JPH10260018A - 歪測定装置 - Google Patents
歪測定装置Info
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- JPH10260018A JPH10260018A JP9062886A JP6288697A JPH10260018A JP H10260018 A JPH10260018 A JP H10260018A JP 9062886 A JP9062886 A JP 9062886A JP 6288697 A JP6288697 A JP 6288697A JP H10260018 A JPH10260018 A JP H10260018A
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- Japan
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- laser light
- light
- transmitting material
- refractive index
- light transmitting
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被測定物の種々の雰囲気条件下においても精
度、安全性、応答性に優れた歪測定装置を提供する。 【解決手段】高屈折率の光透過材からなるコア部５ａ及
びコア部５ａを覆うように構成され、コア部５ａよりも
低屈折率の光透過材からなるクラッド部５ｂ及びクラッ
ド部５ｂを覆うように構成され、クラッド部５ｂよりも
高屈折率の光透過材からなる周辺部光透過材６により構
成される検出部と、この検出部へ光ファイバ４ａを介し
てレーザ光を送光するレーザ光発光部１と、検出部中を
伝搬したレーザ光を光ファイバ４ｂを介して受光するレ
ーザ光受光部２とを備え、被測定物３に接合した検出部
の形状の変化に伴うレーザ光の光透過率の変化を検出す
る。
度、安全性、応答性に優れた歪測定装置を提供する。 【解決手段】高屈折率の光透過材からなるコア部５ａ及
びコア部５ａを覆うように構成され、コア部５ａよりも
低屈折率の光透過材からなるクラッド部５ｂ及びクラッ
ド部５ｂを覆うように構成され、クラッド部５ｂよりも
高屈折率の光透過材からなる周辺部光透過材６により構
成される検出部と、この検出部へ光ファイバ４ａを介し
てレーザ光を送光するレーザ光発光部１と、検出部中を
伝搬したレーザ光を光ファイバ４ｂを介して受光するレ
ーザ光受光部２とを備え、被測定物３に接合した検出部
の形状の変化に伴うレーザ光の光透過率の変化を検出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物の歪を測
定する歪測定装置に関する。
定する歪測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被測定物の歪を測定する装置とし
ては、例えば歪ゲージ等の電気抵抗体を被測定物の表面
に直接貼付し、被測定物の形状の変化に伴う電気抵抗体
の電気抵抗の変化を測定し、この電気抵抗を歪に換算す
る歪測定装置がある。
ては、例えば歪ゲージ等の電気抵抗体を被測定物の表面
に直接貼付し、被測定物の形状の変化に伴う電気抵抗体
の電気抵抗の変化を測定し、この電気抵抗を歪に換算す
る歪測定装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電気抵抗体
を用いた歪測定装置の場合、電気抵抗体は耐腐食性が低
く、検出する媒体として電気を使用することから、例え
ば水中、溶液中等の化学雰囲気条件下での測定が困難で
ある。また、ガス管路等の危険雰囲気条件下での測定を
行う場合においては、電気放電による爆発の恐れがあり
測定不可能であった。さらに、高温条件下においても抵
抗温度係数の非可逆的変化等により測定が困難であり、
このような条件に該当しないような限られた測定条件の
下でしか測定を行うことが出来なかった。
を用いた歪測定装置の場合、電気抵抗体は耐腐食性が低
く、検出する媒体として電気を使用することから、例え
ば水中、溶液中等の化学雰囲気条件下での測定が困難で
ある。また、ガス管路等の危険雰囲気条件下での測定を
行う場合においては、電気放電による爆発の恐れがあり
測定不可能であった。さらに、高温条件下においても抵
抗温度係数の非可逆的変化等により測定が困難であり、
このような条件に該当しないような限られた測定条件の
下でしか測定を行うことが出来なかった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、被測定物の種々の
雰囲気条件下においても安全かつ応答性に優れた歪測定
装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、被測定物の種々の
雰囲気条件下においても安全かつ応答性に優れた歪測定
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の歪測定装置は、
光透過材からなるコア部を覆うように該コア部よりも低
屈折率の光透過材からなるクラッド部を形成し、該クラ
ッド部を覆うように該クラッド部よりも高屈折率の光透
