JPH10300627A - Optical fiber for detecting liquid and cable including it - Google Patents
Optical fiber for detecting liquid and cable including itInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電力,信号,通
信ケーブル内への水の侵入など長尺の領域における液体
の侵入を検知するための液体検知用光ファイバ及びそれ
を含むケーブルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid detecting optical fiber for detecting intrusion of liquid in a long region such as electric power, a signal, and water entering a communication cable, and a cable including the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ある特定箇所における浸水を検知
するためのセンサとしては、浸水による電気的な短絡や
絶縁抵抗の低下を利用したものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a sensor for detecting inundation at a specific location, there is a sensor that utilizes an electrical short circuit or a decrease in insulation resistance due to inundation.
【0003】また、光ファイバを用いたセンサとして、
浸水箇所における光の反射や光の減衰を利用して、光フ
ァイバ端部での浸水を検知するものがある。Further, as a sensor using an optical fiber,
There is one that detects inundation at the end of an optical fiber by using light reflection or light attenuation at an inundation point.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような浸水検知用のセンサは、いずれもある特定点にお
ける浸水を検知するものである。したがって、例えば、
単一のセンサにより通信ケーブル全域に亘る浸水を検知
するようなことはできない。However, any of the above-described sensors for detecting inundation detect inundation at a specific point. So, for example,
It is not possible to detect inundation over the entire communication cable with a single sensor.
【0005】そこで、この発明は上述したような問題を
解決すべくなされたもので、長尺の領域における液体の
侵入を検知することができるような液体検知用光ファイ
バ及びそれを含むケーブルを提供することを目的とす
る。Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a liquid detecting optical fiber capable of detecting the intrusion of liquid into a long area and a cable including the same. The purpose is to do.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の液体検知用光ファイバは、コアの周囲に
液体吸収性樹脂が配設されるとともに、その液体吸収性
樹脂と前記コアの外周表面との間の少なくとも一部に空
隙が介在されたことを特徴とする。In order to solve the above problems, a liquid detecting optical fiber according to the present invention has a liquid absorbing resin disposed around a core, the liquid absorbing resin and the core. A gap is interposed at least partially between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface.
【0007】また、この発明の液体検知用光ファイバ
は、コアの周囲に被覆されたクラッドの母材内に、塊状
または粒状の液体吸収性樹脂がクラッドの外周面側から
内周面側に至って連続状となるべく混入され、その液体
吸収性樹脂が、液体の非吸収状態では前記コアの屈折率
よりも低い屈折率を有し、かつ液体の吸収状態で屈折率
が増加することを特徴とする。In the optical fiber for liquid detection according to the present invention, the bulk or granular liquid absorbing resin extends from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad in the base material of the clad coated around the core. The liquid-absorbent resin is mixed to be continuous, and has a refractive index lower than the refractive index of the core in a non-absorbed state of liquid, and the refractive index increases in a liquid-absorbed state. .
【0008】さらに、この発明の他の液体検知用光ファ
イバは、コアの周囲に被覆されたクラッドの母材内に、
塊状又は粒状の液体吸収性樹脂がクラッドの外周面側か
ら内周面側に至って連続状となるべく混入されるととも
に、前記クラッドの内周面に凹部が形成されて前記コア
の外周表面と前記クラッドの内周表面との間の少なくと
も一部に空隙が介在されたことを特徴とする。Further, another optical fiber for liquid detection according to the present invention includes a cladding base material coated around a core,
The bulk or granular liquid absorbing resin is mixed so as to be continuous from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad, and a concave portion is formed on the inner peripheral surface of the clad, so that the outer peripheral surface of the core and the outer peripheral surface of the clad are mixed. A gap is interposed at least partially between the inner peripheral surface and the inner peripheral surface.
【0009】また、この発明の液体検知用光ファイバ
は、コアの周囲に紛状,繊維状又は不織布状の液体吸収
性樹脂よりなる吸収層が被覆されるとともに、その吸収
層の周囲に液体が浸透可能な保護層が被覆されたことを
特徴とする。In the optical fiber for liquid detection according to the present invention, the core is coated with an absorbing layer made of a powdery, fibrous or non-woven liquid absorbing resin, and a liquid is formed around the absorbing layer. A permeable protective layer is coated.
【0010】なお、液体吸収性樹脂としては、デンプン
−アクリル酸グラフト共重合体,ポリアクリル酸塩類又
は酢酸ビニルアクリル酸エステル共重合体ゲル化物を用
いることができる。As the liquid absorbing resin, a starch-acrylic acid graft copolymer, a polyacrylate or a gelled vinyl acetate acrylate copolymer can be used.
