JPS5970910A

JPS5970910A - 複数経路の光フアイバ−を用いた検出装置

Info

Publication number: JPS5970910A
Application number: JP17348482A
Authority: JP
Inventors: ギユイヨン・ジエラ−ル・ジヤン・フランシス; 斉藤　康郎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-10-02
Filing date: 1982-10-02
Publication date: 1984-04-21

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。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は各種気体、液体の液面、境界面、透明度等の
検出、それらの分布状態の測定および温度、圧ツバ比重
、歪等の測定を光チャンネルを、直接または他の補助装
置を介して、利用して行なう方法および装置に関する。

従来各種の容器および反応槽の気体または液体の各種性
状を検知する際、若し引火の危険性のある場合（こは防
爆には細心の注意をもって、測定器の選定と測定値の信
号の伝送系統の選定を行ない施工している。しかし、測
定値の変化の検知および信号の伝送には、殆どの場合電
気的な方法によっているため、安全性に関しては充分と
はいえない。

この発明の主要構成部である光チャ／ネルは電気の不導
体である光ファイバーを利用しており、また装置への光
の伝送経路および装置からの光の信号の表示部、分析部
への伝送系統には光ファイバーを使用するため、安全性
に関しては従来方式に比して格段に勝れている。なお、
測定値、伝送値とも電場、磁場等の影響が極めて少なく
高い信頼性を有する。また防爆の心配がないため測定装
置本体が安価となるのみてなく、据付工事を含めた光の
伝送系統の費用も電気方式に比較して非常に安価となる
。

光チャンネルを適用した各種測定方法と検出方法および
装置は、陸上設置の各種プラントの装置のみならず、船
舶、自動車、航空機等の各機器に適用され、その安全性
と経済性は従来方式に比較して数段高い。

この発明の中核となる光チャンネルは、各種の用途向の
標準化と製造方法の確立がなされると、適用される各種
装置は計り知れない。

以下、図面と共にこの発明の基本要素である光チャンネ
ルが直接あるいは補助的装置を使用して気体および液体
の物理的性状等の状態および変化をとらえるかを説明し
、併せて液面、境界面、温度、圧ツバ比重、歪の測定・
検出装置に関する実施例を示す。

第１図示のものは、光源６からの光を伝送し放射する放
射側光ファイバー１と、中間部５に於て測定対象４の性
状により変化した光３を受光する対向して設置された受
光側光ファイバー２、表示部７、分析部８に至る基本構
成図を示す。

この方法により気体、液体の相異、透明度およびその分
布の検出ができる。

光ファイバーの間隔は測定対象、範囲なとにより決定す
る。光源は通常のランプ、ＬＥＤ、レーザー等より選定
する。

第２図示のものは、第１図示の中間部５の光３の通路に
６１す定′Ａ象４の性状により光の散乱を生しる中間体
９を装着するか、又はその部分の光ファイバーの表面を
加工して光のｔｆ’ｉ乱を促進させ、差異を検出するこ
とを示す。

第３図示のものは灯油、軽油、ガソリン、液化石油系ガ
ス、液体酸素・水素、油圧系の油槽、化学反応槽の液面
１８と場合によっては下部に溜出する水などの境界面２
０を検出する計測装置２２と光源１０、放射側光ファイ
バ一群１′１、光伝送部１２．１３、受光側光ファイバ
一部１４、表示部１５を含めた系統図を示す。

装置２２の内部は、第１図示の光ファイバー１．２０対
向部分と中間部５があり、測定対象４の液質、液面、境
界面等を検出する。

第４図示のものは、第１図示の放射側光ファイバー１の
端面２３は光軸Ｏ−Ｏに対して直角以外では、接触する
媒質により光３の屈折が異なることを利用して液面また
は境界面の検出ができることを示す。

第５図示のものは光ファイバー１からの光が液面、境界
面に対しである角度をもたすと、光３は全反射を起すの
で、これを利用して液面１８または境界面２０の検出が
できることを示す。

第６図示のものは、浮子式比重計２５の移動量を光チャ
ンネルを利用して検出することを示す。

装置２４を液面１８に保持するために浮子２６が装着さ
れている。

第７図示のものは第３図示計測装置１２内に、浮子２７
が上下し、光ファイバー１と２の間の光３を遮断する態
様を示す。

これにより液面１８または境界面２０を検出することが
できる。浮子自身が光を遮断してもよいが、光の減衰性
を考慮して遮断板２８にてこの作用をするのが良い。

同一装置内にて複数個の浮子を装填し異種の液の境界面
、液面を同時に検出することも可能である。

第８図示のものは、ベロ一式温度計または圧力計２９で
ベローの収縮、膨張により遮断板３０にて光３をバ断し
、表示部７に光源６からの光量が、温度または圧力に応
して送られることを示す。

