JPS5946805A - 変位検出装置 - Google Patents
変位検出装置Info
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- JPS5946805A JPS5946805A JP57157436A JP15743682A JPS5946805A JP S5946805 A JPS5946805 A JP S5946805A JP 57157436 A JP57157436 A JP 57157436A JP 15743682 A JP15743682 A JP 15743682A JP S5946805 A JPS5946805 A JP S5946805A
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- optical fiber
- valve
- displacement
- fuel oil
- fiber
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/353—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre
- G01D5/35338—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells influencing the transmission properties of an optical fibre using other arrangements than interferometer arrangements
- G01D5/35341—Sensor working in transmission
- G01D5/35345—Sensor working in transmission using Amplitude variations to detect the measured quantity
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】
本発明は光ファイバにおける曲げ損失を利用して変位を
検出する変位検出装置に関する。
検出する変位検出装置に関する。
従来、狭い場所内に設置されて変位を検出する方式とし
て、たとえば内燃機関用燃料噴射弁の針弁挙動を検出す
る場合など、渦電流を検出する測定方式、差動変圧器で
誘導的に検出する測定方式、圧電素子を用いる方式等が
使用されている。
て、たとえば内燃機関用燃料噴射弁の針弁挙動を検出す
る場合など、渦電流を検出する測定方式、差動変圧器で
誘導的に検出する測定方式、圧電素子を用いる方式等が
使用されている。
しかじ前2者によるときは細い電線からなるコイルを用
いるために、変位検出装置を振動のある場所に使用した
場合に振動によってコイルが断線したり、変位検出装置
を温度変化の救しい場所に使用L7た場合に温度上昇に
よる膨張によってコイルが断線し、たりして、耐振性お
よび耐熱性に欠ける欠点があった。
いるために、変位検出装置を振動のある場所に使用した
場合に振動によってコイルが断線したり、変位検出装置
を温度変化の救しい場所に使用L7た場合に温度上昇に
よる膨張によってコイルが断線し、たりして、耐振性お
よび耐熱性に欠ける欠点があった。
また後者の圧電素子を用いる方式によるときは変位の変
化速度を検出することはできるが、変位を検出すること
ができない欠点があった。
化速度を検出することはできるが、変位を検出すること
ができない欠点があった。
また、光の透過、反射を利用するものもあるが、発光部
卦よび受光部の汚染により機能が低下する欠点があった
。
卦よび受光部の汚染により機能が低下する欠点があった
。
本発明は上記にかんがみなされたもので、上記の欠点を
解消して、耐振性、面1熱性に富み、かつ小型に構成す
ることができる変位検出装置を提供することを目的とす
る。
解消して、耐振性、面1熱性に富み、かつ小型に構成す
ることができる変位検出装置を提供することを目的とす
る。
この目的は本発明によれば、固定部材と該固定部材に対
向して移動する可動部材との間に、前記可動部材の変位
量に対応して伝播路中における曲げ損失が変化するよう
に光ファイバを設け、該光ファイバの曲げ損失を検出す
ることによって達成される。
向して移動する可動部材との間に、前記可動部材の変位
量に対応して伝播路中における曲げ損失が変化するよう
に光ファイバを設け、該光ファイバの曲げ損失を検出す
ることによって達成される。
以下、本発明を実施例により説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構成説明図であって、
