JPS6020024Y2 - 光形圧力測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はダイヤプラム鏡と光ファイバを有する圧力測定
装置に係り、特にその測定結果の絶対値を知るに必要な
較正を得る手段を有する光層圧力測定装置に関する。

〔考案の背景〕

ダイヤフラム鏡と、この鏡面に光源に光を投光するため
の光ファイバと、その反射光を光電変換器に導く光ファ
イバを有する光層圧力測定装置において、ダイヤプラム
鏡に加わる圧力に対する光電変換器の出力の大きさは、
光源の光強度、光ファイバの透過率、光電変換器の感度
や、光ファイバに接続点のある場合はその組立て状態で
変る。

光源の光出力や、光電変換器の感度の温度や経年変化に
よる変動はその光出力、感度をモニタし、補償回路を付
けることにより影響を少なくできる。

しかし、複雑な補償回路を必要とし、完全に補償するこ
とはむずかしい。

光ファイバの透過率、接続点の損失についてはそれを補
償することが困難である。

光層圧力測定装置においては、あらかじめ測定したダイ
ヤフラム鏡の特性が、圧力変化Ｐ。

を受けた場合、光電変換器への光量は為％変化し、受光
器出力はＶ。

変化するものとし、また測定する圧力範囲内で圧力変化
とダイヤプラム鏡による光量変化の割合は比例するもの
である。

したがって、この装置を用いて圧力変化を測定した場合
、光源の光量、光ファイバの損傷、ダイヤフラム鏡の反
射率、光電変換器の感度などの条件がダイヤフラム鏡の
特性を測定したときと同一であれば、受光器出力から測
定した圧力変化の絶対値を知ることができる。

しかし、光ファイバの損失はその折曲げる状態などで変
り、また光コネクタなどの接続点がある場合はその組立
て状態で損失が変る。

ダイヤフラム鏡の反射率にも経年変化がある。

この他、光源の光量、光電変換器の感度もそのときの温
度の影響を受ける。

このように、ダイヤフラム鏡の特性を測定したときと条
件が異なる場合にはその変化分は誤差となる。

一方、測定結果からその絶対値を求めるためには較正値
を得る必要がある。

その方法として、ダイヤプラム鏡に既知の圧力を加え、
そのときの圧力から較正値を得るのが最も正確である。

しかしこの方法は煩雑であり、ダイヤフラム鏡の取付は
状況によってはこの方法を行なえないこともある。

較正値を間接的に求める方法として、あらかじめ求めた
圧力変化と出力の関係から較正値を得る方法がある。

しかし、この方法では前述したように、光源の光出力の
変化、光電変器の感度の変化、光ファイバの透過率、接
続部の損傷などの変化により、求めた較正値に誤差を生
じる。

〔考案の目的〕

本考案は圧力の測定結果の絶対値を得るための較正値を
、容易にかつ精度良く得ることのできる光形圧力測定装
置を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は光ファイバの透過率、受光器の感度、光源の光
出力などの温度による変化や経年変化、光ファイバの接
続点の損傷変化などに影響されない較正値を容易に得る
ための手段として、光源用光ファイバの出力光を一定の
割合で変化させる装置を付加し、あらかじめ測定したダ
イヤプラム鏡の圧力変化と、付加した装置にて変化させ
た光出力の光電変換器による測定出力値との比から較正
値を求めるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案を第１図に示す一実施例により説明する。

この実施例は、内側を鏡面にした被測定圧力Ｐを受ける
ダイヤフラム鏡１、この鏡面に光源２からの光を投光す
るための光源用光ファイバ３、鏡面からの反射光を光電
変換器５に導く受光用光ファイバ４、光源２の光出力を
一定の割合で変化させるための抵抗回路６から構成され
る。

この構成における圧力測定は、ダイヤフラム鏡１が圧力
を受けて変位すると、光源２からの光の反射光の広がり
が変化し、受光用光ファイバ４の受光光量が変り、その
変化が光電変換器５で電気信号に変換されて成る出力が
得られ圧力が判明する。

本考案では、あらかじめダイヤフラム鏡１が圧力変化Ｐ
。

を受けたときに生ずる光量変化の割合を測定して既知の
状態としておき、圧力変化を測定する直前又は直後に、
光源２の光量を一定の割合式で変化させ、そのときの光
電変換器５の出力を求めることにより、圧力変化Ｐ。

に相当する光電変検出力Ｖ□″を得ることができる。

光電変換器出力ｖ１を用いてＰ。

／Ｖｌを較正値とし、較正値Ｘ光電変換器出力から、測
定した圧力変化の絶対値を求めることができる。

光源２の光量を一定の割合絢％変化したときの光電変換
出力Ｖ□は光源２の光量、光ファイバ３，４、コネクタ
等の損失、光電変換器５．の感度、ダイヤプラム鏡２の
反射率の変化に対応したものである。

例え；ば、光ファイバ３，４の損失が大きい場合、圧力
変化を測定したときの受光器出力が小さくなるが、圧力
変化Ｐ。

の光電変換器出力Ｖ、も小さくなるため、較正値を求め
て得た結果は補正され、絶対値と同一となる。

第１図の実施例では、光源２の電源回路に設けた抵抗回
路６で光源２の光出力を一定の割合、すなわち、ダイヤ
フラム鏡１が圧力を受けたときに反射光が変化する割合
で変え、そのときの光電変換器５の出力を圧力の較正値
とするものである。

このようにすることにより、ダイヤフラム鏡１の変化に
よる反射光の変化と同等の動作による光電変換器５の出
力を得ることができる。

前述した如く較正操作は、圧力測定の直前又は直後に行
なうことにより、光源２の光出力、光ファイバ２，３の
透過率、光電変換器の感度を圧力測定時点とほぼ同じに
することができ、それらの長時間に渡る変動の影響をな
くすことができる。

第２図は光源用光ファイバ３の光出力を一定の割合で変
化させる手段として、光源用光ファイバ３の途中に光減
衰器７を設けた例である。

この例においても第１図の場合と同様の効果がある。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、光源用光ファイバの光出
力を一定の割合で変化させる抵抗回路や光減衰器などの
装置を設けたため、温度などによる光源の光出力、光電
変換器の感度の変動や、光ファイバの透過率の変化に影
響されない高精度の較正値を得ることができ、また、そ
の較正接作は光源用光ファイバの光出力を変動するだけ
なので、容易に行なうことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の実施例説明図である。 １・・・・・・ダイヤフラム鏡、２・・・・・・光源、
３，４・・・・・・光ファイバ、５・・・・・・光電変
換器、６・・・・・・抵抗回路、 ７・・・・・・光減衰器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光源からの光を、光源用光ファイバを介して圧力の変動
   により変位するダイヤフラム鏡に投光し、前記ダイヤプ
   ラム鏡からの反射光を、受光用光ファイバを介して光電
   変換器に導いてその出力から圧力を測定するものにおい
   て、前記光源用光ファイバの光出力を一定の割合で変化
   させる装置を付加し、あらかじめ測定した前記ダイヤプ
   ラム鏡の圧力変化と、前記装置にて変化させた光出力の
   光電変換器による測定した出力値との比を較正値とした
   ことを特徴とする光層圧力測定装置。