JPS6166133A - 光フアイバ温度センサ - Google Patents
光フアイバ温度センサInfo
- Publication number
- JPS6166133A JPS6166133A JP59188026A JP18802684A JPS6166133A JP S6166133 A JPS6166133 A JP S6166133A JP 59188026 A JP59188026 A JP 59188026A JP 18802684 A JP18802684 A JP 18802684A JP S6166133 A JPS6166133 A JP S6166133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- temperature
- change
- sensor cable
- intensity
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は光ファイバが組み込まれたセンサーケーブル
の長手方向の温度分布を計測することができる分布型の
光フアイバ温度センサに関する。
の長手方向の温度分布を計測することができる分布型の
光フアイバ温度センサに関する。
近年、光ファイバの温度による散乱特性を利用して温度
を光の強さの変化として検出する光フアイバ温度センサ
の一種として、所謂反射パルス法を用いた分布型の光フ
アイバ温度センサが開発されてきている。
を光の強さの変化として検出する光フアイバ温度センサ
の一種として、所謂反射パルス法を用いた分布型の光フ
アイバ温度センサが開発されてきている。
従来のこの種の光フアイバ温度センサは、光ファイバの
組み込まれたセンサーケーブルの一端かンサーケーブル
の長手方向の温度分布を計測する１ものである。
組み込まれたセンサーケーブルの一端かンサーケーブル
の長手方向の温度分布を計測する１ものである。
したがってこのような光フアイバ温度センサによれば多
数の温度センサを必要とせずに１本のセンサーケーブル
のみでその長手方向の温度分布を連続的に知ることがで
きるため、特に一定の範囲内での温度分布や局部的な異
常個所を検出する場合に有効である。
数の温度センサを必要とせずに１本のセンサーケーブル
のみでその長手方向の温度分布を連続的に知ることがで
きるため、特に一定の範囲内での温度分布や局部的な異
常個所を検出する場合に有効である。
しかしながら上記従来の光フアイバ温度センサでは、周
知のようにセンサーケーブルを構成する光ファイバに、
局部的な圧力が加わった場合やセンサーケーブルを設置
する際に曲率の小さい曲り部が発生した場合等にもそれ
ぞれの個所で後方散乱光に強度変化が生じてし壕う。こ
のため上記光フアイバ温度センサではそのセンサーケー
ブルに上述のような温度変化以外の各種要因が加わった
場合には、正確な温度計測をすることができないという
欠点があった。
知のようにセンサーケーブルを構成する光ファイバに、
局部的な圧力が加わった場合やセンサーケーブルを設置
する際に曲率の小さい曲り部が発生した場合等にもそれ
ぞれの個所で後方散乱光に強度変化が生じてし壕う。こ
のため上記光フアイバ温度センサではそのセンサーケー
ブルに上述のような温度変化以外の各種要因が加わった
場合には、正確な温度計測をすることができないという
欠点があった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので１１、：ｊ
パ温度センサを提供することを目的とするもので＋＃１ ある。
パ温度センサを提供することを目的とするもので＋＃１ ある。
ｊＢ、二°ゞプルに組み込まれる光ファイバを温度の変
化にしない第２の光ファイバとから構成したものである
。
化にしない第２の光ファイバとから構成したものである
。
第１図および第２図はこの発明の光フアイバ温度センサ
の一例を示すものである。
の一例を示すものである。
図中符号１はこの光フアイバ温度センサのセンサーケー
ブルを示すもので、このセンサーケーブル１はテンショ
ンメンバ２と第１の光ファイバ３と第２の光ファイバ４
と外被５とから構成されたものである。
ブルを示すもので、このセンサーケーブル１はテンショ
ンメンバ２と第１の光ファイバ３と第２の光ファイバ４
と外被５とから構成されたものである。
上記テンションメンバ２は鋼線やＦＲＰ等からなる所定
の引張強度を有する線条体であり、その外周部には長手
方向に沿って２本の溝部６，７が形成されている。これ
ら溝部６，７は上記テンショ＋、Ｊ、ｆここで」二記第
１の光ファイバ３は液体コアファイバやドープト石英フ
ァイバ等の温度の変化によシ後方散乱光の強度が変化す
る光ファイバからなるものである。他方上記第２の光フ
ァイバ４はシリカコアファイバ等の温度の変化により後
方散乱光の強度の変化が無視できる光ファイバからなる
ものである。そして溝部６，７内に第１および第２の光
ファイバ３，４が収納された上記テンションメンバ２の
外周部には上記光ファイバ３，４を保護する為の外被５
が設けられている。この外被５はアルミニウム等の熱伝
導性に富む金属からなる細径の管状のものでありその中
空部内に上記第１および第２の光ファイバ３，４が収め
られたテンションメンバ２が緊密に挿入されている。
の引張強度を有する線条体であり、その外周部には長手
方向に沿って２本の溝部６，７が形成されている。これ
ら溝部６，７は上記テンショ＋、Ｊ、ｆここで」二記第
１の光ファイバ３は液体コアファイバやドープト石英フ
ァイバ等の温度の変化によシ後方散乱光の強度が変化す