過材からなる周辺部を形成することにより構成される検
出手段と、該検出手段へ光ファイバを介してレーザ光を
送光するレーザ光発光手段と、前記検出手段中を伝搬し
たレーザ光を光ファイバを介して受光するレーザ光受光
手段とを備え、被測定物に接合した前記検出手段の形状
の変化に伴うレーザ光の光透過率の変化を検出するよう
にしたことを特徴とする。
光透過材からなるコア部を覆うように該コア部よりも低
屈折率の光透過材からなるクラッド部を形成し、該クラ
ッド部を覆うように該クラッド部よりも高屈折率の光透
過材からなる周辺部を形成することにより構成される検
出手段と、該検出手段へ光ファイバを介してレーザ光を
送光するレーザ光発光手段と、前記検出手段中を伝搬し
たレーザ光を光ファイバを介して受光するレーザ光受光
手段とを備え、被測定物に接合した前記検出手段の形状
の変化に伴うレーザ光の光透過率の変化を検出するよう
にしたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る歪測定装置の全体構成を示す上面図、図２は図１
のＡ部を拡大して側面から詳細に示した横断面図であ
る。図１に示すように、光透過材５及び６からなる検出
部が被測定物３の測定箇所に取り付けられる。この取り
付けには、図２に示すように接着剤７が用いられてもよ
いし、また圧着等でもよい。すなわち、光透過材５及び
６が変形しないように取り付けられればよい。一般に
は、この検出部の線径は通常０．５〜０．７ｍｍのもの
が用いられる。そして、この検出部の中心部光透過材５
の両端には光ファイバ４ａ及び４ｂが接続される。光フ
ァイバ４ａは、検出部とレーザ光発光部１を接続するも
のであり、また光ファイバ４ｂは、検出部とレーザ光受
光部２を接続するものである。
の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る歪測定装置の全体構成を示す上面図、図２は図１
のＡ部を拡大して側面から詳細に示した横断面図であ
る。図１に示すように、光透過材５及び６からなる検出
部が被測定物３の測定箇所に取り付けられる。この取り
付けには、図２に示すように接着剤７が用いられてもよ
いし、また圧着等でもよい。すなわち、光透過材５及び
６が変形しないように取り付けられればよい。一般に
は、この検出部の線径は通常０．５〜０．７ｍｍのもの
が用いられる。そして、この検出部の中心部光透過材５
の両端には光ファイバ４ａ及び４ｂが接続される。光フ
ァイバ４ａは、検出部とレーザ光発光部１を接続するも
のであり、また光ファイバ４ｂは、検出部とレーザ光受
光部２を接続するものである。
【０００７】図３は、図２をＢ−Ｂ’面から見た横断面
図である。図３において、中心部光透過材５は、光ファ
イバ４ａ，４ｂと同様に、高屈折率のコア部５ａと、こ
のコア部５ａに比して屈折率の低いクラッド部５ｂから
構成される。またクラッド部５ｂは、コア部５ａを覆う
ように構成されている。
図である。図３において、中心部光透過材５は、光ファ
イバ４ａ，４ｂと同様に、高屈折率のコア部５ａと、こ
のコア部５ａに比して屈折率の低いクラッド部５ｂから
構成される。またクラッド部５ｂは、コア部５ａを覆う
ように構成されている。
【０００８】さらに、この中心部光透過材５中を光波が
伝搬する際に、屈折率の低いクラッド部５ｂに浸みだし
た光波により生じるクラッドモードを除去するため、中
心部光透過材５と機械的材料特性が近似した周辺部光透
過材６が中心部光透過材５の周辺を覆っている。すなわ
ち、この周辺部光透過材６は、中心部光透過材５に比し
て高屈折率となっており、透過材５及び６の境界面に達
した光波を反射させずに減衰させる機能を有する。さら
にこの周辺部光透過材６は、中心部光透過材５を保護す
る機能をも有する。また、これら光透過材５及び６は誘
電体により構成されるため、本来的に耐熱性、耐腐食性
が高い構造となっている。
伝搬する際に、屈折率の低いクラッド部５ｂに浸みだし
た光波により生じるクラッドモードを除去するため、中
心部光透過材５と機械的材料特性が近似した周辺部光透
過材６が中心部光透過材５の周辺を覆っている。すなわ
ち、この周辺部光透過材６は、中心部光透過材５に比し
て高屈折率となっており、透過材５及び６の境界面に達
した光波を反射させずに減衰させる機能を有する。さら
にこの周辺部光透過材６は、中心部光透過材５を保護す
る機能をも有する。また、これら光透過材５及び６は誘
電体により構成されるため、本来的に耐熱性、耐腐食性
が高い構造となっている。
【０００９】本実施形態に係る歪測定装置の動作を説明
する。図１において、レーザ光発光部１から発光された
レーザ光は、光ファイバ４ａを伝搬し、被測定物３に接
合された中心部光透過材５と周辺部光透過材６からなる
検出部に供給される。供給されたレーザ光は、この検出
部中の中心部光透過材５の中心部を伝搬して反対側の光
ファイバ４ｂから出て、レーザ光受光部２で受光され
る。この際、伝搬するレーザ光のうちの一部は中心部光
透過材５のコア部５ａからクラッド部５ｂに浸みだす
が、このクラッド部５ｂの周囲を被覆する高屈折率の周
辺部光透過材６により、浸みだしたレーザ光は除去され
る。レーザ光受光部２は、この受光したレーザ光から光
