JPS61145435A - 光ファイバプローブ及びその製造方法 - Google Patents
光ファイバプローブ及びその製造方法Info
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- JPS61145435A JPS61145435A JP60284166A JP28416685A JPS61145435A JP S61145435 A JPS61145435 A JP S61145435A JP 60284166 A JP60284166 A JP 60284166A JP 28416685 A JP28416685 A JP 28416685A JP S61145435 A JPS61145435 A JP S61145435A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/284—Electromagnetic waves
- G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet
Landscapes
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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】
技術分野
本発明は、光ファイバに係り、更に詳細には光ファイバ
を利用したプローブに係る。
を利用したプローブに係る。
発明の背景
光ファイバは通信及びセンサを含む多数の用途に於て従
来より使用されている。種々の用途に於て従来より使用
されている光ファイバの一つの特性は、内部全反射の性
質であり、この性質により光が光ファイバに沿って案内
される。内部全反射は透明の媒体中の光が十分に小さい
角度にて低屈折率の材料との界面に衝突し、高屈折率の
材料中に完全に反射される場合に発生する。さもなくば
光は境界を通過してしまう。ファイバの表面に接触する
材料の屈折率を制御し、また反射面を与える目的で、ク
ラッドが従来より使用されている。
来より使用されている。種々の用途に於て従来より使用
されている光ファイバの一つの特性は、内部全反射の性
質であり、この性質により光が光ファイバに沿って案内
される。内部全反射は透明の媒体中の光が十分に小さい
角度にて低屈折率の材料との界面に衝突し、高屈折率の
材料中に完全に反射される場合に発生する。さもなくば
光は境界を通過してしまう。ファイバの表面に接触する
材料の屈折率を制御し、また反射面を与える目的で、ク
ラッドが従来より使用されている。
ファイバの直径は非常に小さいので、ファイバ内を通過
し得るよう適正な角度にてファイバに進入する光は非常
に細い光線であり、実質的にコヒーレントであると考え
られてよい。従って光はクラッドが無いことに起因する
大きい損失を伴うことなくクラッドを有しないファイバ
の直線部内を通過する。ファイバの湾曲部及びループが
主要な光の損失源である。
し得るよう適正な角度にてファイバに進入する光は非常
に細い光線であり、実質的にコヒーレントであると考え
られてよい。従って光はクラッドが無いことに起因する
大きい損失を伴うことなくクラッドを有しないファイバ
の直線部内を通過する。ファイバの湾曲部及びループが
主要な光の損失源である。
かくしてファイバが空気の如き低屈折率の媒体により囲
繞されている限り、ファイバは光を反射する。ファイバ
に高屈折率の液体が接触すると、内部全反射に必要な条
件が破壊され、光の漏洩が生じる。かかる光漏洩の条件
はファイバの湾曲部又はループに於て最も大きい。かか
る光漏洩の一つの従来の用途は液位検出であり、液位が
ファイバまで上昇し又はファイバの下方へ下降し、これ
によりファイバ内に於ける光の伝達が変化される。
繞されている限り、ファイバは光を反射する。ファイバ
に高屈折率の液体が接触すると、内部全反射に必要な条
件が破壊され、光の漏洩が生じる。かかる光漏洩の条件
はファイバの湾曲部又はループに於て最も大きい。かか
る光漏洩の一つの従来の用途は液位検出であり、液位が
ファイバまで上昇し又はファイバの下方へ下降し、これ
によりファイバ内に於ける光の伝達が変化される。
他の一つの用途は屈折率の測定であり、モニタ用プロー
ブに加えて基準プローブが使用され、それらの出力が比
較されることにより屈折率が求められる。液体冷媒の如
き成る種の材料の屈折率は温度依存性を有し、更には液
体冷媒は揮発性を有している。
ブに加えて基準プローブが使用され、それらの出力が比
較されることにより屈折率が求められる。液体冷媒の如
き成る種の材料の屈折率は温度依存性を有し、更には液
体冷媒は揮発性を有している。
発明の概要
