JPH08304546A - 光学式水中測長装置 - Google Patents

光学式水中測長装置

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JPH08304546A
JPH08304546A JP7106343A JP10634395A JPH08304546A JP H08304546 A JPH08304546 A JP H08304546A JP 7106343 A JP7106343 A JP 7106343A JP 10634395 A JP10634395 A JP 10634395A JP H08304546 A JPH08304546 A JP H08304546A
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JP
Japan
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laser
light
sensor head
length measuring
water
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JP7106343A
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English (en)
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Shigenori Imatake
滋典 今竹
Toshiyuki Yamanaka
敏行 山中
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】出力光を効率よく利用可能で、構成がシンプル
で小型,安価に製作可能で、測長対象物へのセッティン
グ操作が容易な光学式水中測長装置を提供。レーザ発振
器が水冷される構成簡単で製作容易な光学式水中測長装
置を提供。 【構成】青−緑領域の波長をもつレーザ光Aを発振する
半導体レーザ励起形固体レーザ21と、この固体レーザ
21からのレーザ光Aの強度を変調する強度変調器22
と、この強度変調器22の出力から所要波長領域のレー
ザ光Aを抽出してレーザターゲット4へ照射するフィル
タ23と、レーザターゲット4からの反射光を受光して
電気信号Bに変換する受光器24とを、センサヘッド部
13に一括して搭載した光学式水中測長装置。センサヘ
ッド部13の前記固体レーザ21の水冷が行なわれる如
く、センサヘッド部13の少なくとも上記固体レーザ2
1の配設位置近傍を測長対象物が存在する水中に浸積さ
せた光学式水中測長装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、潜水艇、海洋土木用ロ
ボット等の水中検査装置の位置標定等を行なうのに適し
た光学式水中測長装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は水中検査装置の位置標定を行なう
位置標定器へ適用した従来のこの種の水中測長装置の概
略的構成を示す図であり、図4は水中測長装置のセンサ
ヘッド部近傍の具体的構成を示すブロック図である。図
3および図4に示すように、レーザ電源11から電源供
給ライン12を介して電源を供給される既存の光源とし
てのアルゴンイオンレーザ31から発したレーザ光A
は、強度変調器32及び光分割器33を通った後、複数
の光ファイバ34を通じて、水中検査対象物である例え
ば原子炉容器1の蓋部5に設置されたセンサヘッド部3
5まで伝送される。センサヘッド部35に入ったレーザ
光Aは、内蔵のコリメータ36およびフィルタ23を通
過した後、原子炉容器1の水中2で稼働する水中検査装
置3に取り付けられたレーザターゲット4に向けて水中
照射される。水中照射されたレーザ光Aは、レーザター
ゲット4で二度反射されて、センサヘッド部35へ反射
光として戻ってくる。この戻ってきた反射光は、センサ
ヘッド部35の内部に収容されているフォトダイオード
等からなる受光器24に入射し、ここで電気信号Bに変
換された後、信号線14を介して信号処理装置15に送
られて信号処理される。かくして水中検査装置3の位置
標定が行なわれる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アルゴンイオンレーザ
31から発したレーザ光Aを、光ファイバ34によりセ
ンサヘッドケース35まで伝送する構成となっているた
め、光ファイバ34内でのレーザ光Aの減衰が大きい。
例えば図3の適用例では、入力光に対して出射光は1/
10程度まで減衰する。このため大きな出力の光源(即
ちアルゴンイオンレーザ31)が必要となり、レーザ電
源11も大型なものが必要となる。したがって装置が大
型で高価格なものとなる。
【0004】光源(アルゴンイオンレーザ31)と水中
検査対象物である原子炉容器1との距離が大きい場合に
は、レーザ光伝送用の光ファイバ34も長くなり、その