る光ファイバからなるものである。他方上記第２の光フ
ァイバ４はシリカコアファイバ等の温度の変化により後
方散乱光の強度の変化が無視できる光ファイバからなる
ものである。そして溝部６，７内に第１および第２の光
ファイバ３，４が収納された上記テンションメンバ２の
外周部には上記光ファイバ３，４を保護する為の外被５
が設けられている。この外被５はアルミニウム等の熱伝
導性に富む金属からなる細径の管状のものでありその中
空部内に上記第１および第２の光ファイバ３，４が収め
られたテンションメンバ２が緊密に挿入されている。
そして以上の構成からなる上記センサーケーブルｌの一
端部には、上記第１および第２の光コアイバ３，４に各
々光パルスを入射する為の図示されないレーザパルス発
振機と上記光ノ９ルスの後方検出器で連続的に計測する
。すると温度の変化により後方散乱光の強度が変化しな
い第２の光ファイバ４から計測される後方散乱光の強度
変化の有無により、センサーケーブル１に加わった温度
変化以外の外乱の有無を定量的に把握することができる
。したがって温度の変化により後方散乱光の強度が変化
する第１の光ファイバ３から計測される後方散乱光の強
度変化から上記第２の光ファイバ４から計測される後方
散乱光の強度変化を相殺することによｐ１センサーケー
ブル１の温度変化のみによる後方散乱光の強度変化を得
ることができる。
端部には、上記第１および第２の光コアイバ３，４に各
々光パルスを入射する為の図示されないレーザパルス発
振機と上記光ノ９ルスの後方検出器で連続的に計測する
。すると温度の変化により後方散乱光の強度が変化しな
い第２の光ファイバ４から計測される後方散乱光の強度
変化の有無により、センサーケーブル１に加わった温度
変化以外の外乱の有無を定量的に把握することができる
。したがって温度の変化により後方散乱光の強度が変化
する第１の光ファイバ３から計測される後方散乱光の強
度変化から上記第２の光ファイバ４から計測される後方
散乱光の強度変化を相殺することによｐ１センサーケー
ブル１の温度変化のみによる後方散乱光の強度変化を得
ることができる。
このようにして上記光フアイバ温度センサによれば、第
１および第２の光ファイバ３，４からの後方散乱光の強
度変化を比較し、相殺することにより、センサーケーブ
ル１の長手方向の温度分布を正確に計測することができ
る。以下に上記効果を実験例に基づいて説明する。
１および第２の光ファイバ３，４からの後方散乱光の強
度変化を比較し、相殺することにより、センサーケーブ
ル１の長手方向の温度分布を正確に計測することができ
る。以下に上記効果を実験例に基づいて説明する。
ロロブタジエンを充填してコア部とした液体コアフファ
イバにさらに第１の光ファイバと同様にアルミニウムの
保護被覆を施して外径３２０μｍとしたものをそれぞれ
用意した。そしてこれら第１および第２の光ファイバを
外径３叫の鋼線からなるテンションメンバの外周部に２
００咽ピツチで形成された螺旋状の溝部内に各々収納し
、これを内径３、１ ｗｉで外径４．２咽のアルミニウ
ムの外被で覆ってセンサーケーブルを作製した。
イバにさらに第１の光ファイバと同様にアルミニウムの
保護被覆を施して外径３２０μｍとしたものをそれぞれ
用意した。そしてこれら第１および第２の光ファイバを
外径３叫の鋼線からなるテンションメンバの外周部に２
００咽ピツチで形成された螺旋状の溝部内に各々収納し
、これを内径３、１ ｗｉで外径４．２咽のアルミニウ
ムの外被で覆ってセンサーケーブルを作製した。
ついで上記センサーケーブルの所定個所を加熱しつつ上
記センサーケーブル内の各光ファイバに光パルスを入射
して長手方向の後方散乱光の強度を計測した。第３図お
よび第４図は上記計測結果を示すグラフであり、第３図
は上記第１の光ファイバによるセンサーケーブルの長手
方向に沿う後方散乱光の強度変化を示すもの、また第４
図は上記第２の光ファイバによる結果を示すものである
。
記センサーケーブル内の各光ファイバに光パルスを入射
して長手方向の後方散乱光の強度を計測した。第３図お
よび第４図は上記計測結果を示すグラフであり、第３図
は上記第１の光ファイバによるセンサーケーブルの長手
方向に沿う後方散乱光の強度変化を示すもの、また第４
図は上記第２の光ファイバによる結果を示すものである
。
量の後方散乱光の強度変化が計測されている。他方上記
第１の光ファイバにも上記第２の光ファイ：・イと同様
のアルミニウムの保護被覆が施されている。したがって
第３図において、第１の光ファイバによる計測値から第
４図に示した変化量ｔを相殺した図中Ｔで示す後方散乱
光の強度変化量が、〔実験例２〕 第１の光ファイバとしてコア径１００μｍで外径１２５
１１ｍのシリカコアファイバに２０μｍ厚のアルミニウ
ムを被覆したものを、また第２の光ファイバとして同様
のシリカコアファイバに２μｍ厚の銅を被覆したものを
それぞれ用意した。そしてこれら第１および第２の光フ
ァイバを上記実験例１で示したものと同一構造のテンシ
ョンメンバおよびアルミニウム外被に収納してセンサー
ケーブルを作製した。
第１の光ファイバにも上記第２の光ファイ：・イと同様
のアルミニウムの保護被覆が施されている。したがって
第３図において、第１の光ファイバによる計測値から第
４図に示した変化量ｔを相殺した図中Ｔで示す後方散乱
光の強度変化量が、〔実験例２〕 第１の光ファイバとしてコア径１００μｍで外径１２５
１１ｍのシリカコアファイバに２０μｍ厚のアルミニウ
ムを被覆したものを、また第２の光ファイバとして同様
