JPH0914927A - 光ファイバー歪みセンサーおよびその製造方法並びに光ファイバー歪みセンサーを用いた構造物の歪み測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造物の歪みが精度よく求められる光ファイ
バ−歪みセンサ−及びその製造方法並びにそれを用いた
構造物の歪み測定方法を提供する。 【構成】 金属管1 とその内周面に接してスパイラル状
に形成された光ファイバ−2 とからなる。センサーの所
望の歪み測定範囲及びセンサー感度が得られるように、
金属管の長さ・内径、光ファイバ−の長さ・直径・曲率
半径・光伝送損失量及び金属管の歪み間の関係式に基づ
き、金属管の長さ・内径、光ファイバ−の長さ・直径を
決める製造法。上記と同様にして、金属管の長さ・内
径、光ファイバ−の初期曲率半径を決める製造法。所定
長の光ファイバ−を所定長の金属管の一端から内周面に
密着させてスパイラル状に形成しつつ挿入し、管他端で
その先端を受け止め、後端を管の一端で止めることによ
り、光ファイバ−の初期曲率半径を目標値に調節する。
センサ−を測定対象物に溶接で取り付け測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ−を利用
して構造物の変形量を測定するための光ファイバ−歪み
センサ−に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ−歪みセンサ−に関する従来
技術として、例えば特開昭６０−２１９５０３号公報に
は、パイプ状、棒状またはひも状の物体の外周面または
外周に形成された溝内に、光ファイバ−をスパイラル状
に巻き回したものが開示されている（以下、先行技術と
いう）。

【０００３】図７は、先行技術に記載された光ファイバ
−歪みセンサ−を示す概略斜視図である。この光ファイ
バ−歪みセンサ−９は、パイプ８の外周面に光ファイバ
−２が所定ピッチＰでスパイラル状に巻き回わされ、光
ファイバ−２の両端にコネクタ−５を備えたものであ
る。また、図８は、図７に示した光ファイバ−歪みセン
サ−９をシステム化した例を説明する図である。光ファ
イバ−歪みセンサ−が取り付けられた構造物等が変形す
ると、これに伴い光ファイバ−２が変形し、この変形前
後における光伝送損失量の変化を検知し、この光伝送損
失量の変化量を用いて構造物等の変形量を求めようとす
るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記先行技術に記載さ
れた光ファイバ−歪みセンサ−は、パイプ状、棒状また
はひも状の物体の外周面に、光ファイバ−をスパイラル
状に巻き回すものであり、当該測定前における光ファイ
バ−の曲率（以下、「初期曲率」という）はパイプ等の
外径と光ファイバ−のピッチに応じて決まる。しかしな
がら、このような製作方法および構造の光ファイバ−歪
みセンサ−においては、パイプ８の外周面に巻いただけ
では、等ピッチに設定したくても位置が決まらず、バラ
ツキをもった初期曲率となることが推測される。従っ
て、スパイラルのピッチを精度よく形成することが困難
である。

【０００５】これに対して、パイプ等の外周面に溝を形
成し、この溝内に光ファイバ−をスパイラル状に巻き回
して製作する場合には、初期曲率を精度よく設定するこ
とはできるであろうが、変形後の光ファイバ−の曲率
は、溝の拘束を受け、光伝送損失量から構造物の変形量
や歪みを求めることが困難であった。更に、変形時に溝
の中を光ファイバ−が摺動するわけではないので、光フ
ァイバ−自体に応力が発生し、光ファイバ−が破断した
り、屈曲したりする可能性もあった。

【０００６】また、光伝送損失量から歪みを正確に求め
るためには、光ファイバ−歪みセンサ−の構造物への取
り付け方法が重要であるが、これについて先行技術には
特に開示はされていない。

