JPH01189529A - 形状記憶合金光ファイバ温度検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は変圧器内、制御盤内、各種設備の底部といっ・
た人目にふれないか或はふれにくい場所の異常温度を検
知するのに使用される形状記憶合金光ファイバ温度検知
器に関するものである。

（従来技術） 従来使用されている形状記憶合金光ファイバ温度検知器
は第５図のように、発光素子（ＬＥＤ）からの光を伝送
する光ファイバＡの被測定点に、形状記憶合金を用いた
温度センサＢ、Ｃを設置してなる。この温度センサＢ、
Ｃは第３図のように光ファイバＡの上方にそれと直交状
に形状記憶合金棒Ｅを配置し、その形状記憶合金棒Ｅは
低温時は第３図の実線のように一端側が上方に曲げられ
ており、周囲温度が上昇して臨界温度を越えると第３図
の鎖線で示すように下方に形状変化して直線状になり、
光ファイバＡを同図の鎖線の位置に押し曲げるようにし
である。この押し曲げにより光ファイバＡの光伝送ロス
が増加しく例えば第４図のように１５ｃｍの範囲で７ｃ
ｍ曲げると３ｄＢ伝送ロスが増加する）、その増加を受
光素子（フォトダイオード：ＰＤ）により電圧変換し、
その電圧が予め設定されている基準値を越えると温度上
昇したものとして感知されるようにしである、なおその
感知に基づいて警報を発生させたり、リレーを作動させ
たりするようにしである。

（従来技術の問題点） 従来技術では受発光素子としてＬＥＤやＦＤなどを使用
しているため、それらの寿命や外気温の変動などにより
発光量が変動したり、受光感度が変動したりすることが
ある。このため予めその変動分を見込んで基準値を設定
したり、季節によって基準値を変えたりする必要があり
、取扱いが面倒であった。

（発明の目的） 本発明の目的は外気温の変動による影響が少ない形状記
憶合金光ファイバ温度検知器と、外気温の変動による発
光素子の発光量の変動を自動的に補償できる形状記憶合
金光ファイバ温酸検知塁とを実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 本件発明のうち第１の形状記憶合金光ファイバ温度検知
器は、１箇所乃至２箇所以上の測定点に形状記憶合金を
用いた温度センサ２を設け、予め設定された所定温度以
上になったときに同センサ２の形状記憶合金の形状変化
により測定用光ファイバ１を屈曲して同光ファイバ１の
光伝送ロスを増加させて温度検知するようにした光ファ
イバ温度検知器において、測定用光ファイバ１に光エネ
ルギーを投射する発光素子３の近くにモニタ用光ファイ
バ４を配置し、同光ファイバ４により伝送される発光素
子３の光量を測定用光ファイバ１の光を受ける測定用受
光素子５と同じ温度感度特性を有するモニタ用受光素子
６で測定し、モニタ用受光素子６の出力と測定用受光素
子５の出力とを比較して温度を検知するようにしたこと
を特徴とするものである。

本件発明のうち第２の形状記憶合金光ファイバ温度検知
器は、上記した第１の形状記憶合金光ファイバ温度検知
器において、モニタ用受光素子６の出力電圧と基準電圧
との差の出力により、モニタ用受光素子６の出力が一定
となるように発光素子３の電流を増減するようにしたこ
とを特徴とするものである。

（発明の作用） 第１図は第１の発明の形状記憶合金光ファイバ温度検知
器である。

これは発光素子３からの光が測定用光ファイバ１、モニ
タ用光ファイバ４により、夫々測定用受光素子５、モニ
タ用受光素子６に導かれ、夫々の光量が受光素子５．６
により電流に変換される。

この変換された青電流の差が可変抵抗ＶＲ２、抵抗Ｒ３
により電圧に変換され、差動アンプＡｍｐ３により増幅
されて検出される。

この状態で周囲温度が上昇して臨界温度を越えると温度
センサ２が作動する。即ち、温度センサ２の記憶合金棒
Ｅ（第３図）が第３図の鎖線で示すように直線状に形状
変化し、測定用光ファイバ１が同図の鎖線の位置に押し
曲げられ七光伝送ロスが増加し、モニタ用受光素子６と
測定用受光素子５との電圧差が大きくなるので、温度セ
ンサ２の動作を差動アンプＡｍｐ３の出力電圧により検
知することができ、異常温度を検知できる。

第２図は第２の形状記憶合金光ファイバ温度検知器であ
る。これは第１の形状記憶合金光ファイバ温度検知器と
同様にして異常温度が検知され、更にトランジスタＴＲ
Ｉのベース電圧を僅か変化させるだけ発光素子３に流れ
る電流を増減させて発光素子３の発光量を変えるように
したものである。即ち、トランジスタＴＲＩのベース電
圧をモニタ用受光素子６の出力電圧と可変抵抗ＶＲ４、
抵抗Ｒ５の比率により決定される一定電圧との差によっ
て増減させることで発光素子３の発光量が自動的に補償
され、発光量の変動が小さくなる。

変動の比率は増幅器Ａｍｐｌ、Ａｍｐ２の利得とバイア
スにより調整できる。

（発明の実施例） 第１図は第１の発明の実施例、第２図は第２の発明の実
施例である。

これらの図においてＶｆは発光ダイオードＬＥＤの電源
、ＲＬは電流制限用の抵抗である。

３は発光素子であり、図では発光ダイオードＬＥＤが使
用されている。

１は測定用光ファイバ、４はモニタ用光ファイバであり
、これらには例えばプラスチック光ファイバ等が使用さ
れる。

２は温度センサーであり、これは第３図のものと同じく
形状記憶合金を用いたものである。

５は・測定用受光素子、６はモニタ用受光素子であり、
図ではこれらとしてフォトダイオードＰＤが使用されて
いるが、これは特にＬＥＤの発光波長に対して有効な感
度があればフォトトランジスタでも、光電管でもよい。

第２図のＴＲＩはトランジスタであり、これは発光素子
３の電流制御用であり、トランジスタＴＲ１を直利に接
続されている。

ＶＲＩ〜ＶＲ５は可変抵抗器、Ｒ３、Ｒ５は抵抗、Ａｍ
ｐｌ、Ａ　ｍ　ｐ　３は差動増幅器、Ａｍｐ２は増幅器
である。

（発明の効果） 本件出願のうち第１の発明はモニタ用受光素子６の出力
と測定用受光素子５の出力とを比較して異常温度を検知
するものであるため、発光素子の発光量が変動しても、
受光素子の感度が変動しても、モニタ側もセンサー側も
同じ比率で電圧が変動するので誤動作が生じない。

本件出願のうち第２の発明ｔ±第１の発明と同じ効果が
あり、更にモニタ用受光素子６の出力と基準電圧との差
の出力によりモニタ用受光素子６の光出力が一定となる
ように発光素子３の電流が増減するので、発光素子の温
度変化による発光量の変動が自動的に補償され、その変
動が少なく、精度の高い温度検知が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の形状記憶合金光ファイバ温度検知器の
一例を示す説明図、第２図は光量補償回路を備えた形状
記憶合金光ファイバ温度検知器の一例を示す説明図、第
３図は形状記憶合金を用いた温度センサの一例を示す側
面図、第４図は同センサの光伝送ロスの説明図、第５図
は従来の形状記憶合金光ファイバ温度検知器の一例を示
す説明図である。 １は測定用光ファイバ ２は温度センサ ３は発光素子 ４はモニタ用光ファイバ ５は測定用受光素子 ６はモニタ用受光素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一箇所乃至二箇所以上の測定点に形状記憶合金を
   用いた温度センサ２を設け、予め設定された所定温度以
   上になると同センサ２の形状記憶合金の形状変化により
   測定用光ファイバ１を屈曲させて同光ファイバ１の光伝
   送ロスを増加せ、その光伝送ロスの変化から温度変化を
   検知するようにした形状記憶合金光ファイバ温度検知器
   において、測定用光ファイバ１に光を投射する発光素子
   ３の近くにモニタ用光ファイバ４を配置し、同光ファイ
   バ４により伝送される発光素子３からの光量を、測定用
   光ファイバ１から光を受ける測定用受光素子５と同じ温
   度感度特性を有するモニタ用受光素子６で測定し、モニ
   タ用受光素子６の出力と測定用受光素子５の出力とを比
   較して異常温度を検知するようにしたことを特徴とする
   形状記憶合金光ファイバ温度検知器。
2. （２）一箇所乃至二箇所以上の測定点に形状記憶合金を
   用いた温度センサ２を設け、予め設定された所定温度以
   上になると同センサ２の形状記憶合金の形状変化により
   測定用光ファイバ１を屈曲させて同光ファイバ１の光伝
   送ロスを増加せ、その光伝送ロスの変化から温度変化を
   検知するようにした形状記憶合金光ファイバ温度検知器
   において、測定用光ファイバ１に光を投射する発光素子
   ３の近くにモニタ用光ファイバ４を配置し、同光ファイ
   バ４により伝送される発光素子３の光量を、測定用光フ
   ァイバ１からの光を受ける測定用受光素子５と同じ温度
   感度特性を有するモニタ用受光素子６で測定し、モニタ
   用受光素子６の出力と測定用受光素子５の出力とを比較
   して異常温度を検知すると共に、モニタ用受光素子６の
   出力と基準電圧との差の出力によりモニタ用受光素子６
   の光出力が一定となるように発光素子３の電流を増減す
   るようにしたことを特徴とする形状記憶合金光ファイバ
   温度検知器。