JPS59122918A - 振動検出器 - Google Patents
振動検出器Info
- Publication number
- JPS59122918A JPS59122918A JP22998382A JP22998382A JPS59122918A JP S59122918 A JPS59122918 A JP S59122918A JP 22998382 A JP22998382 A JP 22998382A JP 22998382 A JP22998382 A JP 22998382A JP S59122918 A JPS59122918 A JP S59122918A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- lenses
- container
- lens
- rod shaped
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
- G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
- G01H9/006—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors the vibrations causing a variation in the relative position of the end of a fibre and another element
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は微小地震観測等に使用する振動検出器に関する
。
。
微小地震観測等に使用する振動検出器としては第１に微
小振巾の振動を感知しうる高性能をもつこと、および第
２に ね無人の観測点に振動検出器がおかれ測定値を遠
距離に送ることから高度の信頼性が要求される。従来、
振動検出器としては可動線輪形検出器を用い、振動を電
気信号に変えて観測基地に伝送することが通常であった
。近年、光フアイバ伝送方式が発達し、微小地震の観測
網にも適用が検討されている。これは光フアイバ伝送方
式が低損失で遠距離まで中継器の高価な装置を必要とせ
ず伝送できる利点があるからである。
小振巾の振動を感知しうる高性能をもつこと、および第
２に ね無人の観測点に振動検出器がおかれ測定値を遠
距離に送ることから高度の信頼性が要求される。従来、
振動検出器としては可動線輪形検出器を用い、振動を電
気信号に変えて観測基地に伝送することが通常であった
。近年、光フアイバ伝送方式が発達し、微小地震の観測
網にも適用が検討されている。これは光フアイバ伝送方
式が低損失で遠距離まで中継器の高価な装置を必要とせ
ず伝送できる利点があるからである。
しかし従来の可動線輪形検出器では電気信号を再びレー
ザによｐ光信号に変換するために、電気−光変換電気回
路およびそれらを駆動する給電用ケーブルも必要となり
、装置全体が高価になる。さらに、無人の観測点におか
れた場合の装置の信頼性、寿命等に問題がある。すなわ
ちレーザの寿命は現在実用段階にあるものの、まだ充分
でないから万一故障の場合修理交換に多大の時間を必要
とし、特に海底地震観測システム等における長期間無故
障を要求される場合゛において、光フアイバ伝送方式は
従来の検出器では直ちには適用できない。
ザによｐ光信号に変換するために、電気−光変換電気回
路およびそれらを駆動する給電用ケーブルも必要となり
、装置全体が高価になる。さらに、無人の観測点におか
れた場合の装置の信頼性、寿命等に問題がある。すなわ
ちレーザの寿命は現在実用段階にあるものの、まだ充分
でないから万一故障の場合修理交換に多大の時間を必要
とし、特に海底地震観測システム等における長期間無故
障を要求される場合゛において、光フアイバ伝送方式は
従来の検出器では直ちには適用できない。
不発明の目的は上記の欠点を除去し、光フアイバ伝送方
式に適合した信頼性の高い、高性能の振動検出器を提供
することにある。
式に適合した信頼性の高い、高性能の振動検出器を提供
することにある。
不発明による振動検出器は光ファイバに接続される２個
の棒状レンズを容器の側壁の対向する位置に、各々の中
心軸が同一軸線上にあるよりに貫通固着せしめ、前記棒
状レンズの中間間隙に第３の棒状レンズを前記軸線上に
配置し、且つ容器内壁に固定した弾性体によって第３の
棒状レンズが前記軸線に対して直交する方向に支持され
ている構造よシなることを特徴とする。
の棒状レンズを容器の側壁の対向する位置に、各々の中
心軸が同一軸線上にあるよりに貫通固着せしめ、前記棒
状レンズの中間間隙に第３の棒状レンズを前記軸線上に
配置し、且つ容器内壁に固定した弾性体によって第３の
棒状レンズが前記軸線に対して直交する方向に支持され
ている構造よシなることを特徴とする。
以下、不発明を図面を参照して詳しく説明する。
第１図は不発明の一実施例である振動検出器の正面断面
図である。断面が円形な棒状レンズ２，３が容器１の側
壁の対向位置に、その中心軸が同一軸線上にあるよりに
貫通、固着されている。棒状レンズ２，３は容器１の外
側で光ファイバ７．８と接続される。さらに上記の棒状
レンズ２，３の中間に、同一軸線上に中心軸があるよう