第９図示のものは、水銀式大気圧針で水銀柱の高さを光
チャンネルを利用して検出する態様を示す。

第１０図示のものは、電位計で金属を付設した電気不導
体３４が帯電体３３に反発して移動する量を光チャンネ
ルを利用して測定することを示す。

高電圧の際には特に最適とみられる。

第１１図示のものは、例えば液化石油貯槽の壁面に貼付
することにより歪を生じた際に、光チャンネルの光の経
路３がずれて、その位置を検知することができる装置と
しての応用例である。上記の適用対象によっては、受光
側ファイバー２は精度によっては一体形のレンズによっ
て代行しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明に共通している基本要素の説
明図、第３図は適用対象となる液体の貯槽などの場合の
系統図、第４図と第５図は対向する光ファイバーの特殊
な適用例の基本図、第６図乃至第１１図はそれぞれ具体
的な測定装置に適用した実施例の基本図である。特許出願人ギュイヨン　ジエラール　ジャ／　フランシス４３図面の浄舎（内容に変更なし）カ１区席２図篤３仄第４図　　　　　　　ん５図占玲６図篇７図７手　続　補　正　書（方式）特許庁長官　殿１６事件の弄示昭和３７年特許願第ｉｑ３ｔｉｇｑ号２、発明の名称複数細路の光ファイバーを用いた検出装置３、補正をす
る省昭和ｓｇ年コ月２２日５、補正の対象（１）　　別紙の通シ、出願人及び発明者／名の住所氏
名を訂正し、出願人が署名し、同人の国籍を記載した願
書を提出する。（２）　　明細書の浄書（内容に変史７ｉＬ）。（３）　　図面の浄書（内容に変史々し）。（４）　　別紙登録済証明書を提出する。７、添付書類の目録（１）　　願　潜　　　　　　　　　７通（２）明細書
　　　　　　　　　　１通（３）図　面　　　　　　　
　　７通

Claims

【特許請求の範囲】１、　この発明は、液質、濃度、比重、液面、境界面、
圧力、温度、大気圧、電圧、歪等およびその変化を光チ
ャンネルを用いて検出する装置に関する。光チャンネルとは、各々が対向して設置された複数の放
射側光ファイバー（１）、受光側光ファイバー（２）お
よびそれらの中間部（５）によって構成される光の通過
経路をいう。光ファイノ＜−とは、ガラス、石英または
プラスチックス等から製作された光伝導性を有するファ
イバーをいう。２、特許請求の範囲第１項記載の光チャンネルの中間部
（５）に光の散乱などによる減衰作用を生じる中間体（
９）を装着するか、あるいは同一の光ファイバー（１）
または（２）の表面を加工して同様の作用を行なわしめ
、特定の被検体の性状およびその変化を検出する装置（
第２図）。３、光チャンネルの放射側光ファイバー（１）の端面（
２３）を加工し、特許請求の範囲第１項記載の中間部（
５）の光の経路（３）を光の屈折率を差を利用して検知
し、液面（１８）または境界面（２０）を測定する装置
（第４図）。４、光チャンネルの放射側光ファイバー（１）を液面（
１８）または境界面（２０）に対しである角度をもって
、特許請求の範囲第１項記載の中間部（５）の光の経路
（３）を構成し、全反射を起させ、液面または境界面を
検知する装置（第５図）。５、浮子式比重計（２５）の上部を、特許請求の範囲第
１項記載の光チャンネルの中間部（５）に装入し、光（
３）を遮断して比重を計測する装置。本装置（２４）には液面（１８）の影響を受けないため
に浮子（２６）・が装着されている（第６図）。６、特許請求の範囲第１項記載の光チャンネルの中間部
（５）の光（３）を浮子（２７）によって遮断し、液面
（１８）または境界面（２０）を測定する装置。浮子本
体で光を遮断してもよいが遮断板（２８）を設置した方
が光ファイバーの光軸を合せるのに都合がよい（第７図
）。７、　圧力または温度を計測するベロー（２９）の頂部
端子（３０）にて、特許請求の範囲第１項記載の光チャ
ンネルの中間部（５）の光（３）を遮断し、圧力または
温度を測定する装置（第８図）。８、大気圧に相当する水銀柱の高さを、特許請求の範囲
第１項記載の光チャンネルの中間部（５）の光（３）を
水銀（３２）によって遮断し、測定する装置（第９図）
。９　電圧、特に高電圧体（３３）に反発して離れる物体
の変位量を、特許請求の範囲第１項記載の光チャンネル
の中間部（５）の光（３）を遮断することにより測定し
、電圧を４１１定する装置（第１０図）。１０　特許請求の範囲第１項記載の光チャンネルを適当
な間隔をもって構成し、例えは壁部の歪を放射側光ファ
イバー（１）と受光側光ファイバー（２）との間の光の
径路にぶれを生しることによって識別する装置（第１１
図）。