本発明の一実施例は内燃機関用燃料噴射弁の針弁変位量
を検出する場合に適用した場合を例に説明する。
本発明の一実施例は内燃機関用燃料噴射弁の針弁変位量
を検出する場合に適用した場合を例に説明する。
内燃機関用燃料噴射弁は、ノズル本体2と、ノズル本体
2の軸方向に移動して噴射開口を制御する針弁3と、ノ
ズルホルダ4と、ノズル本体2とノズルボルダ4とを一
体に結合するりテーニングナット5と、ノズルホルダ4
内のスプリング室4′内に挿入されたスプリング受け6
と、スプリング受け6と対向して針弁3の頭部に圧接す
る押圧部材7と、スフ0リング受け6と押圧部材7との
間に装入したスプリング8とからなっている。ここで後
述する如くスプリング受け6は固定部材として作用し、
抑圧部材7は可動部材として作用する。
2の軸方向に移動して噴射開口を制御する針弁3と、ノ
ズルホルダ4と、ノズル本体2とノズルボルダ4とを一
体に結合するりテーニングナット5と、ノズルホルダ4
内のスプリング室4′内に挿入されたスプリング受け6
と、スプリング受け6と対向して針弁3の頭部に圧接す
る押圧部材7と、スフ0リング受け6と押圧部材7との
間に装入したスプリング8とからなっている。ここで後
述する如くスプリング受け6は固定部材として作用し、
抑圧部材7は可動部材として作用する。
一方、断面楕円状の弾性体21に、第2図(a)に模式
的に示した如く、複数回光ファイバ2oを巻回シ、光フ
ァイバ2oの巻回部分をスプリング受け6と押圧部材7
との間で挾持させである。オだ光ファイバ20の端部は
スプリング受け6に設けた貫通孔14と貫通孔14に連
通してノズルボルダ4に設けた貫通孔13とを挿)79
. I、、ノズルボルダ4に螺着しだガイド15および
ガイド15に螺着されかつオイルシールとして作用する
装ナンド16を挿通して内燃機関用燃料噴射弁外に導出
しである。
的に示した如く、複数回光ファイバ2oを巻回シ、光フ
ァイバ2oの巻回部分をスプリング受け6と押圧部材7
との間で挾持させである。オだ光ファイバ20の端部は
スプリング受け6に設けた貫通孔14と貫通孔14に連
通してノズルボルダ4に設けた貫通孔13とを挿)79
. I、、ノズルボルダ4に螺着しだガイド15および
ガイド15に螺着されかつオイルシールとして作用する
装ナンド16を挿通して内燃機関用燃料噴射弁外に導出
しである。
光ファイバ20の一端はレーヅヤ、の光源22に固定し
て光源22からの光を光ファイ”20に入射せしめるよ
うにしてあり、かつ光ファイバ2゜の他端はフォトトラ
ンジスタ宿の光電変換器23に固定して光ファイバ2o
からの光を光′11モ変換器23の受光面に投射せしめ
るようにしである。
て光源22からの光を光ファイ”20に入射せしめるよ
うにしてあり、かつ光ファイバ2゜の他端はフォトトラ
ンジスタ宿の光電変換器23に固定して光ファイバ2o
からの光を光′11モ変換器23の受光面に投射せしめ
るようにしである。
また一方、ノズルホルダ4にはノズルボルダ4を貫通し
て通油孔が穿設しである。この通油孔は第1図において
通油孔10Aおよび1()3で示してあり、通油孔10
Aと1()Bとは連通させである。またノズルホルダ4
にはノズル本体2と針弁3との間隙を介して戻ってくる
燃料油を図示しない油タンクに導く通油孔11が穿設し
である。ノズル本体2には通油孔1oBと油溜室9とを
連通させる通油孔12が穿設しである。
て通油孔が穿設しである。この通油孔は第1図において
通油孔10Aおよび1()3で示してあり、通油孔10
Aと1()Bとは連通させである。またノズルホルダ4
にはノズル本体2と針弁3との間隙を介して戻ってくる
燃料油を図示しない油タンクに導く通油孔11が穿設し
である。ノズル本体2には通油孔1oBと油溜室9とを
連通させる通油孔12が穿設しである。
以上の如く構成した本発明の一実施例が適用された内燃
機関用燃料噴射弁において、燃料噴射ポンプから燃料油
が供給されていない状態においては針弁3に燃料油圧が
作用せず、針弁3はスプリング8の押圧力によシ押圧部
材7を介して下降させられ、ノズル本体2の噴孔24は
針弁3にょシ閉塞された状態になっている。この状態に
おいてスプリング受け6と抑圧部材7との間隔は最大の
状態であって、光ファイバ20の巻回部分は押圧部材7
によシ変形されない状態である。この状態で光源22か
ら光ファイバ20に入射された光は光フアイバ内を伝播
して光電変換器23に入射される。この場合において光
源22から光ファイバ20に入射された光の総てが光電
変換器23に投射されるわけではなく、光ファイバ2o
よシ生ずる吸収損失、光ファイバ20のクラッド・コア
間の粗さによる散乱損失、曲げ損失等の和である伝送損