【0011】また、この発明のケーブルは、上述の液体
検知用光ファイバが、電線及び光ファイバのうちの少な
くとも1本以上とともに束ねられるとともに、その周囲
に保護テープが巻回され、さらに、その周囲に樹脂製の
保護層が被覆されてなることを特徴とする。In the cable according to the present invention, the above-mentioned liquid detecting optical fiber is bundled with at least one of an electric wire and an optical fiber, a protective tape is wound around the optical fiber, and And a protective layer made of resin.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる第1実施
形態の浸水検知用光ファイバについて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an optical fiber for detecting inundation according to a first embodiment of the present invention will be described.
【0013】図1及び図2に示すように、この浸水検知
用光ファイバ10は、コア12の周囲にクラッド20が
被覆されている。As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the optical fiber 10 for detecting inundation has a cladding 20 coated around a core 12.
【0014】上記コア12は、石英ガラス等の光学ガラ
スやポリメチルメタクリレート,ポリスチレン等の光学
樹脂よりなり、その屈折率は通常1.5〜1.3程度で
ある。The core 12 is made of optical glass such as quartz glass or optical resin such as polymethyl methacrylate or polystyrene, and has a refractive index of usually about 1.5 to 1.3.
【0015】また、クラッド20は、母材22内に塊状
又は粒状の吸水性樹脂24が混入されてなる。上記母材
22は、コア12と同様に石英ガラス等の光学ガラスや
ポリメチルメタクリレート,ポリスチレン等の光学樹脂
よりなるが、その屈折率は、コア12の屈折率よりも小
さくなるように設定され、コア12内を伝搬する光がコ
ア12とクラッド20の母材22との境界面で全反射す
るよう構成されている。また、吸水性樹脂24は、デン
プン−アクリル酸グラフト共重合体,ポリアクリル酸塩
類又は酢酸ビニルアクリル酸エステル共重合体ゲル化物
などのように親水基を有する樹脂よりなる。この吸水性
樹脂24は、クラッド20内に体積比で50%以上分散
して混入されると共に、クラッド20外周表面の水がそ
の混入されている吸水性樹脂24を順次浸透して内周面
側に到達するようにクラッド20の外周面側から内周面
側に至って連続状となるべく吸収性樹脂24が混入され
た構成とされている。The clad 20 is formed by mixing a bulk or granular water-absorbent resin 24 into a base material 22. The base material 22 is made of optical glass such as quartz glass or optical resin such as polymethyl methacrylate or polystyrene similarly to the core 12, and its refractive index is set to be smaller than the refractive index of the core 12. The light propagating in the core 12 is totally reflected at the interface between the core 12 and the base material 22 of the clad 20. The water-absorbent resin 24 is made of a resin having a hydrophilic group, such as a starch-acrylic acid graft copolymer, a polyacrylate, or a gelled product of a vinyl acetate acrylate copolymer. The water-absorbent resin 24 is dispersed and mixed in the clad 20 in a volume ratio of 50% or more, and water on the outer peripheral surface of the clad 20 sequentially penetrates the mixed water-absorbent resin 24 to form the inner peripheral surface side. , The absorbent resin 24 is mixed so as to be continuous from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad 20.
【0016】また、上記クラッド20の内周面にその軸
方向に沿った溝条部が周方向に適宜間隔を有して形成さ
れることにより、コア12とクラッド20との間に複数
条の空隙30が形成されている。この空隙30は、コア
12にクラッド20を押出し被覆する際に、コア12の
送給速度を通常よりも早めたり、クラッド20の溶融温
度を低くした状態とすることにより形成することが可能
である。Further, by forming grooves along the axial direction at appropriate intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the clad 20, a plurality of grooves are formed between the core 12 and the clad 20. A void 30 is formed. The gap 30 can be formed by increasing the feeding speed of the core 12 more than usual or lowering the melting temperature of the clad 20 when the core 12 is coated with the clad 20 by extrusion. .
【0017】次にこの浸水検知用光ファイバ10の動作
について図3を参照して説明する。Next, the operation of the water immersion detecting optical fiber 10 will be described with reference to FIG.
【0018】まず、この光ファイバ10に浸水がない状
態では、上記空隙30には通常空気が満ちており、この
空気の屈折率はほぼ1である。したがって、コア12内
の光(OPn-1 )は、コア12とクラッド20との境界
面又はコア12と空隙30の空気との境界面で全反射し
ながら伝搬されることとなる。First, when the optical fiber 10 is not immersed in water, the air gap 30 is usually filled with air, and the refractive index of the air is almost 1. Therefore, the light (OP n-1 ) in the core 12 propagates while being totally reflected at the boundary between the core 12 and the clad 20 or at the boundary between the core 12 and the air in the gap 30.
