JPWO2010007767A1 - 重量計測素子及び重量計 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る重量計は、光ファイバ20a,20bを含み構成された光ファイバセンサ(センサファイバ)の一部を有する重量計測素子WMと、光ファイバセンサの光入射端である光ファイバ20a端部に設けられた光源11と、光ファイバセンサの光出射端である光ファイバ20b端部に設けられた受光部12とを備えている。重量計測素子WMは、光ファイバ20a,20bの中途部に設けられている。
センサ部SPとして、第1実施形態に記載の構成以外の構成を採用することも可能である。
本発明の第3実施形態に係る重量計においては、図7を参照して、光ファイバセンサが、光カプラ16において、光ファイバ20aが光ファイバ20bと光ファイバ20cとに分岐するよう構成されている。光ファイバ20bの端部には銀を蒸着して形成された反射部(鏡)15が設けられ、光ファイバ20a端部が光ファイバセンサの光入射端、光ファイバ20c端部が光ファイバセンサの光出射端となる。光ファイバ20a,20bの中途部に重量計測素子WMが設けられている。
本発明の第4実施形態に係る重量計においては、図8を参照して、光ファイバセンサの一端部である光ファイバ20aの端部に、OTDR(Optical time-domain reflectometer)装置70が接続されている。OTDR装置70から入射されたセンサ光の後方へのレイリー散乱光をOTDR装置70自身が検出する。
本発明の第5実施形態に係る重量計においては、複数個の重量計測素子WMが1本の光ファイバセンサ上に直列に接続された構成となっている。
本発明の第6実施形態に係る重量計においては、図10を参照して、光ファイバセンサの光入射端である光ファイバ20aの端部に、白色光などのセンサ光を出射する白色光源11aが設けられている。そして、光ファイバセンサの光出射端である光ファイバ20bの端部に、この光出射端から出射されるセンサ光を検出する光マルチメータなどの受光部12が設けられている。このように、センサ光として、半導体発光ダイオード又は半導体レーザの発光する単一波長あるいは狭い波長領域の光のほかに、白色光を用いることができる。
実施例1として、図11(b)に示すように、上記の第1実施形態に係る重量計を作成した。第1基板1として、30mm×30mmの大きさで厚みが1mmであり、硬度80(JIS K6301 A)のクロロプレンゴムからなるシートを用いた。第2基板2として、30mm×30mmの大きさで厚みが1mmであり、硬度80(JIS K6301 A)のクロロプレンゴムからなるシートを用いた。第2基板2には開口径3mmの円形状の開口部2aを設けた。第1基板1上にセンサ部SPが配置されるように光ファイバセンサを配置し、センサ部SPが開口部2a内に配置されるように、第2基板2を配置した。また、光ファイバセンサとして、コア径alが9μm、クラッド径が125μmの光ファイバ20a,20bと、コア径blが5μm、クラッド径が125μm、長さclが1mm〜2mmのセンサ部SPとからなるものを用いた。
Claims (7)
- コア及び該コアの外周に積層されたクラッドを備える光ファイバと、該光ファイバに接続され、該光ファイバとの界面で伝送する光の一部を漏洩する光透過部材とを有し、入射端に入射されて前記光透過部材を通過した光を出射端から出射する光ファイバセンサ、
第1基板、及び
開口部が設けられた第2基板を有し、
上下方向に重ねて配設した前記第1基板と前記第2基板との間に前記光ファイバセンサを、前記開口部の領域内に前記光透過部材が位置するように配置させ、
上方から荷重が印加されたとき、前記光ファイバセンサの前記光透過部材及びその近傍部分に前記開口部側に凸となる曲げが生じ、前記光ファイバセンサを伝送する光に前記荷重に応じた損失が発生することを特徴とする重量計測素子。 - 前記第1基板又は第2基板のうち上部に配置された基板上に配置される荷重均一化基板を有することを特徴とする請求項1に記載の重量計測素子。
- 前記開口部の開口長が10mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の重量計測素子。
- 前記第1基板の硬度が前記第2基板の硬度より低いことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の重量計測素子。
- 前記光透過部材は、前記光ファイバのコア径と異なるコア径を有するヘテロコア部であることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の重量計測素子。
- 前記光透過部材は、前記光ファイバのコアの屈折率あるいはクラッドの屈折率と同等の屈折率を持つ光透過部材からなることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の重量計測素子。
- 請求項1から6の何れか1項に記載の重量計測素子と、
前記光ファイバセンサの入射端に設けられた光源と、
前記光ファイバセンサの出射端に設けられた受光部とを備えることを特徴とする重量計。
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