【０００７】従って、この発明の目的は、上記のような
問題を解決することによって、光伝送損失量から構造物
の変形量および歪みを精度よく求めることができ、しか
も、所望の歪み測定範囲およびセンサ−感度を有し、更
に、構造物への取り付けを容易に行なうことができる光
ファイバ−歪みセンサ−およびその製造方法並びに光フ
ァイバ−歪みセンサ−を用いた構造物の歪み測定方法を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の光ファイバ−
歪みセンサ−（以下、「第１発明」という）は、金属管
と前記金属管の内周面に密着してスパイラル状に形成さ
れた光ファイバ−とからなることに特徴を有するもので
ある。なお、この明細書において、光ファイバ−とは、
特に断らない限り、光ファイバ−素線の表面を１種また
は２種以上の被覆材によって被覆されたものをいうもの
とする。

【０００９】この発明の光ファイバー歪みセンサーの製
造方法（以下、「第２発明」という）は、第１発明の光
ファイバ−歪みセンサーの製造方法であって、前記光フ
ァイバ−歪みセンサーの所望の歪み測定範囲
（ε_range ）およびセンサー感度（ｓ）が得られるよう
に、前記金属管の長さ（Ｌ）、前記金属管の内径
（Ｄ）、前記光ファイバ−の長さ（Ｌ_f ）、前記光ファ
イバ−の直径（ｄ）、前記金属管の歪み（ε）、前記光
ファイバ−の曲率半径（Ｒ）および前記光ファイバ−の
光伝送損失量（α）との間で成り立つ関係式に基づき、
前記金属管の長さ（Ｌ）、前記金属管の内径（Ｄ）、前
記光ファイバ−の長さ（Ｌ_f ）および前記光ファイバ−
の直径（ｄ）を決定することに特徴を有するものであ
る。

【００１０】この発明の別の光ファイバー歪みセンサー
の製造方法（以下、「第３発明」という）は、第１発明
の光ファイバ−歪みセンサーの製造方法であって、前記
光ファイバ−歪みセンサーの所望の歪み測定範囲（ε
_range ）およびセンサー感度（ｓ）が得られるように、
前記金属管の長さ（Ｌ）、前記金属管の内径（Ｄ）、前
記光ファイバ−の長さ（Ｌ_f ）、前記光ファイバ−の直
径（ｄ）、前記金属管の歪み（ε）、前記光ファイバ−
の曲率半径（Ｒ）および前記光ファイバ−の光伝送損失
量（α）との間で成り立つ関係式に基づき、前記金属管
の長さ（Ｌ）、前記金属管の内径（Ｄ）および前記光フ
ァイバ−の初期曲率半径（Ｒ₀ ）を決定することに特徴
を有するものである。

【００１１】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−の製
造方法（以下、「第４発明」という）は、所定長さの光
ファイバ−を、所定長さの金属管の一端から他端に向け
て前記金属管の内周面に密着させてスパイラル状に形成
させつつ挿入し、前記金属管の前記他端において前記光
ファイバ−の挿入の先端を受け止め、前記光ファイバ−
の挿入の後端を前記金属管の前記一端で押し止め、この
ようにしてスパイラル状に形成される前記光ファイバ−
の初期曲率半径を目標の設計値に調節することによっ
て、前記金属管内部にスパイラル状に形成された前記光
ファイバ−を内接させることに特徴を有するものであ
る。

【００１２】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−を用
いた構造物の歪み測定方法（以下、「第５発明」とい
う）は、上述した第１発明の光ファイバ−歪みセンサ−
を測定対象物の表面に対して溶接によって取り付け、こ
のようにして取り付けられた前記光ファイバ−歪みセン
サ−を用いることに特徴を有するものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明の特徴は、金属管の内周面
に密着して光ファイバ−がスパイラル状に形成され、こ
の光ファイバ−は所定の内径の金属管の内部に挿入され
ている。このように、センサ−部分の金属管の内部に光
ファイバ−をスパイラル状に形成するためには、この金
属管の長さよりも、長い光ファイバ−をこの金属管の内
部に挿入すればよい。このように挿入された光ファイバ
−は、金属管の内壁に沿ってスパイラル状をなし、自ず
からそのピッチおよび曲率を一定とする安定状態をと
る。従って、光ファイバ−を所定の形態に形成すること
ができる。

