JPS61235737A - 水分検出方法 - Google Patents
水分検出方法Info
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- JPS61235737A JPS61235737A JP60078175A JP7817585A JPS61235737A JP S61235737 A JPS61235737 A JP S61235737A JP 60078175 A JP60078175 A JP 60078175A JP 7817585 A JP7817585 A JP 7817585A JP S61235737 A JPS61235737 A JP S61235737A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3554—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for determining moisture content
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は光ファイバを利用した水分センサに係わる。。
［背景技術と問題点コ
従来、光ファイバを利用した水分センサとしては、光フ
ァイバを光のガイド線路として使用し、光をガイド線路
途中において、水の有無等により、これに応答して光を
しゃ断もしくは透過するようなものが知られている。
ァイバを光のガイド線路として使用し、光をガイド線路
途中において、水の有無等により、これに応答して光を
しゃ断もしくは透過するようなものが知られている。
第３図（イ）、（すに直角三角形プリズムを使用した水
のセンサを示すが、図において１は断面直角三角形プリ
ズムであり、２，３はそれぞれ光ファイバであり、ロブ
ドレンズ４を直角対応面５に取付け、これらロブドレン
ズ４に、光ファイバ２．３を接続している。直角対応面
５を水平位置に固定し、矢印方向より、光ファイバ２に
光を入射させた場合、前記プリズム１の直角をはさむ面
が空気中にあれば、（イ）図に示すように、入射した光
は直角をはさむ面で反射し、光ファイバ３に出射する。
のセンサを示すが、図において１は断面直角三角形プリ
ズムであり、２，３はそれぞれ光ファイバであり、ロブ
ドレンズ４を直角対応面５に取付け、これらロブドレン
ズ４に、光ファイバ２．３を接続している。直角対応面
５を水平位置に固定し、矢印方向より、光ファイバ２に
光を入射させた場合、前記プリズム１の直角をはさむ面
が空気中にあれば、（イ）図に示すように、入射した光
は直角をはさむ面で反射し、光ファイバ３に出射する。
これに対して、プリズム１の直角をはさむ面が（ロ）図
に示すように、浸水すれば、光ファイバ２よりの光はそ
のまま水中に出射する。
に示すように、浸水すれば、光ファイバ２よりの光はそ
のまま水中に出射する。
このように、プリズム１の反射界面に水があるか否かで
光は光ファイバ３に対して出射またはしゃ断されるから
、プリズム１を水検出位置におけば、その位置における
水の育無を検出することができる。このようなセンサを
多数準備し、必要箇所に取付け、光ファイバを延ばして
その終端に一方は光源、例えば発光ダイオードを接続し
、他方にはフォトダイオードを接続すれば、遠隔位置に
おいてセンサ取付は位置の水の育無を監視することがで
きる。
光は光ファイバ３に対して出射またはしゃ断されるから
、プリズム１を水検出位置におけば、その位置における
水の育無を検出することができる。このようなセンサを
多数準備し、必要箇所に取付け、光ファイバを延ばして
その終端に一方は光源、例えば発光ダイオードを接続し
、他方にはフォトダイオードを接続すれば、遠隔位置に
おいてセンサ取付は位置の水の育無を監視することがで
きる。
しかし、このセンサの取付は位置からはずれたところの
浸水状況は不明である。
浸水状況は不明である。
［問題を解決するための手段］
最近刊行された電子通信学会誌２／ ’８５ 、Ｖｏｌ
。
。
８８、Ｎ１１２．第１５７頁以下によれば、「石英系光
ファイバにおける長波長帯光損増」との題目のもとに、
伝送光波長が１．０ ｕｍを越える場合、布設された石
英系光フアイバ中にＰ２Ｏ６のドーパントが多量に含ま
れていて、この光ファイバが長時間にわたり水に浸され
ていると伝送損失が増加するという現象およびこれに対
する対策が報告されている。
ファイバにおける長波長帯光損増」との題目のもとに、
伝送光波長が１．０ ｕｍを越える場合、布設された石
英系光フアイバ中にＰ２Ｏ６のドーパントが多量に含ま
れていて、この光ファイバが長時間にわたり水に浸され
ていると伝送損失が増加するという現象およびこれに対
する対策が報告されている。
本発明は上記論文における、Ｐ２Ｏ５をドープした石英
系光ファイバが浸水域にあれば、波長１．０μｍ以上の
波長域では伝送損失が次第に増加する、つまり透過する
光に減衰を生じるという事実に看目し、このようなＰ２
Ｏ５をドープした石英系光ファイバを用いた水分センサ
を提供しようとするものであり、例えば、電カケープル
、特に架橋ポリエチレン絶縁電カケープルのように、水
分の存在により水トリーが発生し、最終的にケーブル自
体の損傷につながるようなおそれのあるものに本発明を
適用すれば、従来のとび点な監視より線的な監視システ
ムの構成ができるものである。
系光ファイバが浸水域にあれば、波長１．０μｍ以上の
波長域では伝送損失が次第に増加する、つまり透過する
光に減衰を生じるという事実に看目し、このようなＰ２
Ｏ５をドープした石英系光ファイバを用いた水分センサ
を提供しようとするものであり、例えば、電カケープル
、特に架橋ポリエチレン絶縁電カケープルのように、水
分の存在により水トリーが発生し、最終的にケーブル自
体の損傷につながるようなおそれのあるものに本発明を
適用すれば、従来のとび点な監視より線的な監視システ
ムの構成ができるものである。
以下図面に示す実施例により本発明を説明する。
第１図において６は白色光源であり、７はＰ２Ｏ５をド
ープした石英系光ファイバである。この光ファイバ７は
