TWI634316B - 光纖感測方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種光纖感測方法，其包括：將熱收縮套管固接於光纖之感測區段兩端；於感測區段下方處的熱收縮套管上套固一固接件；將該至少一浮力件可拆式地連接至該固接件；將浮力件置於一流體中；提供一輸入信號至該感測區段，且該輸入信號經感測區段作用後產生一輸出信號，當該浮力件所受浮力出現異動時，該感測區段所受拉力將隨之產生變化，並引發輸出信號之變動。據此，該光纖感測方法具有可於工地現場施作、組件可回收再使用、可更換設計參數等優點。

Description

光纖感測方法
本發明係關於一種光纖感測方法，尤指一種可回收再使用與更換參數之光纖感測方法。
近年來，各國的重大災害頻傳，其不僅威脅人民生命財產安全，嚴重甚至會牽動全國經濟，因此即時掌握環境、結構物等狀況並事先作出預警是降低災害衝擊之重要課題。尤其，於災害發生前適當監控環境、結構物等狀況，不僅有助於即時採取適當應變措施，以降低災害所造成的生命財產損害，其同時亦可作為災後重建之依據，有利於災後快速重建。
以往一般僅於一段特定時間，才對環境、結構物等作簡單檢測，以瞭解其安全狀態，但由於環境、結構物等平時並未進行任何監測分析，故難以即時掌握環境、結構物等逐日變化的情形，不僅無法適時作出適當的維護補強措施，甚至來不及於災害發生前提出預警。如今，隨著科技不斷進步，近年來已陸續發展各種用於安全性監測之感測方法及裝置，使環境、結構物之安全性更能被即時掌握。
然而，目前許多用於安全性監測之感測方法及裝置卻有現地施工不易、經濟成本過高、不可更換系統參數、不能回收再使用、 或使用壽命短等缺點，故仍未被廣泛採用。
本發明之一目的在於提供一種光纖感測方法及裝置，其具有可現地施工、可回收再使用、可更換設計參數、低成本、容易維護、使用壽命長等優點，適用於監測環境、結構物(如建築物、橋梁、道路)等之傾斜或沉陷狀況，有利於即時掌握並確保環境及結構物等之安全性。
為達上述目的，本發明提供一種光纖感測方法，包括：(a) 提供一光纖量測單元、複數熱收縮套管及至少一固接件，其中該些熱收縮套管係固接於該光纖量測單元之一光纖上，該光纖具有至少一感測區段，且該些熱收縮套管係分別套固於每一感測區段之一上端及一下端，而該至少一感測區段之該下端處的該熱收縮套管上則套固該固接件；(b)將至少一浮力件可拆式地連接至每一固接件，使該至少一浮力件對其對應的感測區段產生一拉力；(c)將每一感測區段下端處之該至少一浮力件置於一流體中，使該至少一浮力件受到該流體之浮力作用；以及(d)驅動該光纖量測單元，以提供一輸入信號至該每一感測區段，且該輸入信號經每一感測區段作用後係產生一輸出信號，當該至少一浮力件受該流體之該浮力作用出現異動時，其對應的感測區段所受拉力將隨之產生變化，並引發該輸出信號之變動。在此，於監測作業結束後，可將光纖剪斷，並將浮力件由固接件上拆離，以回收感應模組構件，並於下一回工程時，直接利用回收的感應模組構件，重複進行上述步驟(b)至(d)即可。甚至，可選用新的浮力件組接至回收的固接件上，以配合新的工程監測參數需求。
此外，本發明更提供一種光纖感測裝置，其包括：一光纖量測單元；複數熱收縮套管，其固接於該光纖量測單元之一光纖上，其中該光纖具有至少一感測區段，而該些熱收縮套管係分別套固於該至少一感測區段之一上端及一下端；一固接件，其套固於該至少一感測區段之該下端處的該熱收縮套管上；以及至少一浮力件，其可拆式地連接至該固接件，並對該光纖之該至少一感測區段產生一拉力，其中將該至少一浮力件置於一流體中時，若該至少一浮力件受該流體之浮力作用出現異動，則該至少一感測區段所受拉力亦隨之產生變化 。
於本發明中，該固接件與浮力件之形狀、材質及兩者間之可拆式組接方式並無特殊限制，只要其有利於快速組裝拆解即可。例如，固接件及浮力件可分別具有可相互組接或拆離之第一接合部及第二接合部， 其中該第一接合部及該第二接合部可分別設於固接件及浮力件之側面，俾使浮力件可藉由其側面上的第二接合部而連接至固接件側面處的第一接合部。更進一步具體舉例說明，該固接件之至少一側面處可具有第一磁性部，以作為第一接合部，而該浮力件之一側面處可具有第二磁性部，以作為第二接合部，藉此，組裝時便可藉由第一接合部與第二接合部間之磁力作用，將一或複數個浮力件吸固至該固接件。此外，於本發明之一實施態樣中，該浮力件更可進一步設計成包含有一凸塊及一主體之構型，其中該凸塊係與該主體一體成型，並由該主體之一側面凸出，且該凸塊之一側面處具有第二接合部，而固接件之第一接合部則具有一豎直段及一水平段，該豎直段係可拆式地連接至該凸塊之第二接合部，而該水平段則由該豎直段側向凸伸並頂撐該凸塊之一底面。藉此，該浮力件可藉由側面寬度較小之凸塊，使浮力件之主體與固接件間隔一預定距離，以避免複數個浮力件接合至固接件上時因相互干涉而導致組裝不易。或者，該至少一浮力件可藉由一間隔件而可拆式地連接至該固接件，其中該間隔件之形狀、材質等並無特殊限制，其相對兩端可分別設有一第三接合部及一第四接合部，且間隔件之第三接合部可連接至固接件之第一接合部，而第四接合部則可連接至浮力件之第二接合部。如上舉例說明，該第一接合部與第三接合部間以及第二接合部與第四接合部間亦可藉由磁力作用而相互連接。據此，本發明可透過模組化設計，達到現地快速施作儀器之目的，能單獨更換受損的特定組件，有利於裝置維護，降低維修成本；或者，可於監測作業完成後，拆解回收日後再利用；甚至可視下一回工程需要而輕易變更裝置參數(例如可變更組接至固接件之浮力件數量或浮力件尺寸規格等)，以符合各種現場施作需求。
於本發明中，該光纖感測方法及裝置可用於感應待測體的異動情況(例如：高程差別異動情形)，當浮力件所受浮力因待測體異動而發生變化時，便可觀察到輸出信號之變動，進而可獲知待測體的異動現象。在此，該光纖感測裝置更可包括一容裝體，用以容裝該流體，且感測區段之上端固接件可固定至該容裝體，以使感測區段下方的浮力件可浸入容裝體內之流體中。更具體地說，可將該容裝體安設至一結構物待測體，並藉由感測區段所受拉力之變化，以感應結構物待測體的異動狀況。
於本發明中，該光纖可具有複數感測區段，且容裝體可具有複數容置部及至少一連接管，其中該連接管係連通容裝體之該些容置部，使該些容置部中之流體可根據連通管原理而保持液面呈同一水平，而每一容置部內的流體則分別作用於其對應的浮力件及對應的感測區段。據此，本發明可建構一種包含有複數容置部、至少一連接管、複數感測區段、複數熱收縮套管、複數固接件及複數浮力件之光纖感測裝置，其可用於監測如橋樑、建築物、道路等待測體是否發生傾斜或沉陷等異常狀況。在此，每一容置部分別對應一感應模組，而每一感應模組則分別包括一感測區段、複數熱收縮套管、至少一固接件及至少一浮力件，其中容置部及感應模組之數量並無特殊限制，其可根據需求設置所需數量之容置部及感應模組。更具體地說，可將該些容置部以一預定距離間隔設置於結構物待測體上，當待測體發生傾斜或沉陷等異常狀況，該些容置部間之相對垂直位置改變會導致液面差，因此流體會根據連通管原理而往較低位置處之容置部移動，使各容置部內之流體液面高度重新平衡，最後達同一水平，如此便導致較低位置處之浮力件所受浮力變大，而其對應之感測區段所受拉力變小，相對地，較高位置處之浮力件所受浮力變小，而其對應之感測區段所受拉力變大。藉此，輸出信號便可於待測體之表面發生沉陷或傾斜狀況時而出現變動。
於本發明中，該光纖量測單元之感測區段可為一光纖光柵，簡稱光柵(FBG: Fiber Bragg Grating)，當感測區段於長度方向受力發生形變時，光柵之柵距間隔(Grating Period)將隨之變化。藉此，可透過光柵間隔變化所導致之信號變動，以得知感測區段之形變狀況，進而獲得與待測體狀況相關(如傾斜或沉陷程度)之物理參數。
於本發明中，該感測區段上端的熱收縮套管上亦可選擇性地套固於另一固接件，而容裝體更可包括至少一蓋板，其分別蓋封於每一容置部之頂部開口，並頂撐設於感測區段上方處之該固接件，提供光柵張力，以及減少流體蒸發之現象。更具體地說，該蓋板可具有一溝槽，以使光纖得以延伸進入容置部內。此外，為避免上方固接件位移，該蓋板更可具有一限位結構，以對應上方固接件之四側邊，進而使座跨於蓋板溝槽上之固接件可卡固於預定位置處。藉此，設於感測區段上方處之該固接件可透過蓋板與容裝體形成固定，俾使感測區段之上端可透過固接件與蓋板而固定至容裝體。