【００１４】請求項１記載の光ファイバ−歪みセンサ−
の金属管は、測定対象物の変形に伴い変形し、この金属
管の変形に追従して光ファイバ−の曲率半径が変化す
る。従って、この光ファイバ−歪みセンサ−の金属管
を、測定対象物に適正な方法で固定すれば、測定対象物
の変形に伴う歪みは正確に金属管に歪みを生じさせ、こ
れに伴い光ファイバ−の曲率半径が正確に変化する。従
って、光ファイバ−の光伝送損失量の変化も正確とな
る。光伝送損失量の変化を測定することによって、金属
管の歪みが測定され、従って、測定対象物の歪みおよび
変形量が測定される。

【００１５】請求項５記載の発明の特徴は、この発明の
光ファイバ−歪みセンサ−を測定対象物の表面に対して
溶接によって取り付け固定するので、上述したように、
測定対象物の歪みが正確に光ファイバ−の曲率半径を変
化させる。

【００１６】請求項４記載の発明の特徴は、所定長さの
光ファイバ−を、所定長さの金属管の一端から他端に向
けて金属管の内周面に密着させてスパイラル状に形成さ
せつつ挿入し、金属管の他端において光ファイバ−の挿
入の先端を受け止め、光ファイバ−の挿入の後端を金属
管の一端で押し止める。このようにしてスパイラル状に
形成される光ファイバ−の初期曲率半径を目標の設計値
に調節する。従って、この製造方法は、金属管の内部に
光ファイバ−が挿入されたとき、光ファイバ−が金属管
内で安定状態を保持することを利用して行なうものであ
る。従って、光ファイバ−の曲率半径およびピッチが一
定となる。

【００１７】センサ−性能 光ファイバ−歪みセンサ−が具備する性能を、下記２つ
によって表わすことができる。即ち、測定することがで
きる歪みの範囲（以下、「歪み測定可範囲
（ε_range ）」という）およびセンサ−の感度（以下、
「センサー感度（ｓ）という）である。

【００１８】請求項２記載の製造方法は、上述したよう
に、所定の内径および長さの金属管内に所定長さの光フ
ァイバ−がスパイラル状に内接した状態のものを製造す
る方法であるから、金属管の長さ（Ｌ）、光ファイバ−
の長さ（Ｌ_f ）、金属管の内径（Ｄ）および光ファイバ
−の直径（ｄ）を決定すれば、上記ＬとＬ_f とｄとＤ
と、更に金属管の歪み（ε）と、光ファイバ−の曲率半
径（Ｒ）との間の関係式において、歪みε＝０とおくこ
とによって光ファイバ−の初期曲率半径（Ｒ₀ ）を算定
することができる。

【００１９】例えば、前述の関係式として、下記（１）
式： 但し、 Ｒ：曲率半径 Ｌ：金属管の長さ Ｌ_f ：光ファイバ−の長さ Ｄ：金属管の内径 ｄ：光ファイバ−の外径 ε：金属管の歪み（引張の場合は正、圧縮の場合は負） があり、ε＝０とおいて得られる下記（１’）式： 但し、 Ｒ₀ ：初期曲率半径 に、Ｌ、Ｌ_f 、ｄおよびＤを代入することによって、光
ファイバ−の初期曲率半径Ｒ₀ が求められる。

【００２０】また、光ファイバ−歪みセンサ−のＬ、Ｌ
_f 、ｄおよびＤが決まると、光ファイバ−の巻き回数
（Ｎ）およびピッチ（ｐ）が、下記（２）および（３）
式： Ｎ ＝｛（Ｌ_f ² −Ｌ ²）^1/2 ｝／π（Ｄ−ｄ） _------------（２） ｐ ＝Ｌ／Ｎ _{--------------------------------------------}（３） に基づき算出される。このようにして、光ファイバ−歪
みセンサ−の「寸法・形状諸元」：Ｌ、Ｌ_f、ｄ、Ｄ、
Ｒ₀ 、Ｎおよびｐが決まる。