透過率を算出し、その算出値に基づいて被測定物３の歪
量を導く。
する。図１において、レーザ光発光部１から発光された
レーザ光は、光ファイバ４ａを伝搬し、被測定物３に接
合された中心部光透過材５と周辺部光透過材６からなる
検出部に供給される。供給されたレーザ光は、この検出
部中の中心部光透過材５の中心部を伝搬して反対側の光
ファイバ４ｂから出て、レーザ光受光部２で受光され
る。この際、伝搬するレーザ光のうちの一部は中心部光
透過材５のコア部５ａからクラッド部５ｂに浸みだす
が、このクラッド部５ｂの周囲を被覆する高屈折率の周
辺部光透過材６により、浸みだしたレーザ光は除去され
る。レーザ光受光部２は、この受光したレーザ光から光
透過率を算出し、その算出値に基づいて被測定物３の歪
量を導く。
【００１０】被測定物３に歪が生じると、その歪に応じ
て光透過材５及び６も形状が変化し、光透過率が変化す
る。この光透過率の変化の様子を示したのが図４であ
る。図４（ａ）は、中心部光透過材５の横断面図を示
し、破線で表したのが初期の形状、すなわち変化前の形
状であり、実線で表したのが変化後の形状である。ま
た、この初期の形状の光エネルギーの伝搬の様子を図４
（ｂ）に示す。実線の矢印が伝搬する光エネルギーであ
り、破線が損失する光エネルギーを示す。図４（ａ）に
示すように、初期の破線の形状に対して被測定物３に歪
が生じた場合の変化後の形状が実線で示すように変化し
た場合、図４（ｂ）に示した光エネルギー伝搬の状態か
ら、図４（ｃ）に示すようなエネルギー伝搬の状態にな
る。すなわち、光透過材の形状の変化に伴い、光エネル
ギーの伝搬の際に生じるエネルギー損失量に変化が生
じ、従って伝搬する光エネルギーが変化して光透過率が
変動する。
て光透過材５及び６も形状が変化し、光透過率が変化す
る。この光透過率の変化の様子を示したのが図４であ
る。図４（ａ）は、中心部光透過材５の横断面図を示
し、破線で表したのが初期の形状、すなわち変化前の形
状であり、実線で表したのが変化後の形状である。ま
た、この初期の形状の光エネルギーの伝搬の様子を図４
（ｂ）に示す。実線の矢印が伝搬する光エネルギーであ
り、破線が損失する光エネルギーを示す。図４（ａ）に
示すように、初期の破線の形状に対して被測定物３に歪
が生じた場合の変化後の形状が実線で示すように変化し
た場合、図４（ｂ）に示した光エネルギー伝搬の状態か
ら、図４（ｃ）に示すようなエネルギー伝搬の状態にな
る。すなわち、光透過材の形状の変化に伴い、光エネル
ギーの伝搬の際に生じるエネルギー損失量に変化が生
じ、従って伝搬する光エネルギーが変化して光透過率が
変動する。
【００１１】このような光透過率の変化は、光ファイバ
４ｂを伝搬してレーザ光受光部２に伝わる。そして、レ
ーザ光受光部２において、受光したレーザ光の光透過率
の測定が行われる。ここで、予め把握しておいたレーザ
光の光透過率の変化と被測定物の歪量との関係に基づい
て、被測定物の歪量が導出される。
４ｂを伝搬してレーザ光受光部２に伝わる。そして、レ
ーザ光受光部２において、受光したレーザ光の光透過率
の測定が行われる。ここで、予め把握しておいたレーザ
光の光透過率の変化と被測定物の歪量との関係に基づい
て、被測定物の歪量が導出される。
【００１２】このように、誘電体を用いた光透過材を用
いることで、耐熱性、耐腐食性が高く、危険雰囲気中に
おいても電気放電による爆発の恐れなく被測定物の歪を
検出することが可能となる。また、検出部の構造が単純
であるため、レーザ光の検出部通過の際の歪量の減衰が
低減される。
いることで、耐熱性、耐腐食性が高く、危険雰囲気中に
おいても電気放電による爆発の恐れなく被測定物の歪を
検出することが可能となる。また、検出部の構造が単純
であるため、レーザ光の検出部通過の際の歪量の減衰が
低減される。
【００１３】また、この中心部光透過材５の周りに、よ
り屈折率の高い周辺部光透過材６で覆うことで、周辺部
光透過材６に浸みだした光波により生じるクラッドモー
ドを除去することが可能となり、検出効率が向上し、高
精度の測定を可能とする。さらに、検出する媒体として
レーザ光を使用することから、応答性に優れた測定が可
能となる。さらに、遠隔監視により測定を行うことも可
能となる。
り屈折率の高い周辺部光透過材６で覆うことで、周辺部
光透過材６に浸みだした光波により生じるクラッドモー
ドを除去することが可能となり、検出効率が向上し、高
精度の測定を可能とする。さらに、検出する媒体として
レーザ光を使用することから、応答性に優れた測定が可
能となる。さらに、遠隔監視により測定を行うことも可
能となる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
透過材からなるコア部を覆うように、該コア部よりも低
屈折率の光透過材からなるクラッド部を形成し、このク
ラッド部を覆うように、該クラッド部よりも高屈折率の
光透過材からなる周辺部により構成される検出手段と、
該検出手段へ光ファイバを介してレーザ光を送光するレ
ーザ光発光手段と、前記検出手段中を伝搬したレーザ光
を光ファイバを介して受光するレーザ光受光手段とを備
え、被測定物に接合した前記検出手段の形状の変化に伴
うレーザ光の光透過率の変化を検出するようにしたこと
