能となる。
【００１７】図２において、計測時の室温（平均温度）
２５℃に１０℃を加え（温度変動の影響を除くため）、
その加算温度３５℃にラインＡを引き、このラインＡと
各測定データの交差する光ファイバ長を変温長Ｌとし、
それに対する最高測定温度をｔとすれば、検出しようと
する局部温度、即ち検出温度Ｔは、次に示す式により求
めることができる。
２５℃に１０℃を加え（温度変動の影響を除くため）、
その加算温度３５℃にラインＡを引き、このラインＡと
各測定データの交差する光ファイバ長を変温長Ｌとし、
それに対する最高測定温度をｔとすれば、検出しようと
する局部温度、即ち検出温度Ｔは、次に示す式により求
めることができる。
【００１８】 Ｔ＝（ｔ−ｔB ）×（Ｋ1 ・Ｌ2 −Ｋ2 ・Ｌ＋Ｋ3 ）ｔB …（１） 但し、ｔB ：室温 Ｋ1 ：０．３３４（実験値より求めた補正温度係数） Ｋ2 ：３．１５ （実験値より求めた補正温度係数） Ｋ3 ：８．１２ （実験値より求めた補正温度係数） 図２において、光ファイバ２の炉内長Ｌａが０．２ｍの
場合、光ファイバ温度計３による最高測定温度ｔは３
６．１℃しか示さないが、一例として上記（１）式によ
り検出温度Ｔを求めると、このときの変温長Ｌが０．４
５であるので、 Ｔ＝（36.1−25）×0.334 ×0.452 −3.15×0.45＋8.1
2）＋25=100.1 となり、実験時の炉内温度１００℃とほぼ同じ値を得る
ことができる。
場合、光ファイバ温度計３による最高測定温度ｔは３
６．１℃しか示さないが、一例として上記（１）式によ
り検出温度Ｔを求めると、このときの変温長Ｌが０．４
５であるので、 Ｔ＝（36.1−25）×0.334 ×0.452 −3.15×0.45＋8.1
2）＋25=100.1 となり、実験時の炉内温度１００℃とほぼ同じ値を得る
ことができる。
【００１９】図３は、光ファイバ２の炉内長Ｌａを変化
した全実験データの検出温度Ｔの計算結果及び誤差温度
Ｔｅ℃をまとめて示したものである。以上は計算の一例
を示したものであるが、上記のように正常温度と局部温
度が７５℃差であった場合、光ファイバ温度計による最
少検知距離が３ｍであっても、約０．２ｍまでの局部温
度を検出することが可能となる。なお、外乱による温度
変動を１０℃見込んでいるので、これ以下の長さ例えば
０．１ｍのデータは外乱の中に埋もれてしまい測定でき
ない。
した全実験データの検出温度Ｔの計算結果及び誤差温度
Ｔｅ℃をまとめて示したものである。以上は計算の一例
を示したものであるが、上記のように正常温度と局部温
度が７５℃差であった場合、光ファイバ温度計による最
少検知距離が３ｍであっても、約０．２ｍまでの局部温
度を検出することが可能となる。なお、外乱による温度
変動を１０℃見込んでいるので、これ以下の長さ例えば
０．１ｍのデータは外乱の中に埋もれてしまい測定でき
ない。
【００２０】次に本発明を高温ガス鋼管の異常検知装置
に実施した場合の例について図４及び図５を参照して説
明する。図４において、１１は流動層ボイラで、燃焼空
気を取込む空気入口１２及びガス出口１３を備えてい
る。空気入口１２からボイラ１１内に流入した燃焼空気
は、流動材１４を燃焼すると共に加熱されて高温ガスと
なり、ガス出口１２から高温ガス鋼管１５を通って外部
へ導かれ、ガスタービン（図示せず）を駆動する。
に実施した場合の例について図４及び図５を参照して説
明する。図４において、１１は流動層ボイラで、燃焼空
気を取込む空気入口１２及びガス出口１３を備えてい
る。空気入口１２からボイラ１１内に流入した燃焼空気
は、流動材１４を燃焼すると共に加熱されて高温ガスと
なり、ガス出口１２から高温ガス鋼管１５を通って外部
へ導かれ、ガスタービン（図示せず）を駆動する。
【００２１】上記高温ガス鋼管１５の内部には、図５
（ａ）に詳細を示すように高温ガスに耐えられるよう耐
熱材１６を設けている。また、上記高温ガス鋼管５の外
側に、図５（ｂ）に示すように光ファイバ２を巻き付け
ると共に、その外側に保温材１７を設けている。
（ａ）に詳細を示すように高温ガスに耐えられるよう耐
熱材１６を設けている。また、上記高温ガス鋼管５の外
側に、図５（ｂ）に示すように光ファイバ２を巻き付け
ると共に、その外側に保温材１７を設けている。
【００２２】そして、上記光ファイバ２の端部を光ファ
イバ温度計３に接続して高温ガス鋼管１５の各部温度を
監視している。更に、光ファイバ温度計３の出力信号を
信号処理装置１８に入力し、高温ガス鋼管１５の局部的
な異常温度を検出するようにしている。
イバ温度計３に接続して高温ガス鋼管１５の各部温度を
監視している。更に、光ファイバ温度計３の出力信号を
信号処理装置１８に入力し、高温ガス鋼管１５の局部的
な異常温度を検出するようにしている。
【００２３】信号処理装置１８は、比較器２１、最高温
度検出器２２、変温長検出器２３、演算器２４等からな
り、比較器２１により光ファイバ温度計３の出力と予め
設定されている規定値とを比較し、光ファイバ温度計３
の出力が規定値以上になるのを監視し、規定値以上にな
ると、比較器２１より光ファイバ温度計３の測定値を最
高温度検出器２２及び変温長検出器２３に出力する。最
高温度検出器２２は、その区間の最高温度値を記憶し、
同時に変温長検出器２３で変温長を求める。演算器２４
は、予め補正温度係数Ｋ1 （０．３３４），Ｋ2 （３．
１５），Ｋ3 （８．１２）が予め記憶設定されており、
上記最高温度検出器２２及び変温長検出器２３の検出信
号から、上記（１）式により局部的異常温度の発生を調
べる。
度検出器２２、変温長検出器２３、演算器２４等からな
り、比較器２１により光ファイバ温度計３の出力と予め
設定されている規定値とを比較し、光ファイバ温度計３
の出力が規定値以上になるのを監視し、規定値以上にな
ると、比較器２１より光ファイバ温度計３の測定値を最
高温度検出器２２及び変温長検出器２３に出力する。最
高温度検出器２２は、その区間の最高温度値を記憶し、
同時に変温長検出器２３で変温長を求める。演算器２４
は、予め補正温度係数Ｋ1 （０．３３４），Ｋ2 （３．
１５），Ｋ3 （８．１２）が予め記憶設定されており、
上記最高温度検出器２２及び変温長検出器２３の検出信
号から、上記（１）式により局部的異常温度の発生を調
べる。
【００２４】光ファイバ温度計３を実際に使用する場合
には、上記動作原理で説明した室温ＴB は実機温度、即
ち、高温ガス鋼管１５の平均温度となる。今、高温ガス
鋼管１５の平均温度ＴB が４００℃の時、光ファイバ２
の９ｍの場所を中心に±０．５ｍが４７５℃に加熱され
たとする。この場合、図２をｙ軸方向に３７５℃、ｘ軸
方向に９ｍ移動したグラフが図６となる。
には、上記動作原理で説明した室温ＴB は実機温度、即
ち、高温ガス鋼管１５の平均温度となる。今、高温ガス
鋼管１５の平均温度ＴB が４００℃の時、光ファイバ２
の９ｍの場所を中心に±０．５ｍが４７５℃に加熱され
たとする。この場合、図２をｙ軸方向に３７５℃、ｘ軸
方向に９ｍ移動したグラフが図６となる。
【００２５】図５の比較器２１は、８、９、１０ｍの場
所の温度が予め設定された規定値（４１０℃）よりも大
きいことを検出し、最高温度検出器２２、変温長検出器
２３、演算器２４を呼び出す。最高温度検出器２２は、
９ｍの個所における最高温度「ｔ＝４４５．７℃」を得
る。また、変温長検出器２３により、図６に示すように
計測平均温度４００℃（ＴB ）に１０℃を加えた規定値
４１０℃と測定データの交差する光ファイバ長（変温長
Ｌ）を求める。即ち、変温長検出器２３は、規定値４１
０℃を横切る前後の点、７〜８ｍ及び１０〜１１ｍの点
の温度から補間計算によって、規定値４１０℃を越える
区間長「Ｌ＝２．９ｍ」を得る。
所の温度が予め設定された規定値（４１０℃）よりも大
きいことを検出し、最高温度検出器２２、変温長検出器
２３、演算器２４を呼び出す。最高温度検出器２２は、
９ｍの個所における最高温度「ｔ＝４４５．７℃」を得
る。また、変温長検出器２３により、図６に示すように
計測平均温度４００℃（ＴB ）に１０℃を加えた規定値
４１０℃と測定データの交差する光ファイバ長（変温長
Ｌ）を求める。即ち、変温長検出器２３は、規定値４１
０℃を横切る前後の点、７〜８ｍ及び１０〜１１ｍの点
の温度から補間計算によって、規定値４１０℃を越える
区間長「Ｌ＝２．９ｍ」を得る。
【００２６】演算器２４は、上記最高温度「ｔ＝４４
５．７℃」及び区間長「Ｌ＝２．９ｍ」を上記（１）式
に代入して Ｔ＝（445.7 −400 ）×（0.334 ×2.9 2 −3.15×2.9
＋8.12）＋400＝482 （℃） を得る。この値は、実際の温度４７５℃より高くなって
いるが、係数Ｋ1 〜Ｋ3の見直しによって誤差は小さく
できる。
５．７℃」及び区間長「Ｌ＝２．９ｍ」を上記（１）式
に代入して Ｔ＝（445.7 −400 ）×（0.334 ×2.9 2 −3.15×2.9
＋8.12）＋400＝482 （℃） を得る。この値は、実際の温度４７５℃より高くなって
いるが、係数Ｋ1 〜Ｋ3の見直しによって誤差は小さく
できる。
【００２７】このように光ファイバ温度計３が最少検知
距離３ｍより短い±０．５ｍだけ過熱された場合におい
ても、＋２℃の誤差で局部的異常温度の発生を検出する
ことができる。従って、高温ガス鋼管１５内部の耐熱材
１６の割れ、剥離、脱落等により高温ガス鋼管１５の温
度が局部的に上昇した場合、その局部的な異常温度を高
精度で検出でき、高温ガス鋼管１５の焼損を未然に防止
することができる。
距離３ｍより短い±０．５ｍだけ過熱された場合におい
ても、＋２℃の誤差で局部的異常温度の発生を検出する
ことができる。従って、高温ガス鋼管１５内部の耐熱材
１６の割れ、剥離、脱落等により高温ガス鋼管１５の温
度が局部的に上昇した場合、その局部的な異常温度を高
精度で検出でき、高温ガス鋼管１５の焼損を未然に防止
することができる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、光
ファイバ実測で得られた温度曲線から演算することによ
って温度を計測するようにしたので、光ファイバ温度計
の最少検知距離より短い局部的な異常温度を計測でき、
計測精度を向上することができる。
ファイバ実測で得られた温度曲線から演算することによ
って温度を計測するようにしたので、光ファイバ温度計
の最少検知距離より短い局部的な異常温度を計測でき、
計測精度を向上することができる。
【図１】本発明の動作原理を説明するためのブロック
図。
図。
【図２】光ファイバ温度計の最少検知距離以下の長さに
対応した検出温度の変化状態を示す図。
対応した検出温度の変化状態を示す図。
【図３】図２における検出温度を補正演算して計測値を
求めた結果を示す図。
求めた結果を示す図。
【図４】本発明の一実施例に係る光ファイバによる温度
計測装置の構成図。
計測装置の構成図。
【図５】同実施例における要部の詳細を示す構成図。
【図６】同実施例における測定データ例を示す図。
【図７】従来の光ファイバ温度計を火災検知装置に用い
た場合の配線図。
た場合の配線図。
【図８】図７における測定データ例を示す図。
１ 恒温炉 ２ 光ファイバ ３ 光ファイバ温度計 １１ 流動層ボイラ １２ 空気入口 １３ ガス出口 １４ 流動材 １５ 高温ガス鋼管 １６ 耐熱材 １７ 保温材 １８ 信号処理装置 ２１ 比較器 ２２ 最高温度検出器 ２３ 変温長検出器 ２４ 演算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 浩己 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 内田 聡 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 光ファイバ温度計が所定の温度を示さな
くなる最低範囲長さ以下において、予め前記最低範囲長
さ以下の長さを複数定めて、この長さに対応して表示さ
れる温度との対比表を作成し、これを信号処理装置内に
記憶しておき、実測で得られた温度曲線から演算するこ
とによって正確な温度を推定することを特徴とする光フ
ァイバによる温度計測方法。 - 【請求項２】 被監視部の温度を計測する光ファイバ温
度計と、この光ファイバ温度計の計測値が規定値以上に
なった際に出力する出力手段と、この手段により出力さ
れた計測温度の最高値を検出する最高温度検出器と、上
記出力手段から出力される温度計測値が規定値を越える
変温長を求める変温長検出器と、上記最高温度検出器に
より検出された最高温度、上記変温長検出器により検出
された変温長及び予め記憶設定されている補正温度係数
に基づいて上記最高温度を補正する演算手段とを具備し
たことを特徴とする光ファイバによる温度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22691693A JP3349212B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 光ファイバによる温度計測方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22691693A JP3349212B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 光ファイバによる温度計測方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783765A true JPH0783765A (ja) | 1995-03-31 |
| JP3349212B2 JP3349212B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=16852614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22691693A Expired - Fee Related JP3349212B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 光ファイバによる温度計測方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349212B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340697A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-27 | Ando Electric Co Ltd | 光ファイバ分布型温度測定装置及び測定方法 |
| JP2018105188A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 三菱重工業株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP22691693A patent/JP3349212B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002340697A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-27 | Ando Electric Co Ltd | 光ファイバ分布型温度測定装置及び測定方法 |
| JP2018105188A (ja) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 三菱重工業株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3349212B2 (ja) | 2002-11-20 |
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