【００２１】次に、光ファイバ−の光伝送損失量（α）
と光ファイバ−の曲率半径（Ｒ）との間の関係は、原理
的にもまた実験的にも知られている。例えば、下記
（４）式： α ≒８０Ｒ^-1.9 --------------------------------------- （４） 但し、 Ｒ：曲率半径（ｍｍ） α：光伝送損失量（ｄＢ） がある。

【００２２】センサ−感度（ｓ） 今、光ファイバ−センサーのセンサ−感度（ｓ）を、下
記（５）式： ｓ ≡｜Δ（Δα）／Δε｜ε₌₀ --------------------------（５） で表わすとすれば、（４）、（１）および（１’）式か
ら、 が誘導される。従って、（６）式の初期曲率半径Ｒ
₀ に、（１’）式に基づいて算出される初期曲率半径Ｒ
₀ を代入することで、Ｌ、Ｌ_f 、Ｄおよびｄよりセンサ
−感度（ｓ）が求まる。

【００２３】歪み測定範囲（ε_range ） 歪み測定可能最大値（ε_max ）は、引張変形の場合は、
光ファイバ−の長さと同じ長さまで金属管が伸ばされた
時であり、下記（８）式： ε_{max ,t}＝（Ｌ_f −Ｌ）／Ｌ ----------------------------- （８） で表わされる。また、圧縮変形の場合は、スパイラル状
の光ファイバ−が互いに接触する状態まで金属管が圧縮
された時であり、下記（８’）式： で表わされる。従って、金属管の長さ（Ｌ）、光ファイ
バ−の長さ（Ｌ_f ）、金属管の内径（Ｄ）および光ファ
イバ−の直径（ｄ）より、（８）および（８’）式に基
づいて歪み測定範囲（ε_range ）が下記（９）式： のように決まる。

【００２４】請求項３記載の製造方法も、請求項２記載
の製造方法と同様、所定の内径および長さの金属管内に
所定長さの光ファイバ−がスパイラル状に内接した状態
のものを製造する方法であるから、金属管の長さ
（Ｌ）、光ファイバ−の長さ（Ｌ_f ）、および光ファイ
バ−の初期曲率半径（Ｒ₀ ）を定めると、上記ＬとＬ_f
とＲ₀ と金属管の内径（Ｄ）と光ファイバ−の直径
（ｄ）との間の関係式から、Ｄおよびｄの値が算定され
る。

【００２５】例えば、前記（１’）式： 但し、Ｒ₀ ：初期曲率半径 において、Ｌ、Ｌ_f およびＲ₀ を代入することによっ
て、金属管の内径（Ｄ）と光ファイバ−の直径（ｄ）と
の差（Ｄ−ｄ）を算定することができる。従って、Ｄお
よびｄは一定の制約条件の下で決まる。

【００２６】次いで、上記Ｌ、Ｌ_f 、Ｄ、およびｄを前
記（２）および（３）式に代入することによって、セン
サ−部分の光ファイバ−の巻き回数（Ｎ）およびピッチ
（ｐ）が決まる。このようにして光ファイバ−歪みセン
サ−の寸法・形状諸元が決まると、上述したように
（６）および（９）式からセンサ−の性能が決定され
る。

【００２７】一般に、光ファイバ−歪みセンサ−を製造
する場合、その寸法・形状諸元の設定値に基づき光ファ
イバ−歪みセンサ−を製造する。しかしながら、実際に
は、センサ−性能が所望の値になるように寸法・形状諸
元を定め、次いで光ファイバ−歪みセンサ−の製造にと
りかかる。請求項２および請求項３記載の発明において
も、上述したセンサ−性能が決まる工程を逆にたどるこ
とによって、はじめに所望のセンサ−性能を決め、これ
に基づいて寸法・形状諸元を決定し製造段階に入る。