のシリカコアファイバに２μｍ厚の銅を被覆したものを
それぞれ用意した。そしてこれら第１および第２の光フ
ァイバを上記実験例１で示したものと同一構造のテンシ
ョンメンバおよびアルミニウム外被に収納してセンサー
ケーブルを作製した。
ついで上記センサーケーブルに３０ｍｍφの曲げ部を設
けたうえ、この曲げ部を加熱しない常温のにおける後方
散乱光の強度の計測結果を示すもので、第５図は上記第
１の光ファイバによるもの、また第６図は上記第２の光
ファイバによるもので゛″光ファイバによる計測結果か
ら第６図に示す変化量を相殺した量が、センサーケーブ
ルの正確な温度変化による後方散乱光の強度変化量を示
すものであることがわかる。
けたうえ、この曲げ部を加熱しない常温のにおける後方
散乱光の強度の計測結果を示すもので、第５図は上記第
１の光ファイバによるもの、また第６図は上記第２の光
ファイバによるもので゛″光ファイバによる計測結果か
ら第６図に示す変化量を相殺した量が、センサーケーブ
ルの正確な温度変化による後方散乱光の強度変化量を示
すものであることがわかる。
以上説明したようにこの発明の光フアイバ温度センサは
センサーケーブルに組み込まれる光ファイバを温度の変
化によシ後方散乱光の強度が変化する第１の光ファイバ
と、温度の変化によシ後方散乱光の強度が変化しない第
２の光ファイバとから構成したものである。よってこの
光フアイバ温度センサによれば第１の光ファイバによる
計測結果から第２の光ファイ・ぐによシ計測される温度
変化以外の外乱による後方散乱光の強度変化量を相殺す
ることによシ、センサーケーブルの長手方向の温度変化
を正確に計測することができる。
センサーケーブルに組み込まれる光ファイバを温度の変
化によシ後方散乱光の強度が変化する第１の光ファイバ
と、温度の変化によシ後方散乱光の強度が変化しない第
２の光ファイバとから構成したものである。よってこの
光フアイバ温度センサによれば第１の光ファイバによる
計測結果から第２の光ファイ・ぐによシ計測される温度
変化以外の外乱による後方散乱光の強度変化量を相殺す
ることによシ、センサーケーブルの長手方向の温度変化
を正確に計測することができる。
グラフ、第５図および第６図はこの発明の第２の実験例
を示すもので、第５図は第１の光ファイバによる結果を
示すグラフ、第６図は第２の光ファイバによる結果を示
すグラフである。 図において １：センサケーブル、２：テンションメンバ、３：第１
の光ファイバ、４：第２の光ファイバ、５：外被 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部−＠に隘ｍ
ｌ訳０凱鰯 ← 鄭楊隘（社）七ｅ厘更 φ−−鄭枳躯詔蝦９矩建 ← 怒鴨溢ｍｌ択Ｑ諸硬
を示すもので、第５図は第１の光ファイバによる結果を
示すグラフ、第６図は第２の光ファイバによる結果を示
すグラフである。 図において １：センサケーブル、２：テンションメンバ、３：第１
の光ファイバ、４：第２の光ファイバ、５：外被 特許出願人 工業技術院長 川 １）裕 部−＠に隘ｍ
ｌ訳０凱鰯 ← 鄭楊隘（社）七ｅ厘更 φ−−鄭枳躯詔蝦９矩建 ← 怒鴨溢ｍｌ択Ｑ諸硬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光ファイバの組み込まれたセンサーケーブルの一端から
光パルスを入射するとともに上記光パルスの後方散乱光
を連続的に計測し、温度変化に起因する上記光パルスの
後方、散乱光の強度の変化により上記センサーケーブル
の長さ方向の温度分布を計測する分布型の光ファイバ温
度センサにおいて、 上記光ファイバを温度の変化により後方散乱光の強度が
変化する第１の光ファイバと、温度の変化により後方散
乱光の強度が変化しない第２の光ファイバとから構成し
たことを特徴とする光ファイバ温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188026A JPS6166133A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188026A JPS6166133A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166133A true JPS6166133A (ja) | 1986-04-04 |
| JPH0380252B2 JPH0380252B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=16216360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188026A Granted JPS6166133A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166133A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02171628A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-03 | Toshiba Corp | 測定装置 |
| JPH04174332A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Toshiba Corp | 分布型光ファイバ温度センサ |