例えば周知のＭＣＶＤ法によって製造される。８は分波
器であり、１．０μｍ以下の短波長と１．０μｍ以上の
長波長の光に分波する。９は前記長波長光の受光器であ
り、１０は前記短波長光の受光器であり、いずれもフォ
トダイオード等より構成され、光入力を電気信号に変換
する。■は長波長光の電気変換された出力ＰＡと短波長
光の電気変換された出力ＰＢに基づいて計算を行う割算
器である。なお白色光源としてはタングステンランプ等
が用いられる。
ープした石英系光ファイバである。この光ファイバ７は
例えば周知のＭＣＶＤ法によって製造される。８は分波
器であり、１．０μｍ以下の短波長と１．０μｍ以上の
長波長の光に分波する。９は前記長波長光の受光器であ
り、１０は前記短波長光の受光器であり、いずれもフォ
トダイオード等より構成され、光入力を電気信号に変換
する。■は長波長光の電気変換された出力ＰＡと短波長
光の電気変換された出力ＰＢに基づいて計算を行う割算
器である。なお白色光源としてはタングステンランプ等
が用いられる。
Ｐ２Ｏ５がドープされた石英系光ファイバが浸水した場
合の初期および８ケ月後の各波長に対する損失は第２図
（前記刊行物所載引用）のとおりである。
合の初期および８ケ月後の各波長に対する損失は第２図
（前記刊行物所載引用）のとおりである。
第２図によれば波長１．０μｍ以下の光には前記光ファ
イバの長期間の浸水があっても、伝送損失変化はなく、
波長１．０μｍ以上の光には、図示のように８ケ月の経
過でその伝送損失が大きく増加することが認められる。
イバの長期間の浸水があっても、伝送損失変化はなく、
波長１．０μｍ以上の光には、図示のように８ケ月の経
過でその伝送損失が大きく増加することが認められる。
従って白色光源８よりの光をＰ２Ｏ６）−プした石英系
光ファイバ７に透過させ、分波器８により波長１．０μ
ｍ以上の光と波長１．０１１ｍ以下の光に分波すれば、
透過された１、０μｍ以上の光は、前記光ファイバ７に
おける浸水による伝送損失の増加で減衰するが、１．０
８ｍ以下の光出力は、浸水にもかかわらず、その影響を
受す損失が増加することはすくないので、白色光源６よ
りの光波長分布が測定の都度変化がないものとすれば、
波長１．０μｍ以下の光出力ＰＲをもって、波長１μｍ
以上の光出力ＰＡを割算器■で割すれば、経時的に長波
長によって浸水の度合いを知ることができる。
光ファイバ７に透過させ、分波器８により波長１．０μ
ｍ以上の光と波長１．０１１ｍ以下の光に分波すれば、
透過された１、０μｍ以上の光は、前記光ファイバ７に
おける浸水による伝送損失の増加で減衰するが、１．０
８ｍ以下の光出力は、浸水にもかかわらず、その影響を
受す損失が増加することはすくないので、白色光源６よ
りの光波長分布が測定の都度変化がないものとすれば、
波長１．０μｍ以下の光出力ＰＲをもって、波長１μｍ
以上の光出力ＰＡを割算器■で割すれば、経時的に長波
長によって浸水の度合いを知ることができる。
上述のように割り算を行っているので、光ファイバの曲
げ等による損失増加は、補償することができる。
げ等による損失増加は、補償することができる。
以上は分波器によって波長１．０μｍ以上の光と１．０
μｍ以下の光に分渡し、再出力を計算によって浸水の度
合を検出しようとするものであるが、第１図において白
色光源６に１．０μｍ以上の波長を含む白色光を用い、
光ファイバ７を透過させ、分波器８で１．０μｍ以上の
波長の透過光を取り出し、これを受光器９で電気変換し
て出力を取出すようにし、これを経時的に繰返せば、波
長１．０μｍ以上の。
μｍ以下の光に分渡し、再出力を計算によって浸水の度
合を検出しようとするものであるが、第１図において白
色光源６に１．０μｍ以上の波長を含む白色光を用い、
光ファイバ７を透過させ、分波器８で１．０μｍ以上の
波長の透過光を取り出し、これを受光器９で電気変換し
て出力を取出すようにし、これを経時的に繰返せば、波
長１．０μｍ以上の。
光の減衰葺で浸水の度合を知ることがてきる。
すでに説明したが、Ｐ２Ｏ５をドープした石英系光、ア
イμを、架橋ポリエチレン絶縁筒カケープルの長さ方向
に沿い、防蝕層の内側に埋め込んで、光ファイバの一端
に白色光源、他端に分波器ほかを接続すれば、従来な点
的な監視システムにかえて線的（連続的）な監視システ
ムを組むことができる。
イμを、架橋ポリエチレン絶縁筒カケープルの長さ方向
に沿い、防蝕層の内側に埋め込んで、光ファイバの一端
に白色光源、他端に分波器ほかを接続すれば、従来な点
的な監視システムにかえて線的（連続的）な監視システ
ムを組むことができる。
本発明はこのような電カケープルの浸水検出用の水分セ
ンサとしてのみでなく、洞道、ダクトほか浸水状態監視
用水分センサとしてひろく適用できる。
ンサとしてのみでなく、洞道、ダクトほか浸水状態監視
用水分センサとしてひろく適用できる。
［効果］
本発明はＰ２Ｏ５をドープした石英系光フ１イノく浸水
による１μｍ以上の長波長域における伝送損失の増加、
これに対して１μｍ以下の短波長域における伝送損失の
ないとの事実を巧みに利用して、光ファイバによって浸
水の有無、度合いを監視するものであって、長期的な光
ファイバの対水分履歴がわかる。また、光ファイバの曲
げや、コネクタの結合損失等の光損失の影響は、短波長
領域、長波長領域でともに生じるが１割算を行って％ｓ
るのでその影響は極めてすくない。
による１μｍ以上の長波長域における伝送損失の増加、
これに対して１μｍ以下の短波長域における伝送損失の
ないとの事実を巧みに利用して、光ファイバによって浸
水の有無、度合いを監視するものであって、長期的な光
ファイバの対水分履歴がわかる。また、光ファイバの曲
げや、コネクタの結合損失等の光損失の影響は、短波長
領域、長波長領域でともに生じるが１割算を行って％ｓ
るのでその影響は極めてすくない。
本発明によれば従来のもののように、とび点的な位置に
おける監視より線的つまり連続的位置で監視することが
できる水分センサを提供することができる。
おける監視より線的つまり連続的位置で監視することが
できる水分センサを提供することができる。
４、図面簡単な説明
第１図は本発明の実施例を示す。
第２図はＰ２Ｏ５ドープ石英系光ファイバの浸水による
伝送損失を示すグラフである。
伝送損失を示すグラフである。
第３図はに）、■従来の光ファイバ、プリズムを使用し
た浸水センサの説明図である。
た浸水センサの説明図である。
６・・・白色光源、７・・・Ｐ２Ｏ５ドープ石英系光フ
ァイバ、８・・・分波器、９ 、ｔｏ＝・受光器、Ｉｆ
・・・飼算器。
ァイバ、８・・・分波器、９ 、ｔｏ＝・受光器、Ｉｆ
・・・飼算器。
Claims (2)
- （１）Ｐ＿２Ｏ＿５をドープした石英系光ファイバに１
．０μｍ以上の波長を含む白色光を透過させ、その透過
減衰量を測定することにより光ファイバの浸水の度合を
測定することを特徴とする水分センサ。 - （２）Ｐ＿２Ｏ＿５をドープした石英系光ファイバの一
端に白色光源を配置し、前記光ファイバの他端に波長１
μｍ以上の光と波長１μｍ以下の光とに分波する分波器
を配置し、前記分波器よりの波長１μｍ以上の光出力と
波長１μｍ以下の光出力をそれぞれ受光器に入力し、前
記両受光器出力を割算器に入力して、波長１μｍ以下の
出力に対する波長１μｍ以上の出力の割り合いを求める
ことを特徴とする水分センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60078175A JPS61235737A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 水分検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60078175A JPS61235737A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 水分検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235737A true JPS61235737A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0531099B2 JPH0531099B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=13654620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60078175A Granted JPS61235737A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 水分検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235737A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051068A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-23 | Hightech Research Kk | 凍結検知センサおよびそのセンサ素子 |
| WO2020036723A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Water content sensor |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347845A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-28 | Fujitsu Ltd | Material glass for glass fiber for optical transmission |
| JPS5398317A (en) * | 1977-02-09 | 1978-08-28 | Fujitsu Ltd | Method of manufacturing glass containing phosphorus |
| JPS58190742A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 湿度検出方式 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60078175A patent/JPS61235737A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5347845A (en) * | 1976-10-13 | 1978-04-28 | Fujitsu Ltd | Material glass for glass fiber for optical transmission |
| JPS5398317A (en) * | 1977-02-09 | 1978-08-28 | Fujitsu Ltd | Method of manufacturing glass containing phosphorus |
| JPS58190742A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 湿度検出方式 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001051068A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-23 | Hightech Research Kk | 凍結検知センサおよびそのセンサ素子 |
| WO2020036723A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Water content sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0531099B2 (ja) | 1993-05-11 |
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