JPH0862080A - 光ファイバ圧力センサの温度補正機構 - Google Patents
光ファイバ圧力センサの温度補正機構Info
- Publication number
- JPH0862080A JPH0862080A JP19502394A JP19502394A JPH0862080A JP H0862080 A JPH0862080 A JP H0862080A JP 19502394 A JP19502394 A JP 19502394A JP 19502394 A JP19502394 A JP 19502394A JP H0862080 A JPH0862080 A JP H0862080A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- pressure
- diaphragm
- temperature
- measured
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力センサの温度補正をすることが可能で、
該センサの使用可能な温度範囲を拡大することができる
光ファイバ圧力センサの温度補正機構を提供することに
ある。 【構成】 ダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサに
おいて、圧力測定用光ファイバと並列状に設けられた温
度補正用光ファイバと、該温度補正用光ファイバから照
射された光を反射して該温度補正用光ファイバに受光さ
せる反射面体とを有し、かつ、該反射面体が受圧ダイア
フラムに対応した位置にして、被測定気体の圧力の影響
を受けない個所に設けられ、しかも、前記温度補正用光
ファイバの出射端から該反射面体の反射面までの距離が
前記圧力測定用光ファイバの出射端から該ダイアフラム
の変形していないときの内側面までの距離に等しくなっ
ている。
該センサの使用可能な温度範囲を拡大することができる
光ファイバ圧力センサの温度補正機構を提供することに
ある。 【構成】 ダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサに
おいて、圧力測定用光ファイバと並列状に設けられた温
度補正用光ファイバと、該温度補正用光ファイバから照
射された光を反射して該温度補正用光ファイバに受光さ
せる反射面体とを有し、かつ、該反射面体が受圧ダイア
フラムに対応した位置にして、被測定気体の圧力の影響
を受けない個所に設けられ、しかも、前記温度補正用光
ファイバの出射端から該反射面体の反射面までの距離が
前記圧力測定用光ファイバの出射端から該ダイアフラム
の変形していないときの内側面までの距離に等しくなっ
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイアフラム反射型光
ファイバ圧力センサの温度補正機構に関するものであ
る。
ファイバ圧力センサの温度補正機構に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のダイアフラム反射型光ファイバ圧
力センサは、たとえば、図３に示すような構成からなっ
ている。図３において、１は光ファイバホルダ、２は圧
力測定用光ファイバ、３はアダプタ、４は被圧力測定気
体導入口、５はテフロンなどからなるスペーサ、６はＯ
リング、７はアルミ箔などからなる受圧ダイアフラムで
ある。そして、前記圧力測定用光ファイバ２は数本の投
光用光ファイバ素線と同数の受光用光ファイバ素線を束
ねて１本のものとしている。つまり、１本の前記光ファ
イバ２でもって投光用と受光用を兼ねるようになってい
る。また光ファイバホルダ１とアダプタ３は螺合されて
いて、受圧ダイアフラム７はその外周部がスペーサ５と
Ｏリング６で挟まれて支持されている。
力センサは、たとえば、図３に示すような構成からなっ
ている。図３において、１は光ファイバホルダ、２は圧
力測定用光ファイバ、３はアダプタ、４は被圧力測定気
体導入口、５はテフロンなどからなるスペーサ、６はＯ
リング、７はアルミ箔などからなる受圧ダイアフラムで
ある。そして、前記圧力測定用光ファイバ２は数本の投
光用光ファイバ素線と同数の受光用光ファイバ素線を束
ねて１本のものとしている。つまり、１本の前記光ファ
イバ２でもって投光用と受光用を兼ねるようになってい
る。また光ファイバホルダ１とアダプタ３は螺合されて
いて、受圧ダイアフラム７はその外周部がスペーサ５と
Ｏリング６で挟まれて支持されている。
【０００３】図３に示すように構成されたダイアフラム
反射型光ファイバ圧力センサにおいては、被圧力測定気
体を矢印８で示すように、被圧力測定気体導入口４から
導入すると、図４に部分的に拡大して示すように、受圧
ダイアフラム７の外側面７ａに作用し、その圧力の大き
さに応じて点線９で示すように変形する。つまり、圧力
測定用光ファイバ２の出射端２ａと該ダイアフラム７の
内側面７ｂの距離がＵからＶに変化する。すると、これ
