KR101175343B1 - 반사형 광온도센서 - Google Patents

반사형 광온도센서 Download PDF

Info

Publication number
KR101175343B1
KR101175343B1 KR1020100035183A KR20100035183A KR101175343B1 KR 101175343 B1 KR101175343 B1 KR 101175343B1 KR 1020100035183 A KR1020100035183 A KR 1020100035183A KR 20100035183 A KR20100035183 A KR 20100035183A KR 101175343 B1 KR101175343 B1 KR 101175343B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
optical
light
transmission unit
temperature
Prior art date
Application number
KR1020100035183A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110115710A (ko
Inventor
김영수
Original Assignee
옵토파워주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 옵토파워주식회사 filed Critical 옵토파워주식회사
Priority to KR1020100035183A priority Critical patent/KR101175343B1/ko
Priority to US13/264,517 priority patent/US20120033710A1/en
Priority to CN2010800377648A priority patent/CN102483360A/zh
Priority to PCT/KR2010/003801 priority patent/WO2011025132A1/ko
Publication of KR20110115710A publication Critical patent/KR20110115710A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101175343B1 publication Critical patent/KR101175343B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/32Measuring 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K5/00Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
    • G01K5/48Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
    • G01K5/56Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid
    • G01K5/62Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid constrained so that expansion or contraction causes a deformation of the solid the solid body being formed of compounded strips or plates, e.g. bimetallic strip

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

본 발명은 반사형 광온도 센서에 관한 것으로서, 하우징과, 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 하우징의 내부공간 내로 출사하고, 하우징 내에서 반사된 광을 수신하는 광전송부와, 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 광전송부로부터 하우징 내로 출사되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 광전송부로 역전송되는 광량이 가변되게 하우징에 유동될 수 있게 바이메탈 소자로 형성된 광간섭부를 구비한다. 이러한 반사형 광온도센서에 의하면, 광섬유를 통해 전송된 광의 반사되어 수신되는 광량을 바이메탈소자의 온도 변화에 따른 휨에 의해 가변시킴으로써 구조가 간단하면서도 광을 전송 및 수신하는 광섬유를 반사면에 대해 대향되는 부분에 얼라인시킬 수 있어 설치에 따른 공간제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