に同一半径の断面が円形の棒状レンズ４を配置し、この
棒状レンズ４を支柱６で挾持するとともに、ダイヤフラ
ム５によって容器１の内壁に固定する。これＫよシ棒状
レンズ４は棒状レンズ２，３の軸線に直交する方向に支
持される。ダイト７２ムー支柱−棒状レンズの結合部材
の固有振動数はきわめて低く、通常２〜５ Ｈｚになる
ように設計されている。
図である。断面が円形な棒状レンズ２，３が容器１の側
壁の対向位置に、その中心軸が同一軸線上にあるよりに
貫通、固着されている。棒状レンズ２，３は容器１の外
側で光ファイバ７．８と接続される。さらに上記の棒状
レンズ２，３の中間に、同一軸線上に中心軸があるよう
に同一半径の断面が円形の棒状レンズ４を配置し、この
棒状レンズ４を支柱６で挾持するとともに、ダイヤフラ
ム５によって容器１の内壁に固定する。これＫよシ棒状
レンズ４は棒状レンズ２，３の軸線に直交する方向に支
持される。ダイト７２ムー支柱−棒状レンズの結合部材
の固有振動数はきわめて低く、通常２〜５ Ｈｚになる
ように設計されている。
なお棒状レンズの屈折率は、その軸上で最も高く、半径
方向に周縁にむがって放物線状に低くなるようにつくら
れてあシ、軸方向に入射する光に対して通常の球面レン
ズと全く同じ機能を有している。
方向に周縁にむがって放物線状に低くなるようにつくら
れてあシ、軸方向に入射する光に対して通常の球面レン
ズと全く同じ機能を有している。
また棒状レンズの特性は光ファイバと同質の材料でつく
られ光透過度が極めて高く光の周壁がらの）散乱は全く
ない。
られ光透過度が極めて高く光の周壁がらの）散乱は全く
ない。
次にこの振動検出器の動作″ｆ：第２図にょシ説明する
。地震等によシ第１図の矢印に示すよｆ）Ｋ外部から容
器１に振動が加わると、結合部材の固有振動数はきわめ
て低いがら棒状レンズ４が不動点とな）、容器１および
それに固定された棒状レンズ２，３が第２図の如ぐ棒状
レンズ４に対して相対的に振動する。光７アイバ７よ〕
棒状レンズ２に入射された光の通路は図示の如き径路を
経て、九ファイバ８に入る。棒状レンズ２，３．４は屈
折率が前述の如く半径方向に異なるから、光ファイバ７
よシ入射された光線はレンズ作用によシ棒状レンズ２の
全面に拡がシ平行光線となシ、棒状レンズ４をとおシ、
次の棒状レンズ３で集束して光ファイバ８に光を伝送す
る。このとき棒状レンズ２，３は棒状レンズ４に対して
振動により半径方向にずれるから光の通路の一部は棒状
レンズ４をとおらず空中を通過する。空中の光伝送損失
は棒状レンズ４中の光伝送損失より極めて大きいので、
光ファイバ８ｆｔ通過する光量が無振動時に比し減少す
る。振動振幅が大きい程損失は増加し、光ファイバで伝
送される光の損失も振動に比例して変化する。従って光
フアイバ伝送方式によって、観測基地よシ光を送出し、
検出器をとおって光を再び受けると、観測点における微
少振動を測定することができる。
。地震等によシ第１図の矢印に示すよｆ）Ｋ外部から容
器１に振動が加わると、結合部材の固有振動数はきわめ
て低いがら棒状レンズ４が不動点とな）、容器１および
それに固定された棒状レンズ２，３が第２図の如ぐ棒状
レンズ４に対して相対的に振動する。光７アイバ７よ〕
棒状レンズ２に入射された光の通路は図示の如き径路を
経て、九ファイバ８に入る。棒状レンズ２，３．４は屈
折率が前述の如く半径方向に異なるから、光ファイバ７
よシ入射された光線はレンズ作用によシ棒状レンズ２の
全面に拡がシ平行光線となシ、棒状レンズ４をとおシ、
次の棒状レンズ３で集束して光ファイバ８に光を伝送す
る。このとき棒状レンズ２，３は棒状レンズ４に対して
振動により半径方向にずれるから光の通路の一部は棒状
レンズ４をとおらず空中を通過する。空中の光伝送損失
は棒状レンズ４中の光伝送損失より極めて大きいので、
光ファイバ８ｆｔ通過する光量が無振動時に比し減少す
る。振動振幅が大きい程損失は増加し、光ファイバで伝
送される光の損失も振動に比例して変化する。従って光
フアイバ伝送方式によって、観測基地よシ光を送出し、
検出器をとおって光を再び受けると、観測点における微
少振動を測定することができる。
上記の説明によシわかるように、不発明による振動検出
器は、検出部にレーザ光源・電気回路が不要で簡単な構
造を有し堅牢・小形・軽量であり、光フアイバ伝送方式
の光ファイバの所定の位置に挿入できる。構造上、故障
がおこることが殆ど考えられず高信頼性を有するから、
無人の故障修理の困難な場所に使用するのに最適である
。
器は、検出部にレーザ光源・電気回路が不要で簡単な構
造を有し堅牢・小形・軽量であり、光フアイバ伝送方式
の光ファイバの所定の位置に挿入できる。構造上、故障
がおこることが殆ど考えられず高信頼性を有するから、
無人の故障修理の困難な場所に使用するのに最適である
。
また検出器の感度としては円筒形レンズの半径が充分小
さく、微小変位に対して光量の変化量が大きく高感度で
ある。なお可動線輪形検出器と異なシ、棒状レンズ２，
３と４との相位位置が変化しても入射光の光量に対する
反作用はなく、半径方向の変位に相応する面積差に比例
して光量が変化する。
さく、微小変位に対して光量の変化量が大きく高感度で
ある。なお可動線輪形検出器と異なシ、棒状レンズ２，