により、実線で示す光路長が点線で示す光路長に変化す
る。
反射型光ファイバ圧力センサにおいては、被圧力測定気
体を矢印８で示すように、被圧力測定気体導入口４から
導入すると、図４に部分的に拡大して示すように、受圧
ダイアフラム７の外側面７ａに作用し、その圧力の大き
さに応じて点線９で示すように変形する。つまり、圧力
測定用光ファイバ２の出射端２ａと該ダイアフラム７の
内側面７ｂの距離がＵからＶに変化する。すると、これ
により、実線で示す光路長が点線で示す光路長に変化す
る。
【０００４】すなわち、ダイアフラム反射型光ファイバ
圧力センサは、前記圧力による該ダイアフラム７の変形
量を光路長の変化に変換し、出射端２ａから放射された
光が該ダイアフラム７の内側面７ｂで反射され、再び該
光ファイバ２に入射される戻り光の強度が光路長により
変化することを利用したセンサである。
圧力センサは、前記圧力による該ダイアフラム７の変形
量を光路長の変化に変換し、出射端２ａから放射された
光が該ダイアフラム７の内側面７ｂで反射され、再び該
光ファイバ２に入射される戻り光の強度が光路長により
変化することを利用したセンサである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示した従来のダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサ
においては、被圧力測定気体の温度が常温程度の場合は
有効であるが、高温の場合は被圧力測定気体導入口４に
導入された高温気体により、アダプタ３が熱膨張（図３
ではアダプタ３が点線で示すように左に伸びる）するの
で、図４に示した距離Ｕは温度が高いほど大きくなり、
光路長が変化し、測定誤差の要因となる。つまり、被圧
力測定気体の温度が高くなれば、測定誤差が大きくなる
ため、使用可能な温度範囲が狭くなるという問題点があ
った。
示した従来のダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサ
においては、被圧力測定気体の温度が常温程度の場合は
有効であるが、高温の場合は被圧力測定気体導入口４に
導入された高温気体により、アダプタ３が熱膨張（図３
ではアダプタ３が点線で示すように左に伸びる）するの
で、図４に示した距離Ｕは温度が高いほど大きくなり、
光路長が変化し、測定誤差の要因となる。つまり、被圧
力測定気体の温度が高くなれば、測定誤差が大きくなる
ため、使用可能な温度範囲が狭くなるという問題点があ
った。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。すなわち、本発明は、圧力センサ
の温度補正をすることが可能で、該センサの使用可能な
温度範囲を拡大することができる光ファイバ圧力センサ
の温度補正機構を提供することを目的とするものであ
る。
うとするものである。すなわち、本発明は、圧力センサ
の温度補正をすることが可能で、該センサの使用可能な
温度範囲を拡大することができる光ファイバ圧力センサ
の温度補正機構を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、被測定気体の圧力が外側面に作用するこ
とによって変形する受圧ダイアフラムと、該ダイアフラ
ムの内側面に光を照射してその反射光を受光する圧力測
定用光ファイバとを有するダイアフラム反射型光ファイ
バ圧力センサにおいて、前記圧力測定用光ファイバと並
列状に一体的に設けられた温度補正用光ファイバと、該
温度補正用光ファイバから照射された光を反射して該温
度補正用光ファイバに受光させる反射面体とを有し、か
つ、該反射面体が前記受圧ダイアフラムに対応した位置
にして、被測定気体の圧力の影響を受けない個所に設け
られ、しかも、前記温度補正用光ファイバの出射端から
該反射面体の反射面までの距離が前記圧力測定用光ファ
イバの出射端から該ダイアフラムの変形していないとき
の内側面までの距離に等しくなっているものとした。
め、本発明は、被測定気体の圧力が外側面に作用するこ
とによって変形する受圧ダイアフラムと、該ダイアフラ
ムの内側面に光を照射してその反射光を受光する圧力測
定用光ファイバとを有するダイアフラム反射型光ファイ
バ圧力センサにおいて、前記圧力測定用光ファイバと並
列状に一体的に設けられた温度補正用光ファイバと、該
温度補正用光ファイバから照射された光を反射して該温
度補正用光ファイバに受光させる反射面体とを有し、か
つ、該反射面体が前記受圧ダイアフラムに対応した位置
にして、被測定気体の圧力の影響を受けない個所に設け
られ、しかも、前記温度補正用光ファイバの出射端から
該反射面体の反射面までの距離が前記圧力測定用光ファ
イバの出射端から該ダイアフラムの変形していないとき
の内側面までの距離に等しくなっているものとした。
【０００８】
【作用】本発明によれば、被測定気体の圧力が外側面に
作用することによって変形する受圧ダイアフラムと、該
ダイアフラムの内側面に光を照射してその反射光を受光