於本發明中，該光纖量測單元可包括上述光纖、一光學模組及一信號處理模組，其中光學模組係用以發射輸入信號進入該光纖中，且輸入信號經感測區段作用後將產生輸出信號至光學模組，而信號處理模組則用以分析該輸出信號，以獲得一物理參數。
於本發明中，該信號處理模組更可藉由無線或有線傳輸方式，將所獲得之物理參數傳輸至一接收端。此外，為達即時警告之功能，當物理參數超出所設定之臨界限值時，該信號處理模組更可發出一警示訊息至接收端，以藉由如簡訊、電子郵件、音信息等方式，即時提醒監控人員。
為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。惟需注意的是，以下圖式均為簡化之示意圖，圖式中之元件數目、形狀及尺寸可依實際實施狀況而隨意變更，且元件佈局狀態可更為複雜。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
請參見圖1，其為本發明一具體實施例之光纖感測裝置100立體示意圖。如圖1所示，本具體實施例之光纖感測裝置100包括光纖量測單元10、熱收縮套管21、固接件31及浮力件51，其中熱收縮套管21係套固於光纖量測單元10之光纖11上，並被固接件31所包覆，而浮力件51則可拆式地連接至固接件31側面，並對光纖11提供一向下拉力，且光纖11具有一感測區段111，用以感應光纖11所受拉力的變化。本發明之一特點在於，固接件31與浮力件51間係以可快速組裝或拆解的方式相互接合，因而有利於縮短現場組設裝置的時間，且組件可回收再使用，並易於變更裝置的設計參數。
請參見圖2，其為光纖感測裝置100之局部立體分解圖，以進一步說明光纖感測裝置100中各組件的具體結構及組件間的連接關係。如圖2所示，該光纖11之感測區段111兩端分別設有一熱收縮套管21，且該些熱收縮套管21上更分別套固一固接件31，其中該感測區段111下端處的固接件31側面具有一第一接合部31a，而該些浮力件51側面則分別具有一第二接合部51a。藉此，該些浮力件51可透過第一接合部31a與第二接合部51a相互耦合，以組接於固接部31上，進而由感測區段111下方提供一預定拉力。為舉例說明，本具體實施例之固接件31與浮力件51皆以長方體構型作示例性說明，且固接件31與浮力件51間係以磁力接合方式作為示例性實施態樣。例如，固接件31之四側面處以及浮力件51之一側面處可分別設有一磁鐵片，以作為第一接合部31a及第二接合部51a，亦即，該固接件31之第一接合部31a為一第一磁性部，而浮力件51之第二接合部51a為一第二磁性部。藉此，於本具體實施例中，第一接合部31a與第二接合部51a間可藉由磁力作用而相吸牢固，使該些浮力件51可吸固於該固接件31上，並可透過提供大於磁吸合力的外力，輕易地將固接件31與浮力件51拆離。
此外，請參見圖3及圖4，其分別為固接件31與浮力件51間另一組接態樣之立體分解圖及底視圖。如圖3及圖4所示，該些浮力件51亦可分別藉由一間隔件61而可拆式地連接至該固接件31，使每一間隔件61之相對兩端分別與固接件31及浮力件51連接，以利用間隔件61將固接件31與浮力件51間隔一預定距離，進而避免浮力件51接合至固接件31上時相互干涉而導致組裝不易。更詳細地說，參見圖4，當浮力件51之側面寬度H2大於固接件31的側面寬度H1時，若欲直接於固接件31之四側面上皆分別組裝上浮力件51，則浮力件51間會出現相互干涉而無法固接於固接件31上的問題。在此情況下，較佳是利用具有較小側面寬度H3之間隔件61(即，間隔件61之側面寬度H3小於浮力件51之側面寬度H2，並且小於或等於固接件31之側面寬度H1)，以避免組裝時發生干涉問題。
