KR20080053732A - Optical fiber sensor unit - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 의한 광섬유센서장치를 나타낸 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram showing an optical fiber sensor device according to the prior art.
도 2는 도 1의 A - A 선 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
도 3은 종래기술에 의한 광섬유센서장치의 광섬유 지지구조를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the optical fiber support structure of the conventional optical fiber sensor device.
도 4는 종래기술에 의한 광섬유센서장치에서 광섬유의 벤딩작동을 나타낸 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing the bending operation of the optical fiber in the optical fiber sensor device according to the prior art.
도 5는 본 실시예에 의한 광섬유센서장치의 요부구조를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing the main part structure of the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
도 6은 본 실시예에 의한 광섬유센서장치의 광섬유 지지구조를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing an optical fiber support structure of the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
도 7은 본 실시예에 의한 광섬유센서장치에서 광섬유의 벤딩작동을 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary view showing the bending operation of the optical fiber in the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
도 8은 본 실시예에 의한 광섬유센서장치에서 광섬유의 끼워맞춤식 고정구조를 나타낸 종단면도이다.8 is a longitudinal sectional view showing a fitting structure of the optical fiber in the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
도 9는 도 8의 B - B 선 단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8.
도 10은 본 실시예에 의한 광섬유센서장치에서 광섬유의 접착식 고정구조를 나타낸 종단면도이다.10 is a longitudinal cross-sectional view showing the adhesive fixing structure of the optical fiber in the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
도 11은 도 10의 C - C 선 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. 10.
도 12, 도 13은 본 실시예에 의한 광섬유센서장치에 클램프와 보호피복부의 배치관계를 나타낸 종단면도이다.12 and 13 are longitudinal cross-sectional views showing the arrangement relationship between the clamp and the protective coating in the optical fiber sensor device according to the present embodiment.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 케이싱 20: 지지로드 10: casing 20: support rod
40: OTDR 50: 센싱유닛40: OTDR 50: sensing unit
52: 상부블록 54: 하부블록 52: upper block 54: lower block
55: 클램프 56: 광섬유55: clamp 56: optical fiber
561: 헤테로코어부 562: 보호피복부561: heterocore portion 562: protective coating
58: 코일스프링58: coil spring
본 발명은 광섬유센서장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유가 일측으로 기울어진 기본상태를 유지하도록 구성된 헤테로코어타입 광섬유센서장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber sensor device, and more particularly, to a heterocore type optical fiber sensor device configured to maintain a basic state in which the optical fiber is inclined to one side.
중요한 사회기반 시설물중의 하나인 교량, 빌딩, 댐, 보강지반 등의 구조물 은 지진, 태풍, 홍수 등 예상하지 못한 환경변화로 인하여 구조적인 손상을 받을 수 있으며, 이로부터 잔존수명이 현저히 저하되거나 붕괴될 위험을 가질 수 있다. Structures such as bridges, buildings, dams and reinforcement grounds, which are one of the important social infrastructure facilities, can be damaged due to unexpected environmental changes such as earthquakes, typhoons, and floods. There may be a risk of becoming.
이에 따라 각 구조물의 변화를 파악하여 사고를 미연에 방지하기 위한 여러가지 계측시스템이 개발되었는 바, 기존에는 전기저항을 이용한 이른바 전기저항식 시스템(스트레인 게이지)가 주로 사용되었으며, 최근에는 광섬유를 이용한 광섬유센서장치 또한 안출되어 널리 활용되고 있다.As a result, various measurement systems have been developed to identify changes in each structure and prevent accidents. In the past, so-called electrical resistance systems (strain gauges) using electrical resistance have been mainly used. Sensor devices are also widely used.
일반적으로 광섬유센서장치는 광섬유가 넓은 입력광에 대해 특정파장만을 반사시키는 성질을 이용하는 것이다.In general, an optical fiber sensor device uses a property in which an optical fiber reflects only a specific wavelength to a wide input light.
넓은 입력광에 대해 반사되는 광섬유의 고유파장은 압축, 인장력과 온도에 따라 선형적으로 감소되거나 증가하는 성질을 가지고 있다. The intrinsic wavelength of the optical fiber reflected by the wide input light decreases or increases linearly with compression, tensile force and temperature.
그리고 광섬유는 부피가 작고, 주성분이 유리재질이므로 부식에 강하고 전자기파에 의한 노이즈 발생이 없다는 등의 장점을 내재하고 있어 최근 건설되는 사회기반 시설물의 장대화, 대규모화 되어가는 추세에서 기존 센서를 대체할 수 있는 최적의 차세대 센서 유형으로 각광을 받고 있다. And since optical fiber is small in volume and main component is made of glass, it is resistant to corrosion and there is no noise generated by electromagnetic waves. It is in the spotlight as the next best sensor type that can be used.
또한 광섬유센서장치는 한 가닥의 광섬유에 여러 개의 브래그 격자를 형성하여 한 가닥의 광섬유에 여러 점의 센싱부를 설치할 수 있는 장점이 있다. 그리고 광섬유는 km당 0.2 dB이하의 매우 작은 전송손실을 가지고 있기 때문에 수십 km까지 연장될 수 있으며, 광원의 손실이 거의 없기 때문에 교량, 철도 레일, 파이프 라인과 같이 길이방향으로 매우 긴 구조체에 적용하기에 큰 장점을 가진다.In addition, the optical fiber sensor device has the advantage that it is possible to install a plurality of Bragg gratings on one strand of optical fiber to install a plurality of sensing units on one strand of optical fiber. And since the optical fiber has a very small transmission loss of less than 0.2 dB per km, it can be extended to several tens of kilometers, and since there is almost no loss of light source, it is applied to very long structures such as bridges, railway rails and pipelines. Has a great advantage.
광섬유센서장치는 측정방식에 따라 벤딩형과 신장형의 2가지 방식으로 구분 된다.The fiber optic sensor device is divided into two types, bending type and extension type, depending on the measuring method.
벤딩형의 광섬유센서장치는, 측정대상물의 이상상태에 의해 광섬유가 벤딩되도록 하고 광섬유가 벤딩되는 정도에 따라 달리 검출되는 광손실률로부터 측정대상물의 변동량을 측정하는 것으로서, 광손실률이 발생하는 곡률 반경 범위내에서 곡률 반경이 작아지면 전달 손실이 커지고, 곡률 반경이 커지면 전달 손실이 감소하는 광섬유의 특성을 이용하는 것이다. The bending type optical fiber sensor device causes the optical fiber to be bent due to an abnormal state of the measurement object and measures the variation of the measurement object from the optical loss rate which is differently detected depending on the degree of bending of the optical fiber. The smaller the radius of curvature within, the larger the transmission loss, and the larger the radius of curvature, the smaller the transmission loss is.
신장형은 측정대상물의 변동에 의해 광섬유가 신장되도록 하고, 광섬유가 신장되는 정도에 따라 달라지는 굴절률의 변화를 이용하는 것이다. The elongation type allows the optical fiber to be stretched due to the variation of the measurement object, and uses a change in refractive index that varies depending on the extent to which the optical fiber is stretched.
벤딩형의 광섬유센서장치는 광섬유의 구조상 싱글타입과 헤테로코어타입으로 구분되는데, 싱글타입 광섬유는 전부위에 걸쳐 동질(同質)로 이루어진 것이며, 헤테로 코어타입 광섬유는 중간에 일정길이만큼 타부위와 이질(異質)의 코어부가 협장(挾藏)된 것으로, 통상의 싱글타입의 광섬유는 곡율 반경이 수십 mm정도의 완만한 벤딩에는 거의 전달 손실을 나타내지 않는다고 하는 것이 문제가 된다.Bending type optical fiber sensor device is divided into single type and hetero core type due to the structure of optical fiber. Single type optical fiber is homogeneous all over the place, and hetero core type optical fiber has different length and heterogeneity ( The core part of i) is narrowed, and the problem is that a conventional single type optical fiber hardly exhibits a transmission loss for a gentle bending having a radius of curvature of several tens of mm.
이 때문에, 싱글타입 광섬유를 사용한 장치의 경우에는 정확한 계측작동을 위해서 파단 한계에 가까운 벤딩을 광섬유에게 줄 필요가 있는 반면, 파단 한계 근방에서는 검출시의 측정대상물의 변화에 의해 광섬유가 용이하게 파단되어 센싱 기능이 그 시점에서 손상되어 버린다고 하는 위험성이 있다.Therefore, in the case of a device using a single type of optical fiber, it is necessary to give the optical fiber a bending close to the breaking limit for accurate measurement operation, while near the breaking limit, the optical fiber is easily broken due to the change of the measurement object during detection. There is a risk that the sensing function is broken at that point.
반면에, 헤테로코어타입 광섬유센서장치에 의하면 광섬유의 무리한 벤딩을 요하지 않고도 측정 대상의 이상상태를 폭넓은 측정 범위에서 효과적으로 측정 가능하다는 특징이 있다.On the other hand, the heterocore optical fiber sensor device is characterized in that the abnormal state of the measurement object can be effectively measured in a wide measurement range without requiring excessive bending of the optical fiber.
한편, 광섬유센서장치는 단위면적당 인장력이 매우 높은 반면, 외부의 충격이나 사용자의 부주의로 인해 쉽게 파손되는 광섬유의 특징을 고려하여 광섬유가 측정대상물에 직접 접하지 않고도 용이한 측정이 가능토록 모듈형태로 이루어지는데, 일반적인 광섬유센서장치의 구조에 대해 설명하면 다음과 같다..On the other hand, the optical fiber sensor device has a very high tensile force per unit area, but considering the characteristics of the optical fiber that is easily broken due to external impact or carelessness of the user, the optical fiber sensor can be easily measured without the direct contact with the measurement object in the form of a module. When the structure of the general optical fiber sensor device is described as follows.
광섬유센서장치는, 도 1에 나타난 것과 같이 중공관 형태의 케이싱(10)과, 케이싱(10)내에 길이방향으로 장착된 지지로드(20)와, 상기 케이싱(10)내에서 지지로드(20)에 의해 지지되는 구조로 장착되는 센싱유닛(30)을 포함하여 구성되며, 센싱유닛(30)은 도 2에 나타난 것과 같이 지지로드(20)가 수평관통되는 상부블록(32) 및 그 아래에 배치되는 하부블록(34), 상기 상하 블록(32)(34)에 거치되는 헤테로코어 광섬유(36)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the optical fiber sensor device includes a
여기서, 상기 하부블록(34)은 코일스프링(38)에 의해 상부블록(32)에 연결되고, 케이싱(10)의 내주면에 그 하단이 접하도록 구성되어 있으며, 광섬유(36)의 일단은 OTDR(Optical Time-Domain Reflectometer)(40)에 연결되어 있다.Here, the lower block 34 is connected to the
상기 OTDR(40)은 광섬유에 레이저광 등의 광펄스를 입사시켜, 광전송의 중간부터 입사측에 반사해 돌아오는 후방 산란광을 시간에 따라 측정하는 것으로, 광전송로의 임의의 위치의 반사 정보를 실시간으로 측정할 수 있는 장치이다.The OTDR 40 injects optical pulses such as laser light into the optical fiber, and measures backscattered light reflected from the middle of the light transmission to the incidence side over time, and reflects reflection information at an arbitrary position on the optical path in real time. It is a device that can be measured with.
도 3에 나타난 것과 같이 상기 광섬유(36)는 헤테로코어부(361)가 중간에 협장(挾藏)되고, 그 양단에 일정폭만큼 보호피복이 부착되어 보호피복부(362)를 구성하는 피그테일(pig tail)구조로 이루어지며, 상기 보호피복부(362)가 상하 블록(32)(34)에 각각 장착된 상하 클램프(35)(35')에 의해 고정되고, 무부하 상태에 서는 양 클램프(35)(35') 사이에서 노출되는 부분이 일직선을 유지하게 된다.As shown in FIG. 3, the
이와 같은 광섬유센서장치는 측정대상 지역에 매립되는 등의 방법으로 설치되며, 측정대상 지역에 부분적으로 변위가 발생하여 케이싱(10)이 변형되면, 상하 블록간의 간격이 수축되면서, 광섬유(36)가 벤딩됨에 따라 광섬유(36)의 벤딩에 따른 굴절률을 상기 OTDR(40)이 측정하는 방식으로 측정대상 지역의 이상상태를 감지하게 되는 것이다.Such an optical fiber sensor device is installed in a method such as being embedded in the measurement target area, and when the
한편, 이러한 종래기술에서, 계측작동시에 발생하는 광섬유의 벤딩작동에 대해 설명하면 다음과 같다.On the other hand, in this prior art, the bending operation of the optical fiber generated during the measurement operation will be described.
도 4에 나타난 것과 같이 광섬유(36)의 길이방향을 X 축이라 할때, 양 클램프(35)(35')간의 간격이 축소됨에 따라 X 축방향으로 변위가 발생하며, 광섬유(36)의 벤딩에 따라 헤테로코어부(361)가 측방향(Y축 또는 Z축 방향)으로 변위된다. As shown in FIG. 4, when the longitudinal direction of the
여기서, 광섬유(36)의 측방향 변위는 그 방향이 일정하지 않고 불규칙하게 이루어지는 이른바 랜덤벤딩(random bending) 형태로 진행되므로, 광섬유(36)의 원활한 벤딩작동을 위해서는 광섬유(36) 주변으로 모든 측방향에 걸쳐 충분한 여유공간이 마련되어 있어야 한다.Here, since the lateral displacement of the
특히, 광섬유(36)와 코일스프링(38)이 서로 간섭되지 않도록 양자간에 충분한 간격이 유지되어야 한다.In particular, sufficient spacing must be maintained between them so that the
따라서, 종래기술에 의하면 광섬유(36)가 랜덤벤딩되는 특성상 광섬유(36)의 주위로 충분한 여유공간이 있어야 되는 만큼 상하 블록(32)(34)을 비롯한 센싱유닛(30)의 부피가 커져야 하며, 비례적으로 케이싱(10)을 비롯한 장치전체의 부피가 커지게 됨으로써 제작상의 어려움이 있다는 문제가 발생한다.Therefore, according to the prior art, the volume of the
또한, 종래기술에 의하면 보호피복부(362)가 클램프(35)(35')로부터 일정치 이상 돌출되게 구성되어 있는데, 광섬유(36)의 타부위에 비해 유연성이 떨어지는 보호피복부(362)의 특성상 측정대상물의 상태를 감지하여 광섬유(361)가 벤딩되기까지의 시간이 지연되는 한 원인이 되어 계측속도가 느려질 뿐만 아니라, 보호피복이 히스테리시스 손실을 유발하여 계측정확도가 저하된다는 문제도 발생한다.In addition, according to the related art, the
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 광섬유가 기본적으로 특정방향으로 일정각도 만큼 미리 벤딩된 상태를 유지함으로써 검출작동에 따른 광섬유의 벤딩이 항상 일정한 방향으로 이루어지도록 구성된 광섬유센서장치의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems, the optical fiber sensor device of the optical fiber is configured to be bent in a constant direction always according to the detection operation by maintaining the state of the optical fiber basically bent in advance in a specific direction by a predetermined angle It is for the purpose of providing.
상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명의 광섬유센서장치는, 그 길이방향 중심선이 일직선(X축방향)을 이루는 기준각도에서 대향방향으로 일정각도만큼 기울어진 상하 클램프와, 상기 상하 클램프에 의해 그 양선단이 각각 지지됨으로써 측방향(Y축방향, Z축방향)으로 일정각도로 벤딩되어 기본상태를 유지하는 광섬유를 포함하여 이루어진다.The optical fiber sensor device of the present invention, which is provided to achieve the above object, includes a vertical clamp inclined by a predetermined angle in an opposite direction from a reference angle whose longitudinal center line forms a straight line (X-axis direction), and the vertical clamp Both ends are supported, respectively, and are bent at a predetermined angle in the lateral direction (the Y-axis direction and the Z-axis direction) to include an optical fiber maintaining a basic state.
상기 광섬유는 그 중간에 헤테로코어부가 협장(挾藏)된 구조의 헤테로코어 타입으로 이루어진다.The optical fiber is composed of a heterocore type having a structure in which a heterocore portion is narrowed in the middle thereof.
상기 광섬유의 기본상태를 이루는 클램프의 기울어진 각도는 1°∼ 90°범위내에서 설정된다.The inclination angle of the clamp constituting the basic state of the optical fiber is set within the range of 1 ° to 90 °.
상기 클램프는 길이방향으로 삽입홀이 구비된 형태이며, 상기 광섬유는 그 양선단이 보호피복에 의해 감싸짐으로써 보호피복부를 구성하는 피그테일 구조로 이루어지고, 상기 보호피복부가 양 클램프의 삽입홀을 통해 삽입되어 고정되며 클램프의 내측선단(서로 마주보는 방향의 선단)로부터 과도하게 돌출되지 않도록 구성된다.The clamp has a shape in which the insertion hole is provided in the longitudinal direction, and the optical fiber has a pigtail structure constituting the protective coating by both ends thereof are covered by the protective coating, and the protective coating is formed into the insertion hole of both clamps. It is inserted and fixed through and is configured so as not to protrude excessively from the inner leading end of the clamp (the leading end facing each other).
상기 광섬유는 보호피복부가 클램프의 삽입홀에 끼워맞춤됨으로써 클램프에 고정되거나, 보호피복부가 클램프의 삽입홀에 삽입되고, 삽입홀에 접착제가 충진되어 고정될 수 있다.The optical fiber may be fixed to the clamp by the protective coating is fitted to the insertion hole of the clamp, or the protective coating is inserted into the insertion hole of the clamp, the adhesive can be fixed by filling the insertion hole.
여기서, 상기 보호피복부의 내측선단이 클램프의 내측선단(서로 마주보는 방향의 선단)과 동일평면상에 정렬되게 배치될 수 있으며, 보호피복부의 내측선단이 클램프의 내부로 소정길이만큼 인입되게 배치될 수 있으며, 상기 보호피복부의 내측선단이 클램프의 내측선단으로부터 외부로 약간 돌출되게 배치될 수 있다.Here, the inner end of the protective coating may be arranged in the same plane and aligned with the inner end of the clamp (front facing each other), the inner end of the protective coating is arranged to be drawn into the clamp by a predetermined length. In some embodiments, the inner tip of the protective coating may be disposed to protrude slightly from the inner tip of the clamp to the outside.
또한, 본 발명에 따른 광섬유센서장치는, 케이싱과, 상기 케이싱내에 장착된 지지로드와, 상기 케이싱내에서 지지로드에 의해 지지되는 구조로 장착되며, 지지로드가 수평관통되는 상부블록 및 그 아래에 배치되는 하부블록과, 상기 상하 블록에 거치되는 헤테로코어타입 광섬유로 구성된 센싱유닛을 포함하여 이루어지며; 상기 상하 블록에는 그 길이방향 중심선이 일직선(X축)을 이루는 기준각도에서 대향 방향으로 일정각도만큼 기울어지게 장착된 상하 클램프가 각각 구비되며, 상기 광섬유는 상하 클램프에 의해 그 양선단이 각각 지지되어 측방향(Y축방향, Z축방향)으로 일정각도로 벤딩된 기본상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.In addition, the optical fiber sensor device according to the present invention is mounted in a casing, a support rod mounted in the casing, a structure supported by a support rod in the casing, and an upper block through which the support rod is horizontally passed through and below it. It comprises a sensing unit consisting of a lower block is disposed, and a heterocore type optical fiber mounted on the upper and lower blocks; The upper and lower blocks are provided with vertical clamps mounted at an angle in a direction opposite to the reference angle at which the longitudinal center line forms a straight line (X-axis), and the optical fiber is supported at both ends thereof by the vertical clamps. It is characterized in that to maintain the basic state bent at a certain angle in the lateral direction (Y-axis direction, Z-axis direction).
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 5부터 도 13까지 참조로 하여 상세하게 설명하며, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 첨부하고 구체적인 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 13, and the same components as in the related art are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예에 따른 광섬유센서장치는, 도 5에 나타난 것과 같이 중공관형태의 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)내에 길이방향으로 장착된 지지로드(20)와, 상기 케이싱(10)내에서 지지로드(20)에 의해 지지되는 구조로 장착되며, 지지로드(20)가 수평관통되는 상부블록(52) 및 그 아래에 배치되는 하부블록(54)과, 상기 상하 블록(52)(54)에 거치되는 광섬유(56)로 구성된 센싱유닛(50)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the optical fiber sensor device according to the embodiment of the present invention includes a
여기서, 상기 광섬유(56)는 중간에 헤테로코어부(561)가 협장된 헤테로코어 타입으로 이루어진다.Here, the
상기 상하 블록(55)(55')은 코일스프링(58)에 의해 연결되며, 상기 광섬유(56)는 상하 블록(52)(54)에 각각 구비된 상하 클램프(55)(55')에 그 양단이 각각 고정된다.The upper and
상기 상하 클램프(55)(55')는 도 6에 나타난 것과 같이 그 길이방향 중심선 이 일직선을 이루는 기준각도에서 대향방향으로 일정각도(θ)만큼 동일하게 기울어져 있으며, 이에 따라 클램프(55)(55')에 의해 지지되는 광섬유(56) 역시 특정방향으로 벤딩되어 기본상태를 유지하게 된다.The upper and
상기 클램프(55)(55')의 기울어진 각도(θ)는 15°정도로 이루어지는 것이 바람직하나 필요에 따라서 1°이상 90°이내의 범위에서 다양하게 설정될 수 있다.The inclination angle θ of the
상기 양 클램프(55)(55')는 길이방향으로 삽입홀(55a)(도 12 참조)이 형성된 형태이며, 상기 광섬유(56)는 양선단이 보호피복에 의해 감싸짐으로써 보호피복부(562)가 구성된 피그테일 구조로서(도 8 참조), 상기 보호피복부(562)가 양 클램프(55)(55')의 삽입홀(55a)을 통해 삽입되어 고정된다.The
여기서, 상기 보호피복부(562)는 클램프(55)(55')의 내측선단(서로 마주보는 방향의 선단)로부터 과도하게 돌출되지 않도록 적당한 길이로 구성된다.Here, the
상술한 바와 같은 본 실시예의 광섬유센서장치에 의하면, 도 7에 나타난 것과 같이 클램프(55)(55')가 길이방향 중심선이 일직선을 이루는 상태에서 특정방향으로 기울어진 특성상, 광섬유(56) 역시 특정방향으로 일정각도만큼 벤딩된 기본상태를 유지하기 때문에 계측작동시 광섬유(56)가 도면상 가상선으로 도시된 것처럼 항상 일정한 방향으로 벤딩된다.According to the optical fiber sensor device of the present embodiment as described above, as shown in FIG. 7, the
따라서, 센싱유닛(50)을 구성함에 있어서, 광섬유(56)의 길이방향을 X축이라 할 때 그 측방향(Y축방향 및 Z축방향)전체에 대해 과도한 여유공간을 마련할 필요가 없고, 광섬유(56)가 벤딩된 특정 방향으로만 여유공간이 갖추어지도록 하면 된다.Therefore, in configuring the
구체적으로는 클램프(55)(55')의 기울어진 방향을 코일스프링(58)에 대해 간섭되지 않는 방향으로 설정함으로써 광섬유(56)와 코일스프링(58) 사이에 불필요한 여유공간 없이 부피가 작은 상하블록(52)(54)을 사용함으로써 센싱유닛(50)을 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.(도 5 참조)Specifically, by setting the inclined direction of the
또한, 본 실시예에 의하면 측정과정에서 광섬유(56)가 일정한 방향으로만 벤딩되기 때문에 계측속도가 향상된다.In addition, according to the present embodiment, the measurement speed is improved because the
한편, 본 실시예에서는 광섬유(56)가 기본적으로 일정각도만큼 벤딩된 상태를 유지하는 만큼, OTDR(40)에서는 광섬유(56)의 벤딩된 기본상태에서 검출되는 광손실률을 기준치로 설정하게 되며, 상대적으로 계측시에는 기준치에서 달라진 정도만을 계산하여 검출량을 파악하게 된다. On the other hand, in the present embodiment, as the
더불어, 본 실시예에 있어서, 상기 광섬유(56)와 클램프(55)(55')의 고정구조는, 도 8에 나타난 것과 같이 보호피복부(562)가 클램프(55)(55')의 삽입홀(55a)에 끼워맞춤되는 이른바 끼워맞춤식과, 도 10에 나타난 것과 같이 보호피복부(562)가 클램프(55)(55')의 삽입홀(55a)에 삽입되고 삽입홀(55a)에 접착제가 충진되어 고정되는 이른바 접착식 등으로 이루어질 수 있다.In addition, in this embodiment, the fixing structure of the
끼워맞춤식의 경우에는 도 9에 나타난 것과 같이 삽입홀(55a)이 보호피복부(562)와 정확하게 형합되는 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 접착식의 경우에는 도 11에 나타난 것과 같이 보호피복부(562)가 삽입홀(55a)에 삽입된 상태에서 접착제(57)가 충진될 수 있도록 삽입홀(55a)내면과 보호피복부(562)와 사이에 약간의 간극이 형성되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.In the case of the fitting type, it is preferable that the
그리고, 상기 클램프(55)(55')와 보호피복부(562)가 다양한 형태로 배치될 수 있는데, 보호피복부(562)의 선단이 클램프(55)(55')의 내측선단(서로 마주보는 방향의 선단)과 동일평면상에 정렬되는 형태(도 8 참조), 도 12에 나타난 것과 같이 보호피복부(562)의 선단이 클램프(55)(55')의 내부로 소정길이만큼 인입된 형태, 도 13에 나타난 것과 같이 보호피복부(562)의 선단이 클램프(55)(55')의 내측선단으로부터 외부로 약간 돌출하는 형태 등으로 이루어질 수 있다. In addition, the
클램프(55)(55')와 보호피복부(562)의 다양한 배치구조는 끼워맞춤식, 접착식 모두 적용가능하다.Various arrangements of the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 광섬유센서장치에 의하면 광섬유가 일측으로 특정각도만큼 벤딩되어 기본상태를 유지하는 특성상, 광섬유 주변에 과도하게 여유공간이 마련된 필요가 없으며, 이에 따라 센싱유닛의 부피가 감소되고, 나아가서 장치전체가 콤팩트화 되며, 계측속도가 빨라진다는 이점이 있다. As described above, according to the optical fiber sensor device according to the present invention, the optical fiber is bent to one side by a specific angle to maintain the basic state, and there is no need to provide an excessive free space around the optical fiber, thereby increasing the volume of the sensing unit. There is an advantage that it is reduced, furthermore, the entire apparatus becomes compact, and the measurement speed is increased.
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