【0019】また、浸水検知用光ファイバ10のいずれ
かの箇所に浸水があると(図3浸水部分H参照)、吸水
性樹脂24が水を吸収して膨潤し若しくは溶解し空隙3
0を埋める。ここで、水を吸収した吸水性樹脂24の屈
折率は、通常、水の屈折率(1.33)に近くなるた
め、コア12と吸水性樹脂24との間の屈折率差は、コ
ア12と空気の屈折率差よりも小さくなるか、または、
コア12の屈折率よりも吸水した吸水性樹脂24の屈折
率の方が大きくなる。If there is water in any part of the water detecting optical fiber 10 (see the water immersion portion H in FIG. 3), the water absorbent resin 24 absorbs water and swells or dissolves, and the void 3
Fill in zeros. Here, since the refractive index of the water-absorbent resin 24 that has absorbed water is usually close to the refractive index of water (1.33), the refractive index difference between the core 12 and the water-absorbent resin 24 is Is smaller than the refractive index difference between
The refractive index of the water-absorbing resin 24 that has absorbed water is larger than the refractive index of the core 12.
【0020】したがって、浸水があると、コア12を伝
搬する光(OPn)がコア12と吸水性樹脂24との境
界面で漏洩するすることになる。即ち、この浸水検知用
光ファイバ10のいずれかの箇所に浸水があると、光フ
ァイバ10の伝送損失が大きくなることになる。Therefore, when there is water, light (OP n ) propagating through the core 12 leaks at the boundary surface between the core 12 and the water-absorbing resin 24. That is, if there is water in any part of the optical fiber 10 for detecting inundation, the transmission loss of the optical fiber 10 increases.
【0021】以上のように構成された浸水検知用光ファ
イバ10によると、所定の長尺領域にこの浸水検知用光
ファイバ10を配設しておき、その一方端側から発光素
子等により光を入射するとともに、他方端側に出射され
る光の強度等を受光素子により測定して、光ファイバ1
0による光の伝送損失を測定しておけば、当該長尺の領
域における浸水の検知を行うことができるという効果が
得られる。According to the immersion detecting optical fiber 10 configured as described above, the immersion detecting optical fiber 10 is provided in a predetermined long area, and light is emitted from one end side by a light emitting element or the like. The intensity of the light that enters and is emitted to the other end is measured by a light receiving element, and the optical fiber 1
If the light transmission loss due to 0 is measured, it is possible to obtain the effect that the inundation can be detected in the long area.
【0022】また、浸水の程度が大きくなれば光の伝送
損失が大きくなるから、光の伝送損失の大きさにより浸
水の程度を伺い知ることも可能である。Further, since the transmission loss of light increases as the degree of flooding increases, it is also possible to know the degree of flooding based on the magnitude of the transmission loss of light.
【0023】さらに、コア12内を伝搬する光の後方散
乱光を測定して、ファイバ10一方端側からの距離と光
の伝送損失との関係を求めれば、光の伝送損失が激減す
る箇所を浸水箇所として求めることができる。Further, by measuring the backscattered light of the light propagating in the core 12 and determining the relationship between the distance from one end of the fiber 10 and the transmission loss of the light, the location where the transmission loss of the light is sharply reduced can be determined. It can be obtained as an inundation point.
【0024】また、空隙30は、クラッド20により覆
われているため、水以外の塵芥等がコア12とクラッド
20間に侵入するようなことはない。Further, since the gap 30 is covered with the clad 20, dust and the like other than water do not enter between the core 12 and the clad 20.
【0025】なお、上述の吸水性樹脂24は、吸水した
状態ではコア12の屈折率よりも低い屈折率を有し、か
つ吸水状態で屈折率が増加するため、空隙30を形成す
ることなしに、浸水を検知することもできる。The water-absorbent resin 24 has a refractive index lower than that of the core 12 in a water-absorbed state and increases in a water-absorbed state. , Can also detect inundation.
【0026】次に、この発明にかかる第2実施形態の浸
水検知用光ファイバ50について説明する。Next, an optical fiber 50 for detecting inundation according to a second embodiment of the present invention will be described.
【0027】この浸水検知用光ファイバ50は、図4及
び図5に示すように、コア52の周囲に吸収層60が被
覆されるとともに、そのさらに外周に保護層70が被覆
されてなる。As shown in FIGS. 4 and 5, the optical fiber 50 for detecting inundation has a core 52 covered with an absorbing layer 60 and a further outer periphery covered with a protective layer 70.
【0028】コア52は、石英ガラス等の光学ガラスや
ポリメチルメタクリレート,ポリスチレン等の光学樹脂
よりなり、その屈折率は通常1.5〜1.3程度であ
る。The core 52 is made of optical glass such as quartz glass or optical resin such as polymethyl methacrylate or polystyrene, and has a refractive index of usually about 1.5 to 1.3.