する圧力測定用光ファイバとを有するダイアフラム反射
型光ファイバ圧力センサにおいて、前記圧力測定用光フ
ァイバと並列状に一体的に設けられた温度補正用光ファ
イバと、該温度補正用光ファイバから照射された光を反
射して該温度補正用光ファイバに受光させる反射面体と
を有し、かつ、該反射面体が前記受圧ダイアフラムに対
応した位置にして、被測定気体の圧力の影響を受けない
個所に設けられ、しかも、前記温度補正用光ファイバの
出射端から該反射面体の反射面までの距離が前記圧力測
定用光ファイバの出射端から該ダイアフラムの変形して
いないときの内側面までの距離に等しくなっているの
で、前記温度補正用光ファイバによって圧力測定用光フ
ァイバについての温度補正が容易に、かつ、精度よくで
きるうえ、前記温度補正用光ファイバは被測定気体の圧
力の影響を全く受けることがなく、かつ、前記両光ファ
イバは熱膨張については全く同一の条件の影響を受ける
ため、熱膨張による圧力測定用光ファイバの光路長変化
分は、単に温度補正用光ファイバ自体の光路長変化分に
対応した光強度信号の変化分を差し引くことにより、温
度の影響による誤差を除去できる。
作用することによって変形する受圧ダイアフラムと、該
ダイアフラムの内側面に光を照射してその反射光を受光
する圧力測定用光ファイバとを有するダイアフラム反射
型光ファイバ圧力センサにおいて、前記圧力測定用光フ
ァイバと並列状に一体的に設けられた温度補正用光ファ
イバと、該温度補正用光ファイバから照射された光を反
射して該温度補正用光ファイバに受光させる反射面体と
を有し、かつ、該反射面体が前記受圧ダイアフラムに対
応した位置にして、被測定気体の圧力の影響を受けない
個所に設けられ、しかも、前記温度補正用光ファイバの
出射端から該反射面体の反射面までの距離が前記圧力測
定用光ファイバの出射端から該ダイアフラムの変形して
いないときの内側面までの距離に等しくなっているの
で、前記温度補正用光ファイバによって圧力測定用光フ
ァイバについての温度補正が容易に、かつ、精度よくで
きるうえ、前記温度補正用光ファイバは被測定気体の圧
力の影響を全く受けることがなく、かつ、前記両光ファ
イバは熱膨張については全く同一の条件の影響を受ける
ため、熱膨張による圧力測定用光ファイバの光路長変化
分は、単に温度補正用光ファイバ自体の光路長変化分に
対応した光強度信号の変化分を差し引くことにより、温
度の影響による誤差を除去できる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示している。図１
において、符号１から８までは図３の場合と同様であ
る。そして、１１は光ファイバホルダ、１２は温度補正
用光ファイバ、１３は気体の圧力では変形しにくい剛体
に等しい硬鋼などからなっている反射面体、１４はテフ
ロンなどからなるスペーサ、１５は前記アダプタ３に光
ファイバホルダ１と１１を押付けている締付け板、１６
は該締付け板１５をアダプタ３に締付けているねじであ
る。
において、符号１から８までは図３の場合と同様であ
る。そして、１１は光ファイバホルダ、１２は温度補正
用光ファイバ、１３は気体の圧力では変形しにくい剛体
に等しい硬鋼などからなっている反射面体、１４はテフ
ロンなどからなるスペーサ、１５は前記アダプタ３に光
ファイバホルダ１と１１を押付けている締付け板、１６
は該締付け板１５をアダプタ３に締付けているねじであ
る。
【００１０】図２は図１の一部を拡大して示したもの
で、符号２ａ，７ａ，７ｂは図４の場合と同様である。
そして、１２ａは前記温度補正用光ファイバ１２の出射
端、１３ａは前記反射面体１３の反射面である。すなわ
ち、圧力測定用光ファイバ２と並列状に一体的に設けら
れた温度補正用光ファイバ１２と、該温度補正用光ファ
イバ１２から照射された光を反射して該温度補正用光フ
ァイバ１２に受光させる反射面体１３とを有し、かつ、
該反射面体１３が前記受圧ダイアフラム７に対応した位
置にして、被測定気体の圧力の影響を受けない個所に設
けられ、しかも、前記温度補正用光ファイバ１２の出射
端１２ａから該反射面体１３の反射面１３ａまでの距離
Ｕが前記圧力測定用ファイバ２の出射端２ａから該ダイ
アフラム７の変形していないときの内側面７ｂまでの距
離Ｕに等しくなっている。また温度補正用光ファイバ１
２は前記圧力測定用光ファイバ２と同様に、数本の投光
用光ファイバ素線と同数の受光ファイバ素線を束ねて１
本のものとしている。
で、符号２ａ，７ａ，７ｂは図４の場合と同様である。
そして、１２ａは前記温度補正用光ファイバ１２の出射
端、１３ａは前記反射面体１３の反射面である。すなわ
ち、圧力測定用光ファイバ２と並列状に一体的に設けら
れた温度補正用光ファイバ１２と、該温度補正用光ファ
イバ１２から照射された光を反射して該温度補正用光フ
ァイバ１２に受光させる反射面体１３とを有し、かつ、
該反射面体１３が前記受圧ダイアフラム７に対応した位
置にして、被測定気体の圧力の影響を受けない個所に設