반사형 광온도센서{reflection type optical temperature sensor}
본 발명은 반사형 광온도센서에 관한 것으로서, 상세하게는 온도변화에 따른 수신 광량의 변화를 검출하여 온도를 측정할 수 있도록 된 반사형 광온도센서에 관한 것이다.
온도를 측정하기 위한 센서는 다양하게 알려져 있고, 최근에는 광섬유를 이용하여 원격지에 있는 감시대상 시설에 대한 온도를 측정할 수 있는 구조가 제안되고 있다.
이러한 광섬유를 이용한 광온도센서는 주로 광섬유에 격자를 새긴 것이 이용되고 있으나, 제조 가격이 높고, 피크 파장 변화를 검출하여 온도를 산출하기 때문에 온도를 산출하기 위해 요구되는 설비가 복잡해 지는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 광섬유를 그대로 이용하면서도 출사된 광이 온도변화에 따라 반사되어 수신되는 광량이 가변되게 하여 구조를 단순화 하면서도 온도를 측정할 수 있는 반사형 광온도센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 설치에 따른 공간 제약을 완화시킬 수 있는 구조로 된 반사형 광온도센서를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반사형 광온도센서는 하우징과; 상기 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 상기 하우징의 내부공간 내로 출사하고, 상기 하우징 내에서 반사된 광을 수신하는 광전송부와; 상기 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 상기 광전송부로부터 상기 하우징 내로 출사되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 상기 광전송부방향으로 역전송되는 광량이 가변되게 상기 하우징에 유동될 수 있게 바이메탈 소자로 형성된 광간섭부;를 구비한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 하우징의 상기 광전송부에 대향되는 면에는 광을 반사시키는 반사면이 형성되어 있고, 상기 광전송부는 상기 하우징의 반사면과 대향되는 위치에서 상기 반사면에 대해 경사지게 광을 출사할 수 있도록 상기 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 출사하는 입력단 광전송부와; 상기 하우징의 반사면과 대향되는 위치에서 상기 입력단 광전송부에서 상기 반사면을 향해 경사지게 출사된 광중 상기 반사면에서 반사되는 광을 광섬유를 통해 수신받아 전송할 수 있도록 상기 하우징에 설치된 출력단 광전송부;를 구비하고, 상기 광간섭부는 상기 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 상기 입력단 광전송부로부터 상기 반사면을 통해 상기 출력단 광전송부로 전송되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 상기 출력단 광전송부로 전송되는 광량이 가변되게 상기 하우징에 유동될 수 있게 설치된다.
또한, 상기 입력단 광전송부는 상기 하우징의 상기 반사면에 대향되는 위치에서 상기 반사면에 대해 경사지게 마련된 제1 및 제2 입력단 접속홈을 통해 상호 분리되게 삽입되어 전송된 광을 출사하는 제1 및 제2 입력단 광섬유;를 구비하고,상기 출력단 광전송부는 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유로부터 출사되어 상기 반사면으로부터 반사되어 전송되는 광을 각각 수신받아 전송할 수 있도록 상기 반사면을 기준으로 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유의 광축에 대해 대칭되는 각도방향을 따라 상기 하우징에 마련된 제1 및 제2 출력단 접속홈을 통해 상호 분리되게 삽입된 제1 및 제2 출력단 광섬유;를 구비하고, 상기 광간섭부는 상기 제1입력단 광섬유와 상기 제2입력단 광섬유 사이에서 상기 반사면을 향하는 방향으로 연장되어 종단부분이 상기 제1입력단 광섬유와 상기 제2입력단 광섬유를 가로지르는 방향으로 상기 하우징내에서 유동될 수 있게 상기 바이메탈소자가 설치된다.
상기 광간섭부는 열팽창계수가 상호 다른 제1플레이트와 제2플레이트가 상호 접합된 상기 바이메탈 소자의 일단이 상기 하우징에 고정되게 결합되고 상기 반사면을 향해 연장된 타단에는 상기 반사면을 향하는 방향으로 진행할 수록 상기 바이메탈소자로부터 폭이 확장되게 형성된 간섭편을 갖는 구조로 형성되어 있고, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트가 직선상으로 상호 나란하게 얼라인된 온도에서 상기 간섭편은 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유로부터 출사된 광빔을 일부 간섭할 수 있게 형성된 것이 바람직하다.