【0029】吸収層60は、上述の吸水性樹脂を粉状,
繊維状又は不織布状に形成してなる。The absorbent layer 60 is formed by powdering the above-mentioned water-absorbing resin.
It is formed into a fibrous or nonwoven fabric.
【0030】また、保護層70は、樹脂を連続気泡状に
発泡させて被覆するか、または、樹脂を網状にして被覆
したものであり、その外部の水が連続気泡部分又は網孔
部分を通って保護層70内部に伝わるように形成されて
いる。The protective layer 70 is formed by foaming the resin into open cells and coating the resin, or by coating the resin in a mesh form, and the water outside passes through the open cell portions or the net holes. The protective layer 70 is formed so as to be transmitted to the inside of the protective layer 70.
【0031】以上のように構成された浸水検知用光ファ
イバ50によると、吸収層60が粉状,繊維状又は不織
布状に形成されているため、コア52の少なくとも一部
は吸収層60と非接触な状態である。したがって、この
光ファイバ50に浸水がない状態では、コア52の外周
表面のうち吸収層60と非接触部分には空気が満ちてお
り、コア52内の光は、コア52と空気との境界で全反
射しながら伝搬することになる。According to the immersion detecting optical fiber 50 configured as described above, since the absorbing layer 60 is formed in a powdery, fibrous, or nonwoven fabric shape, at least a portion of the core 52 is not in contact with the absorbing layer 60. It is in contact. Therefore, in a state where the optical fiber 50 is not submerged, air is filled in a portion of the outer peripheral surface of the core 52 which is not in contact with the absorbing layer 60, and light in the core 52 is transmitted at a boundary between the core 52 and air. The light propagates while being totally reflected.
【0032】ところが、浸水検知用光ファイバ50のい
ずれかの箇所に浸水があると、その浸水箇所では、水が
保護層70を浸透して吸収層60に至る。そして、吸水
性樹脂が水を吸収して膨潤等すると、その吸水性樹脂が
コア52外周表面と接触する。However, if any part of the water detecting optical fiber 50 is flooded, water permeates the protective layer 70 and reaches the absorbing layer 60 at the flooded point. When the water-absorbent resin absorbs water and swells, the water-absorbent resin comes into contact with the outer peripheral surface of the core 52.
【0033】ここで、上記第1実施形態の場合と同様
に、水を吸収した吸水性樹脂の屈折率は、空気の屈折率
よりも大きいため、水を吸収した吸収性樹脂とコア52
との屈折率差は、コア52と空気との屈折率差よりも小
さいか、または、コア52の屈折率よりも水を吸収した
吸収性樹脂の屈折率の方が大きい。Here, as in the case of the first embodiment, since the refractive index of the water-absorbing resin that has absorbed water is larger than the refractive index of air, the absorbent resin that has absorbed water and the core 52 have a larger refractive index.
Is smaller than the refractive index difference between the core 52 and the air, or the refractive index of the absorbent resin that has absorbed water is larger than the refractive index of the core 52.
【0034】したがって、コア52を伝搬する光が、浸
水箇所では、コア52と吸水性樹脂との境界面で漏洩す
ることになる。即ち、この浸水検知用光ファイバ50に
浸水があると、光ファイバ50の伝送損失が大きくなる
ことになる。Therefore, light propagating through the core 52 leaks at the interface between the core 52 and the water-absorbing resin at the flooded portion. That is, when the water is detected in the water detecting optical fiber 50, the transmission loss of the optical fiber 50 increases.
【0035】以上のように構成された第2実施形態の浸
水検知用光ファイバ50によると、所定の長尺領域にこ
の浸水検知用光ファイバ50を配設しておき、その一方
端側から発光素子等により光を入射するとともに、他方
端側に出射される光の強度等を受光素子により測定する
ことにより、光ファイバ50による光の伝送損失を測定
しておけば、当該長尺の領域における浸水の検知を行う
ことができるという効果が得られる。According to the optical fiber 50 for detecting inundation of the second embodiment configured as described above, the optical fiber 50 for detecting inundation is disposed in a predetermined long area, and light is emitted from one end thereof. When light is incident by an element or the like, and by measuring the intensity or the like of the light emitted to the other end side by a light receiving element, if the transmission loss of the light by the optical fiber 50 is measured, the light in the long area can be measured. The effect of being able to detect inundation can be obtained.
【0036】また、その光の伝送損失の大きさにより浸
水の程度を伺い知ることも可能である。It is also possible to know the degree of flooding based on the magnitude of the light transmission loss.