けられ、しかも、前記温度補正用光ファイバ１２の出射
端１２ａから該反射面体１３の反射面１３ａまでの距離
Ｕが前記圧力測定用ファイバ２の出射端２ａから該ダイ
アフラム７の変形していないときの内側面７ｂまでの距
離Ｕに等しくなっている。また温度補正用光ファイバ１
２は前記圧力測定用光ファイバ２と同様に、数本の投光
用光ファイバ素線と同数の受光ファイバ素線を束ねて１
本のものとしている。
【００１１】図１に示すように構成された光ファイバ圧
力センサおよびその温度補正機構においては、圧力測定
センサとしては図３の場合と同様であるため、従来のよ
うにして圧力を測定することができる。そして、圧力測
定光ファイバ２に対して並列状に温度補正用光ファイバ
１２が付加されているので、温度補正用光ファイバ１２
によって圧力測定用光ファイバ２についての温度補正が
容易に、かつ、精度よくできるうえ、前記温度補正用光
ファイバ１２は被測定気体の圧力の影響を全く受けるこ
とがなく、かつ、前記両光ファイバ２，１２は熱膨張に
ついては全く同一の条件の影響を受けるため、熱膨張に
よる圧力測定用光ファイバ２の光路長変化分は、単に温
度補正用光ファイバ１２自体の光路長変化分に対応した
光強度信号の変化分を差し引くことにより、温度の影響
による誤差を除去できる。
力センサおよびその温度補正機構においては、圧力測定
センサとしては図３の場合と同様であるため、従来のよ
うにして圧力を測定することができる。そして、圧力測
定光ファイバ２に対して並列状に温度補正用光ファイバ
１２が付加されているので、温度補正用光ファイバ１２
によって圧力測定用光ファイバ２についての温度補正が
容易に、かつ、精度よくできるうえ、前記温度補正用光
ファイバ１２は被測定気体の圧力の影響を全く受けるこ
とがなく、かつ、前記両光ファイバ２，１２は熱膨張に
ついては全く同一の条件の影響を受けるため、熱膨張に
よる圧力測定用光ファイバ２の光路長変化分は、単に温
度補正用光ファイバ１２自体の光路長変化分に対応した
光強度信号の変化分を差し引くことにより、温度の影響
による誤差を除去できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被測定気体の圧力が外側面に作用することによって変形
する受圧ダイアフラムと、該ダイアフラムの内側面に光
を照射してその反射光を受光する圧力測定用光ファイバ
とを有するダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサに
おいて、前記圧力測定用光ファイバと並列状に一体的に
設けられた温度補正用光ファイバと、該温度補正用光フ
ァイバから照射された光を反射して該温度補正用光ファ
イバに受光させる反射面体とを有し、かつ、該反射面体
が前記受圧ダイアフラムに対応した位置にして、被測定
気体の圧力の影響を受けない個所に設けられ、しかも、
前記温度補正用光ファイバの出射端から該反射面体の反
射面までの距離が前記圧力測定用光ファイバの出射端か
ら該ダイアフラムの変形していないときの内側面までの
距離に等しくなっているので、前記温度補正用光ファイ
バによって圧力測定用光ファイバについての温度補正が
容易に、かつ、精度よくできるうえ、前記温度補正用光
ファイバは被測定気体の圧力の影響を全く受けることが
なく、かつ、前記両光ファイバは熱膨張については全く
同一の条件の影響を受けるため、熱膨張による圧力測定
用光ファイバの光路長変化分は、単に温度補正用光ファ
イバ自体の光路長変化分に対応した光強度信号の変化分
を差し引くことにより、温度の影響による誤差を除去で
きる。
被測定気体の圧力が外側面に作用することによって変形
する受圧ダイアフラムと、該ダイアフラムの内側面に光
を照射してその反射光を受光する圧力測定用光ファイバ
とを有するダイアフラム反射型光ファイバ圧力センサに
おいて、前記圧力測定用光ファイバと並列状に一体的に
設けられた温度補正用光ファイバと、該温度補正用光フ
ァイバから照射された光を反射して該温度補正用光ファ
イバに受光させる反射面体とを有し、かつ、該反射面体
が前記受圧ダイアフラムに対応した位置にして、被測定
気体の圧力の影響を受けない個所に設けられ、しかも、
前記温度補正用光ファイバの出射端から該反射面体の反
射面までの距離が前記圧力測定用光ファイバの出射端か
ら該ダイアフラムの変形していないときの内側面までの
距離に等しくなっているので、前記温度補正用光ファイ
バによって圧力測定用光ファイバについての温度補正が
容易に、かつ、精度よくできるうえ、前記温度補正用光
ファイバは被測定気体の圧力の影響を全く受けることが
なく、かつ、前記両光ファイバは熱膨張については全く
同一の条件の影響を受けるため、熱膨張による圧力測定
用光ファイバの光路長変化分は、単に温度補正用光ファ
イバ自体の光路長変化分に対応した光強度信号の変化分
を差し引くことにより、温度の影響による誤差を除去で
きる。
【００１３】したがって、本発明によれば、光ファイバ
圧力センサの使用可能な温度範囲が拡大する。