分だけレーザ光Aの減衰量も増大する上、さらなるコス
ト上昇を招くことになる。
【0005】光源として使用されているアルゴンイオン
レーザ31は効率が低い為、勢い大型なものを使用する
必要がある。このためアルゴンイオンレーザ31を測長
装置内に組み込む際、大きな設置スペースが必要とな
る。
【0006】本発明の目的は、下記の光学式水中測長装
置を提供することにある。 (a) 出力光を効率よく利用することが可能であり、構成
はシンプルで小型かつ安価に製作可能であり、しかも測
長対象物へのセッティング操作が容易な光学式水中測長
装置。 (b) 格別の冷却器を使用せずにレーザ発振器の冷却が可
能で、構成が簡単で製作容易な光学式水中測長装置。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の光学式水中測長装置は次のよ
うに構成されている。 (1)本発明の光学式水中測長装置は、レーザ光を用い
た光学式水中測長装置において、青−緑領域の波長をも
つレーザ光を発振する半導体レーザ励起形固体レーザ
と、この半導体レーザ励起形固体レーザからのレーザ光
の強度を変調する強度変調器と、この強度変調器の出力
から所要波長領域のレーザ光を抽出してレーザターゲッ
トへ照射するフィルタと、上記レーザターゲットからの
反射光を受光して電気信号に変換する受光器とを、セン
サヘッド部に一括して搭載したものとなっている。 (2)本発明の光学式水中測長装置は、上記(1)に記
載の装置であって、センサヘッド部の半導体レーザ励起
形固体レーザの水冷が行なわれる如く、センサヘッド部
の少なくとも上記半導体レーザ励起形固体レーザの配設
位置近傍を、測長対象物が存在する水中に浸積させたも
のとなっている。
【0008】
【作用】上記手段(1)(2)を講じた結果、それぞれ
次のような作用が生じる。 (1)本発明の光学式水中測長装置においては、光源と
して、従来使用されていたアルゴンイオンレーザに代え
て、水中での光透過率の高い「青〜緑領域」の波長の光
を発振する半導体レーザ励起形固定レーザを用いてい
る。したがって例えば測長対象物が存在している水槽等
の水が汚れているような場合でも、レーザ出力を比較的
簡単に上昇させることができ、装置の大型化や高コスト
化を招かずにすみ、容易に対応できる。そしてこの半導
体レーザ励起形固体レーザが、強度変調器とフィルタと
受光器と共にセンサヘッド部に一括して搭載されてお
り、センサヘッド部内の光源から水中のレーザターゲッ
トに対して直接的に照射されるので、従来必要としてい
た光源とセンサヘッド部との間のレーザ光伝送用光ファ
イバが不要となる。このため光ファイバによる出力光の
減衰がなく、出力光を効率よく利用することができる。
その結果、レーザ電源、光源、ひいては測長システム全
体がシンプルで小型なものとなり、低コスト化をはかれ
る。また、センサヘッド部は光ファイバの存在による位
置的制約を受けずにすみ、自由に任意な位置へ設置可能
となり、測長対象物へのセッティング操作が容易とな
る。 (2)本発明の光学式水中測長装置においては、センサ
ヘッド部の半導体レーザ励起形固体レーザが、測長対象
物が存在する水槽等の水によって水冷されることから、
格別の冷却装置などを設けなくともよく、構成が簡略化
される。
【0009】
【実施例】図1および図2は、本発明の一実施例に係る
光学式水中測長装置の構成を示す図で、図1は本装置を
水中検査装置3の位置標定を行なう位置標定器10へ適
用した例を示す図、図2は本装置のセンサヘッド部近傍
の具体的構成を示すブロック図である。
【0010】図1に示すように、位置標定装置10は原
子炉容器1内の検査を行ないながら原子炉容器1の水中
2を走行する水中検査装置(水中台車)3の位置を標定
する装置である。原子炉容器1の蓋体5の複数個所たと
えば3箇所にセンサヘッド部13a〜13cが設置され
る。このセンサヘッド部13a〜13c内には、図2に
示すように各々光源としての半導体レーザ励起形固体レ
ーザ21と、この半導体レーザ励起形固体レーザ21か
らのレーザ光Aの強度を変調する強度変調器22と、こ
の強度変調器22の出力から所要波長領域のレーザ光A
を抽出してレーザターゲット4へ照射するフィルタ23
と、上記レーザターゲット4からの反射光を受光して電
気信号Bに変換する受光器24とが一括して搭載されて
いる。
【0011】センサヘッド部13a〜13cの各半導体
レーザ励起形固体レーザ21が、原子炉容器1の中の水
によって冷却されるように、センサヘッド部13a〜1
3cの少なくとも上記半導体レーザ励起形固体レーザ2
1の配設位置近傍は、測長対象物である水中検査装置
(水中台車)3が存在する水中2に浸積されている。
【0012】3個のセンサヘッド部13a〜13cか
ら、水中検査装置(水中台車)3に取り付けられたレー
ザターゲット4までの距離をそれぞれ測長することによ
り、水中検査装置(水中台車)3の位置が標定される。
なお、センサヘッド部13a〜13cの外周には、各セ