【００２８】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−およ
びその製造方法は上述したとおりであるから、測定対象
物と測定目的等に適した光ファイバ−歪みセンサ−を製
造することができ、しかも、この発明の光ファイバ−歪
みセンサ−を用いた構造物の歪み測定方法により、測定
対象物の歪みおよび変形量を精度よく、正確に測定する
ことができる。なお、（６）式から明らかなように、セ
ンサ−感度を高く設定する場合は、初期曲率半径を小さ
くし、逆にセンサ−感度を低くする場合には、初期曲率
半径を大きくすればよい。

【００２９】

【実施例】次に、この発明の光ファイバ−歪みセンサ−
を実施例により、図面を参照して更に説明する。

【００３０】図１は、この発明の光ファイバ−歪みセン
サ−の一実施態様を示す概略縦断面図、図２は、図１の
ＡＡ線断面図である。

【００３１】図１および図２において、１’は、光ファ
イバ−歪みセンサ−であって、金属管１の内部にスパイ
ラル状の光ファイバ−２が内接して挿入されている。金
属管１は、例えばステンレス製であり、管内径は１〜２
ｍｍ、管厚は０．１〜０．２ｍｍである。光ファイバ−
２は、単一モ−ドであっても、多モ−ドであってもよ
く、光ファイバ−２は、光ファイバ−素線の全表面を所
謂一次被覆材（図示せず）で被覆されている。但し、被
覆材の材質を限定するものではない。所望のセンサ−性
能を決めた後、光ファイバ−歪みセンサ−１’の寸法・
形状諸元を上述した方法で決める。なお、同図に示した
光ファイバ−歪みセンサ−１’の光ファイバ−２に関し
ては、初期曲率半径を所定の値に設定することに最大の
特徴がある。

【００３２】図３は、この発明の光ファイバ−歪みセン
サ−１’が長さ方向に引張力Ｔをうけて引張変形した場
合の、初期状態に対する変形状態を示す概略縦断面図で
あり、図４は、この発明の光ファイバ−歪みセンサ−
１’が長さ方向に圧縮力Ｃを受けて圧縮変形した場合
の、初期状態に対する変形状態を示す概略縦断面図であ
る。

【００３３】光ファイバ−２の曲率半径は、引張変形に
よって初期曲率半径Ｒ₀ から引張変形後の曲率半径Ｒ_t
に変化し、また、圧縮変形によって初期曲率半径Ｒ₀ か
ら圧縮変形後の曲率半径Ｒ_c に変化する。この場合、初
期の曲率半径Ｒ₀ は、例えば、下記（１’）式： で表され、また、Ｒ_t またはＲ_c と金属管１の歪みε
（引張の場合は正、圧縮の場合は負）との関係は、例え
ば、下記（１tc）式： 但し、Ｄ：金属管１の内径 ｄ：光ファイバ−２の外径 Ｌ：金属管１の長さ Ｌ_f ：光ファイバ−２の長さ で表わされる。

【００３４】一方、光ファイバ−の曲率半径と光伝送損
失量との間には、例えば、下記（４）式： α ≒８０Ｒ^-1.9 --------------------------------------- （４） 但し、 Ｒ：曲率半径（ｍｍ） α：光伝送損失量（ｄＢ） の関係がある。光ファイバ−歪みセンサ−を測定対象物
に溶接して取り付け、測定対象物が変形した場合の光伝
送損失量の変化を測定し、（１tc）および（４）式に基
づき、金属管１の歪みを算出することによって、測定対
象物の歪みおよび変形量を算定する。