| JPH04320936A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-11-11 | Chubu Electric Power Co Inc | 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 |
| JP2006306460A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Kyoraku Co Ltd | 密封容器の首部の緩衝構造 |
| WO2007146545A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Baker Hughes Incorporated | Multi-core distributed temperature sensing fiber |
| DE102014223639B3 (de) * | 2014-11-19 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Montage eines faseroptischen Sensors in einem Schutzrohr sowie faseroptischer Sensor mit einem Schutzrohr |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107381A (en) * | 1977-03-01 | 1978-09-19 | Hitachi Cable Ltd | Measuring method of temperature or pressure |
| JPS55104728A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-11 | Hitachi Cable Ltd | Method of temperature measurement |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59188026A patent/JPS6166133A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107381A (en) * | 1977-03-01 | 1978-09-19 | Hitachi Cable Ltd | Measuring method of temperature or pressure |
| JPS55104728A (en) * | 1979-02-07 | 1980-08-11 | Hitachi Cable Ltd | Method of temperature measurement |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02171628A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-03 | Toshiba Corp | 測定装置 |
| JPH04174332A (ja) * | 1990-11-06 | 1992-06-22 | Toshiba Corp | 分布型光ファイバ温度センサ |
| JPH04320936A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-11-11 | Chubu Electric Power Co Inc | 光ファイバを用いた接触型温度測定装置 |
| JP2006306460A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Kyoraku Co Ltd | 密封容器の首部の緩衝構造 |
| WO2007146545A1 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Baker Hughes Incorporated | Multi-core distributed temperature sensing fiber |
| NO340684B1 (no) * | 2006-06-12 | 2017-05-29 | Baker Hughes Inc | Flerkjerne distribuert temperaturavfølende fiber |
| DE102014223639B3 (de) * | 2014-11-19 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Montage eines faseroptischen Sensors in einem Schutzrohr sowie faseroptischer Sensor mit einem Schutzrohr |
| US10107695B2 (en) | 2014-11-19 | 2018-10-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Fiber-optic sensor with a protective tube and method for installing a fiber-optic sensor in the protective tube |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380252B2 (ja) | 1991-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |