JPS63228093A - 液体センサ− - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光ファイバーを用いた液体センサーに関する
ものである。

「従来の技術、発明が解決しようとする問題点および発
明が解決しようする手段」 光ファイバーは、光信号の伝送に使用されており、一般
的には第１図に示すような中心のコア部Ａとその外周の
クラッド部Ｂとよりなる０本発明の検知部に使用する光
ファイバーについて説明すると、まず、クラッド部Ｂが
検知の対象である液体に溶解しやすい物質でできている
ことを特徴とする。このクラッド部Ｂに用いる物質とし
てはフッ素樹脂などがある。また、クラッド部Ｂは、液
体の存在を検知させるため検知の対象である液体に溶解
し得ないポリエチレンなどの物質では被覆せず、液体に
より溶解する物質で被覆することは自由である。

コア部Ａについては、石英などを用いることもできるし
、メチルメタアクリレートなどの合成樹脂を用いること
もできる。

本発明の液体センサーは以上説明したような特徴を有す
る光ファイバーを検知部に用いる。

「作　用」 検知部が、検出の対象である液体に接触すると、検知部
を構成する光ファイバーのクラッド部Ｂが浸食、溶解さ
れ、コア部Ａ、クラフト部Ｂ界面で光信号が反射されな
くなる。さらに、コア部Ａがメチルメタアクリレートな
どでできている場合はコア部Ａまで溶解されることもあ
る。これらの結果光信号の伝送が遮断あるいは減衰され
、これを受光器が検出することにより液体が検知される
。

「実施例」 第２図に示すように、コア部Ａがメチルメタアクリレー
トでクラッド部Ｂがフッ素系樹脂の合成樹脂光ファイバ
ー１の両端に、コネクタ２・３を介在させてそれぞれコ
ア部Ａが石英である石英光ファイバー４・５を接続し、
一方の石英光ファイバー４に投光器６を、他方の石英光
ファイバー５に受光器７を接続し、さらに、受光器７を
警報器８に接続する。ここで、合成樹脂光ファイバー１
が対象液体接触部、すなわち、検知部となる。

投光器６からの光信号が、石英光ファイバー４、コネク
タ２、検知部である合成樹脂光ファイバー１を経由して
、コネクタ３、石英光ファイバー５を通って受光器７に
至るものである。

この液体センサーの原理は、合成樹脂光ファイバーｌの
クラッド部Ｂのフッ素系樹脂が有機液体あるいは無機液
体により浸食されると光信号を反射できず、光信号が伝
送されなくなり、また、浸食が進みコア部Ａのメチルメ
タアクリレートが溶解しても光信号が伝送されなくなり
、光信号の伝送を遮断あるいは光信号の減衰により警報
を発するものである。

なお、投光器６からの光信号は、日光や電灯の光の周波
数と異なる特定の周波数に限定して発信され、受光器は
その特定周波数の光信号しか検知せず、日光や電灯の光
の影響は全く受けない。

次に、有機液体および無機液体により合成樹脂光ファイ
バー１が浸食・溶解する状態を、テストした結果を次の
表に示す。

合成樹脂光ファイバー１は、特に有機液体には短時間で
浸食・溶解する。

第３図に具体的応用例を示す。

タンク１１を囲む防油堤１２の底部に設けた油相１３内
に液体を検知する合成樹脂光ファイバー１を配置し、そ
の両端にコネクタ２・３を介して、石英光ファイバー４
・５を接続し、石英光ファイバー４に投光器６を接続し
、石英光ファイバー５に受光器７、警報器８を接続する
。タンク１１から液体が流れ出し油相１３内に溜ると、
合成樹脂光ファイバー１が浸食・溶解して投光器６から
の光の伝送が遮断されて警報器８から警報を発しタンク
１１からの液体の洩れを検知する。

第４図に他の具体的応用例を示す。

分液槽２１には、合成樹脂光ファイバー１を浸食・溶解
する上層液２２と、合成樹脂光ファイバー１を浸食・溶
解できない下層液２３とを収容している。

分液槽２１から上層液２２と下層液２３とを分けて取り
出すために、分液槽２１底部から配管２４を左右に分岐
させ、上層液２２は左側へ下層液２３は右側へ送液する
ために、配管２４の左側と右側とにバルブ２５、バルブ
２６をそれぞれ設けている。下層液２３を送液する際は
、バルブ２６を開き、バルブ２５を閉じ、上層液２２を
送液する際は、バルブ２５を開き、バルブ２６を閉じて
いる。

下層液２３はバルブ２６を通るが、上層液２２はバルブ
２６を通ってはならない。上層液２２がバルブ２６を通
って右側へ送液されたことを検知するために、バルブ２
６の下流側の配管２４内に合成樹脂光ファイバーｌを配
置し、合成樹脂光ファイバー１の両端にコネクタ２・３
を介在させて石英光ファイバー４・５を接続し、石英光
ファイバー４には投光器６を、石英光ファイバー５には
受光器７、警報器８、増幅器２７、アクチュエータ２８
をそれぞれ接続する。

バルブ２６を上層液２２が通過して合成樹脂光ファイバ
ー１を浸食・溶解すると光信号の伝送が遮断され、警報
器８より警報を発すると共に、その信号を増幅器２７に
より増幅してアクチェエータ２８を作動させてバルブ２
６を閉じる。

さらに、別の応用例としては貯槽の上部開口に合成樹脂
光ファイバー１を配置して液体のオーバーフローの検知
にも応用できる。

また、第５図に示すように、コネクタ２・３、石英光フ
ァイバー４・５を省略して合成樹脂光ファイバー１の両
端に直接投光器６・受光器７を設けることもできる。

また、上記の実施例では光ファイバーのコア部がメチル
メタアクリレートでクラフト部がフッ素系樹脂の例につ
いて述べたが、コア部が石英であってもよい。

「発明の効果」 本発明は、光ファイバーを液体センサーとして使うこと
ができ、投光器と受光器とを安全場所に設置すると本質
的に安全計装となる。また、光ファイバーは液体への浸
食溶解時間が短いので液体の存在を検知する感度がより
、確実である。さらに、光ファイバーは何回溶解しても
取替えることができ、安価である。その上、タンクなど
の油相は一般に水が溜っており、その中に溶液が流れ込
んだ場合一般に検知がむずかしいが、本発明によれば直
ちに検知できる。また、本発明は光ファイバーを用いる
ため誘導障害ノイズの心配は全くない。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ファイバーの断面図、第２図は本発明の原理
を示す図、第３図はその応用例を示す図、第４図はその
他の応用例を示す図、第５図はコネクタ、石英光ファイ
バーを省略した本発明の原理を示す図である。 １・・・光ファイバー ６・・・投　光　器 ７・・・受　光　器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバーの一端に投光器、他端に受光器をそ
   れぞれ接続し、光ファイバーが液体に接触したとき光フ
   ァイバーを浸食・溶解させて光信号の伝送を遮断・減衰
   して液体を検知させるようにしたことを特徴とする液体
   センサー