【0037】さらに、コア52内を伝搬する光の後方散
乱光を測定して、ファイバ50一方端側からの距離と光
の伝送損失との関係を求めれば、光の伝送損失が激減す
る箇所を浸水箇所として求めることができる。Further, by measuring the backscattered light of the light propagating in the core 52 and determining the relationship between the distance from one end of the fiber 50 and the light transmission loss, the point where the light transmission loss is drastically reduced can be determined. It can be obtained as an inundation point.
【0038】なお、この第2実施形態の浸水検知用光フ
ァイバは、吸水性樹脂を粉状,繊維状又は不織布状に形
成した吸収層60を用いるとともに、その外周を発泡さ
れた樹脂又は網状の樹脂よりなる保護層70で覆ってい
るため、水が内部に浸透しやすく、浸水の検知の反応性
に優れている。The optical fiber for detecting inundation of the second embodiment uses an absorbing layer 60 made of a water-absorbing resin in the form of powder, fibrous or non-woven fabric, and its outer periphery is made of foamed resin or net-like. Since it is covered with the protective layer 70 made of resin, water easily penetrates into the inside, and the reactivity of detecting water entry is excellent.
【0039】また、吸収層60の周りに保護層70が被
覆されているため、水以外の塵芥等の内部への侵入が有
効に防止できる。Further, since the protective layer 70 is covered around the absorption layer 60, it is possible to effectively prevent dust other than water from entering the inside.
【0040】次に、この発明にかかる第3実施形態のケ
ーブルについて説明する。Next, a cable according to a third embodiment of the present invention will be described.
【0041】このケーブル100は、図6及び図7に示
すように、コア部110と保護テープ層120と外部保
護層130とを備える。As shown in FIGS. 6 and 7, the cable 100 includes a core 110, a protective tape layer 120, and an external protective layer 130.
【0042】上記コア部110は、4本の電線112
を、上記第1又は第2実施形態と同様構成の浸水検知用
光ファイバ118とともに撚り合わせて構成される。ま
た、このコア部110に保護テープが螺旋状に巻回され
て保護テープ層120が形成される。さらに、保護テー
プ層120の上に樹脂製の保護層130が押出し被覆さ
れて外部保護層130が形成される。The core section 110 includes four electric wires 112.
Is twisted together with the immersion detecting optical fiber 118 having the same configuration as that of the first or second embodiment. Further, a protective tape is spirally wound around the core portion 110 to form a protective tape layer 120. Further, a protective layer 130 made of resin is extrusion-coated on the protective tape layer 120 to form an external protective layer 130.
【0043】以上のように構成された第3実施形態のケ
ーブル100によると、そのケーブル100全域のいず
れの箇所においても、外部保護層130からテープ保護
層120を通ってコア部110に水が侵入すると、これ
を検知することが可能である。また、上述のように後方
散乱光の測定を行うことにより、その浸水箇所を求める
ことも可能である。したがって、ケーブル100全域に
亘る浸水を検知することが可能であるとともに、当該浸
水部分だけを必要に応じて補修することも可能である。According to the cable 100 of the third embodiment configured as described above, water enters the core portion 110 from the external protective layer 130 through the tape protective layer 120 at any part of the entire area of the cable 100. Then, this can be detected. Further, by measuring the backscattered light as described above, it is also possible to obtain the inundation point. Therefore, it is possible to detect inundation over the entire area of the cable 100 and to repair only the inundated portion as necessary.
【0044】なお、上記第3実施形態において、電線1
12に代えて、光ファイバを撚り合わせたものや又は電
線と光ファイバとを適宜組み合わせて撚り合わせたもの
をコア部110として用いてもよい。In the third embodiment, the electric wire 1
Instead of 12, the core portion 110 may be formed by twisting optical fibers or by appropriately combining an electric wire and an optical fiber and twisting them.
【0045】なお、上記各実施形態において、吸水性樹
脂の代わりに、オイルその他の液体を吸収して膨潤する
ような樹脂(高油吸収性樹脂等)を用いれば、水以外の
液体の浸水を検知することができる。In each of the above embodiments, if a resin (such as a highly oil-absorbing resin) that absorbs oil or other liquid and swells is used in place of the water-absorbing resin, water other than water can be used. Can be detected.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上のように、この発明の液体検知用光
ファイバによると、コアの周囲に液体吸収性樹脂が配設
されるとともに、その液体吸収性樹脂と前記コアの外周
表面との間の少なくとも一部に空隙が介在されているた
め、液体侵入のない状態では、通常空気がその空隙を満
たしている。したがって、この状態では、コア内を伝搬
する光は、コアと空気との境界面で全反射する。As described above, according to the optical fiber for liquid detection of the present invention, the liquid absorbent resin is provided around the core, and the liquid absorbent resin is disposed between the liquid absorbent resin and the outer peripheral surface of the core. Since a void is interposed in at least a part of the liquid crystal, air normally fills the void when no liquid enters. Therefore, in this state, the light propagating in the core is totally reflected at the interface between the core and the air.