失による減衰を受けた光が光電変侠器23の受光面に投
射される。ここで曲げ損失は弾性体21の外周に巻回さ
れた光ファイバ20の巻回部分における曲率によって定
まる。
機関用燃料噴射弁において、燃料噴射ポンプから燃料油
が供給されていない状態においては針弁3に燃料油圧が
作用せず、針弁3はスプリング8の押圧力によシ押圧部
材7を介して下降させられ、ノズル本体2の噴孔24は
針弁3にょシ閉塞された状態になっている。この状態に
おいてスプリング受け6と抑圧部材7との間隔は最大の
状態であって、光ファイバ20の巻回部分は押圧部材7
によシ変形されない状態である。この状態で光源22か
ら光ファイバ20に入射された光は光フアイバ内を伝播
して光電変換器23に入射される。この場合において光
源22から光ファイバ20に入射された光の総てが光電
変換器23に投射されるわけではなく、光ファイバ2o
よシ生ずる吸収損失、光ファイバ20のクラッド・コア
間の粗さによる散乱損失、曲げ損失等の和である伝送損
失による減衰を受けた光が光電変侠器23の受光面に投
射される。ここで曲げ損失は弾性体21の外周に巻回さ
れた光ファイバ20の巻回部分における曲率によって定
まる。
つぎに燃料噴射ポンダから高圧燃料油が供給されると、
高圧燃料油は通油孔10A110Bおよび12を介して
油溜室9に導かれる。そこで針弁3は油溜室9内の燃料
油圧力を受けてスプリング8の押圧力に抗して第1図に
おいて上方向に移動し、ノズル本体2の噴孔24は開状
態になって、噴孔24から高圧燃料油が噴射される状態
になる。
高圧燃料油は通油孔10A110Bおよび12を介して
油溜室9に導かれる。そこで針弁3は油溜室9内の燃料
油圧力を受けてスプリング8の押圧力に抗して第1図に
おいて上方向に移動し、ノズル本体2の噴孔24は開状
態になって、噴孔24から高圧燃料油が噴射される状態
になる。
ここで押圧部材7は針弁3の移動に伴って針弁3ととも
に同量だけ同一方向に移動する。したがって内燃機関用
燃料噴射弁の閉弁状態から開弁状態への変化によシ押圧
部拐7は上昇し、光ファイバ20の弾性体21に巻回し
た部分は抑圧部材7により押し上げられて、光ファイバ
20の弾性体21に巻回した部分の曲率は増加する。こ
の結果光ファイバ20の曲げ損失は押圧部材7の上昇へ
1に伴って垢I加する。また逆に内燃機関用燃料噴射弁
の開弁状態から閉弁状態への変化により抑圧部材7は下
降し、光ファイバ200弾性体21に巻回した部分は弾
性体21の弾性により曲率は減少して元の状態に戻り光
ファイバの曲げ損失は減少し元の曲げ損失に戻される。
に同量だけ同一方向に移動する。したがって内燃機関用
燃料噴射弁の閉弁状態から開弁状態への変化によシ押圧
部拐7は上昇し、光ファイバ20の弾性体21に巻回し
た部分は抑圧部材7により押し上げられて、光ファイバ
20の弾性体21に巻回した部分の曲率は増加する。こ
の結果光ファイバ20の曲げ損失は押圧部材7の上昇へ
1に伴って垢I加する。また逆に内燃機関用燃料噴射弁
の開弁状態から閉弁状態への変化により抑圧部材7は下
降し、光ファイバ200弾性体21に巻回した部分は弾
性体21の弾性により曲率は減少して元の状態に戻り光
ファイバの曲げ損失は減少し元の曲げ損失に戻される。
一方、この間において光ファイバ20の吸収相欠、散乱
損失は抑圧部利7の上昇および下降によってほとんど変
化しない。
損失は抑圧部利7の上昇および下降によってほとんど変
化しない。
したがって光電変換器23の受光面へ投射される元方1
は針弁3の変位量に対応して増減し、針弁3の変位量は
光電変換器23の出力信号により検出される。なお本例
の場合抑圧部材7の上昇によって、光′tし変換器23
の受光量は減少する方向に変化する。
は針弁3の変位量に対応して増減し、針弁3の変位量は
光電変換器23の出力信号により検出される。なお本例
の場合抑圧部材7の上昇によって、光′tし変換器23
の受光量は減少する方向に変化する。
また、弾性体21をその長袖を縦方向に位置せしめて第
2図(b)に示す如く光ファイバ20を巻回してもよく
、との場合は抑圧部月7の上昇によりつ′Cファイバ2
00巻回部分の曲率は減少するため曲げ損失は減少し、
光伝111’l ;’+が増加し−C9°(−―電之(
1,′さ器23の受光旬i/i増加することになる。
2図(b)に示す如く光ファイバ20を巻回してもよく
、との場合は抑圧部月7の上昇によりつ′Cファイバ2
00巻回部分の曲率は減少するため曲げ損失は減少し、
光伝111’l ;’+が増加し−C9°(−―電之(
1,′さ器23の受光旬i/i増加することになる。
また第3図(a)に示す如< ii::ファイバ20の
?i、i+1部分を保詐するためにつ′Cファイバ20