実質的に円筒形を成し1.3cm又はそれ以下の直径を
有するプローブの形態にて光フアイバセンサが形成され
る。プローブは二つのU形、即ちヘアピン形のファイバ
を含み、一方の光ファイバの全体が基準流体を貯容する
密閉室内に配置され、他方のファイバは密閉室を貫通し
てシールドされた領域へ延在し、該領域に於て試験され
るべき環境に露呈される。光源はLEDであり、検出は
光電子倍増管であり、これらはそれらの全てが試験され
るべき環境内に配置され、従って同一のm度状態になる
よう、プローブ内に配置される。基準流体が露呈により
汚染されることがあり、また液体冷媒の場合には揮発性
を有しているので、基準流体は密封されなければならな
い。
有するプローブの形態にて光フアイバセンサが形成され
る。プローブは二つのU形、即ちヘアピン形のファイバ
を含み、一方の光ファイバの全体が基準流体を貯容する
密閉室内に配置され、他方のファイバは密閉室を貫通し
てシールドされた領域へ延在し、該領域に於て試験され
るべき環境に露呈される。光源はLEDであり、検出は
光電子倍増管であり、これらはそれらの全てが試験され
るべき環境内に配置され、従って同一のm度状態になる
よう、プローブ内に配置される。基準流体が露呈により
汚染されることがあり、また液体冷媒の場合には揮発性
を有しているので、基準流体は密封されなければならな
い。
プローブの製造に際しては、約”1.3cmの外径を有
するグラスファイバ製のチューブがハウジングとして使
用される。電子構成要素及び光ファイバは、電子構成要
素が環境よりシールされ、基準ファイバが室内にシール
され、モニタ用ファイバが環境への露呈を可能にするが
センサに対し損傷が及ぶ虞れのある機械的外乱に対する
シールドを与えるチューブの一部まで密閉室を貫通して
延在するよう、ハウジング内に配置される。次いで密閉
室に通ずる小さい孔がハウジングに形成され、成るいは
予め形成され、皮下注射器を使用して冷却された基準流
体が密閉室内に注入され、基準流体が低温状態の間に孔
がエポキシ樹脂にてシールされる。基準流体はその流体
の蒸気圧が1気圧以下となるよう冷却される。次いでプ
ローブがキャリブレーションされる。
するグラスファイバ製のチューブがハウジングとして使
用される。電子構成要素及び光ファイバは、電子構成要
素が環境よりシールされ、基準ファイバが室内にシール
され、モニタ用ファイバが環境への露呈を可能にするが
センサに対し損傷が及ぶ虞れのある機械的外乱に対する
シールドを与えるチューブの一部まで密閉室を貫通して
延在するよう、ハウジング内に配置される。次いで密閉
室に通ずる小さい孔がハウジングに形成され、成るいは
予め形成され、皮下注射器を使用して冷却された基準流
体が密閉室内に注入され、基準流体が低温状態の間に孔
がエポキシ樹脂にてシールされる。基準流体はその流体
の蒸気圧が1気圧以下となるよう冷却される。次いでプ
ローブがキャリブレーションされる。
本発明の一つの目的は、液位、濃度、相変化を検出する
に適したプローブを提供することである。
に適したプローブを提供することである。
本発明の他の一つの目的は、全ての構成要素が同一の温
度に維持されるよう構成されたプローブ及びその製造方
法を提供することである。
度に維持されるよう構成されたプローブ及びその製造方
法を提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、温度の補正及びハード
ウェアの変動の補正が行われるプローブを提供すること
である。
ウェアの変動の補正が行われるプローブを提供すること
である。
本発明の更に他の一つの目的は、液体の濃度のモニタに
関しプローブの設置位置による感度の変動のないプロー
ブを提供することである。
関しプローブの設置位置による感度の変動のないプロー
ブを提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、成る物質の濃度又は圧
力を測定し、その物質の濃度又は圧力を制御する出力信
号を発生するに適したプローブを提供することである。
力を測定し、その物質の濃度又は圧力を制御する出力信
号を発生するに適したプローブを提供することである。
本発明の更に他の一つの目的は、濃度を±0゜25%以
内の精度にて測定するに適したセンサを提供することで
ある。
内の精度にて測定するに適したセンサを提供することで
ある。
基本的には光−電子式の光案内検出システムが管状のハ
ウジング内に配置される。全ての構成要素はモニタ用の
ファイバの湾曲部を除き周囲環境より保護される。、!
!準ファイバが基準流体に露呈されるよう、基準流体が
プローブ内に密封される。
ウジング内に配置される。全ての構成要素はモニタ用の
ファイバの湾曲部を除き周囲環境より保護される。、!
!準ファイバが基準流体に露呈されるよう、基準流体が
プローブ内に密封される。
全ての構成要素が同一の温度状態になるよう、一つのL
ED及び二つの光電子倍増管がプローブ内に配置される
。二つの光電子倍増管の出力が比較され、これにより濃
度が決定され、その結果得られる出力は濃度の測定値と
して使用されてよく、また濃度を調節するための制御信
号として使用されてよい。
ED及び二つの光電子倍増管がプローブ内に配置される
。二つの光電子倍増管の出力が比較され、これにより濃
度が決定され、その結果得られる出力は濃度の測定値と
して使用されてよく、また濃度を調節するための制御信
号として使用されてよい。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
好ましい実施例の説明
第1図及び第2図に於て、符号1oはプローブを全体的
に示している。プローブ10はグラスファイバ製の管状
のハウジング12を含んでおり、該ハウジングは複数個
の孔13を有し、また表面にエポキシ樹脂バッチ14を
有している。ハウジング12内にはU形、即ちヘアピン
形の光ファイバ16及び17が配置されており、ファイ
バ16はファイバ17よりも短く、基準として作用する
ようになっている。これらのファイバは直径が21mで
あり、湾曲部の曲率半径が3〜4msである水晶製のフ
ァイバであることが好ましい。ハウジング12内にはL
ED20が配置されており、それがファイバ16及び1
7の脚部16a及び17aの端部へ光を供給し得るよう
ファイバ16及び17に接合されている。LEDはエポ
キシ樹脂ボンド18によりファイバに固定されており、
該エポキシ樹脂ボンドは光の損失を回避すべくファイバ
16及び17の屈折率に等しいかまたはこれよりも大き
い屈折率を有している。脚部16b及び17bの端部に
はそれぞれ光電子倍増管22及び23が配置されている
。これらの光電子倍増管はボンド18と同一の光学的性
質を有するエポキシ樹脂ボンド19により脚部16b及
び17bの端部に接合されており、それぞれファイバ1
6及び17を経て伝達される光を検出するようになって
いる。ハウジング12内にはエポキシ樹脂シール26及
びエポキシ樹脂にて所定の位置にシールされたグラスフ
ァイバ製のディスク27及び28が配置されており、こ
れらはハウジング12内の所定の位置に種々の構成要素
を保持しており、またそれらの構成要素が試験媒体に接
触することがないようシールしている。シール26及び
シールディスク27.28に使用されるエポキシ樹脂は
大抵のハロカーボン冷媒に対する耐性を有するエボ・チ
ク(Epo−Tek) 320又はこれと等価なエポキ
シ樹脂である。かくしてエポキシ樹脂シール26及びデ
ィスク27はハウジング12と共働してLED20及び
光電子倍増管22.23を周囲環境よりシールしている
。同様にエポキシ樹脂シール27及び28はハウジング
12と共働して基準流体34を貯容する密閉室32を郭
定している。
に示している。プローブ10はグラスファイバ製の管状
のハウジング12を含んでおり、該ハウジングは複数個
の孔13を有し、また表面にエポキシ樹脂バッチ14を
有している。ハウジング12内にはU形、即ちヘアピン
形の光ファイバ16及び17が配置されており、ファイ
バ16はファイバ17よりも短く、基準として作用する
ようになっている。これらのファイバは直径が21mで
あり、湾曲部の曲率半径が3〜4msである水晶製のフ
ァイバであることが好ましい。ハウジング12内にはL
ED20が配置されており、それがファイバ16及び1
7の脚部16a及び17aの端部へ光を供給し得るよう
ファイバ16及び17に接合されている。LEDはエポ
キシ樹脂ボンド18によりファイバに固定されており、
該エポキシ樹脂ボンドは光の損失を回避すべくファイバ
16及び17の屈折率に等しいかまたはこれよりも大き
い屈折率を有している。脚部16b及び17bの端部に
はそれぞれ光電子倍増管22及び23が配置されている
。これらの光電子倍増管はボンド18と同一の光学的性
質を有するエポキシ樹脂ボンド19により脚部16b及
び17bの端部に接合されており、それぞれファイバ1
6及び17を経て伝達される光を検出するようになって
いる。ハウジング12内にはエポキシ樹脂シール26及
びエポキシ樹脂にて所定の位置にシールされたグラスフ
ァイバ製のディスク27及び28が配置されており、こ
れらはハウジング12内の所定の位置に種々の構成要素
を保持しており、またそれらの構成要素が試験媒体に接
触することがないようシールしている。シール26及び
シールディスク27.28に使用されるエポキシ樹脂は
大抵のハロカーボン冷媒に対する耐性を有するエボ・チ
ク(Epo−Tek) 320又はこれと等価なエポキ
シ樹脂である。かくしてエポキシ樹脂シール26及びデ
ィスク27はハウジング12と共働してLED20及び
光電子倍増管22.23を周囲環境よりシールしている
。同様にエポキシ樹脂シール27及び28はハウジング
12と共働して基準流体34を貯容する密閉室32を郭
定している。
基準流体は54%1−i3r溶液の如き混合液、R11
の如き冷媒、エチレングリコール塩溶液、又は他の任意
の好適な基準流体であってよい。
の如き冷媒、エチレングリコール塩溶液、又は他の任意
の好適な基準流体であってよい。
第2図に於て、ハウジング12にはプローブ10の組立
て前又はその組立て後に孔12aが形成される。第3図
に最もよく示されている如く、サブ組立体11が互いに
組付けられ、ハウジング12内に配置されることが好ま
しい。特にファイバ16の脚部16a及び16bはディ
スク27の孔27b及び27aに挿通される。またファ
イバ17の脚部17a及び17bはディスク28の孔2
8a及び28bに挿通され、ディスク28が適当な距離
だけ脚部17a及び17bに沿って摺動される。次いで
脚部17a及び17bがディスク27のそれぞれ孔27
0及び27dに挿通される。
て前又はその組立て後に孔12aが形成される。第3図
に最もよく示されている如く、サブ組立体11が互いに
組付けられ、ハウジング12内に配置されることが好ま
しい。特にファイバ16の脚部16a及び16bはディ
スク27の孔27b及び27aに挿通される。またファ
イバ17の脚部17a及び17bはディスク28の孔2
8a及び28bに挿通され、ディスク28が適当な距離
だけ脚部17a及び17bに沿って摺動される。次いで
脚部17a及び17bがディスク27のそれぞれ孔27
0及び27dに挿通される。
次いで孔28a 128b 127a 〜27dがそれ
らを経て流体が漏洩することを阻止すべくエポキシ樹脂
にてシールされる。次いで脚部16a及び17a°の端
部へ光を供給し得るようLED20がエポキシ樹脂ボン
ド18によりディスク27上の所定の位置に固定される
。次いで脚部16b及び17bより光を受は得るよう、
光電子倍増管22及び23がエポキシ樹脂ボンド19に
よりディスク27上の所定の位置に固定される。次いで
サブ組立体11がハウジング12内に配置される。しか
る後ディスク27及び28がエポキシ樹脂によりハウジ
ング12にシールされる。更に被覆された導線20a
、20b 、22a 122b 、23a 。
らを経て流体が漏洩することを阻止すべくエポキシ樹脂
にてシールされる。次いで脚部16a及び17a°の端
部へ光を供給し得るようLED20がエポキシ樹脂ボン
ド18によりディスク27上の所定の位置に固定される
。次いで脚部16b及び17bより光を受は得るよう、
光電子倍増管22及び23がエポキシ樹脂ボンド19に
よりディスク27上の所定の位置に固定される。次いで
サブ組立体11がハウジング12内に配置される。しか
る後ディスク27及び28がエポキシ樹脂によりハウジ
ング12にシールされる。更に被覆された導線20a
、20b 、22a 122b 、23a 。
23bの端部及びそれらの端部に固定されたL E02
0、光電子倍増管22及び23がハウジング12内にて
エポキシ樹脂シール26により周囲環境よりシールされ
る。
0、光電子倍増管22及び23がハウジング12内にて
エポキシ樹脂シール26により周囲環境よりシールされ
る。
ファイバ16.17及び基準流体34は基準流体の屈折
率がファイバの屈折率よりも小さいよう選定されるが、
これらの屈折率が近似していればいるほどより線形的な
応答が得られるので好ましい。冷媒R11の如き揮発性
の液体が密閉室32内に配置される場合には、該液体は
室温以下に冷却され、皮下注射器40がその冷却された
液体にて充填される。皮下注射器40の針41が孔12
aに挿入され、密閉室32が液体にて充填されるまで密
閉室内へ液体が注入される。次いで孔12aがエポキシ
樹脂バッチ14にてシールされる。
率がファイバの屈折率よりも小さいよう選定されるが、
これらの屈折率が近似していればいるほどより線形的な
応答が得られるので好ましい。冷媒R11の如き揮発性
の液体が密閉室32内に配置される場合には、該液体は
室温以下に冷却され、皮下注射器40がその冷却された
液体にて充填される。皮下注射器40の針41が孔12
aに挿入され、密閉室32が液体にて充填されるまで密
閉室内へ液体が注入される。次いで孔12aがエポキシ
樹脂バッチ14にてシールされる。
かくして密閉室32はLED20及び光電子倍増管22
.23と同様周囲の媒体より隔離される。
.23と同様周囲の媒体より隔離される。
通常の製造公差の範囲内にてプローブ毎に変動が生じる
ので、各プローブ毎にキャリブレーション曲線が発生さ
れる必要がある。揮発性有機材料の非水溶性溶液につい
ては、ランバート−ベールのマトリックス反転がプログ
ラムされたコンピュータにて作動されるデータステーシ
ョンに接続された赤外線70−セル内へプローブを挿入
することによりキャリブレーションが行われる。
ので、各プローブ毎にキャリブレーション曲線が発生さ
れる必要がある。揮発性有機材料の非水溶性溶液につい
ては、ランバート−ベールのマトリックス反転がプログ
ラムされたコンピュータにて作動されるデータステーシ
ョンに接続された赤外線70−セル内へプローブを挿入
することによりキャリブレーションが行われる。
第4図に、組立方法の点でプローブ10と異なる修正さ
れたプローブ100が図示されている。
れたプローブ100が図示されている。
グラスファイバ類のハウジング112は三つのセクショ
ン112b 、 112c 、 112dにて形成され
ている。LEDl 20はエポキシ樹脂ボンド118に
よりファイバ116及び117の脚部116a及び11
7aに接合されており、光電子倍増管122及び123
はエポキシ樹脂ボンド119により脚部116b及び1
17bに接合されている。エポキシ樹脂ボンド118及
び119は光の損失を回避すべくファイバ116及び1
17の屈折率と等しいか又はそれよりも大きい屈折率を
有している。LEDI 20、光電子倍増管122及び
123、ファイバ116及び117はエポキシ樹脂シー
ル126によりセクション112b内の所定の位置に固
定されている。ファイバ116及び117はハウジング
のセクション112Cをセクション112bに接合する
作用をもなすエポキシ樹脂シール127によりハウジン
グのセクション112bに対しシールされている。ファ
イバ117はエポキシ樹脂シール128によりセクショ
ン112Cにシールされており、エポキシ樹脂シール1
28は密閉室132の一部を郭定すると共に、セクショ
ン112dをセクション112Cにシールしている。密
閉室132は孔112aを経て基準流体134にて充填
され、孔112aは流体の充填後にエポキシ樹脂バッチ
114によりシールされる。
ン112b 、 112c 、 112dにて形成され
ている。LEDl 20はエポキシ樹脂ボンド118に
よりファイバ116及び117の脚部116a及び11
7aに接合されており、光電子倍増管122及び123
はエポキシ樹脂ボンド119により脚部116b及び1
17bに接合されている。エポキシ樹脂ボンド118及
び119は光の損失を回避すべくファイバ116及び1
17の屈折率と等しいか又はそれよりも大きい屈折率を
有している。LEDI 20、光電子倍増管122及び
123、ファイバ116及び117はエポキシ樹脂シー
ル126によりセクション112b内の所定の位置に固
定されている。ファイバ116及び117はハウジング
のセクション112Cをセクション112bに接合する
作用をもなすエポキシ樹脂シール127によりハウジン
グのセクション112bに対しシールされている。ファ
イバ117はエポキシ樹脂シール128によりセクショ
ン112Cにシールされており、エポキシ樹脂シール1
28は密閉室132の一部を郭定すると共に、セクショ
ン112dをセクション112Cにシールしている。密
閉室132は孔112aを経て基準流体134にて充填
され、孔112aは流体の充填後にエポキシ樹脂バッチ
114によりシールされる。
プローブ10又は100は、それがキャリブレーション
されると、吸収機械50を示す第6図に示された回路の
如き回路内に組込まれ得るようになる。密閉室32内の
流体である流体34は、例えば例示の如き54%1−i
3r溶液、R11の如き冷媒、エチレングリコール塩溶
液の如き混合液、又は他の任意の好適な基準流体であっ
てよい。試験されるべき流体36は図示の如き吸収機械
の7プソーバ又はエバポレータ用の1i3r溶液、熱貯
蔵システムのエチレングリコール塩溶液、又は他の好適
な流体であってよい。プローブの位置がシステム全体を
代表する場合には、濃度及び相変化を測定するためには
一つのプローブが使用されればよい。プローブ10及び
100は細い管状をなしているので、特に冷凍システム
に組込むのに適しており、また濃度の検出に関しそれが
組込まれる位置によって感度が変化するものではない。
されると、吸収機械50を示す第6図に示された回路の
如き回路内に組込まれ得るようになる。密閉室32内の
流体である流体34は、例えば例示の如き54%1−i
3r溶液、R11の如き冷媒、エチレングリコール塩溶
液の如き混合液、又は他の任意の好適な基準流体であっ
てよい。試験されるべき流体36は図示の如き吸収機械
の7プソーバ又はエバポレータ用の1i3r溶液、熱貯
蔵システムのエチレングリコール塩溶液、又は他の好適
な流体であってよい。プローブの位置がシステム全体を
代表する場合には、濃度及び相変化を測定するためには
一つのプローブが使用されればよい。プローブ10及び
100は細い管状をなしているので、特に冷凍システム
に組込むのに適しており、また濃度の検出に関しそれが
組込まれる位置によって感度が変化するものではない。
しかし液位の測定に於ては通常多数のプローブが使用さ
れる。何故ならば、個々のプローブによっては液位がプ
ローブよりどれほど上下に離れているかの情報が得られ
るないからである。許容し得る液位範囲の限界に存在す
るプローブにより、液位検出に使用されるプローブの最
少数が決定される。試験されるべき流体36内にあり、
従って該流体と同一の温度状態にあるプローブ構造体の
全てがプローブ10内に配置される。
れる。何故ならば、個々のプローブによっては液位がプ
ローブよりどれほど上下に離れているかの情報が得られ
るないからである。許容し得る液位範囲の限界に存在す
るプローブにより、液位検出に使用されるプローブの最
少数が決定される。試験されるべき流体36内にあり、
従って該流体と同一の温度状態にあるプローブ構造体の
全てがプローブ10内に配置される。
第5図は下記の表1に示された測定された1−iBr1
度と出力電圧との関係を示すグラフである。
度と出力電圧との関係を示すグラフである。
液体36が吸収機械60の7ブソーバ内のLiB「溶液
を表しており、ソレノイド弁50がLiBrの濃度を制
御すべくアブソーバに通ずる水導管52の連通を制御す
るものと仮定すれば、本発明によればより正確な制御が
得られる。従来の場合には、二組の液面フロート制御装
置がエバポレータ内に於ける高冷媒液位及び低冷媒液位
を検出することにより1i3r濃度を求めるようになっ
て ′いる。高溶液濃度に対応する高冷媒液位に於
ては、磁石を有するフロートがリードスイッチを超えて
移動することによりその接点が閉成されてソレノイド弁
が励磁され、これにより冷媒が1i3r溶液へ戻されて
該溶液が希釈される。間接的な検出であるため、1−i
3rの結晶化マージンに対し大きい安全係数が組込まれ
ている。このシステムにより1i3rに454gの不要
な水が添加され、その水を除去するために105000
0ジユールのエネルギが消費されるので、マージンはよ
り小さいことが望ましい。
を表しており、ソレノイド弁50がLiBrの濃度を制
御すべくアブソーバに通ずる水導管52の連通を制御す
るものと仮定すれば、本発明によればより正確な制御が
得られる。従来の場合には、二組の液面フロート制御装
置がエバポレータ内に於ける高冷媒液位及び低冷媒液位
を検出することにより1i3r濃度を求めるようになっ
て ′いる。高溶液濃度に対応する高冷媒液位に於
ては、磁石を有するフロートがリードスイッチを超えて
移動することによりその接点が閉成されてソレノイド弁
が励磁され、これにより冷媒が1i3r溶液へ戻されて
該溶液が希釈される。間接的な検出であるため、1−i
3rの結晶化マージンに対し大きい安全係数が組込まれ
ている。このシステムにより1i3rに454gの不要
な水が添加され、その水を除去するために105000
0ジユールのエネルギが消費されるので、マージンはよ
り小さいことが望ましい。
表 1
1iBr濃度 出力信号電圧
wt% ■
0 8.5
41.8 2.25
46.2 1.60
50゜ 2 0. 8055. 3
0. 4061、 2
0. 25LED20の出力はファイバ16
及び17の脚部16a及び17aの端部に進入する。そ
れぞれ゛ ファイバ16及び17の屈折率に対する
液体34及び36の屈折率に応じて、光がファイバ16
及び17を通過する際にある程度の光の損失が生じる。
0. 4061、 2
0. 25LED20の出力はファイバ16
及び17の脚部16a及び17aの端部に進入する。そ
れぞれ゛ ファイバ16及び17の屈折率に対する
液体34及び36の屈折率に応じて、光がファイバ16
及び17を通過する際にある程度の光の損失が生じる。
ファイバ16及び17内を通過する光は、パルス光衝突
式の光電子倍増lF22及び23にそれぞれ衝突する。
式の光電子倍増lF22及び23にそれぞれ衝突する。
これらの光電子倍増[22及び23はそれぞれ電気的出
力V「及びVrgを発生し、それらの出力はプロセッサ
54へ出力される。プロセッサ54は信号vIとV「と
の副の電圧の差を求め、ソレノイド弁50を制御するた
めの制御信号を出力する。第5図に示されている如く、
Li5rについてはS度と出力電圧との関係が実質的に
線形であるので、1−i8ri1度をより一層正確にI
IJ1mlシてシステムの効率を向上させることができ
る。
力V「及びVrgを発生し、それらの出力はプロセッサ
54へ出力される。プロセッサ54は信号vIとV「と
の副の電圧の差を求め、ソレノイド弁50を制御するた
めの制御信号を出力する。第5図に示されている如く、
Li5rについてはS度と出力電圧との関係が実質的に
線形であるので、1−i8ri1度をより一層正確にI
IJ1mlシてシステムの効率を向上させることができ
る。
以上に於ては本発明を特定の実mP14について詳細に
説明したが、本発明はかがる実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
説明したが、本発明はかがる実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
第1図はプローブを示す斜視図である。
第2図は密閉室内に流体を充填する態様を示すプローブ
の長手方向に沿う断面図である。 第3図はプローブの一部を示す分解斜視図である。 第4図はプローブの他の一つの実施例を示す断面図であ
る。 第5図はLi E3r濃度と出力電圧との関係を示すグ
ラフである。 第6図は本発明がL+ Br濃度を測定し制御すること
に使用されたS様を示す解図である。 10・・・プローブ、12・・・ハウジング、13・・
・孔。 14・・・エポキシ樹脂バッチ、16.17・・・光フ
ァイバ、18.19・・・エポキシ樹脂ポンド、20・
・・LED、22.23・・・光電子倍増管、26・・
・エポキシ樹脂シール、27,28・・・ディスク、3
2・・・密閉室、34・・・基準流体(液体)、36・
・・試験されるべき流体(液体)、40・・・皮下注射
器、41・・・針、50・・・ソレノイド弁、52・・
・水導管、54・・・プロセッサ、60・・・吸収機械
、100・・・プローブ、112・・・ハウジング、1
16.117・・・ファイバ、118.119・・・エ
ポキシ樹脂ボンド、120・・・LED、122.12
3・・・光電子倍増管。 126〜128・・・エポキシ樹脂シール、132・・
・密閉室、134・・・基準流体
の長手方向に沿う断面図である。 第3図はプローブの一部を示す分解斜視図である。 第4図はプローブの他の一つの実施例を示す断面図であ
る。 第5図はLi E3r濃度と出力電圧との関係を示すグ
ラフである。 第6図は本発明がL+ Br濃度を測定し制御すること
に使用されたS様を示す解図である。 10・・・プローブ、12・・・ハウジング、13・・
・孔。 14・・・エポキシ樹脂バッチ、16.17・・・光フ
ァイバ、18.19・・・エポキシ樹脂ポンド、20・
・・LED、22.23・・・光電子倍増管、26・・
・エポキシ樹脂シール、27,28・・・ディスク、3
2・・・密閉室、34・・・基準流体(液体)、36・
・・試験されるべき流体(液体)、40・・・皮下注射