【0047】ところが、この光ファイバが設置された領
域に液体の侵入があると、吸収性樹脂がその液体を吸収
して上述の空隙を埋めるように膨潤する。ここで、液体
を吸収した吸収性樹脂の屈折率は、空気の屈折率よりも
大きいため、液体を吸収した吸収性樹脂とコアとの屈折
率差は、コアと空気との屈折率差よりも小さいか、また
は、コアの屈折率よりも液体を吸収した吸収性樹脂の屈
折率の方が大きい。However, if a liquid enters the area where the optical fiber is installed, the absorbent resin absorbs the liquid and swells to fill the above-mentioned gap. Here, since the refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is greater than the refractive index of air, the refractive index difference between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core is greater than the refractive index difference between the core and air. The refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is smaller than that of the core or the refractive index of the core.
【0048】したがって、液体の侵入のない状態では、
コアと空気の境界面で全反射されていた光も、液体の侵
入があった状態では、液体を吸収した吸収性樹脂とコア
との境界面で外部に漏洩することになる。そこで、この
光ファイバの光の伝送損失を測定しておけば、長尺の領
域における液体の侵入、例えば、通信ケーブル内への水
の侵入を検知することが可能である。Therefore, in a state where no liquid enters,
Light that has been totally reflected at the interface between the core and air also leaks outside at the interface between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core when the liquid has entered. Therefore, if the optical transmission loss of the optical fiber is measured, it is possible to detect the intrusion of liquid in a long area, for example, the intrusion of water into a communication cable.
【0049】また、この発明の液体検知用光ファイバに
よると、コアの周囲に被覆されたクラッドの母材内に、
塊状または粒状の液体吸収性樹脂がクラッドの外周面側
から内周面側に至って連続状となるべく混入され、その
液体吸収性樹脂が、液体の非吸収状態では前記コアの屈
折率よりも低い屈折率を有し、かつ液体の吸収状態で屈
折率が増加するため、液体侵入のない状態では、コア内
を伝搬する光は、コアと上記液体吸収性樹脂との境界面
で全反射する。According to the optical fiber for liquid detection of the present invention, the base material of the clad coated around the core includes:
Lumpy or granular liquid absorbing resin is mixed so as to be continuous from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad, and the liquid absorbing resin has a refractive index lower than the refractive index of the core in a liquid non-absorbing state. Since the liquid has a refractive index and the refractive index increases in a liquid absorbing state, light propagating in the core is totally reflected at a boundary surface between the core and the liquid absorbing resin in a state where no liquid enters.
【0050】そして、液体の侵入があると、液体吸収性
樹脂が液体を吸収してその屈折率が増加する。したがっ
て、コアと液体を吸収した樹脂との境界面で、光が外部
に漏洩するため、ここで液体の非侵入時と侵入時との光
の伝送損失を比較すれば、長尺の領域における液体の侵
入を検知することが可能である。When the liquid enters, the liquid absorbing resin absorbs the liquid and its refractive index increases. Therefore, light leaks to the outside at the boundary surface between the core and the resin that has absorbed the liquid.Therefore, comparing the light transmission loss between when the liquid does not enter and when it enters, the liquid in the long area Can be detected.
【0051】また、この発明の他の液体検知用光ファイ
バによると、コアの周囲に塊状又は粒状の液体吸収性樹
脂を混入したクラッドが被覆され、そのクラッドの内周
面に凹部が形成されることによりコアの外周表面とクラ
ッドの内周表面との間の少なくとも一部に空隙が介在さ
れているため、液体侵入のない状態では、通常空気がそ
の空隙を満たしている。したがって、この状態では、コ
ア内を伝搬する光は、コアと空気との境界面で全反射す
る。According to another liquid detecting optical fiber of the present invention, the core is covered with a clad mixed with a lump or granular liquid absorbing resin, and a concave portion is formed on the inner peripheral surface of the clad. As a result, a void is interposed at least in part between the outer peripheral surface of the core and the inner peripheral surface of the clad, so that air normally fills the void when no liquid enters. Therefore, in this state, the light propagating in the core is totally reflected at the interface between the core and the air.
【0052】ところが、この光ファイバが設置された領
域に液体の侵入があると、吸収性樹脂がその液体を吸収
して上述の空隙を埋めるように膨潤する。ここで、液体
を吸収した吸収性樹脂の屈折率は、空気の屈折率よりも
大きいため、液体を吸収した吸収性樹脂とコアとの屈折
率差は、コアと空気との屈折率差よりも小さいか、また
は、コアの屈折率よりも液体を吸収した吸収性樹脂の屈
折率の方が大きい。However, if a liquid enters the area where the optical fiber is installed, the absorbent resin absorbs the liquid and swells to fill the above-mentioned gap. Here, since the refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is greater than the refractive index of air, the refractive index difference between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core is greater than the refractive index difference between the core and air. The refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is smaller than that of the core or the refractive index of the core.
【0053】したがって、液体の侵入のない状態では、
コアと空気の境界面で全反射されていた光も、液体の侵
入があった状態では、液体を吸収した吸収性樹脂とコア
との境界面で外部に漏洩することになる。そこで、液体
の非侵入時と侵入時との光の伝送損失を比較すれば、長
尺の領域における液体の侵入を検知することが可能であ
る。Therefore, in a state where no liquid enters,
Light that has been totally reflected at the interface between the core and air also leaks outside at the interface between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core when the liquid has entered. Therefore, by comparing the light transmission loss when the liquid does not penetrate and when it penetrates, it is possible to detect the liquid intrusion in a long region.
【0054】さらに、この発明の他の液体検知用光ファ
イバによると、コアの周囲に紛状,繊維状又は不織布状
の液体吸収性樹脂よりなる吸収層が被覆されるととも
に、その吸収層の周囲に液体が浸透可能な保護層が被覆
されているため、コア外周表面の少なくとも一部は液体
吸収性樹脂と非接触な状態であり、そこには空気が満ち
ている。したがって、この状態では、コア内を伝搬する
光は、コアと空気との境界面で全反射する。Further, according to another liquid detecting optical fiber of the present invention, the periphery of the core is covered with an absorbing layer made of a powdery, fibrous or non-woven liquid absorbing resin, and the periphery of the absorbing layer is formed. Is coated with a protective layer through which liquid can penetrate, so that at least a part of the outer peripheral surface of the core is not in contact with the liquid absorbing resin, and is filled with air. Therefore, in this state, the light propagating in the core is totally reflected at the interface between the core and the air.
【0055】ところが、この光ファイバが設置された領
域に液体の侵入があると、吸収性樹脂がその液体を吸収
して膨潤しコア外周表面と接触する。ここで、液体を吸
収した吸収性樹脂の屈折率は、空気の屈折率よりも大き
いため、液体を吸収した吸収性樹脂とコアとの屈折率差
は、コアと空気との屈折率差よりも小さいか、または、
コアの屈折率よりも液体を吸収した吸収性樹脂の屈折率
の方が大きい。However, if a liquid enters the area where the optical fiber is installed, the absorbent resin absorbs the liquid and swells to come into contact with the outer peripheral surface of the core. Here, since the refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is greater than the refractive index of air, the refractive index difference between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core is greater than the refractive index difference between the core and air. Small or
The refractive index of the absorbent resin that has absorbed the liquid is larger than the refractive index of the core.
【0056】したがって、液体の侵入のない状態では、
コアと空気の境界面で全反射されていた光も、液体の侵
入があった状態では、液体を吸収した吸収性樹脂とコア
との境界面で外部に漏洩することになる。そこで、液体
の非侵入時と侵入時との光の伝送損失を比較すれば、長
尺の領域における液体の侵入を検知することが可能であ
る。Therefore, in a state where no liquid enters,
Light that has been totally reflected at the interface between the core and air also leaks outside at the interface between the absorbent resin that has absorbed the liquid and the core when the liquid has entered. Therefore, by comparing the light transmission loss when the liquid does not penetrate and when it penetrates, it is possible to detect the liquid intrusion in a long region.
【0057】また、この発明のケーブルによると、上述
のような液体検知用光ファイバを、電線及び光ファイバ
のうちの少なくとも1本以上とともに束ねるとともに、
その周囲に保護テープを巻回し、さらに、その周囲に樹
脂製の保護層を被覆しているため、そのケーブルの保護
層及び保護テープ内へ水等の液体が侵入すると、これを
検知することが可能である。According to the cable of the present invention, the above-described liquid detecting optical fiber is bundled together with at least one of an electric wire and an optical fiber.
A protective tape is wrapped around the cable, and a resin protective layer is coated around the protective tape.If liquid such as water enters the protective layer and the protective tape of the cable, it can be detected. It is possible.
【図1】この発明にかかる第1実施形態の浸水検知用光
ファイバを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an optical fiber for detecting inundation of a first embodiment according to the present invention.
【図2】同上の浸水検知用光ファイバを示す断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view showing an optical fiber for detecting inundation according to the first embodiment;
【図3】同上の浸水検知用光ファイバの動作を説明する
ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the above-mentioned water immersion detecting optical fiber.
【図4】この発明にかかる第2実施形態の浸水検知用光
ファイバを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an optical fiber for detecting inundation of a second embodiment according to the present invention.