【００３５】図５は、この発明の光ファイバ−歪みセン
サ−の一実施例の使用方法を説明する図である。同図に
おいて、光ファイバ−歪みセンサ−１’はステンレス製
固定フランジ３にスポット溶接され、そして、上記固定
フランジ３は測定対象構造物であるパイプライン４にス
ポット溶接されている。光ファイバ−歪みセンサ−１’
の一端から導出された光ファイバ−２’の端部には、コ
ネクタ−５を介して光源６に接続され、そして、光ファ
イバ−歪みセンサ−１’の他端から導出された光ファイ
バ−２’の端部には、別のコネクタ−５を介してパワ−
メ−タ−７に接続されている。

【００３６】このように構成された装置において、パイ
プライン４に発生した歪みに応じて金属管１に歪みが発
生し、これにより生じる光ファイバ−２の曲率半径の変
化により、光源６から発せられた光の光伝送損失量がパ
ワ−メ−タ−７によって測定される。そこで、光ファイ
バ−の曲率半径と光伝送損失量との間の関係式：（４）
式より光ファイバ−の曲率半径を算定し、次いで、上記
（１tc）式に基づき、金属管１の歪みを算定し、パイプ
ラインの歪みを求める。

【００３７】光伝送損失量の測定方法としては、パワ−
メ−タ−７による透過光を用いる方法の他、ＯＴＤＲ装
置（光パルス試験器）による後方散乱光を用いる方法で
もよい。また、センサ−部分以外の光ファイバ−２に
は、金属管に内接して挿入された光ファイバ−をそのま
ま用いてもよいし、また、他の材料で被覆された光ファ
イバ−を用いてもよい。

【００３８】図６は、図５に示したこの発明による光フ
ァイバ−歪みセンサ−の使用方法によって、パイプライ
ンの歪みを測定した結果の一例を示すグラフである。パ
イプラインの変形は圧縮変形である。ここで使用した光
ファイバ−歪みセンサ−１’は、金属管１の内径
（Ｄ）：０．７ｍｍ、光ファイバ−２の外径（ｄ）：
０．２５ｍｍ、金属管１の長さ（Ｌ）：２００ｍｍ、光
ファイバ−２の長さ（Ｌ_f ）：２００．６ｍｍのもので
ある。

【００３９】図６において、縦軸は光伝送損失量を、横
軸はパイプラインの歪みを示す。同図より、この実施例
における歪みの測定量は０〜０．８％であったことを示
している。また、センサ−感度（ｓ）は、０．５２ｄｂ
／％である。

【００４０】このように、歪みの測定範囲およびセンサ
−感度を自由に設定することができる光ファイバ−歪み
センサ−によって、光伝送損失量から構造物の歪みおよ
び変形量を求めることができ、また、測定対象物が鋼構
造物の場合には、この光ファイバ−歪みセンサ−を溶接
により容易に且つ確実に取り付けることができる。この
発明の光ファイバ−歪みセンサ−を用いる測定系は、図
５に示した構成に限られるものではない。また、この発
明の金属管被覆光ファイバ−の測定対象物への取付方法
については、溶接による方法に限られず、金属管および
測定対象物の材質に応じて接着等を適宜採用することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、構
造物の測定対象物の歪み量および変形量を測定する場
合、特に、： （１）光ファイバ−歪みセンサ−の製造時に、金属管の
長さと内径および金属管内部の光ファイバ−の外径と長
さを自在に調整することで、歪み量測定範囲およびセン
サ−感度を自由に設定することができる。 （２）金属管内の光ファイバ−は、金属管の変形に対応
して、自在に曲率半径が変化するので、金属管が固定さ
れた構造物の変形は、光ファイバ−の曲率変化による光
伝送量の変化となって示され、定量的な評価を精度よく
行なうことができる。 （３）構造物への光ファイバ−歪みセンサ−の取付けに
ついては、構造物が鋼製であれば、溶接を用いることが
できるため、確実、且つ、容易に行なうことができる。 という効果が得られる光ファイバ−歪みセンサ−を提供
することができ、工業上極めて有用な効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−の一実施
態様を示す概略縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−が長さ方
向に引張変形した場合の、センサ−の初期状態に対する
変形後状態を示す概略縦断面図である。