接著，請再參見圖3，以進一步說明固接件31、浮力件51及間隔件61間之連接關係。如圖3所示，該固接件31及每一浮力件51分別具有一第一接合部31a及一第二接合部51a，而每一間隔件61之相對兩端則分別設有一第三接合61a部及一第四接合部61b。據此，每一間隔件61可藉由第三接合61a而可拆式地連接至固接件31之第一接合部31a，而浮力件51則藉由第二接合部51a而可拆式地連接至間隔件61之第四接合部61b。為舉例說明，本具體實施例之固接件31、浮力件51及間隔件61皆以長方體構型作示例性說明，且間隔件61與固接件31間以及間隔件61與浮力件51間係以磁力接合方式作為示例性實施態樣。例如，固接件31之四側面處、浮力件51之一側面處以及間隔件61之兩相對側面處皆可分別設有一磁鐵片，以作為第一接合部31a、第二接合部51a、第三接合部61a及第四接合部61b，亦即，該固接件31之第一接合部31a為一第一磁性部，浮力件51之第二接合部51a為一第二磁性部，而間隔件61之第三接合部61a及第四接合部61b則分別為第三磁性部及第四磁性部。藉此，於此實施態樣中，第一接合部31a與第三接合部61a間以及第二接合部51a與第四接合部61b間可藉由磁力作用而相吸，使該些浮力件51可藉由間隔件61而吸固於該固接件31上。
雖然上述固接件31及浮力件51的本體部係以長方體構型作示例性說明，但其亦可根據需求設計成任何易於製作、易於組裝拆解之其他構型。例如，請參見圖5及圖6，其分別為另一構型之浮力件51組接至固接件31之分解側視圖及底視圖。如圖5及圖6所示，該浮力件51亦可設計成縱向截面呈L型之構件，其包含有一凸塊511及一主體513，其中該凸塊511係由主體513之一側面凸出，並與該主體513一體成型，且該凸塊511之一側面處設有第二接合部51a。藉此，該浮力件51可透過凸塊511處之第二接合部51a，可拆式地連接至固接件31之第一接合部31a。另一方面，位於固接件31四側面處之第一接合部31a可具有一豎直段311及一水平段313，其中該豎直段311與該水平段313可一體成型，且豎直段311係設於該固接件31之本體部31b側面處，而水平段313則由豎直段311向外側向凸伸。例如，可使用L型鐵片作為固接件31之第一接合部31a，而浮力件51之凸塊511處可設有磁鐵片作為第二接合部51a，藉此，當浮力件51組接至固接件31上時，第一接合部31a之豎直段311會與凸塊511之側面可拆式地相互連接，而水平段313則頂撐凸塊511之底面。此外，為避免浮力件51組接於固接件31上時出現相互干涉的問題，浮力件51之凸塊511側面寬度較佳係小於主體513之側面寬度，並且小於或等於固接件31之側面寬度。如圖6所示，於本具體實施態樣中，該浮力件51之凸塊511側面寬度H3係小於主體513之側面寬度H2，並且小於固接件31之側面寬度H1(即，H3＜H2，且H3＜H1)。
為進一步說明該光纖感測裝置100之感測機制，請再併參圖1，當將光纖感測裝置100之浮力件51置入流體W中時，該浮力件51將受到浮體W的浮力作用，並且對局部的光纖11提供一張力，使局部的光纖11沿長度方向變形。為感應局部的光纖11長度方向之形變，本具體實施例係於光纖11之感測區段111形成光柵，當流體W作用於浮力件51之浮力有所異動時，感測區段111所受拉力亦會隨之改變，進而導致光柵之柵距間隔發生變化，使光訊號之波長產生飄移。因此，藉由監測輸出信號之光波長變化情況，即可得知感測區段111的形變狀況。
藉此，如圖7所示之方法流程圖，本具體實施例提供一種光纖感測方法，其可利用光纖所受拉力的變化而獲知待測體異動。下述步驟說明請一併同時參考圖1至圖6所示之光纖感測裝置100立體示意圖、局部分解圖及局部底視圖。
步驟S1：將複數熱收縮套管21套固於光纖量測單元10之光纖11上。如上所述，該光纖11具有一感測區段111，且該些熱收縮套管21係分別由感測區段111的上下兩端夾住光纖11。
步驟S2：於感測區段111下方的熱收縮套管21上套固一固接件31。圖1至圖6所示之光纖感測裝置100係於上下方的熱收縮套管21上皆分別固設一固接件31，並於下方的固接件31四側面上皆分別固設一浮力件51，然此僅為一示例性實施態樣。由於固接件31係用於與浮力件51接合，故亦可選擇僅於感測區段111下方的熱收縮套管21上套固該固接件31。
步驟S3：將浮力件51可拆式地連接至固接件31，使該浮力件51對光纖11之感測區段111產生一拉力。圖1至圖6所示之光纖感測裝置100，浮力件51可藉由磁力吸固方式組接於固接件31上。然而，固接件31與浮力件51間之組接方式並不限於上述的磁力吸合方式。例如，固接件31之第一接合部31a、浮力件51之第二接合部51a、間隔件61之第三接合部61a及第四接接合部61b亦可分別設計成一卡合結構，俾使浮力件51可利用可拆式地卡合方式，直接或間接地組接至固接件31之側面。在此，浮力件51之個數並不限於本具體實施例所示之數量，其可根據需求設置所需數量的浮力件51。尤其，由於固接件31與浮力件51間係透過輕易拆解組裝的方式結合，故於實際應用時，可根據欲監測的待測體狀況，變更裝置的設計參數，以組設合適數量或規格的浮力件51。
步驟S4：將浮力件51置於一流體W中，使浮力件51受到流體W之浮力作用。如上所述，當浮力件51所受浮力有所異動時，作用於光纖11的拉力變化會導致光柵之柵距間隔拉長或縮短。因此，當浮力件51所受浮力隨待測體異動而發生變化時，便可藉由光柵之柵距間隔改變而獲知待測體的變化情形。
步驟S5：驅動光纖量測單元10，以提供一輸入信號至感測區段111，且輸入信號經感測區段111作用後將產生一輸出信號。如圖1所示，該光纖11係與一光學模組13耦合，而光學模組13則進一步與一信號處理模組15耦合。當驅動光纖量測單元10時，該光學模組13會發射一輸入信號進入光纖11中，而輸入信號經感測區段111作用後將產生輸出信號至光學模組13，並由信號處理模組15對輸出信號進行分析，以獲得與待測體狀態相關之物理參數。藉此，當光柵之柵距間隔因拉力改變而產生變化時，便可觀察到輸出信號的變動，隨後分析該輸出信號，即可獲得待測體之狀態。此外，於監測作業結束後，可將光纖11剪斷，並將浮力件51由固接件31上拆離，以回收感應模組構件，並於下一回工程時將新浮力件(尺寸改變)組接至回收的固接件31上，以配合新的工程監測需求。據此，於下一回工程時，可直接利用回收的感應模組構件，重複進行上述步驟S3至S5即可。
舉例說明，上述光纖感測方法可應用於監測如橋樑、建築物、道路等待測體是否發生傾斜或沉陷等異常狀況。請參見圖8及圖9，其分別為用於監測待測體是否發生傾斜或沉陷狀況之光纖感測裝置200立體示意圖及其架設於待測體G上之狀態示意圖。如圖8及圖9所示，該光纖感測裝置200具有一容裝體80，其可設置於一待測體G上，且流體W係容置於該容裝體80中。在此，該光纖感測裝置200之光纖11具有複數感測區段111、112，且每一感測區段111、112皆分別與熱收縮套管(圖未示)、固接件31、32及浮力件51、52共同組成一感應模組71、72，其中每一感應模組71、72中各組件間的連接關係如圖2至圖5所述，故不再贅述。
更具體地說，該容裝體80具有複數容置部81、82及一連接管83，該連接管83係連通容裝體80之該些容置部81、82，以使該些容置部81、82中之流體W可根據連通管原理而保持液面呈同一水平，而每一容置部81、82內的流體W係分別作用於其對應的感應模組71、72。此外，如圖8所示，該容裝體80更包括蓋板85、86，其分別蓋封於容置部81、82之頂部開口，且分別具有一溝槽851、861，其中光纖11可由溝槽851、861延伸進入於容置部81、82內，而感測區段111、112上方之固接件31、32則座跨於蓋板85、86之溝槽851、861上。此外，請參見圖10，其為上方固接件31固定於蓋板85上之另一實施態樣俯視圖。如圖10所示，該蓋板85更可具有一限位結構853，其對應上方固接件31之四側並界定出一設置區，使上方固接件31座跨於蓋板85之溝槽851上時可卡固於該設置區處。同樣地，另一蓋板86亦可設有限位結構863(請見圖11)，在此不再贅述。該限位結構853並無特殊限制，只要其可避免上方固接件31位移即可，而本具體實施例則係以L型之凸出件作為限位結構853之示例性說明。
據此，請參見圖11，以進一步說明容裝體80之容置部81、82於垂直方向V上發生相對位移時之作用機制。當待測體左邊區域A沉陷(或待測體向左側傾斜)而導致兩容置部81、82間的高差改變時，根據連通管原理，右邊區域B上之容置部82內流體W將經由連接管83而流至左邊區域A上之容置部81內，以維持兩容置部81、82內之流體W液面呈同一水平。此時，容置部81內之流體W液面將上升，進而導致對應的浮力件51所受浮力變大，且對應的感測區段111所受拉力隨之變小。相反地，另一容置部82對應的浮力件52所受浮力因流體W液面下降而變小，因而導致對應的感測區段112所受拉力變大。據此，待測體之沉陷或傾斜狀況將引發感測區段111、112之柵距間隔發生變化，進而導致光學模組13接收到的反射光信號(即輸出信號)發生信號變動。由於測得之輸出信號會與容置部81、82間之沉陷或傾斜程度相關，因此可透過信號處理模組15，將輸出信號轉換成與沉陷或傾斜程度相關之物理參數(如傾斜角度或沉陷深度)，以得知待測體之表面沉陷或傾斜情形。
於實際應用時，感應模組及容置部之數量並不限於本實施態樣所示之數量，其可根據需求設置N個感應模組、N個容置部、及(N-1)個連接管(N≧2)，其中每一容置部分別對應一個感應模組，而每一連接管之相對兩端係分別連接對應不同感應模組之容置部。
綜上所述，本發明可藉由模組化製作，以於施作現場快速將感測裝置組裝完成並安設至待測體上，其不僅可降低製作及施工成本，且組件間的可拆式組接方式更有利於回收再使用或組件更換維修，尤其更可根據各種欲監測的現場情形以更換裝置參數，符合各種實務需求。
上述實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
100、200‧‧‧光纖感測裝置
10‧‧‧光纖量測單元
11‧‧‧光纖
111、112‧‧‧感測區段
13‧‧‧光學模組
15‧‧‧信號處理模組
21‧‧‧熱收縮套管
31、32‧‧‧固接件
31a‧‧‧第一接合部
31b‧‧‧本體部
311‧‧‧豎直段
313‧‧‧水平段
51、52‧‧‧浮力件
51a‧‧‧第二接合部
511‧‧‧凸塊
513‧‧‧主體
61‧‧‧間隔件
61a‧‧‧第三接合
61b‧‧‧第四接合部
71、72‧‧‧感應模組
80‧‧‧容裝體
81、82‧‧‧容置部
83‧‧‧連接管
85、86‧‧‧蓋板
851、861‧‧‧溝槽
853、863‧‧‧限位結構
A‧‧‧左邊區域
B‧‧‧右邊區域
G‧‧‧待測體
H1、H2、H3‧‧‧寬度
W‧‧‧流體
V‧‧‧垂直方向
圖1為本發明一具體實施例之光纖感測裝置立體示意圖； 圖2為本發明一具體實施例之光纖感測裝置局部立體分解圖； 圖3為本發明一具體實施例之固接件與浮力件間另一組接態樣之立體分解圖； 圖4為本發明一具體實施例之固接件與浮力件間另一組接態樣之底視圖； 圖5為本發明一具體實施例中另一構型之浮力件組接至固接件之分解側視圖； 圖6為本發明一具體實施例中另一構型之浮力件組接至固接件之底視圖； 圖7為本發明之光纖感測方法流程圖； 圖8為本發明另一具體實施例之光纖感測裝置立體示意圖； 圖9為本發明另一具體實施例之光纖感測裝置安設於待測體上之示意圖； 圖10為本發明另一具體實施例中固接件座跨於蓋板上之另一實施態樣俯視圖；以及 圖11為本發明另一具體實施例之光纖感測裝置用於感應沉陷狀態之示意圖。

Claims (14)

  1. 一種光纖感測方法，包括：提供一光纖量測單元、複數熱收縮套管及至少一固接件，其中該些熱收縮套管係固接於該光纖量測單元之一光纖上，該光纖具有至少一感測區段，且該些熱收縮套管係分別固接於該至少一感測區段之一上端及一下端，而該至少一感測區段之該下端處的該熱收縮套管上則套固該固接件；將至少一浮力件可拆式地連接至該固接件，使該至少一浮力件對該光纖之該至少一感測區段產生一拉力；將該至少一浮力件置於一流體中，使該至少一浮力件受到該流體之浮力作用；以及驅動該光纖量測單元，以提供一輸入信號至該至少一感測區段，且該輸入信號經該至少一感測區段作用後係產生一輸出信號，當該至少一浮力件受該流體之該浮力作用出現異動時，該至少一感測區段所受拉力將隨之產生變化，並引發該輸出信號之變動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光纖感測方法，其中，該固接件具有一第一接合部，而該至少一浮力件具有一第二接合部，該至少一浮力件係藉由該第二接合部而可拆式地連接至該固接件之該第一接合部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光纖感測方法，其中，該至少一浮力件包含有一凸塊及一主體，該凸塊係由該主體之一側面凸出，並與該主體一體成型，且該凸塊係可拆式地連接至該固接件，使該固接件與該主體分別位於該凸塊之相對兩側。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光纖感測方法，其中，該固接件具有一第一接合部，而該至少一浮力件之該凸塊具有一第二接合部，該凸塊係藉由該第二接合部而可拆式地連接至該固接件之該第一接合。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光纖感測方法，其中，該固接件之該第一接合部具有一豎直段及一水平段，該豎直段係可拆式地連接至該凸塊之一側面，而該水平段則由該豎直段側向凸伸並頂撐該凸塊之一底面。
  6. 如申請專利範圍第2項、第4項或第5項所述之光纖感測方法，其中，該第一接合部與該第二接合部間係藉由磁力作用而相互連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光纖感測方法，其中，該至少一浮力件係藉由一間隔件而可拆式地連接至該固接件。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光纖感測方法，其中，該固接件具有一第一接合部，該至少一浮力件具有一第二接合部，且該間隔件之相對兩端分別設有一第三接合部及一第四接合部，該間隔件係藉由該第三接合部而可拆式地連接至該固接件之該第一接合部，而該至少一浮力件則藉由該第二接合部而可拆式地連接至該間隔件之該第四接合部。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光纖感測方法，其中，該第一接合部與該第三接合部間以及該第二接合部與該第四接合部間係藉由磁力作用而相互連接。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光纖感測方法，其中，該流體係容置於一容裝體內，且該容裝體係安設至一待測體，當該待測體出現異動時，該至少一感測區段所受拉力將隨之產生變化，並引發該輸出信號之變動。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光纖感測方法，其中，該至少一感測區段為複數感測區段，且該容裝體具有複數容置部及至少一連接管，該至少一連接管係連通該容裝體之該些容置部，使該些容置部中之該流體可根據連通管原理而保持液面呈同一水平，而每一該些容置部內的該流體則分別作用於其對應的該至少一浮力件及對應的該感測區段。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之光纖感測方法，其中，該輸出信號係於該待測體之表面發生沉陷或傾斜狀況時而出現變動。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光纖感測方法，其中，該至少一感測區段形成有一光柵，且該至少一浮力件作用於該光纖上之拉力變化會引發該光柵產生柵距間隔之變化。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之光纖感測方法，其中，每一該些感測區段之該上端處的該熱收縮套管上係套固另一固接件，且該容裝體更具有複數蓋板，以分別蓋封於每一該些容置部之一頂部開口，且每一該些蓋板設有一限位結構，以對應該另一固接件之四側邊。
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