【図5】同上の浸水検知用光ファイバを示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the optical fiber for water intrusion detection in the above.
【図6】この発明に係る第3実施形態のケーブルを示す
斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a cable according to a third embodiment of the present invention.
【図7】同上のケーブルを示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing the cable of the above.
10 浸水検知用光ファイバ 12 コア 20 クラッド 24 吸水性樹脂 30 空隙 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water-immersion detection optical fiber 12 Core 20 Clad 24 Water-absorbing resin 30 Void
Claims (6)
るとともに、その液体吸収性樹脂と前記コアの外周表面
との間の少なくとも一部に空隙が介在されたことを特徴
とする液体検知用光ファイバ。1. A liquid, wherein a liquid absorbing resin is disposed around a core, and a void is interposed at least in part between the liquid absorbing resin and the outer peripheral surface of the core. Optical fiber for detection.
内に、塊状または粒状の液体吸収性樹脂がクラッドの外
周面側から内周面側に至って連続状となるべく混入さ
れ、その液体吸収性樹脂が、液体の非吸収状態では前記
コアの屈折率よりも低い屈折率を有し、かつ液体の吸収
状態で屈折率が増加することを特徴とする液体検知用光
ファイバ。2. A bulk or granular liquid absorbing resin is mixed into a base material of a clad coated around a core so as to be continuous from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad. An optical fiber for liquid detection, wherein the reactive resin has a refractive index lower than the refractive index of the core in a liquid non-absorbing state, and increases in a liquid absorbing state.
内に、塊状又は粒状の液体吸収性樹脂がクラッドの外周
面側から内周面側に至って連続状となるべく混入される
とともに、前記クラッドの内周面に凹部が形成されて前
記コアの外周表面と前記クラッドの内周表面との間の少
なくとも一部に空隙が介在されたことを特徴とする液体
検知用光ファイバ。3. A bulk or granular liquid-absorbent resin is mixed into a base material of the clad coated around the core so as to be continuous from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the clad, and An optical fiber for liquid detection, wherein a concave portion is formed on an inner peripheral surface of a clad, and a gap is interposed at least partially between an outer peripheral surface of the core and an inner peripheral surface of the clad.
の液体吸収性樹脂よりなる吸収層が被覆されるととも
に、その吸収層の周囲に液体が浸透可能な保護層が被覆
されたことを特徴とする液体検知用光ファイバ。4. An absorbent layer made of a powdery, fibrous or non-woven liquid-absorbent resin is coated around a core, and a liquid-permeable protective layer is coated around the absorbent layer. An optical fiber for detecting a liquid, comprising:
アクリル酸グラフト共重合体,ポリアクリル酸塩類又は
酢酸ビニルアクリル酸エステル共重合体ゲル化物を用い
たことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液
体検知用光ファイバ。5. The liquid absorbent resin according to claim 5, wherein said liquid absorbing resin is starch-
The optical fiber for liquid detection according to any one of claims 1 to 4, wherein an acrylic acid graft copolymer, a polyacrylate or a gel of a vinyl acetate acrylate copolymer is used.
イバが、電線及び光ファイバのうちの少なくとも1本以
上とともに束ねられるとともに、その周囲に保護テープ
が巻回され、さらに、その周囲に樹脂製の保護層が被覆
されてなることを特徴とするケーブル。6. The optical fiber for liquid detection according to claim 1, which is bundled with at least one of an electric wire and an optical fiber, a protective tape is wound around the bundle, and further, the periphery thereof. A cable characterized in that a resin protective layer is coated on the cable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10903397A JPH10300627A (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Optical fiber for detecting liquid and cable including it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10903397A JPH10300627A (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Optical fiber for detecting liquid and cable including it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10300627A true JPH10300627A (en) | 1998-11-13 |
Family
ID=14499916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10903397A Pending JPH10300627A (en) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | Optical fiber for detecting liquid and cable including it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10300627A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009150660A (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Immersion detection module and its immersion detection method |
CN109416961A (en) * | 2016-06-08 | 2019-03-01 | 株式会社俞旻St | Leakage induction cable and its manufacturing method |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP10903397A patent/JPH10300627A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009150660A (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Immersion detection module and its immersion detection method |
CN109416961A (en) * | 2016-06-08 | 2019-03-01 | 株式会社俞旻St | Leakage induction cable and its manufacturing method |
CN109416961B (en) * | 2016-06-08 | 2020-10-27 | 株式会社俞旻St | Liquid leakage induction cable and manufacturing method thereof |
US11137315B2 (en) | 2016-06-08 | 2021-10-05 | Yumin System Technology Co., Ltd | Leakage detection cable and method for manufacturing same |
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