圧力センサの使用可能な温度範囲が拡大する。
【図１】本発明の一実施例を示した正面断面図である。
【図２】図１の一部を示した拡大断面図である。
【図３】従来の技術の一例を示した正面断面図である。
【図４】図３の一部を示した拡大断面図である。
２ 圧力測定用光ファイバ ２ａ 出射端 ７ 受圧ダイアフラム ７ａ 外側面 ７ｂ 内側面 １２ 温度補正用光ファイバ １２ａ 出射端 １３ 反射面体 １３ａ 反射面
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定気体の圧力が外側面に作用するこ
とによって変形する受圧ダイアフラムと、該ダイアフラ
ムの内側面に光を照射してその反射光を受光する圧力測
定用光ファイバとを有するダイアフラム反射型光ファイ
バ圧力センサにおいて、前記圧力測定用光ファイバと並
列状に一体的に設けられた温度補正用光ファイバと、該
温度補正用光ファイバから照射された光を反射して該温
度補正用光ファイバに受光させる反射面体とを有し、か
つ、該反射面体が前記受圧ダイアフラムに対応した位置
にして、被測定気体の圧力の影響を受けない個所に設け
られ、しかも、前記温度補正用光ファイバの出射端から
該反射面体の反射面までの距離が前記圧力測定用光ファ
イバの出射端から該ダイアフラムの変形していないとき
の内側面までの距離に等しくなっていることを特徴とす
る、光ファイバ圧力センサの温度補正機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502394A JPH0862080A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 光ファイバ圧力センサの温度補正機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19502394A JPH0862080A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 光ファイバ圧力センサの温度補正機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862080A true JPH0862080A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16334257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19502394A Pending JPH0862080A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 光ファイバ圧力センサの温度補正機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862080A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009025188A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Fujikura Ltd | 物理量の温度補償方法及び温度補償型光ファイバセンサ |
| US7836773B2 (en) | 2006-10-18 | 2010-11-23 | Fujikura Ltd. | Optical fiber thermometer and temperature-compensated optical fiber sensor |
| CN107202545A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-26 | 西安交通大学 | 一种温度自补偿式光纤光栅应变传感器 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP19502394A patent/JPH0862080A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7836773B2 (en) | 2006-10-18 | 2010-11-23 | Fujikura Ltd. | Optical fiber thermometer and temperature-compensated optical fiber sensor |
| JP2009025188A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Fujikura Ltd | 物理量の温度補償方法及び温度補償型光ファイバセンサ |
| CN107202545A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-26 | 西安交通大学 | 一种温度自补偿式光纤光栅应变传感器 |
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