JPS6225268A - オプテイカル風速計 - Google Patents
オプテイカル風速計Info
- Publication number
- JPS6225268A JPS6225268A JP16659985A JP16659985A JPS6225268A JP S6225268 A JPS6225268 A JP S6225268A JP 16659985 A JP16659985 A JP 16659985A JP 16659985 A JP16659985 A JP 16659985A JP S6225268 A JPS6225268 A JP S6225268A
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- Japan
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- optical fiber
- optical
- wind speed
- anemometer
- wind
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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〕
この発明は、風速測定を光ファイバを利用して行うオプ
ティカル風速計に関する。
ティカル風速計に関する。
近年、情報通信の高速化、大容量化の要求を満たす伝送
路として光ファイバが開発され、既に公衆通信をはじめ
、各種の分野で実用化が進んでいる。特に、電力分野で
は、光ファイバの低損失、広帯域及び無誘導性の優れた
長所に早くから着目し、マイクロ波通信に代わる高信頼
性の情報伝送路を構築するため、光ケーブルの実用送電
線路への積極的な導入が推進されている。
路として光ファイバが開発され、既に公衆通信をはじめ
、各種の分野で実用化が進んでいる。特に、電力分野で
は、光ファイバの低損失、広帯域及び無誘導性の優れた
長所に早くから着目し、マイクロ波通信に代わる高信頼
性の情報伝送路を構築するため、光ケーブルの実用送電
線路への積極的な導入が推進されている。
このような状況下において、架空地線の内部に光ファイ
バを収納した０ＰＧＷ（光複合架空地線）が開発され、
実証試験により電力用通信線として経済性、信頼性の面
で有利であるとの評価を得てその用途開発が進められて
いる。
バを収納した０ＰＧＷ（光複合架空地線）が開発され、
実証試験により電力用通信線として経済性、信頼性の面
で有利であるとの評価を得てその用途開発が進められて
いる。
○ＰＧＷは、アルミチューブの内部に光ファイバをスペ
ーサで支持するなどして通し、さらに、アルミチューブ
の外周にアルミ被覆鋼線を集合した構造であって、その
実証試験では、野外試験線に０ＰＧＷを架線し、厳しい
自然環境下で機械的諸特性を測定する。その中で、気象
測定、特に風速測定は必須の事項であり、この風速測定
には通常、交流発電機の原理を応用した周知のプロペラ
型風速計が使用されている。プロペラ型風速計は、プロ
ペラの回転により交流電圧を発生し、増幅された電圧レ
ベルを風速値換算して風速データとして取出すものであ
る。
ーサで支持するなどして通し、さらに、アルミチューブ
の外周にアルミ被覆鋼線を集合した構造であって、その
実証試験では、野外試験線に０ＰＧＷを架線し、厳しい
自然環境下で機械的諸特性を測定する。その中で、気象
測定、特に風速測定は必須の事項であり、この風速測定
には通常、交流発電機の原理を応用した周知のプロペラ
型風速計が使用されている。プロペラ型風速計は、プロ
ペラの回転により交流電圧を発生し、増幅された電圧レ
ベルを風速値換算して風速データとして取出すものであ
る。
ところが、プロペラ型風速計を使った風速測定では、０
ＰＧＷ、鉄塔、又は風速計に直撃雷、誘導雷があると、
雷撃電流により風速計、接続線、測定部にノイズが侵入
して正確な測定が困難になったり、風速計のコイル、風
速計につながる測定器の内部部品が焼損したり、風速計
の磁極、磁化力の性能が劣化したシする。
ＰＧＷ、鉄塔、又は風速計に直撃雷、誘導雷があると、
雷撃電流により風速計、接続線、測定部にノイズが侵入
して正確な測定が困難になったり、風速計のコイル、風
速計につながる測定器の内部部品が焼損したり、風速計
の磁極、磁化力の性能が劣化したシする。
そこで、対策案の１つとしてプロペラの回転によって得
られた電気出力を光に変換し、これを光ファイバに乗せ
て測定部に送ることにより、雷サージ等によるノイズの
影響を避けることが考えられているが、この方法では風
速計への直撃雷には対処し得ない。
られた電気出力を光に変換し、これを光ファイバに乗せ
て測定部に送ることにより、雷サージ等によるノイズの
影響を避けることが考えられているが、この方法では風
速計への直撃雷には対処し得ない。
この発明は、雷サージ等の影響を受けずに正確に風速を
測定することを目的としてなされたもので、風圧荷重を
電気的な誘導を受けない光ファイバに作用させ、この荷
重によって曲げを生じる光ファイバの光伝送損失の変′
化量から風速を換算するようにしたオプティカル風速計
である。具体的には、一端側が光源に、他端側が光電変
換部を介して光伝送損失の変化量測定器に結ばれる光フ
ァイバの折り返えし部を、楕円又は真円の球体内に保持
した風圧荷重の受圧部と、その受圧部の受圧荷重を一端
に受けて撓む断面円形の支線に上記の折り返えし部から
延びる一端側と他端側の光ファイバを沿わせて固定した
風速検出部とで構成され、風速検出部の光ファイバが風
圧により支線と共に曲げられて光伝送損失を変化させる
ようになっている。
測定することを目的としてなされたもので、風圧荷重を