또한, 광원과; 상기 광원에서 출사된 광을 입사받아 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유에 분기시켜 전송하는 광분배기와; 상기 제1 및 제2 출력단 광섬유를 통해 전송된 광을 검출하는 제1 및 제2광검출기와; 상기 제1 및 제2광검출기에서 전송된 광량에 대응하여 출력되는 신호로부터 상기 하우징이 설치된 환경의 온도를 산출하는 온도 산출부;를 구비한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 광간섭부는 상기 하우징에 일단이 지지되게 설치되되 타단은 유동되는 바이메탈 소자와; 상기 바이메탈 소자의 타단에 결합되어 상기 광전송부로부터 출사되는 광을 반사시키되 상기 바이메탈소자의 온도변화에 따른 유동에 따라 상기 광전송부로 반사되는 광량을 가변시키는 반사판과; 상기 반사판에서 반사되어 상기 광전송부의 광섬유를 통해 역으로 전송되는 광을 검출하는 광검출기와; 상기 광검출기에서 출력되는 신호로부터 온도를 산출하는 온도 산출부:를 구비한다.
더욱 바람직하게는 상기 광전송부는 상기 반사판에 대향되되 상호 이격되게 설치된 제1 및 제2광섬유를 구비하고, 상기 제1 및 제2광섬유상에 설치되어 광원으로부터 전송된 광은 상기 하우징 방향으로 이어지는 제1경로로 전송하고, 상기 하우징에서 반사되는 광은 제2경로로 전송하는 제1 및 제2서큘레이터와; 상기 광원에서 출사된 광을 입사받아 상기 제1 및 제2 서큘레이터로 분기시켜 전송하는 광분배기와; 상기 제2경로를 통해 전송되는 광을 검출하여 상기 온도 산출부로 출력하는 제1 및 제2광검출기;를 구비한다.
본 발명에 따른 반사형 광온도센서에 의하면, 광섬유를 통해 전송된 광의 반사되어 수신되는 광량을 바이메탈소자의 온도 변화에 따른 휨에 의해 가변시킴으로써 구조가 간단하면서도 광을 전송 및 수신하는 광섬유를 반사면에 대해 대향되는 부분에 얼라인시킬 수 있어 설치에 따른 공간제약을 완화시킬 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광온도센서의 사시도이고,
도 2는 도 1의 광온도센서의 단면도이고,
도 3은 도 1의 광온도센서의 일부 유소를 발췌하여 광궤적을 나타내 보인 도면이고,
도 4는 도 1의 광온도센서의 제어계통 회로도이고,
도 5 내지 도 7은 도 1의 바이메탈소자의 변형에 의해 제1 및 제2광섬유 출력단을 통해 전송되는 광량이 변화되는 것을 설명하기 위한 도면이고,
도 8을 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 광온도센서를 나타내 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 광온도센서를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광온도센서의 사시도이고, 도 2는 도 1의 광온도센서의 단면도이고, 도 3은 도 1의 광온도센서의 일부 유소를 발췌하여 광궤적을 나타내 보인 도면이고, 도 4는 도 1의 광온도센서의 제어계통 회로도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 광온도센서(100)는 하우징(110), 바이메탈소자(120), 광원(151), 광분배기(160), 제1 및 제2입력단 광섬유(131)(132), 제1 및 제2출력단 광섬유(141)(142), 제1 및 제2광검출기(171)(172), 온도산출부(180)를 구비한다.
하우징(110)은 사각함체 형태로 형성되어 있고 내부에는 반사면(113)을 갖는 내부공간(114)이 형성되어 있다.
하우징(110)의 내부공간(114)은 후술되는 바이메탈소자(120) 및 간섭편(123) 온도변화에 따라 충분히 유동될 수 있게 형성되어 있다.
하우징(110)의 일측면(111)에는 반사면(113)을 향해 광을 출사하는 제1 및 제2입력단 광섬유(131)(132)와 반사면(113)으로부터 반사된 광을 수신하는 제1 및 제2출력단 광섬유(141)(142)가 각각 접속되는 제1 및 제2 입력단 접속홈(116)과 제1및 제2 출력단 접속홈(117)이 형성되어 있다.
하우징(110)의 제1 및 제2 입력단 접속홈(116)과 제1및 제2 출력단 접속홈(117)은 반사면(113)에 대해 상호 대칭되는 경사각을 갖게 반사면(113)을 향해 일정길이 연장되게 형성되어 있다.
하우징(110)은 고반사율을 제공하면서도 열전도율이 좋은 소재 예를들면 알루미늄 소재로 형성된 제1블록체(110a)와, 제1블록체(110a)와 다른 소재 예를 들면 합성수지소재로 형성되어 제1블록체(110a)에 접합되며 제1 및 제2입력단 광섬유(131)(132)와 제1 및 제2출력단 광섬유(141)(142)가 접속되는 제1 및 제2 입력단 접속홈(116)과 제1및 제2 출력단 접속홈(117)이 형성된 제2블록체(110b)로 형성되어 있다. 이와는 다르게 하우징(110)은 합성수지소재로 형성되되 반사면(113)에 고반사물질로 코팅된 반사층을 갖게 형성해도 된다.
참조부호 118은 제1블록체(110a)의 상부가 개방된 내부공간(114) 내로 외부광의 진입을 차단할 수 있도록 하우징(110)에 접합되는 차폐판(118)이고, 참조부호 119는 하우징(110)을 설치시 측정대상공간 내에 매다는데 이용하기 위한 고리이다.
입력단 광전송부로 적용된 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)는 하우징(110)의 반사면(114)과 대향되는 위치에서 반사면(114)에 대해 경사지게 광을 출사할 수 있도록 하우징(110)의 제1 및 제2 입력단 접속홈(116)을 통해 상호 분리되게 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 출사한다.
제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)는 각각 일단이 광분배기(160)에 접속되어 있고, 타단 즉 종단은 하우징(110)의 제1 및 제2 입력단 접속홈(116)을 통해 상호 분리되게 설치되어 전송된 광을 반사면(113)을 향해 출사한다.
출력단 광전송부는 하우징(110)의 반사면(113)과 대향되는 위치의 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)의 하부에서 반사면(113)을 향해 경사지게 출사된 광중 반사면(114)에서 반사되는 광을 수신받아 전송할 수 있도록 반사면(113)을 기준으로 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)의 광축에 대해 대칭되는 각도방향을 따라 하우징(110)에 마련된 제1 및 제2 출력단 접속홈(117)을 통해 상호 분리되게 접속된 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)가 적용되었다.
광간섭부는 하우징(110) 내에 설치되어 온도변화에 따라 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)로부터 출사되어 반사면(113)을 통해 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)로 전송되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 제1 및 제2출력단 광섬유(141)(142)로 전송되는 광량이 가변되게 하우징(110)에 유동될 수 있게 설치된 바이메탈 소자(120) 및 간섭편(125)으로 되어 있다.
바이메탈 소자(120)는 열팽창계수가 상호 다른 제1플레이트(121)와 제2플레이트(122)가 상호 접합되어 일단이 하우징(110)에 고정되게 결합되어 있고, 타단은 내부공간(114) 내에서 유동될 수 있게 설치되어 있다.
즉, 바이메탈 소자(120)는 제1입력단 광섬유(131)와 제2입력단 광섬유(132) 사이에서 반사면(113)을 향하는 방향으로 연장되어 종단부분이 제1입력단 광섬유(131)와 제2입력단 광섬유(132)를 가로지르는 방향으로 하우징(110)내에서 유동될 수 있게 설치되어 있다.
간섭편(125)은 바이메탈 소자(120)의 반사면(113)을 향하는 타단 즉 종단부분에 설치되어 있고, 반사면을 향하는 방향으로 진행할 수록 바이메탈소자(120)로부터 폭이 확장되게 삼각형 형태로 형성되어 있다.
바람직하게는 간섭편(125)는 도 5에 도시된 바와 같이 바이메탈소자(120)의 제1플레이트(121)와 제2플레이트(122)가 직선상으로 상호 나란하게 얼라인된 온도조건에서 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)로부터 각각 출사된 광빔(135)(136)을 일부 간섭하여 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)로 수신되는 광량이 간섭되는 양에 대응되게 감소될 수 있게 형성된다.
이러한 광간섭부는 주위 온도 변화에 따라 바이메탈 소자(120)가 좌측 또는 우측으로 휘어지게 되며 이러한 휨에 의해 제1 및 제2입력단 광섬유(131)(132)로부터 반사면(113)을 통해 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)로 전송되는 광빔의 경로 내외로 간섭편(125)이 진입됨으로써 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)로 수신되는 광빔의 단면적이 조정된다.
더욱이 바이메탈 소자(120)의 휨에 의한 온도 측정 정밀도를 높이기 위해서는 바이메탈 소자(120)의 제1 및 제2 플레이트(121)(122)가 상호 나란하게 유지되는 온도조건에서 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)의 광출사영역을 상호 균등하게 일부 가리도록 배치되게 설치된다. 이 경우 바이메탈 소자(120)의 미세한 휨에 의해서도 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142) 각각에 수신되는 광량이 상호 변동됨으로써 온도 측정 정밀도를 높일 수 있다.
광원(151)은 발광다이오드가 적용될 수 있다.
광분배기(160)는 광원(151)에서 출사된 광을 입사받는 선단 광섬유(130)로부터 전송된 광을 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132)에 분기시켜 전송한다.
제1 및 제2광검출기(171)(172)는 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142)를 통해 전송된 광을 검출하여 검출된 광량에 대응되는 전기적 신호를 출력한다.
온도 산출부(180)는 제1 및 제2광검출기(171)(172)에서 전송된 광량에 대응하여 출력되는 신호로부터 하우징(110)이 설치된 환경의 온도를 산출한다.
온도 산출부(180)에는 제1 및 제2광검출기(171)(172)에서 출력되는 신호에 대응되는 온도값이 기록된 룩업테이블(LUT)(181)이 마련되어 있다.
출력부(190)는 온도산출부(180)에 제어되어 산출된 온도값을 출력하는 것으로서, 근거리인 경우 온도값을 표시하는 표시부가 적용될 수 있고, 원거리인 경우 무선 또는 유선으로 산출된 온도값을 전송하는 송신부가 적용될 수 있다.
이러한 광온도센서(100)는 바이메탈 소자(120)의 제1 및 제2플레이트(121)(122)가 상호 나란하게 유지되는 기본 온도보다 온도가 상승하여 제1플레이트(121)가 제2플레이트(122) 쪽으로 휘어지는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 제1 및 입력단 광섬유(131)로부터 출사된 광빔(135)의 차폐영역은 줄어들고, 제2 입력단 광섬유(132)로부터 출사된 광빔(136)의 차폐영역은 확장되어 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142) 중 제2출력단 광섬유(142)를 통해 수신되는 광량이 더욱 줄어들게 된다. 이와는 반대로 바이메탈 소자(120)의 제1 및 제2플레이트(121)(122)가 상호 나란하게 유지되는 기본온도보다 온도가 하강하여 제1플레이트(122) 쪽으로 휘어지는 경우 도 7에 도시된 바와 같이 제1 입력단 광섬유(131)로부터 출사되는 광빔(135)의 차폐영역이 제2 입력단 광섬유(132)로부터 출사되는 광빔(136)의 차폐영역보다 커져 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142) 중 제1출력단 광섬유(142)를 통해 수신되는 광량이 더 줄어들게 된다.
이와 같이 제1 및 제2 입력단 광섬유(131)(132) 각각에서 출사되는 광빔의 단면적이 온도 변화에 따라 선택적으로 차폐되고 차폐량이 온도변화에 따라 달라짐으로써 반사면(113)을 통해 반사되어 제1 및 제2 출력단 광섬유(141)(142) 각각을 통해 수신되는 광량이 가변되며, 이러한 수신 광량 가변값에 대응되는 온도값이 실험에 의해 미리 룩업테이블(181)에 기록되어 있다.
따라서, 온도 산출부(180)는 제1 및 제2 광검출기(171)(172) 각각으로부터 수신된 광량에 대응되게 출력되는 값을 룩업테이블(181)로부터 확인하여 온도를 산출한다.
도시된 예에서는 온도 측정 범위를 확장하기 위해 2개의 입력단 광섬유(131)(132)와 대응되는 2개의 출력단 광섬유(141)(142)를 적용하였으나, 측정 온도범위를 일정 온도 이상에 대해서만 측정하여도 되는 경우 하나의 입력단 광섬유와 하나의 출력단 광섬유를 적용하여도 된다.
한편, 도시된 예와 다르게 하우징에 접속되는 광섬유의 개수를 줄이도록 광섬유를 통해 광을 출사하고 반사된 광을 다시 동일 광섬유로부터 수신하여 온도를 산출하도록 구축될 수 있고 그 예가 도 8에 도시되어 있다. 앞서 도시된 도면에서와 동일 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도 8을 참조하면, 광온도센서는 하우징(210), 바이메탈소자(120), 제1 및 제2광섬유(221)(222), 제1 및 제2써큘레이터(241)(242)를 구비한다.
광간섭부로 적용된 바이메탈소자(120)는 내부공간을 갖는 하우징(210)에 일단이 지지되게 설치되어 있고, 유동되는 타단에는 연장방향과 직교하는 방향으로 연장된 반사판(213)이 설치되어 있다.
반사판(213)을 광전송부로 적용된 제1 및 제2 광섬유(221)(222)로부터 각각 출사되는 광을 반사시키되 바이메탈소자(120)의 온도변화에 따른 좌우 유동에 따라 광섬유(221)(222)로 반사되는 광량을 가변시킨다.
참조부호 220a 및 220b는 제1 및 제2광섬유에서 출사되어 확산되는 빔을 평행광으로 변환시키는 콜리메이팅 렌즈이다.
여기서 반사판(213)은 앞서 도 5를 통해 설명된 바와 같이 바이메탈소자(120)가 휘지않고 직선상태로 유지되고 있는 상태에서 제1 및 제2광섬유(221)(222)에서 출사되는 광빔의 일부를 반사할 수 있도록 반사영역의 크기가 결정되는 것이 바람직하다.
제1 및 제2써큘레이터(241)(242)는 광원(151)으로부터 출사되어 광분배기(160)에서 각각 제1 및 제2 분배 광섬유(231)(232)에서 분기되어 전송되는 광을 제1 및 제2광섬유(221)(222)로 전송하고, 제1 및 제2광섬유(221)(222)에서 수신된 광은 제1 및 제2광검출기(171)(172)로 전송한다.
여기서 제1 및 제2 광검출기(171)(172)는 반사판(213)에서 반사되어 제1 및 제2 광섬유(221)(222)를 통해 역으로 전송되는 광을 검출한다.
온도 산출부(180)는 앞서 설명된 바와 같이 제1 및 2 광검출기(171)(172)에서 출력되는 신호로부터 온도를 산출한다.
이러한 반사형 광온도센서는 하우징(210)에 접속되는 광섬유의 개수를 줄일 수 있다.
110, 210: 하우징 120: 바이메탈 소자
131: 제1입력단 광섬유 132: 제2입력단 광섬유

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 광온도센서에 있어서,
    하우징과;
    상기 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 상기 하우징의 내부공간 내로 출사하고, 상기 하우징 내에서 반사된 광을 수신하는 광전송부와;
    상기 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 상기 광전송부로부터 상기 하우징 내로 출사되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 상기 광전송부방향으로 역전송되는 광량이 가변되게 상기 하우징에 유동될 수 있게 바이메탈 소자로 형성된 광간섭부;를 구비하고,
    상기 하우징의 상기 광전송부에 대향되는 면에는 광을 반사시키는 반사면이 형성되어 있고,
    상기 광전송부는
    상기 하우징의 반사면과 대향되는 위치에서 상기 반사면에 대해 경사지게 광을 출사할 수 있도록 상기 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 출사하는 입력단 광전송부와;
    상기 하우징의 반사면과 대향되는 위치에서 상기 입력단 광전송부에서 상기 반사면을 향해 경사지게 출사된 광중 상기 반사면에서 반사되는 광을 광섬유를 통해 수신받아 전송할 수 있도록 상기 하우징에 설치된 출력단 광전송부;를 구비하고,
    상기 광간섭부는 상기 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 상기 입력단 광전송부로부터 상기 반사면을 통해 상기 출력단 광전송부로 전송되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 상기 출력단 광전송부로 전송되는 광량이 가변되게 상기 하우징에 유동될 수 있게 설치되어 있고,
    상기 입력단 광전송부는
    상기 하우징의 상기 반사면에 대향되는 위치에서 상기 반사면에 대해 경사지게 마련된 제1 및 제2 입력단 접속홈을 통해 상호 분리되게 삽입되어 전송된 광을 출사하는 제1 및 제2 입력단 광섬유;를 구비하고,
    상기 출력단 광전송부는
    상기 제1 및 제2 입력단 광섬유로부터 출사되어 상기 반사면으로부터 반사되어 전송되는 광을 각각 수신받아 전송할 수 있도록 상기 반사면을 기준으로 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유의 광축에 대해 대칭되는 각도방향을 따라 상기 하우징에 마련된 제1 및 제2 출력단 접속홈을 통해 상호 분리되게 삽입된 제1 및 제2 출력단 광섬유;를 구비하고,
    상기 광간섭부는
    상기 제1입력단 광섬유와 상기 제2입력단 광섬유 사이에서 상기 반사면을 향하는 방향으로 연장되어 종단부분이 상기 제1입력단 광섬유와 상기 제2입력단 광섬유를 가로지르는 방향으로 상기 하우징내에서 유동될 수 있게 상기 바이메탈소자가 설치되어 있고,
    상기 광간섭부는
    열팽창계수가 상호 다른 제1플레이트와 제2플레이트가 상호 접합된 상기 바이메탈 소자의 일단이 상기 하우징에 고정되게 결합되고 상기 반사면을 향해 연장된 타단에는 상기 반사면을 향하는 방향으로 진행할 수록 상기 바이메탈소자로부터 폭이 확장되게 형성된 간섭편을 갖는 구조로 형성되어 있고,
    상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트가 직선상으로 상호 나란하게 얼라인된 온도에서 상기 간섭편은 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유로부터 출사된 광빔을 일부 간섭할 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 광온도센서.
  5. 제4항에 있어서,
    광원과;
    상기 광원에서 출사된 광을 입사받아 상기 제1 및 제2 입력단 광섬유에 분기시켜 전송하는 광분배기와;
    상기 제1 및 제2 출력단 광섬유를 통해 전송된 광을 검출하는 제1 및 제2광검출기와;
    상기 제1 및 제2광검출기에서 전송된 광량에 대응하여 출력되는 신호로부터 상기 하우징이 설치된 환경의 온도를 산출하는 온도 산출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광온도센서.
  6. 광온도센서에 있어서,
    하우징과;
    상기 하우징에 설치되어 광섬유를 통해 전송된 광을 상기 하우징의 내부공간 내로 출사하고, 상기 하우징 내에서 반사된 광을 수신하는 광전송부와;
    상기 하우징 내에 설치되어 온도변화에 따라 상기 광전송부로부터 상기 하우징 내로 출사되는 광빔의 전송 궤도 내외로 진입되면서 상기 광전송부방향으로 역전송되는 광량이 가변되게 상기 하우징에 유동될 수 있게 바이메탈 소자로 형성된 광간섭부;를 구비하고,
    상기 광간섭부는
    상기 하우징에 일단이 지지되게 설치되되 타단은 유동되는 바이메탈 소자와;
    상기 바이메탈 소자의 타단에 결합되어 상기 광전송부로부터 출사되는 광을 반사시키되 상기 바이메탈소자의 온도변화에 따른 유동에 따라 상기 광전송부로 반사되는 광량을 가변시키는 반사판과;
    상기 반사판에서 반사되어 상기 광전송부의 광섬유를 통해 역으로 전송되는 광을 검출하는 광검출기와;
    상기 광검출기에서 출력되는 신호로부터 온도를 산출하는 온도 산출부:를 구비하는 것을 특징으로 하는 광온도센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광전송부는 상기 반사판에 대향되되 상호 이격되게 설치된 제1 및 제2광섬유를 구비하고,
    상기 제1 및 제2광섬유상에 설치되어 광원으로부터 전송된 광은 상기 하우징 방향으로 이어지는 제1경로로 전송하고, 상기 하우징에서 반사되는 광은 제2경로로 전송하는 제1 및 제2서큘레이터와;
    상기 광원에서 출사된 광을 입사받아 상기 제1 및 제2 서큘레이터로 분기시켜 전송하는 광분배기와;
    상기 제2경로를 통해 전송되는 광을 검출하여 상기 온도 산출부로 출력하는 제1 및 제2광검출기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광온도센서.
KR1020100035183A 2009-08-26 2010-04-16 반사형 광온도센서 KR101175343B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100035183A KR101175343B1 (ko) 2010-04-16 2010-04-16 반사형 광온도센서
US13/264,517 US20120033710A1 (en) 2009-08-26 2010-06-14 Optical temperature sensor
CN2010800377648A CN102483360A (zh) 2009-08-26 2010-06-14 光纤温度传感器
PCT/KR2010/003801 WO2011025132A1 (ko) 2009-08-26 2010-06-14 광 온도센서

