KR950033445A - 광학섬유를 사용하는 온도측정방법과 기구 - Google Patents

광학섬유를 사용하는 온도측정방법과 기구 Download PDF

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KR950033445A KR1019950012646A KR19950012646A KR950033445A KR 950033445 A KR950033445 A KR 950033445A KR 1019950012646 A KR1019950012646 A KR 1019950012646A KR 19950012646 A KR19950012646 A KR 19950012646A KR 950033445 A KR950033445 A KR 950033445A
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Abstract

고온의 액체로부터 발산된 광을 수용; 수용된 광을 브랜칭 필터를 통하여 두개의 광선으로 분리; 제1복사온도계에 의해 제1광선으로부터 제1웨이브랜드의 광의 탐지; 제1웨이브랜드의 광을 온도로 변환; 제2복사온도계에 의해 제2광선으로부터 제2웨이브랜드의 광을 탐지; 제2웨이브밴드의 광을 온도로 변환; 제1복사온도계에 고유한 온도변환상수, 전도손실지수, 복사온도계로부터 출력된 온도등으로 이루어진 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정방법.

Description

광학섬유를 사용하는 온도측정방법과 기구
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정기구의 예를 설명, 제3도는 섬유의 소모와 교정후의 오차 사이의 관계를 도시, 제7도는 전달과정동안 석영 광학섬유를 통한 전도손실을 나타내는 또 다른 특성도, 제8도는 본 발명의 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정기구의 또 다른 예, 제11도는 섬유의 소모와 본 발명에 따른 교정후 오차 사이의 관계를 도시, 제12도는 섬유의 소모와 본 발명에 따른 교정후 오차 사이의 또 다른 관계를 도시.

Claims (30)

  1. 다음의 단계들로 이루어진 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정방법.
    소모형 광학섬유의 일단부에서 고온액체로부터 발산된 광을 수용, 수용된 광은 소모형 광학섬유를 통해 소모형 광학섬유의 타단부로 전도; 수용광이 브랜칭 필터(branching filter)를 통해 두개의 광선으로 분리; 두개의 광선의 제1광선으로부터 제1복사온도계에 의해 제1웨이브밴드의 광(a light of the first wave band)의 탐지; 제1웨이브밴드의 광을 제1온도의 출력을 위해 온도로 변환; 두개의 광선의 제2광선으로부터 제2복사온도계에 의해 제2웨이브밴드의 광의 탐지, 제2웨이브밴드는 제1웨이브밴드와 상이; 제2웨이브밴드광을 제2온도의 출력을 위해 온도로 변환; 제1복사온도계의 고유한 첫번째의 두온도 변환상수; 제1복사온도계에 의해 제1웨이브벤드에서 제1전도손실지수, 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도를 사용 참온도의 계산, 그리고 제2복사온도계에 고유한 두번째의 두온도변환 상수, 제2복사온도계에 의해 제2웨이브밴드에서 제2전도손실지수, 제2복사온도계로부터 출력된 제2온도를 사용 참온도의 계산.
  2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 참온도는 다음의 방정식을 사용하여 계산하는 온도측정방법.
    T=〔(1/DaAa-1/DbAb)-2(Ba/DaAa 2Ta-Bb/DbAb 2Tb)〕/〔(1/DaAaTa-1/DbAbTb)-2(Ba/DaAa 2Ta 2-BbDbAb 2Tb 2)〕여기서,
    T : 참온도
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도
    Aa, Ba: 제1복사온도계에 고유한 첫번째 두상수
    Da: 제1복사온도계에 의한 광학섬유의 제1전도손실지수
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력한 제2온도
    AbBb: 제2복사온도계에 의한 광학섬유의 두번째 전도손실지수
    Db: 제2복사온도계에 의한 광학섬유의 두번째 전도손실지수
  3. 청구항 제1항에 있어서, 상기 참온도는 다음의 방정식을 사용하여 계산하는 온도측정방법.
    T=〔(1-2Ba/AaTa′)Ta/DaAa-(1-2Bb/AbTb′)Tb/DbAb〕/〔1-2Ba/AaTa′)DaAa-(1-2Bb/AbTb′)DbAb〕여기서,
    T : 참온도
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도
    AaBa: 제1복사온도계에 고유한 첫번째 두상수
    Da: 제1복사온도계에 의한 광학섬유의 제1전도손실지수
    Ta′ : 제1복사온도계의 특정한 측정범위에 기초한 근사값
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력한 제2온도
    Ab, Bb: 제2복사온도계에 고유한 두번째 두상수들
    Db: 제2복사온도계에 의한 광학섬유의 제2전도손실지수
    Tb′ : 제2복사온도계의 특정한 측정범위에 기초한 근사값
  4. 청구항 제1항에 있어서, 상기 광학섬유는 통신용 석영섬유인 온도측정방법.
  5. 다음의 것들로 구성되는 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정기구.
    일단부에서 고온의 액체로부터 발산된 광을 수용한 후 그곳에서 타단부로 광을 전도하는 소모형 광학섬유; 수용광을 두개의 광선으로 분리하는 브랜칭 필터; 두광선의 제1광선으로부터 제1웨이브밴드의 광을 탐지하고 제1웨이브밴드의 광을 제1온도의 출력을 위한 온도로 변환시키는 제1복사온도계; 두광선의 제2광선으로부터제2웨이브밴드의 광을 탐지하고, 제2웨이브밴드의 광을 제2온도의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제2복사온도계, 제2웨이브밴드와 제1웨이브밴드는 상이, 제1복사온도계에 고유한 첫번째 두온도 변환상수, 제1복사온도계에 의한 제1웨이브밴드에서 제1전도손실지수, 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도, 그리고 제2복사온도계에 고유한 두번째 두온도 변환상수, 제2복사온도계에 의한 제2웨이브밴드에서 제2전도손실지수, 제2복사온도계로부터 출력된 제2온도를 사용하여 참온도를 계산하는 계산수단.
  6. 청구항 제5항에 있어서, 상기 계산수단은 다음 방정식을 사용하여 참온도를 계산하는 온도측정기구.
    T = 〔(1/DaAa-1/DbAb)-2(Ba/DaAa 2Ta-Bb/DbAb 2Tb)〕/〔(1/DaAaTa-1DbAbTb)-2(BaDaAa 2Ta 2-Bb/DbAb 2Tb 2)〕여기서,
    T : 참온도
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도
    AaBa: 제1복사온도계에 고유한 첫번째 두상수
    Da: 제1복사온도계에 의한 광학섬유의 제1전도손실지수
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력한 제2온도
    Ab, Bb: 제2복사온도계에 고유한 두번째 두상수들
    Db: 제2복사온도계에 의한 광학섬유의 제2전도손실지수
  7. 청구항 제5항에 있어서, 상기 계산수단은 다음의 방정식을 이용하여 참온도를 계산하는 온도측정기구.
    T = 〔(1-2Ba/AaTa′)Ta/DaAa-(1-2Bb/AbTb′)Tb/DbAb〕/〔1-2Ba/AaT|a′)DaAa-(1-2Bb/AbTb′)DbAb〕 여기서,
    T : 참온도
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 제1온도
    AaBa: 제1복사온도계에 고유한 첫번째 두상수
    Da: 제1복사온도계에 의한 광학섬유의 제1전도손실지수
    Ta′ : 제1복사온도계의 특정 측정범위에 기초한 근사값
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력한 제2온도
    Ab, Bb: 제2복사온도계에 고유한 두번째 두상수들
    Db: 제2복사온도계에 의한 광학섬유의 제2전도손실지수
    Tb′ : 제2복사온도계의 특정한 측정범위에 기초한 근사값
  8. 청구항 제5항에 있어서, 상기 광학섬유는 통신용 석영섬유인 온도측정기구.
  9. 다음의 단계로 이루어진 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정방법.
    소모형 광학섬유의 일단부에서 고온의 액체로부터 발산된 수용광을 소모형 광학섬유의 다른쪽 단부로 소모형 광학섬유를 통하여 전도; 수용광을 브랜칭 필터를 통해 두광선으로 분리; 파장(λa)의 협소한 밴드 광을 통과할수 있게 제1웨이브셀랙티브필터에 의해 두광선의 제1광산을 여과하는 제1여과단계; 제1복사온도계에 의해 파장(λa)의 협소한 밴드광을 수용하고 탐지하는 제1탐지단계; 파장(λa)의 협소한 밴드 광을 통과할 수 있게 제2웨이브셀렉티브 필터에 의해 두광선의 제2광선을 여과하는 제2여과단계; 제2복사온도계에 의해 파장(λb)의 협소한 밴드광을 수용하고 탐지하는 제2탐지단계; 파장(λb)의 협소한 밴드광을 온도(Ta)을 출력을 위해 온도로 변환시키는 제1변환단계; 파장(λb)의 협소한 밴드광을 온도시(Tb)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제2변환단계; 다음의 방정식을 이용하여 참온도의 계산; T=(1/Daλa-1/Dbλb)/(1/DaλaTa-1/DbλbTb)여기서,
    T : 참온도
    λa: 제1복사온도계에 파장
    Da: 파장(λa)에서 광학섬유의 전도손실지수
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 온도
    λb: 제2복사온도계의 파장
    Db: 파장 λb에서 광학섬유의 전도손실지수
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력된 온도
  10. 청구항 제9항에 있어서, 상기 광학섬유는 통신용 석영섬유인 온도측정방법.
  11. 다음 것들로 구성되는 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정용 기구.
    일단부에서 고온액체로부터 발산된 광을 수용한 후 타단부로 광을 전도하는 소모형 광학섬유; 수용광을 두개의 광선으로 분리하는 브랜칭필터; 파장(λa)의 협소한 밴드광을 통과하기 위해 두개의 광선의 제1광선을 여과하기 위한 제1웨이브셀렉티브필터; 파장(λa)의 협소한 밴드광을 수용하고 탐지하며, 파장(λa)의 협소한 밴드광을 온도(Ta)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제1복사온도계; 파장(λb)의 협소한 밴드광을 통과할 수 있게 두광선의 제2광선을 여과하기 위한 제2웨이브셀렉티브필터, 파장(λb)의 협소한 밴드광을 수용하고 탐지하며, 파장(λb)의 협소한 밴드광은 온도(Tb)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제2복사온도계; 다음의 방정식을 사용하여 참온도(T)의 계산수단 ; T=(1/Daλa-1/Dbλb)/(1/DaλaTa-1/DbλbTb)여기서,
    T : 참온도
    λa: 제1복사온도계에 파장
    Da: 파장(λa)에서 광학섬유의 전도손실지수
    Ta: 제1복사온도계로부터 출력된 온도
    λb: 제2복사온도계의 파장
    Db: 파장
    λb에서 광학섬유의 전도손실지수
    Tb: 제2복사온도계로부터 출력된 온도
  12. 청구항 제9항에 있어서, 상기 광학섬유는 통신용 석영섬유인 온도측정기구.
  13. 다음의 단계로 구성되는 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정방법.
    소모형 광학섬유의 일단부에서 고온의 액체에서 발산되는 광을 수용, 수용광을 소모형 광학섬유를 통해 그 섬유의 타단부로 전도; 웨이브셀렉티브필터에 의해 기지정된 중심파장을 갖는 유일하게 협소한 밴드스텍트럼광을 통과하기 위해 수용된 광의 여과; 그리고 복사온도계에 의해 협소한 밴드스펙트럼광을 온도로 변환.
  14. 청구항 제13항에 있어서, 상기 중심파장은 1.55㎛인 온도측정방법.
  15. 청구항 제13항에 있어서, 상기 중심파장은 1.55㎛ 근처인 온도측정방법.
  16. 청구항 제13항에 있어서, 상기 웨이브셀렉티브필터는 중심파장에 ±0.1㎛의 범위안에 전도밴드를 가지고 있는 온도측정방법.
  17. 청구항 제13항에 있어서, 상기 복사온도계는 광수용 탐지장치로서 InGaAs 포토다이오드를 가지고 있는 온도측정방법.
  18. 다음 것들로 이루어진 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정용 기구; 일단부에서 고온의 액체로부터 발산된 광을 수용하고 타단부로 광을 전도하는 소모형 광학섬유; 기지정된 중심파장을 갖는 협소한 밴드스펙트럼광을 홀로 통과하기 위해 수용광을 여과하는 웨이브셀렉티브필터; 그리고 협소밴드광을 탐지하고 스펙트럼광을 온도로 변환시키는 복사온도계.
  19. 청구항 제18항에 있어서, 상기 중심파장은 1.55㎛인 온도측정기구.
  20. 청구항 제18항에 있어서, 상기 중심파장은 1.55㎛ 근처인 온도측정기구.
  21. 청구항 제18항에 있어서, 상기 웨이브셀렉티브필터는 중심파장에 ±0.1㎛ 범위안에 전도밴드를 가지고 있는 온도측정기구.
  22. 청구항 제13항에 있어서, 상기 복사온도계는 광수용 탐지장치로서 InGaAs 포토다이오드를 가지고 있는 온도측정기구.
  23. 다음의 단계로 이루어진 소모형 광학섬유를 사용하는 온도측정방법 : 소모형 광학섬유의 일단부에서 고온액체로부터 발산된 광을 수용, 수용광은 소모형 광학섬유를 통해 소모형 광학섬유의 타단부로 전도; 수용광을 브랜칭필터를 통해 두개의 광선으로 분리; 기지정된 중심파장과 웨이브밴드를 가지는 제1스트럼광을 유일하게 통과하기 위해 제1웨이브 셀렉티브필터에 의해 두광선의 제1광선을 여과하는 제1여과단계; 제1복사온도계에 의해 스펙트럼광을 탐지하고 탐지된 스펙트럼광을 온도(Ta)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제1탐지단계; 기지정된 중심파장과 웨이브밴드를 가지는 제2스펙트럼광을 유일하게 통과하기 위해 제2웨이브 셀렉티브필터에 의해 두광선의 제2광선을 여과하는 제2여과단계; 제2복사온도계에 의해 스펙트럼광을 탐지하고 탐지된 스펙트럼광을 온도(Tb)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제1탐지단계; 제1복사온도계와 제2복사온도계에 고유한 온도변화상수, 제1스펙트럼광과 제2스펙트럼광에 관한 광학섬유의 전도손실지수, 온도(Ta)(Tb)를 사용하는 참온도의 계산.
  24. 청구항 제23항에 있어서, 상기 제1중심파장은 1.55㎛의 중심파장과 1.55±0.1㎛의 밴드를 가진 온도측정방법.
  25. 청구항 제23항에 있어서, 상기 제1스펙트럼광은 중심파장이 1.55㎛ 근처이고, 중심파장의 ±0.1㎛의 밴드를 가진 온도측정방법.
  26. 청구항 제23항에 있어서, 상기 제1복사온도계는 광수용 탐지장치로서 InGaAs 포토다이오드로 가지며, 상기 제2복사온도계는 광수용 탐지장치로서 Si 포토다이오드를 가지는 온도측정방법.
  27. 다음 것들로 이루어진 소모형 광학섬유를 이용하는 온도측정용기구; 일단부에서 고온의 액체로부터 발산된 광을 수용하고 다른쪽 단부로 광을 전도하는 소모형 광학섬유; 수용된 광을 두개의 광선으로 분리하는 브랜칭필터; 기지정된 중심파장과 웨이브밴드를 가지는 제1스펙트럼광을 유일하게 통과하기 위해 두광선의 제1광선을 여과하는 제1웨이브 셀렉티브필터; 제1스펙트럼광을 수용하고 탐지하며, 제1스펙트럼광을 온도(Ta)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제1복사온도계; 기지정된 중심파장과 웨이브밴드로 가지는 제2스펙트럼광을 유일하게 통과하기 위해 두광선의 제2광선을 여과하는 제2웨이브 셀렉티브필터, 제2스펙트럼광의 웨이브밴드는 제1스펙트럼광의 것과 다른 것; 제2스펙트럼광을 수용하고 탐지하며 온도(Tb)의 출력을 위해 온도로 변환시키는 제2복사온도계; 제1복사온도계와 제2복사온도계에 고유한 온도변환상수, 제1스펙트럼광과 제2스펙트럼광에 관한 광학섬유의 전도손실지수, 온도(Ta)(Tb)를 사용하는 참온도(T)의 계산수단.
  28. 청구항 제27항에 있어서, 상기 제1스펙트럼광은 중심파장이 1.55㎛와 1.55±0.1㎛의 밴드를 가지는 온도측정방법.
  29. 청구항 제27항에 있어서, 상기 제1스펙트럼광은 중심파장이 1.55㎛근처이고 중심파장에 ±0.1㎛의 밴드를 가지는 온도측정방법.
  30. 청구항 제27항에 있어서, 상기 제1복사온도계는 광수용 탐지장치로서 InGaAs 포토다이오드로 가지고, 상기 제2복사온도계는 광수용 탐지장치로서 Si 포토다이오드를 가지는 온도측정방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019950012646A 1994-05-30 1995-05-19 광학섬유를 사용하는 온도측정방법과 기구 KR0160239B1 (ko)

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