電気的な誘導を受けない光ファイバに作用させ、この荷
重によって曲げを生じる光ファイバの光伝送損失の変′
化量から風速を換算するようにしたオプティカル風速計
である。具体的には、一端側が光源に、他端側が光電変
換部を介して光伝送損失の変化量測定器に結ばれる光フ
ァイバの折り返えし部を、楕円又は真円の球体内に保持
した風圧荷重の受圧部と、その受圧部の受圧荷重を一端
に受けて撓む断面円形の支線に上記の折り返えし部から
延びる一端側と他端側の光ファイバを沿わせて固定した
風速検出部とで構成され、風速検出部の光ファイバが風
圧により支線と共に曲げられて光伝送損失を変化させる
ようになっている。
第１図に実施例を示す。図の符号１が風圧荷重の受圧部
２と風速検出部３とで構成される風速計であって、その
受圧部２は、金属や樹脂等によって形成される楕円形の
中空球体４と、その内面に沿わせた光ファイバ５の折り
返えし部５ａと、球体の内部空洞内に光ファイバの保持
を目的として充填した充填材６とで構成される。
２と風速検出部３とで構成される風速計であって、その
受圧部２は、金属や樹脂等によって形成される楕円形の
中空球体４と、その内面に沿わせた光ファイバ５の折り
返えし部５ａと、球体の内部空洞内に光ファイバの保持
を目的として充填した充填材６とで構成される。
一方、風速検出部３は、一端がベースプレート７に支持
され、他端が球体４に取付けた受は具８に固定される断
面円形の支線９と、その支線に沿わせた光ファイバの折
り返えし部からの延長部５ｂと、これ等を泣み込んで互
いに固定する被覆層１０から成る。
され、他端が球体４に取付けた受は具８に固定される断
面円形の支線９と、その支線に沿わせた光ファイバの折
り返えし部からの延長部５ｂと、これ等を泣み込んで互
いに固定する被覆層１０から成る。
上記球体４は、受風面の方向性を無くすために球状とな
したもので、真球体であってもよい。また、その大きさ
は楕円球の場合、長径４０ｍｍ、投影角６００ 程度、
真球の場合には４０ ｒａｎ ｐ程度とするのが望まし
い。いずれも、支線９の支持強度を最小１機にして光フ
ァイバの曲げ半径を３０年間性能保証できる径に収める
ことができるからである。また、核の厚みは２〜４Ｗ程
度が好ましく、ざらに、その表面には、測定精度を高め
るため、カルマン渦による微風振動の防止に効果のある
螺旋状或いは格子状の溝や凹凸を付しておくのがよい。
したもので、真球体であってもよい。また、その大きさ
は楕円球の場合、長径４０ｍｍ、投影角６００ 程度、
真球の場合には４０ ｒａｎ ｐ程度とするのが望まし
い。いずれも、支線９の支持強度を最小１機にして光フ
ァイバの曲げ半径を３０年間性能保証できる径に収める
ことができるからである。また、核の厚みは２〜４Ｗ程
度が好ましく、ざらに、その表面には、測定精度を高め
るため、カルマン渦による微風振動の防止に効果のある
螺旋状或いは格子状の溝や凹凸を付しておくのがよい。
また、球体４内に充填する充填材６としては、低分子量
のエポキシ樹脂等が適当である。
のエポキシ樹脂等が適当である。
支線９には、ピアノ線等の鋼線、ＦＲＰ線、燐青銅等の
バネ弾性の有る線を使用し、これによって受圧部２を支
持すると共に光ファイバ５の延長部５ｂに適度の曲げ抵
抗を付与する。この支線の存在する風速検出部３の長さ
は特に限定されないが、例えば、第２図に示すように、
長さｔ＝１００閣の光ファイバ（Ｇエファイバ、コア径
０．０５ｍ、クラッド径０．１２５閣）５を光源（ＬＥ
Ｄ、波長０．８５μｍ）１１と光電変換器１２を介した
パワメータ伝送損失変化量測定器１３に接続し、曲げ只
の大きさと伝送損失の変化の関係を調べた結果、第３図
に示すように、１０Ｒ〜５０Ｒの変化で約０．１５ｄｌ
／／ｌ 程度の増失変化があることが認められており、
従って、検出部３の長さは１００＋ｏ＋程度あれば充分
である。光ファイバ５もマルチモートファイバ、シング
ルモードファイバｓ 単心、多芯の種類を変えてよく、
その種類の選択又は検出部３の長さ調整によって最適感
度を得ることができる。
バネ弾性の有る線を使用し、これによって受圧部２を支
持すると共に光ファイバ５の延長部５ｂに適度の曲げ抵
抗を付与する。この支線の存在する風速検出部３の長さ
は特に限定されないが、例えば、第２図に示すように、
長さｔ＝１００閣の光ファイバ（Ｇエファイバ、コア径
０．０５ｍ、クラッド径０．１２５閣）５を光源（ＬＥ
Ｄ、波長０．８５μｍ）１１と光電変換器１２を介した
パワメータ伝送損失変化量測定器１３に接続し、曲げ只
の大きさと伝送損失の変化の関係を調べた結果、第３図
に示すように、１０Ｒ〜５０Ｒの変化で約０．１５ｄｌ
／／ｌ 程度の増失変化があることが認められており、
従って、検出部３の長さは１００＋ｏ＋程度あれば充分
である。光ファイバ５もマルチモートファイバ、シング
ルモードファイバｓ 単心、多芯の種類を変えてよく、
その種類の選択又は検出部３の長さ調整によって最適感
度を得ることができる。
被覆層１０は、ビニールテープ巻き、ビニール、ポリエ
チレン等の押出し被覆、熱収縮チューブ等によって形成
されており、検出部における光ファイバの保護効果を発
揮するが、光ファイバを支線に接着する等して固定下れ
ば省略してよい。
チレン等の押出し被覆、熱収縮チューブ等によって形成
されており、検出部における光ファイバの保護効果を発
揮するが、光ファイバを支線に接着する等して固定下れ
ば省略してよい。
このようＯこ構成された風速計１は、光ファイバ５の一
端を光源１１に連なる光ファイバ１１こ、他端を、必要
に応じて増巾器の組込まれる光電変換器１２を介して測
定部１５につながれた光ファイバ１４′にそれぞれＦＣ
コネクタ１６を介して接続する。
端を光源１１に連なる光ファイバ１１こ、他端を、必要
