JPS61228304A - 光学式歪測定装置 - Google Patents
光学式歪測定装置Info
- Publication number
- JPS61228304A JPS61228304A JP6968185A JP6968185A JPS61228304A JP S61228304 A JPS61228304 A JP S61228304A JP 6968185 A JP6968185 A JP 6968185A JP 6968185 A JP6968185 A JP 6968185A JP S61228304 A JPS61228304 A JP S61228304A
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- light
- strain
- optical fiber
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- douser
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (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】
信）利用分野
この発明は、被検出体の歪量を光学式に検出する光学式
歪測定装置に関する、 （ロ）従来技術 従来、光学式歪測定装置として第４図に示す構成が知ら
れている。第４図において、符号２１は正合でこの下に
被検出体（図示せず）が置かれる。
歪測定装置に関する、 （ロ）従来技術 従来、光学式歪測定装置として第４図に示す構成が知ら
れている。第４図において、符号２１は正合でこの下に
被検出体（図示せず）が置かれる。
正合２１の表面には歪ゲージタブ２２ａｋＮする小形の
変位台２２が歪ゲージタブ２２ａ’ｅ当該表面に接着し
て２個配置されている。各変位台２２の歪ゲージタブ２
２ａ以外の箇所には光ファイバが配置される。一方の変
位台２２に配置された光ファイバ２３の一端は発光素子
（図示せず）に、他方の変位台２２に配置された光ファ
イバ２４の一端は受光素子（図示せず）へと夫々接続さ
れ、各党ファイバ２３．２４の他端は微少間隙ケ隔てて
対向している。
変位台２２が歪ゲージタブ２２ａ’ｅ当該表面に接着し
て２個配置されている。各変位台２２の歪ゲージタブ２
２ａ以外の箇所には光ファイバが配置される。一方の変
位台２２に配置された光ファイバ２３の一端は発光素子
（図示せず）に、他方の変位台２２に配置された光ファ
イバ２４の一端は受光素子（図示せず）へと夫々接続さ
れ、各党ファイバ２３．２４の他端は微少間隙ケ隔てて
対向している。
しかして、正合２１下の被検出体が歪むとその歪量に対
応して正合２１が歪み、さらに正合２１の歪みが歪ゲー
ジタブ２２． ａに伝達して変位台２２が変位する。各
変位台２２の変位と共に光ファイバ２３．２４の位置が
ずれ、この結果、光フアイバク６ケ通過した光が光ファ
イバ２４へ入光する壇に歪量に比例した制限ケ受ける。
応して正合２１が歪み、さらに正合２１の歪みが歪ゲー
ジタブ２２． ａに伝達して変位台２２が変位する。各
変位台２２の変位と共に光ファイバ２３．２４の位置が
ずれ、この結果、光フアイバク６ケ通過した光が光ファ
イバ２４へ入光する壇に歪量に比例した制限ケ受ける。
そこで光ファイバ２４を通る光の強度変化全測定するこ
とにより歪１１ｔｋ知ることができる。
とにより歪１１ｔｋ知ることができる。
ｅ９ 発明が解決しようとする問題点前述した光学式
歪測定装置においては、被検出体の歪量が大きい場合に
は光ファイバ２３．２４の位置のずれが大きくなるため
、光ファイバ２６を通る光は光ファイバ２４に入射され
ない。この結果、光ファイバ２４に接続された受光素子
は光を検出できなくなり、これは光ファイバ２６又は２
４が断線した場合と同様となる８このため 受光素子に
光が検出されない場合、光ファイバ２３゜２４の断線に
よるか、歪量の大きさによるか区別ができない欠点があ
った。
歪測定装置においては、被検出体の歪量が大きい場合に
は光ファイバ２３．２４の位置のずれが大きくなるため
、光ファイバ２６を通る光は光ファイバ２４に入射され
ない。この結果、光ファイバ２４に接続された受光素子
は光を検出できなくなり、これは光ファイバ２６又は２
４が断線した場合と同様となる８このため 受光素子に
光が検出されない場合、光ファイバ２３゜２４の断線に
よるか、歪量の大きさによるか区別ができない欠点があ
った。
この発明の目的は、大きい歪量と光ファイバの断線との
区別ができる光学式歪測定装置を提供することである。
区別ができる光学式歪測定装置を提供することである。
に）問題点を解決するための手段
この発明は、入射側光ファイバとこの入射側光ファイバ
と対向して配置された受光測光ファイバとの間に一定波
長の光だけを遮光する遮光板を配置し、この遮光板ケ被
検出体の歪量に応じて変位させるように構成している。
と対向して配置された受光測光ファイバとの間に一定波
長の光だけを遮光する遮光板を配置し、この遮光板ケ被
検出体の歪量に応じて変位させるように構成している。
（イ）作用
前記遮光板は入射側光ファイバからの出射光のうち一定
波長の光を被検出体の歪量に比例して遮光し、他の波長
の光音透過する。したがって、受光側光ファイバの入射
光のうち一定波長の光だけが歪量に比例して変化し、他
の波長の光は歪量に影響を受けないから、全く入射光の
無い光ファイバの断線状態は他の波長の入射光がある大
きな歪量の状態と区別される。
波長の光を被検出体の歪量に比例して遮光し、他の波長
の光音透過する。したがって、受光側光ファイバの入射
光のうち一定波長の光だけが歪量に比例して変化し、他
の波長の光は歪量に影響を受けないから、全く入射光の
無い光ファイバの断線状態は他の波長の入射光がある大
きな歪量の状態と区別される。
（→ 実施例
第１図はこの発明の実施例を示している。第１図におい
て発光ダイオード１からの発光は入射側光７アイパ２に
入射する。入射側光ファイバ２の出光側端にはロンドレ
ンズ６が接続され、入射側光ファイバ２から出射する光
の拡散を防いで平行光線を生成する、ロンドレンズ３と
同軸十に一定間隔隔ててロンドレンズ４が対向配置され
ている。
て発光ダイオード１からの発光は入射側光７アイパ２に
入射する。入射側光ファイバ２の出光側端にはロンドレ
ンズ６が接続され、入射側光ファイバ２から出射する光
の拡散を防いで平行光線を生成する、ロンドレンズ３と
同軸十に一定間隔隔ててロンドレンズ４が対向配置され
ている。
ロンドレンズ４は受光側光ファイバ５の受光端に接続さ
れ、ロンドレンズ４への入射光は受光側光ファイバ５へ
入射してホトダイオード６へ導かれる。ホトダイオード
６は受光した光を光の強さに比例した電気信号へと変換
する。前記ロンドレンズ６と４との間の光路には遮光板
７が配置されている。この遮光板７は所定の波長以上の
光を透過し、その波長以下の光音遮断するフィルタとし
て作用する。この遮光板７は歪伝達ロッド８の一端に取
付けられ、歪伝達ロッド８の他端は歪量検出部９に接続
されている。歪量検出部９は、例えば歪ゲージからなり
、被検出体（図示せず）の歪量に比例して長さが変位す
る。この変位は歪伝達ロッド８に伝達され、遮光板Ｚ全
前記歪量に比例して移動させる。
れ、ロンドレンズ４への入射光は受光側光ファイバ５へ
入射してホトダイオード６へ導かれる。ホトダイオード
６は受光した光を光の強さに比例した電気信号へと変換
する。前記ロンドレンズ６と４との間の光路には遮光板
７が配置されている。この遮光板７は所定の波長以上の
光を透過し、その波長以下の光音遮断するフィルタとし
て作用する。この遮光板７は歪伝達ロッド８の一端に取
付けられ、歪伝達ロッド８の他端は歪量検出部９に接続
されている。歪量検出部９は、例えば歪ゲージからなり
、被検出体（図示せず）の歪量に比例して長さが変位す
る。この変位は歪伝達ロッド８に伝達され、遮光板Ｚ全
前記歪量に比例して移動させる。
しかして、被検出物の歪みは、その歪量に比例して歪量
検出部９、歪伝達コンド８ケ順次経て遮光板７を移動す
る。そして、ロンドレンズ６と４との間の光路は歪量に
比しＩＩして遮光板７によって遮断される。この結果、
ロツ・ドレンズ６からの出射光のうち所定波長以上の光
は遮光板７を透過してすべて、ロンドレンズ４に入射す
るものの、所定波長以下の光は遮光板７に当らない光だ
けがロンドレンズ４に入射する。すなわち、第２図に示
すように、ロンドレンズ４に入射する光のうち所定波長
以上の光Ｌ０の強度は歪量に無関係に一定であるが、所
定波長以下の光Ｌ２の強度は歪量に比例して減少する。
検出部９、歪伝達コンド８ケ順次経て遮光板７を移動す
る。そして、ロンドレンズ６と４との間の光路は歪量に
比しＩＩして遮光板７によって遮断される。この結果、
ロツ・ドレンズ６からの出射光のうち所定波長以上の光
は遮光板７を透過してすべて、ロンドレンズ４に入射す
るものの、所定波長以下の光は遮光板７に当らない光だ
けがロンドレンズ４に入射する。すなわち、第２図に示
すように、ロンドレンズ４に入射する光のうち所定波長
以上の光Ｌ０の強度は歪量に無関係に一定であるが、所
定波長以下の光Ｌ２の強度は歪量に比例して減少する。
このため、ホトダイオード乙によって受光される光の強
度が歪量に応じて増減するから、変換された電気信号の
大きさにより歪量ケ知ることができる。また、光ファイ
バ２，５が断線した場合には光Ｌ□の入射も全く途絶え
るから、光Ｌ□の入射が必ずある歪量の大きい状態と区
別することができる。
度が歪量に応じて増減するから、変換された電気信号の
大きさにより歪量ケ知ることができる。また、光ファイ
バ２，５が断線した場合には光Ｌ□の入射も全く途絶え
るから、光Ｌ□の入射が必ずある歪量の大きい状態と区
別することができる。
第３図はこの発明の第二実施例を示している。
第３図において、発光ダイオード１１は波長０．８５μ
ｍ’ｚ発光し、発光ダイオード１２（は波長１．６μｍ
？発光する。両発光ダイオード１１゜１２からの発光は
夫々対応する光ファイバ１３゜１４ケ介して光合波器１
５に与えられ、ここで合波された光は入射側光ファイバ
２へと出光する。
ｍ’ｚ発光し、発光ダイオード１２（は波長１．６μｍ
？発光する。両発光ダイオード１１゜１２からの発光は
夫々対応する光ファイバ１３゜１４ケ介して光合波器１
５に与えられ、ここで合波された光は入射側光ファイバ
２へと出光する。
受光側光フアイバ５全通過した光は光分岐器１６に与え
られ、ここで２方向に分離され、夫々フィルタ１７．１
８に導かれる。フィルタ１７は０．８５μｍ帯の光音通
過しホトダイオード１９に出光する。また、フィルタ１
８は１．６μｍ帯の光を通過してホトダイオード２０へ
と出光する。その他の構成は第一実施例の場合と同様で
あるので同一符号を付して説明を省略する。なお、発光
ダイオード１１．１２の替わりに白色光源を使用し、白
色光源を入射側光ファイバ２に直接入射する構成として
も良い。
られ、ここで２方向に分離され、夫々フィルタ１７．１
８に導かれる。フィルタ１７は０．８５μｍ帯の光音通
過しホトダイオード１９に出光する。また、フィルタ１
８は１．６μｍ帯の光を通過してホトダイオード２０へ
と出光する。その他の構成は第一実施例の場合と同様で
あるので同一符号を付して説明を省略する。なお、発光
ダイオード１１．１２の替わりに白色光源を使用し、白
色光源を入射側光ファイバ２に直接入射する構成として
も良い。
第３図の実施例において、ロッドレンズ３から出射する
０、８５μｍ帯の光は遮光板７によって歪量に比例した
制限を受け、ロッドレンズ４、受光側光ファイバ５、光
分岐器１６、フィルタ１７を夫々経てホトダイオード１
９により受光される。
０、８５μｍ帯の光は遮光板７によって歪量に比例した
制限を受け、ロッドレンズ４、受光側光ファイバ５、光
分岐器１６、フィルタ１７を夫々経てホトダイオード１
９により受光される。
一方、ロッドレンズ６からの１．６μｍ帯の光は遮光板
７を透過し、光分岐器１６、フィルタ１８を経てホトダ
イオード２０によシ受光される。即ち、ホトダイオード
２０によって受光される光の強度は光の伝送系、主に光
ファイバ２と５の状態を示すパラメータの役割を果す。
７を透過し、光分岐器１６、フィルタ１８を経てホトダ
イオード２０によシ受光される。即ち、ホトダイオード
２０によって受光される光の強度は光の伝送系、主に光
ファイバ２と５の状態を示すパラメータの役割を果す。
光ファイバ２と５に異常がある場合にはホトダイオード
２０への入射光が減少するからである。これに対し、ホ
トダイオード１９によって受光される光の強度は被検出
物の歪量を示す。光の伝送系による影響を除去し５てよ
り正確に歪量を求めるにはホトダイオード１９からの電
気信号とホトダイオード２０からの電気信号との比を求
め、尚該沈金装置と対応させると良い。これはホトダイ
オード１９．２０の出力に演算回路ＡＬＵ’５付加する
ことにより容易に実現できる。
２０への入射光が減少するからである。これに対し、ホ
トダイオード１９によって受光される光の強度は被検出
物の歪量を示す。光の伝送系による影響を除去し５てよ
り正確に歪量を求めるにはホトダイオード１９からの電
気信号とホトダイオード２０からの電気信号との比を求
め、尚該沈金装置と対応させると良い。これはホトダイ
オード１９．２０の出力に演算回路ＡＬＵ’５付加する
ことにより容易に実現できる。
発光ダイオード１１．１２の発光波長は自由に選択でき
、例えば波長０．６６μｍ、０．８５μｍ。
、例えば波長０．６６μｍ、０．８５μｍ。
１．６μｍのうち任意の２つの波長の組み合せｔ−暇る
ことかできる。
ことかできる。
上記第二実施例によれば、光ファイバの断線と正置の大
きい場合との区別は勿論、光ファイバの異常状態も探知
できる。また、光ファイバが正常な場合はホトダイオー
ド１９からの受光の強度が即、歪量と比例する。さらに
、ホトダイオード１９．２０の出力の比を求めることに
より第一の実施例よりも一層正確に歪量を測定できる利
点がある。
きい場合との区別は勿論、光ファイバの異常状態も探知
できる。また、光ファイバが正常な場合はホトダイオー
ド１９からの受光の強度が即、歪量と比例する。さらに
、ホトダイオード１９．２０の出力の比を求めることに
より第一の実施例よりも一層正確に歪量を測定できる利
点がある。
（づ 効果
この発明は被検出物の歪量を光学式に検出でき、しかも
歪量が大きい場合と光ファイバの断線による場合とを区
別することができるから、一層歪量測定を正確に行うこ
とができる。強磁界中における変位、歪量全検出するセ
ンサとして好適に利用できる。
歪量が大きい場合と光ファイバの断線による場合とを区
別することができるから、一層歪量測定を正確に行うこ
とができる。強磁界中における変位、歪量全検出するセ
ンサとして好適に利用できる。
第１図はこの発明の第一実施例の構成図、第２図は歪量
と受光される光強度との関係ケ示す図、第３図はこの発
明の第二実施例を示す構成図、第４図は従来の光学式歪
測定装置の斜視図である。 １．１１．１２・・・・・発光ダイオード、２・・・・
・・入射測光ファイバ、６，４・・・・・・ロッドレン
ズ、５・・・・・・・・・受光側光ファイバ、＜Ｓ、、
１９．２０・・・・・・ホトダイオード、７・・・・・
・遮光板、８・・・・・・歪伝達ロッド、９・・・・・
・歪量検出部、１３’、１４・・・・・・光ファイバ、
１５・・・・・・光合波器、１６・・・・・・光分岐器
、１７゜１８・・・・・・フィルタ。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外５名） 第１図 第２図 第３図 第４図
と受光される光強度との関係ケ示す図、第３図はこの発
明の第二実施例を示す構成図、第４図は従来の光学式歪
測定装置の斜視図である。 １．１１．１２・・・・・発光ダイオード、２・・・・
・・入射測光ファイバ、６，４・・・・・・ロッドレン
ズ、５・・・・・・・・・受光側光ファイバ、＜Ｓ、、
１９．２０・・・・・・ホトダイオード、７・・・・・
・遮光板、８・・・・・・歪伝達ロッド、９・・・・・
・歪量検出部、１３’、１４・・・・・・光ファイバ、
１５・・・・・・光合波器、１６・・・・・・光分岐器
、１７゜１８・・・・・・フィルタ。 特許出願人 住友電気工業株式会社 （外５名） 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 発光素子と、発光素子からの光を通す入射側光ファイバ
と、この入射側光ファイバに対向して当該入射側光ファ
イバからの出射光が入光する受光側光ファイバと、この
受光側光ファイバからの出射光を受光する受光素子と、
前記入射側光ファイバと前記受光側光ファイバとの間に
配置され、一定波長の光だけを遮光するフィルタとして
作用する遮光板と、この遮光板を被検出体の歪量に応じ
て変位させる歪量検出手段と、を備え、 前記遮光板が前記入射側光ファイバから前記受光側光フ
ァイバへの前記一定波長の光を前記歪量に比例して遮光
することを特徴とする光学式歪測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6968185A JPS61228304A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 光学式歪測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6968185A JPS61228304A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 光学式歪測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61228304A true JPS61228304A (ja) | 1986-10-11 |
Family
ID=13409845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6968185A Pending JPS61228304A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | 光学式歪測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61228304A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012159498A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-23 | Canon Inc | 変位測定装置、変位測定方法、光学用部材成形用金型の製造方法及び光学用部材 |
| WO2012111317A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | 株式会社環境総合テクノス | 自然および人工構造物変状検知装置 |
-
1985
- 1985-04-02 JP JP6968185A patent/JPS61228304A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012159498A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-23 | Canon Inc | 変位測定装置、変位測定方法、光学用部材成形用金型の製造方法及び光学用部材 |
| WO2012111317A1 (ja) * | 2011-02-14 | 2012-08-23 | 株式会社環境総合テクノス | 自然および人工構造物変状検知装置 |
| JP5607185B2 (ja) * | 2011-02-14 | 2014-10-15 | 株式会社環境総合テクノス | 自然および人工構造物変状検知装置 |
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