ンサヘッド部13a〜13c向きをレーザターゲット4
の方向へ向かせるための駆動手段が設けられている。
【0013】本実施例に示した装置においては、次のよ
うな作用効果を奏する。 [1]図1,図2から明らかなように、光源としての半
導体レーザ励起形固体レーザ21が、センサヘッド部1
3a〜13c内にそれぞれ設置されているため、従来の
装置のようにレーザ光Aを光源からセンサヘッド部13
a〜13cへ伝送するための光ファイバが不要である。
このため装置の構成がシンプルになる。併せてコストの
高い光ファイバが不要となるので装置のコスト低減がは
かれる。 [2]従来技術では光ファイバでのレーザ光の伝送時に
おいて、レーザ光Aの出力が約1/10に減衰したが、
本実施例では上記減衰がないため光源すなわち半導体レ
ーザ励起形固体レーザ21の出力を効率よく利用でき、
光源である半導体レーザ励起固体レーザ21およびレー
ザ電源11を小さくでき、装置のコンパクト化及びコス
ト低減が可能となる。 [3]光源として、従来使用されていたアルゴンイオン
レーザに代えて、水中での光透過率の高い「青〜緑領
域」の波長の光を発振する半導体レーザ励起形固定レー
ザ21を用いている。したがって例えば測長対象物が存
在している水槽等の水が汚れているような場合でも、レ
ーザ出力を比較的簡単に上昇させることができ、装置の
大型化や高コスト化を招かずにすみ、容易に対応でき
る。 [4]センサヘッド部13a〜13cは、光ファイバの
存在による位置的制約を受けずに済むため、測長対象物
の位置や大きさ如何等に拘らず、自由に任意な位置に設
置することができる。従って例えば水中検査装置3の位
置標定器10に適用した場合でも、プラントまたはルー
プごとに装置改造を行なうことなく運用できる。 [5]光源である半導体レーザ励起形固体レーザ21の
冷却用として、この半導体レーザ励起形固体レーザ21
を格納しているセンサーヘッド部13a〜13cの周囲
の水をヒートシンクとして利用することができるので、
格別の冷却器を備えなくとも効率的な冷却が可能とな
る。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、下記の光学式水中測長
装置を提供できる。 (a) 出力光を効率よく利用することが可能であり、構成
はシンプルで小型かつ安価に製作可能であり、しかも測
長対象物へのセッティング操作が容易な光学式水中測長
装置。 (b) 格別の冷却器を使用せずにレーザ発振器の冷却が可
能で、構成が簡単で製作容易な光学式水中測長装置。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る光学式水中測長装置の
概略的構成を示す図で、水中測長装置を水中検査装置の
位置標定器へ適用した例を示す図。
【図2】本発明の一実施例に係る光学式水中測長装置の
センサヘッド部近傍の具体的構成を示すブロック図。
【図3】従来例に係る水中測長装置の概略的構成を示す
図で、水中測長装置を水中検査装置の位置標定器へ適用
した例を示す図。
【図4】従来例に係る水中測長装置のセンサヘッド部近
傍の具体的構成を示すブロック図。
【符号の説明】
1…原子炉容器 2…水中 3…水中検査装置 4…レーザター
ゲット 5…蓋部 10…位置標定器 11…レーザ電源 12…電源供給
ライン 13a〜13c…センサヘッド部 14…信号線 15…信号処理装置 21…半導体レ
ーザ励起固体 22…強度変調器 23…フィルタ 24…受光器 30…位置標定
器 31…アルゴンイオンレーザ 32…強度変調
器 33…光分割器 34…光ファイ
バ 35…センサヘッドケース 36…コリメー
タ A…レーザ光 B…電気信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光を用いた光学式水中測長装置にお
    いて、青−緑領域の波長をもつレーザ光を発振する半導
    体レーザ励起形固体レーザと、この半導体レーザ励起形
    固体レーザからのレーザ光の強度を変調する強度変調器
    と、この強度変調器の出力から所要波長領域のレーザ光
    を抽出してレーザターゲットへ照射するフィルタと、上
    記レーザターゲットからの反射光を受光して電気信号に
    変換する受光器とを、センサヘッド部に一括して搭載し
    たことを特徴とする光学式水中測長装置。
  2. 【請求項2】センサヘッド部の半導体レーザ励起形固体
    レーザの水冷が行なわれる如く、センサヘッド部の少な
    くとも上記半導体レーザ励起形固体レーザの配設位置近
    傍を測長対象物が存在する水中に浸積させたことを特徴
    とする請求項1に記載の光学式水中測長装置。
JP7106343A 1995-04-28 1995-04-28 光学式水中測長装置 Withdrawn JPH08304546A (ja)

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