３と４との相位位置が変化しても入射光の光量に対する
反作用はなく、半径方向の変位に相応する面積差に比例
して光量が変化する。
なお不発明の実施例では棒状レンズはすべて断面が円形
で同一半径としたが振動変位に対しても直線的に比例す
る光量変化をうるため、棒状レンズ４の断面積形状およ
び棒状レンズ２．３（Ｄ棒状レンズ４に対向する端面の
形状を円形でなく軸線に直角方向の相互位置の変化に対
して面積変化が直線的に変わるように特別の形状として
もよい。
で同一半径としたが振動変位に対しても直線的に比例す
る光量変化をうるため、棒状レンズ４の断面積形状およ
び棒状レンズ２．３（Ｄ棒状レンズ４に対向する端面の
形状を円形でなく軸線に直角方向の相互位置の変化に対
して面積変化が直線的に変わるように特別の形状として
もよい。
また令息の説明で棒状レンズ４の固定は支柱６、ダイヤ
フラム６によっているが、支柱６を省き直接ダイヤ７ラ
ム６を棒状レンズ４に接着してもよい。
フラム６によっているが、支柱６を省き直接ダイヤ７ラ
ム６を棒状レンズ４に接着してもよい。
第１図は不発明の一実施例の正面断面図、第２図は第１
図の振動検出器の動作を説明するための図面である。 １・・・・・・容器、２，３．４ ・・・棒状レンズ
、５・・・・ダイヤフラム、６・・・・・・支柱、７，
８ ・・・光ファイバ。 華１図 第２図 ９３−
図の振動検出器の動作を説明するための図面である。 １・・・・・・容器、２，３．４ ・・・棒状レンズ
、５・・・・ダイヤフラム、６・・・・・・支柱、７，
８ ・・・光ファイバ。 華１図 第２図 ９３−
Claims (1)
- 光ファイバに接続される２個の棒状レンズを容器の側壁
の対向する位置に、各々中心軸が同一軸線上におるよう
に貫通固着せしめ、前記棒状レンズの中間間隙に第３の
棒状レンズを前記軸線上に配置し、且つ容器内壁に固定
した弾性体によって第３の棒状レンズが前記軸線に対し
て直交する方向に支持さ−れている構造よシなることを
特徴とする振動検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22998382A JPS59122918A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 振動検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22998382A JPS59122918A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 振動検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122918A true JPS59122918A (ja) | 1984-07-16 |
Family
ID=16900755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22998382A Pending JPS59122918A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 振動検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122918A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169725A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Hitachi Cable Ltd | 光式振動センサ |
| JPS6253097A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-07 | Toshiba Corp | 制御デ−タ伝送方式 |
| CN102636202A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 成都零光量子科技有限公司 | 微弱振荡监测光纤传感器及其构成的传感器系统以及系统的应用方法 |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22998382A patent/JPS59122918A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61169725A (ja) * | 1985-01-22 | 1986-07-31 | Hitachi Cable Ltd | 光式振動センサ |
| JPS6253097A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-07 | Toshiba Corp | 制御デ−タ伝送方式 |
| CN102636202A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-08-15 | 成都零光量子科技有限公司 | 微弱振荡监测光纤传感器及其构成的传感器系统以及系统的应用方法 |
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