の范・目部分を弾性体25によって一体に形成してもよ
い。また第3図(b)に示す如くす11(性体21う一
体むグ+p性体21上に巻回した光ファイバ20のω回
)′iB分をベローズ26内に収納し、ベーローーーズ
ー2−6−’、4スノ0リング受け6と押圧部材7との
間にベローズ26を4y!:侍してもよい。
?i、i+1部分を保詐するためにつ′Cファイバ20
の范・目部分を弾性体25によって一体に形成してもよ
い。また第3図(b)に示す如くす11(性体21う一
体むグ+p性体21上に巻回した光ファイバ20のω回
)′iB分をベローズ26内に収納し、ベーローーーズ
ー2−6−’、4スノ0リング受け6と押圧部材7との
間にベローズ26を4y!:侍してもよい。
また、第4図(a)に示ず如く一ト☆1^1に9”1−
ファイバのモード変換による曲げ損失か牛する曲、(・
を41する波形形状に形成した型体27−+に:スノ°
リングーy r)6下端に固着し、上端に型体27−1
の波形形状t’rBに嵌り合う波形形状部を有するノ(
!1体27−2庖・押1」二部材7の上端に固着し、型
体27−1に設けたT字状の穴27−5内に光ファイバ
20介机曲して光ファイバ20の一部分が型体27−1
と27−2との111に位f値するようにしてもよい。
ファイバのモード変換による曲げ損失か牛する曲、(・
を41する波形形状に形成した型体27−+に:スノ°
リングーy r)6下端に固着し、上端に型体27−1
の波形形状t’rBに嵌り合う波形形状部を有するノ(
!1体27−2庖・押1」二部材7の上端に固着し、型
体27−1に設けたT字状の穴27−5内に光ファイバ
20介机曲して光ファイバ20の一部分が型体27−1
と27−2との111に位f値するようにしてもよい。
この」・9合、内・l;′x 4伎関用燃料噴射弁が閉
弁状j、1.jjにあるときはJl、l、1体27−1
と27−2との間における光ファイノぐ20は第4図(
−)に示す如くほぼ直線状であり、内燃機関用燃料噴射
弁が開弁状態にあるときは型体27−1と27−2との
間における光ファイバ20は第4図(b)に示す如く型
体27−1.27−2の波形形状に沿って曲げられて曲
げ4工1失が増大することになり、光r1q変換器23
の出力レベルにより押圧部材7の袈位杯を検出すること
ができる。
弁状j、1.jjにあるときはJl、l、1体27−1
と27−2との間における光ファイノぐ20は第4図(
−)に示す如くほぼ直線状であり、内燃機関用燃料噴射
弁が開弁状態にあるときは型体27−1と27−2との
間における光ファイバ20は第4図(b)に示す如く型
体27−1.27−2の波形形状に沿って曲げられて曲
げ4工1失が増大することになり、光r1q変換器23
の出力レベルにより押圧部材7の袈位杯を検出すること
ができる。
以上の実施例では内燃機関用燃料噴射弁の針弁変位↓1
1の検出に本発明を適用した場合を例示して説明したが
、内燃機関用燃料噴射弁の針弁変位相の検出に限らず、
i′IJ′動体の微小変位を検出することができる。
1の検出に本発明を適用した場合を例示して説明したが
、内燃機関用燃料噴射弁の針弁変位相の検出に限らず、
i′IJ′動体の微小変位を検出することができる。
以上説明した如く本発明によれば光ファイバの曲げ損失
の変化によシ可動部材の変位h1を検出することができ
る。また光ファイバを用いているために、剛4辰性およ
び耐熱性が従来の場合より向上する。また周囲の油汚れ
等環境変化にも影響されることもない。また、検出も容
易であり、検出部を軒昂、小型化することができる。
の変化によシ可動部材の変位h1を検出することができ
る。また光ファイバを用いているために、剛4辰性およ
び耐熱性が従来の場合より向上する。また周囲の油汚れ
等環境変化にも影響されることもない。また、検出も容
易であり、検出部を軒昂、小型化することができる。
第1図は本づ13明の一失M;i lを11の(i・j
成を小−ノー一部断面図。 第2図および第3図は光ファイバのを回の状I、i、j
−jを示す模式図および説明(ヌ10 第4図は上記一実施例の変形1〕11を/J<ず主敦部
の説明図。 2・・・ノズル本体、3・・・針弁、4・・ノズルホル
ダ、5・・・リテーニングナツト、6・・・スゾリ7グ
受0.7・・・抑圧部材、8・・・スプリング、9・・
・(lll tWi室、15・・・がイド、16・・・
袋ナラ)・、20・・・うY:ファイバ、21および2
5・・・弾性体、22・・・)゛的ハ;1.23・・・
光電変換器、26・・・ベローズ、271および27−
2・・・型体。 rr+許出#+!II人 ヂーゼル4幾器(;(、入会ネー1 イワ1人り1゛理土砂 子 1.1 人第 1
図 第 2 図 、a、(b) 第 4 図 (a) (1))
成を小−ノー一部断面図。 第2図および第3図は光ファイバのを回の状I、i、j
−jを示す模式図および説明(ヌ10 第4図は上記一実施例の変形1〕11を/J<ず主敦部
の説明図。 2・・・ノズル本体、3・・・針弁、4・・ノズルホル
ダ、5・・・リテーニングナツト、6・・・スゾリ7グ
受0.7・・・抑圧部材、8・・・スプリング、9・・
・(lll tWi室、15・・・がイド、16・・・
袋ナラ)・、20・・・うY:ファイバ、21および2
5・・・弾性体、22・・・)゛的ハ;1.23・・・
光電変換器、26・・・ベローズ、271および27−
2・・・型体。 rr+許出#+!II人 ヂーゼル4幾器(;(、入会ネー1 イワ1人り1゛理土砂 子 1.1 人第 1
図 第 2 図 、a、(b) 第 4 図 (a) (1))
Claims (1)
- 固定部材と該固定部材に対向し移動する可動部材との間
に、前記可動部材の変位量に対応して伝搬路中における
曲は損失が変化するように設けられた光ファイバと、該
光ファイ・ぐの一端へ光を投射する光源と、前記光ファ
イバの他端からの光を受光する光電変換手段とを備え、
前記光電変換手段の出力信号を検出することを特徴とす
る変位検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57157436A JPS5946805A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 変位検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57157436A JPS5946805A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 変位検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5946805A true JPS5946805A (ja) | 1984-03-16 |
Family
ID=15649602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57157436A Pending JPS5946805A (ja) | 1982-09-11 | 1982-09-11 | 変位検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5946805A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117205A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-21 | エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ | マイクロベンドファイバオプチックひずみゲージ |
JPH0261521A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Fujikura Ltd | 流量センサ |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5714705A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for displacement |
-
1982
- 1982-09-11 JP JP57157436A patent/JPS5946805A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5714705A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-26 | Matsushita Electric Works Ltd | Detector for displacement |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63117205A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-21 | エルサグ・インターナショナル・ビー・ブイ | マイクロベンドファイバオプチックひずみゲージ |
JPH0261521A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Fujikura Ltd | 流量センサ |
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