器、41・・・針、50・・・ソレノイド弁、52・・
・水導管、54・・・プロセッサ、60・・・吸収機械
、100・・・プローブ、112・・・ハウジング、1
16.117・・・ファイバ、118.119・・・エ
ポキシ樹脂ボンド、120・・・LED、122.12
3・・・光電子倍増管。 126〜128・・・エポキシ樹脂シール、132・・
・密閉室、134・・・基準流体
Claims (4)
- (1)流体の状態を現場にて検出する光ファイバプロー
ブにして、 管状のハウジングと、 前記ハウジング内の第一の室内に密封された基準流体と
、 前記第一の室内に配置された第一のU形ファイバと、 前記第一の室を貫通して延在する第二のU形ファイバと
、 前記第一及び第二の第二のU形ファイバ内へ光を導き得
るよう配置されたLED装置と、 前記第一のU形ファイバ内を通過する光を検出する第一
の検出装置と、 前記第二のU形ファイバ内を通過する光を検出する第二
の検出装置と、 を含む光ファイバプローブ。 - (2)流体の状態を現場にて検出する光ファイバプロー
ブを製造する方法にして、 第一のU形ファイバの両端を第一のディスクに挿通する
過程と、 前記第一のU形ファイバが前記第一のディスクと第二の
ディスクとの間に位置するよう、第二のU形ファイバの
両端を第二のディスクに挿通し、更に前記第一のディス
クに挿通する過程と、前記第一及び第二のファイバの一
端に光を供給するLEDを配置する過程と、 前記第一のファイバ内を通過する光を検出する第一の検
出器を配置する過程と、 前記第二のファイバ内を通過する光を検出する第二の検
出器を配置する過程と、 前記第一及び第二のディスク、前記第一及び第二のファ
イバ、前記LED、前記第一及び第二の検出器をハウジ
ング内に配置する過程と、 前記第一及び第二のディスクを前記ハウジングに対しシ
ールして前記ハウジング内に室を形成する過程と、 前記室を基準流体にて充填する過程と、 前記基準流体を前記室内に密封する過程と、を含む方法
。 - (3)流体の状態を現場にて検出する光ファイバプロー
ブを製造する方法にして、 二つのU形ファイバの一端にLEDを固定する過程と、 前記二つのU形ファイバの他端の各々に光電子倍増管を
固定する過程と、 前記ファイバの湾曲部がハウジングの第一のセクション
より延在するよう、前記LED、前記光電子倍増管、前
記ファイバを前記第一のセクション内の所定の位置に固
定する過程と、 一方の前記ファイバの湾曲部が前記ハウジングの第二の
セクション内に位置するよう、前記ハウジングの前記第
二のセクションを前記ハウジングの前記第一のセクショ
ンに取付ける過程と、前記第二のセクション内に室を形
成するよう他方の前記ファイバを前記第二のセクション
に固定する過程と、 前記他方のファイバの湾曲部が前記ハウジングの第三の
セクション内に位置するよう前記ハウジングの前記第三
のセクションを前記ハウジングの前記第二のセクション
に取付ける過程と、 前記室を基準流体にて充填する過程と、 前記基準流体を前記室内に密封する過程と、を含む方法
。 - (4)流体の特性を検出する方法にして、 基準流体と、該基準流体内の第一の光ファイバと、第二
の光ファイバとを含むプローブを前記第二の光ファイバ
がモニタされるべき流体に接触し得るよう前記モニタさ
れるべき流体中に配置する過程と、 一つの光源より前記第一及び第二の光ファイバを経て光
信号を送供する過程と、 前記ファイバの各々内を通過する光を検出する過程と、 前記光信号に起因して前記ファイバの各々内を通過する
光の量の差を測定する過程と、 前記ファイバ内を通過する光の量の差を示す信号を発生
させる過程と、 を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US682504 | 1984-12-17 | ||
US06/682,504 US4639594A (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Fiberoptic probe and method of making and using |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61145435A true JPS61145435A (ja) | 1986-07-03 |
JPH0342786B2 JPH0342786B2 (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=24739993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60284166A Granted JPS61145435A (ja) | 1984-12-17 | 1985-12-17 | 光ファイバプローブ及びその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4639594A (ja) |
JP (1) | JPS61145435A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62232537A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-13 | Mazda Motor Corp | 燃料成分検出装置 |
JPH0348139A (ja) * | 1989-04-25 | 1991-03-01 | Nederland Centr Org Toegepast Natuur Onder | 液体の屈折率の測定、そして特に液体の濃度又は液体中に溶解した物質の濃度の測定を意図した装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62192633A (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-24 | Ngk Spark Plug Co Ltd | アルコ−ル混合燃料の混合比センサ |
US5006314A (en) * | 1986-04-18 | 1991-04-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sensor and method for sensing the concentration of a component in a medium |
US5120510A (en) * | 1986-10-10 | 1992-06-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Sensor and method for sensing the concentration of a component in a medium |
US4827121A (en) * | 1988-02-24 | 1989-05-02 | Measurex Corporation | System for detecting chemical changes in materials by embedding in materials an unclad fiber optic sensor section |
GB9111776D0 (en) * | 1991-05-31 | 1991-07-24 | De Beers Ind Diamond | Determination of the condition of or change in state of an environment |
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US5311274A (en) * | 1992-05-11 | 1994-05-10 | Cole Jr Charles F | Fiber optic refractometer |
US5416579A (en) * | 1993-07-23 | 1995-05-16 | Nova Chem Bv | Method for determining concentration in a solution using attenuated total reflectance spectrometry |
FI96451C (fi) * | 1993-09-07 | 1996-06-25 | Janesko Oy | Refraktometri |
US6997043B2 (en) * | 2002-08-15 | 2006-02-14 | The Boeing Company | Integration of atmospheric intrusion sensors in electronic component packages |
CA2424820C (en) * | 2003-04-08 | 2010-06-22 | Institut National D'optique | Prismatic reflection optical waveguide device |
Citations (2)
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JPS53116188A (en) * | 1977-03-19 | 1978-10-11 | Touhoku Rikoo Kk | Refractive index measuring device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CA1082053A (en) * | 1976-09-02 | 1980-07-22 | Fred A. Vaccari | Optical material level probe |
DE3321203A1 (de) * | 1983-06-11 | 1984-12-13 | Phönix Armaturen-Werke Bregel GmbH, 6000 Frankfurt | Refraktometer |
-
1984
- 1984-12-17 US US06/682,504 patent/US4639594A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-12-17 JP JP60284166A patent/JPS61145435A/ja active Granted
Patent Citations (2)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0342786B2 (ja) | 1991-06-28 |
US4639594A (en) | 1987-01-27 |
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