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100035183A KR101175343B1 (ko) 2010-04-16 2010-04-16 반사형 광온도센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110115710A KR20110115710A (ko) 2011-10-24
KR101175343B1 true KR101175343B1 (ko) 2012-08-20

Family

ID=45030256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100035183A KR101175343B1 (ko) 2009-08-26 2010-04-16 반사형 광온도센서

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101175343B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948514B1 (ko) 2009-08-26 2010-03-23 옵토파워주식회사 광 온도센서

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100948514B1 (ko) 2009-08-26 2010-03-23 옵토파워주식회사 광 온도센서

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110115710A (ko) 2011-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7836773B2 (en) Optical fiber thermometer and temperature-compensated optical fiber sensor
US20120033710A1 (en) Optical temperature sensor
US8335411B2 (en) Fiber optic bi-directional coupling lens
US8457457B2 (en) Lens array and optical module having the same
US20100054935A1 (en) Wind Turbine Having a Sensor System for Detecting Deformation in a Wind Turbine Rotor Blade and Corresponding Method
JPH02234006A (ja) 橋構造部監視用光導波体―たわみセンサを有する測定装置
WO2010021362A1 (ja) 光ファイバセンシングシステム
US11346689B2 (en) Optical measuring system with an interrogator and a polymer-based single-mode fibre-optic sensor system
CN102147297A (zh) 一种分布式光纤温度传感测量装置和方法
WO2001002824A1 (en) Method and device for fibre-optical measuring systems
EP1131600A4 (en) SENSOR DEVICE BASED ON SEMICONDUCTOR LASER
KR100948514B1 (ko) 광 온도센서
JP2007033449A (ja) 力を測定するための装置およびシステム
HU196259B (en) Optoelktromechanical measuring transducer
KR101238809B1 (ko) 광 온도센서
KR101175343B1 (ko) 반사형 광온도센서
JP4862594B2 (ja) 光ファイバセンサ
JP5054931B2 (ja) 光学式センサ
KR101175344B1 (ko) 광 온도센서
JP2009145308A (ja) 屈折率センサおよび液位センサ
JP5178093B2 (ja) 光式センサ
RU182813U1 (ru) Волоконно-оптический датчик
KR20130054035A (ko) 광 온도센서
JP2007003440A (ja) 波長モニタ
KR20180009612A (ko) 설치 및 환경에 의한 오차가 없는 광섬유 센서를 이용한 센싱시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150526

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160816

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180213

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190213

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 8