【図４】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−が長さ方
向に圧縮変形した場合の、センサ−の初期状態に対する
変形後状態を示す概略縦断面図である。

【図５】この発明の光ファイバ−歪みセンサ−の一実施
例の使用方法を説明する図である。

【図６】図５に示した方法によって、パイプラインの歪
み量を測定した結果の一例を示すグラフである。

【図７】従来の光ファイバ−歪みセンサ−の一例を示す
概略斜視図である。

【図８】図７に示した光ファイバ−歪みセンサ−をシス
テム化した一例の説明図である。

【符号の説明】

Ｌ センサ−長 Ｔ 引張力 Ｃ 圧縮力 Ｐ 初期のスパイラルピッチ Ｐ_t 引張変形後のスパイラルピッチ Ｐ_c 圧縮変形後のスパイラルピッチ １ 金属管 １’ 光ファイバ−歪みセンサ− ２ 光ファイバ− ２’ 光ファイバ−（光ファイバ−歪みセンサ−から導
出された） ３ 固定フランジ ４ パイプライン ５ コネクタ− ６ 光源 ７ パワ−メ−タ− ８ パイプ ９ 従来の光ファイバ−歪みセンサ− １０ 集光レンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属管と前記金属管の内周面に密着して
   スパイラル状に形成された光ファイバ−とからなること
   を特徴とする光ファイバ−歪みセンサ−。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ファイバ−歪みセンサ
   −の製造方法であって、 前記光ファイバ−歪みセンサーの所望の歪み測定範囲お
   よびセンサー感度が得られるように、 前記金属管の長さ、前記金属管の内径、前記光ファイバ
   −の長さ、前記光ファイバ−の直径、前記金属管の歪
   み、前記光ファイバ−の曲率半径および前記光ファイバ
   −の光伝送損失量との間で成り立つ関係式に基づき、 前記金属管の長さ、前記金属管の内径、前記光ファイバ
   −の長さおよび前記光ファイバ−の直径を決定すること
   を特徴とする、光ファイバ−歪みセンサーの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光ファイバ−歪みセンサ
   −の製造方法であって、 前記光ファイバ−歪みセンサーの所望の歪み測定範囲お
   よびセンサー感度が得られるように、 前記金属管の長さ、前記金属管の内径、前記光ファイバ
   −の長さ、前記光ファイバ−の直径、前記金属管の歪
   み、前記光ファイバ−の曲率半径および前記光ファイバ
   −の光伝送損失量との間で成り立つ関係式に基づき、 前記金属管の長さ、前記金属管の内径および前記光ファ
   イバ−の初期曲率半径を決定することを特徴とする、光
   ファイバ−歪みセンサーの製造方法。
4. 【請求項４】 所定長さの光ファイバ−を、所定長さの
   金属管の一端から他端に向けて前記金属管の内周面に密
   着させてスパイラル状に形成させつつ挿入し、前記金属
   管の前記他端において前記光ファイバ−の挿入の先端を
   受け止め、前記光ファイバ−の挿入の後端を前記金属管
   の前記一端で押し止め、このようにしてスパイラル状に
   形成される前記光ファイバ−の初期曲率半径を目標の設
   計値に調節することによって、前記金属管内部にスパイ
   ラル状に形成された前記光ファイバ−を内接させること
   を特徴とする、光ファイバ−歪みセンサ−の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の光ファイバ−歪みセンサ
   −を、測定対象物の表面に対して溶接によって取り付
   け、このようにして取り付けられた前記光ファイバ−歪
   みセンサ−を用いて前記測定対象物の歪みを測定するこ
   とを特徴とする光ファイバ−歪みセンサ−を用いた構造
   物の歪み測定方法。