に応じて増巾器の組込まれる光電変換器１２を介して測
定部１５につながれた光ファイバ１４′にそれぞれＦＣ
コネクタ１６を介して接続する。
測定部１５は、光伝送損失の変化量測定器と、その出力
信号を風速に換算する演算器と、風速表示器とを含む構
成とし、風圧による曲がりで検出部３が変化させた光の
伝送損失から風速を換ｑして表示する。
信号を風速に換算する演算器と、風速表示器とを含む構
成とし、風圧による曲がりで検出部３が変化させた光の
伝送損失から風速を換ｑして表示する。
以上述べたように、この発明の風速計は、受圧部が３６
０°どの方向から吹く風も確実に捕えて風速検出部に風
圧荷重を伝達し、一方、風速検出部は風圧に応じた撓み
（曲げ）を生して光源より光ファイバに入力された光を
減衰させ、その伝送損失の変化量から風速を求めるよう
にしであるので、直撃雷、誘導雷Ｇこ対して完全無誘導
であり、従つて、雷サージによる破損等を起こす心配が
なく、なおかつ正確な測定が保証される。
０°どの方向から吹く風も確実に捕えて風速検出部に風
圧荷重を伝達し、一方、風速検出部は風圧に応じた撓み
（曲げ）を生して光源より光ファイバに入力された光を
減衰させ、その伝送損失の変化量から風速を求めるよう
にしであるので、直撃雷、誘導雷Ｇこ対して完全無誘導
であり、従つて、雷サージによる破損等を起こす心配が
なく、なおかつ正確な測定が保証される。
第１図は、この発明の風速計の一例を示す一部破断正面
図、第２図は光ファイバの伝送損失変化測定に使用した
実！瑛装置の模式１て、第３図はその実験により得られ
た光ファイバの曲げ半径と伝送損失変化の関係を示すグ
ラフである。 １・・・風速計、２・・・受圧部、３・・・風速検出部
、４・・・球体、５・・・光ファイバ、６・・・充填材
、７・・・ペースプレート、８・・・受は具、９・・・
支線特許出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 １）文 二 第２図 曲げＲ”ｌｆｋ（ｍｍ）
図、第２図は光ファイバの伝送損失変化測定に使用した
実！瑛装置の模式１て、第３図はその実験により得られ
た光ファイバの曲げ半径と伝送損失変化の関係を示すグ
ラフである。 １・・・風速計、２・・・受圧部、３・・・風速検出部
、４・・・球体、５・・・光ファイバ、６・・・充填材
、７・・・ペースプレート、８・・・受は具、９・・・
支線特許出願人 住友電気工業株式会社同 代理人
鎌 １）文 二 第２図 曲げＲ”ｌｆｋ（ｍｍ）
Claims (5)
- （１）一端側が光源に、他端側が光電変換部を介して光
伝送損失の変化量測定器に結ばれる光ファイバの折り返
えし部を、楕円又は真円の球体内に保持した風圧荷重の
受圧部と、その受圧部の受圧荷重を一端に受けて撓む断
面円形の支線に上記折り返えし部から延びる一端側と他
端側の光ファイバを沿わせて固定した風速検出部とで構
成されるオプティカル風速計。 - （２）上記球体の表面にカルマン渦を防止する溝又は凹
凸を付けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載のオプティカル風速計。 - （３）上記球体が中空球体でその内部に光ファイバの折
り返えし部を保持する充填材が充填されていることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載
のオプティカル風速計。 - （４）上記風速検出部における光ファイバが支線に対し
て直線又は螺旋状に沿わされていることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記
載のオプティカル風速計。 - （５）上記風速検出部の支線と光ファイバが共通の被覆
層を有し、その被覆層によって互いに固定されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項乃至第（４）
項のいずれかに記載のオプティカル風速計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16659985A JPS6225268A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | オプテイカル風速計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16659985A JPS6225268A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | オプテイカル風速計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225268A true JPS6225268A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15834277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16659985A Pending JPS6225268A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | オプテイカル風速計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225268A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005195166A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-07-21 | Jfe Steel Kk | 潤滑剤の供給状態監視センサおよび供給状態監視装置 |
| CN100356176C (zh) * | 2004-03-15 | 2007-12-19 | 清华大学 | 一种用于微型飞行器的微型低速空速计 |
| KR100805207B1 (ko) | 2006-09-21 | 2008-02-21 | 박재현 | 방연풍속 분포측정기 |
| JP2008191077A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Chishin Go | 風力監視装置 |
| JP2009162657A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Railway Technical Res Inst | 強風監視方法及び強風監視装置 |
| DE102008029942A1 (de) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Weinor Gmbh & Co. Kg | Windsensor |
| TWI393885B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-04-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 風速測量裝置 |
| CN105486351A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-13 | 中国地质大学（武汉） | 一种地下水流速流向实时监测方法及监测系统 |
| JP2016537651A (ja) * | 2013-11-08 | 2016-12-01 | レンテッラ、インコーポレイテッドＬｅｎｔｅｒｒａ， Ｉｎｃ． | 流動学的に複雑な流体をモニタするためのセンサ |
| CN108680766A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-19 | 江西师范大学 | 一种球型激光流体环境传感器 |
| CN109580984A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 浙江工业大学 | 基于长周期光纤光栅的风速传感器 |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16659985A patent/JPS6225268A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4710281B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2011-06-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 潤滑剤の供給状態監視センサおよび供給状態監視装置 |
| JP2005195166A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-07-21 | Jfe Steel Kk | 潤滑剤の供給状態監視センサおよび供給状態監視装置 |
| CN100356176C (zh) * | 2004-03-15 | 2007-12-19 | 清华大学 | 一种用于微型飞行器的微型低速空速计 |
| KR100805207B1 (ko) | 2006-09-21 | 2008-02-21 | 박재현 | 방연풍속 분포측정기 |
| JP2008191077A (ja) * | 2007-02-07 | 2008-08-21 | Chishin Go | 風力監視装置 |
| JP2009162657A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Railway Technical Res Inst | 強風監視方法及び強風監視装置 |
| DE102008029942A1 (de) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Weinor Gmbh & Co. Kg | Windsensor |
| TWI393885B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-04-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 風速測量裝置 |
| JP2016537651A (ja) * | 2013-11-08 | 2016-12-01 | レンテッラ、インコーポレイテッドＬｅｎｔｅｒｒａ， Ｉｎｃ． | 流動学的に複雑な流体をモニタするためのセンサ |
| CN105486351A (zh) * | 2016-01-14 | 2016-04-13 | 中国地质大学（武汉） | 一种地下水流速流向实时监测方法及监测系统 |
| CN108680766A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-10-19 | 江西师范大学 | 一种球型激光流体环境传感器 |
| CN108680766B (zh) * | 2018-05-21 | 2019-07-26 | 江西师范大学 | 一种球型激光流体环境传感器 |
| CN109580984A (zh) * | 2019-01-14 | 2019-04-05 | 浙江工业大学 | 基于长周期光纤光栅的风速传感器 |
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