で、被測定物の雰囲気条件に関係なく、水中や溶液中あ
るいは危険ガス雰囲気中でも安全な測定が可能になる。
また、検出部の構造が単純であり、検出する媒体として
レーザ光を使用する事から、応答性に優れた測定が可能
になる。
透過材からなるコア部を覆うように、該コア部よりも低
屈折率の光透過材からなるクラッド部を形成し、このク
ラッド部を覆うように、該クラッド部よりも高屈折率の
光透過材からなる周辺部により構成される検出手段と、
該検出手段へ光ファイバを介してレーザ光を送光するレ
ーザ光発光手段と、前記検出手段中を伝搬したレーザ光
を光ファイバを介して受光するレーザ光受光手段とを備
え、被測定物に接合した前記検出手段の形状の変化に伴
うレーザ光の光透過率の変化を検出するようにしたこと
で、被測定物の雰囲気条件に関係なく、水中や溶液中あ
るいは危険ガス雰囲気中でも安全な測定が可能になる。
また、検出部の構造が単純であり、検出する媒体として
レーザ光を使用する事から、応答性に優れた測定が可能
になる。
【図１】本発明の一実施形態に係る歪測定装置の全体構
成を示す上面図。
成を示す上面図。
【図２】同実施形態における歪測定装置の図１における
Ａ部を詳細に示した横断面図。
Ａ部を詳細に示した横断面図。
【図３】同実施形態における歪測定装置の図２における
Ｂ−Ｂ’面から見た横断面図。
Ｂ−Ｂ’面から見た横断面図。
【図４】同実施形態における検出部の形状変化に伴う光
エネルギーの伝搬の様子を示した図。
エネルギーの伝搬の様子を示した図。
１ レーザ光発光部 ２ レーザ光受光部 ３ 被測定物 ４ 光ファイバ ５ 中心部光透過材 ５ａ コア部 ５ｂ クラッド部 ６ 周辺部光透過材 ７ 接着剤
Claims (1)
- 【請求項１】 光透過材からなるコア部を覆うように該
コア部よりも低屈折率の光透過材からなるクラッド部を
形成し、該クラッド部を覆うように該クラッド部よりも
高屈折率の光透過材からなる周辺部を形成することによ
り構成される検出手段と、該検出手段へ光ファイバを介
してレーザ光を送光するレーザ光発光手段と、前記検出
手段中を伝搬したレーザ光を光ファイバを介して受光す
るレーザ光受光手段とを備え、被測定物に接合した前記
検出手段の形状の変化に伴うレーザ光の光透過率の変化
を検出するようにしたことを特徴とする歪測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062886A JPH10260018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 歪測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9062886A JPH10260018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 歪測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260018A true JPH10260018A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13213196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9062886A Withdrawn JPH10260018A (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 歪測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260018A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007139693A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Univ Of Tokyo | 設定ひずみ告知型目視光ひずみ計 |
| JP2009165846A (ja) * | 2001-06-29 | 2009-07-30 | Boston Scientific Ltd | エンドリークおよび／またはプロテーゼの形態変化を検出するための管腔内デバイスおよびモニタリングシステム |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP9062886A patent/JPH10260018A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009165846A (ja) * | 2001-06-29 | 2009-07-30 | Boston Scientific Ltd | エンドリークおよび／またはプロテーゼの形態変化を検出するための管腔内デバイスおよびモニタリングシステム |
| JP2007139693A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Univ Of Tokyo | 設定ひずみ告知型目視光ひずみ計 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |