JPH0129547Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0129547Y2 JPH0129547Y2 JP1983126253U JP12625383U JPH0129547Y2 JP H0129547 Y2 JPH0129547 Y2 JP H0129547Y2 JP 1983126253 U JP1983126253 U JP 1983126253U JP 12625383 U JP12625383 U JP 12625383U JP H0129547 Y2 JPH0129547 Y2 JP H0129547Y2
- Authority
- JP
- Japan
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- temperature
- low
- optical fiber
- core
- silicone resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（技術分野）
本考案は、低温検知光ケーブルの構造の改良に
関するものである。
関するものである。
（従来技術とその問題点）
低温検知光ケーブルは燃料貯蔵施設などの燃料
への防爆性を有し、長手方向に低温媒体の流出に
伴う低温検知を行うことができ、迅速かつ正確に
低温検知ができ、安全性に優れた光ケーブルとし
て注目されている。
への防爆性を有し、長手方向に低温媒体の流出に
伴う低温検知を行うことができ、迅速かつ正確に
低温検知ができ、安全性に優れた光ケーブルとし
て注目されている。
光フアイバによる低温検知の方法としては、光
フアイバの温度変化による伝送損失変化をBS（バ
ツクスキヤツクリング）法といわれる光フアイバ
伝搬光の後方散乱を測定する方法が考えられてい
た。この方法で伝送損失が温度変化に応じて変化
する光フアイバの一般的なものとしては、プラス
チツククラツド光フアイバ（以下PCFと略記）
が知られている。PCFはガラスをコアとし、シ
リコン樹脂をクラツドとした構造である。この原
理は、第１図の屈折率温度特性に示すように、石
英ガラスは曲線Ａのように屈折率が温度に対して
安定しており、シリコン樹脂は曲線Ｂのように屈
折率が変化し、このことによりPCFは低温にな
るほどコアとクラツドの屈折率差が減少する、あ
るいはマイナスとなる現象を示すことにあり、従
つて光の伝搬量は、温度の低下による屈折率差の
減少により、減少することになる。
フアイバの温度変化による伝送損失変化をBS（バ
ツクスキヤツクリング）法といわれる光フアイバ
伝搬光の後方散乱を測定する方法が考えられてい
た。この方法で伝送損失が温度変化に応じて変化
する光フアイバの一般的なものとしては、プラス
チツククラツド光フアイバ（以下PCFと略記）
が知られている。PCFはガラスをコアとし、シ
リコン樹脂をクラツドとした構造である。この原
理は、第１図の屈折率温度特性に示すように、石
英ガラスは曲線Ａのように屈折率が温度に対して
安定しており、シリコン樹脂は曲線Ｂのように屈
折率が変化し、このことによりPCFは低温にな
るほどコアとクラツドの屈折率差が減少する、あ
るいはマイナスとなる現象を示すことにあり、従
つて光の伝搬量は、温度の低下による屈折率差の
減少により、減少することになる。
しかし、PCFは伝送不能温度つまりコアとク
ラツドの屈折率差が逆転し、光が伝搬しなくなる
温度が存在し、この温度を低温にするには室温で
の屈折率が低いシリコン樹脂を用いねばならず、
必然的に屈折率差の大きなフアイバとなる。この
ような光フアイバはレイリー散乱が増加し伝送損
失が大きくなる。
ラツドの屈折率差が逆転し、光が伝搬しなくなる
温度が存在し、この温度を低温にするには室温で
の屈折率が低いシリコン樹脂を用いねばならず、
必然的に屈折率差の大きなフアイバとなる。この
ような光フアイバはレイリー散乱が増加し伝送損
失が大きくなる。
（考案の構成と実施例）
本考案は、上記の欠点を解消する低温検知用光
フアイバケーブルで、その特徴は、−100℃近くま
で検知できるようにしたことである。
フアイバケーブルで、その特徴は、−100℃近くま
で検知できるようにしたことである。
本考案の一実施例を第２図に示して説明する。
コアとクラツドがガラスよりなる光フアイバ１は
外周に数本の螺旋状の溝２を有するアルミニウム
スペーサ（以下Alスペーサと略記する）３の溝
２内に収納され、同時にシリコン樹脂４が充填さ
れ、アルミニウムパイプ５で覆われている。シリ
コン樹脂は常温ではヤング率が小さく、クツシヨ
ン効果があるが、シリコン樹脂のヤング率の温度
特性を示す第３図のようにシリコン樹脂は低温で
ガラス転移しヤング率が高くなり、光フアイバに
マイクロベンドを与える。このため、光フアイバ
は低温になると伝送損失が増加し、これを利用し
て低温検知が可能となる。このように低温検知の
光フアイバはシリコン樹脂のような低温でガラス
転移する樹脂を被着することで可能となる。
コアとクラツドがガラスよりなる光フアイバ１は
外周に数本の螺旋状の溝２を有するアルミニウム
スペーサ（以下Alスペーサと略記する）３の溝
２内に収納され、同時にシリコン樹脂４が充填さ
れ、アルミニウムパイプ５で覆われている。シリ
コン樹脂は常温ではヤング率が小さく、クツシヨ
ン効果があるが、シリコン樹脂のヤング率の温度
特性を示す第３図のようにシリコン樹脂は低温で
ガラス転移しヤング率が高くなり、光フアイバに
マイクロベンドを与える。このため、光フアイバ
は低温になると伝送損失が増加し、これを利用し
て低温検知が可能となる。このように低温検知の
光フアイバはシリコン樹脂のような低温でガラス
転移する樹脂を被着することで可能となる。
マイクロベンドを生じる光フアイバとしては、
コアとクラツドがガラスよりなる光フアイバ（ガ
ラス光フアイバ）のまわりにシリコン樹脂を被覆
し、更にナイロンを被覆した構造が一般的であ
り、第４図の光フアイバの伝送損失の温度特性に
示すように、該光フアイバは曲線Ｃのようにセン
サとしての使用可能領域下限が−60℃までゞあ
る。一方、ガラスフアイバにシリコン樹脂を被覆
したものは、曲線Ｄのように−100℃でも10dB／
Kmの伝送損失増加であり、通常のセンサの所要性
能△α（伝送損失変化）＝１〜20dB／Kmを満足し
ていて本考案はこのように−100℃でもセンサと
して使用できるようにするために、シリコン樹脂
の低温特性を利用して、光フアイバにマイクロベ
ンドを生じさせるという方法で低温検知を可能に
している。
コアとクラツドがガラスよりなる光フアイバ（ガ
ラス光フアイバ）のまわりにシリコン樹脂を被覆
し、更にナイロンを被覆した構造が一般的であ
り、第４図の光フアイバの伝送損失の温度特性に
示すように、該光フアイバは曲線Ｃのようにセン
サとしての使用可能領域下限が−60℃までゞあ
る。一方、ガラスフアイバにシリコン樹脂を被覆
したものは、曲線Ｄのように−100℃でも10dB／
Kmの伝送損失増加であり、通常のセンサの所要性
能△α（伝送損失変化）＝１〜20dB／Kmを満足し
ていて本考案はこのように−100℃でもセンサと
して使用できるようにするために、シリコン樹脂
の低温特性を利用して、光フアイバにマイクロベ
ンドを生じさせるという方法で低温検知を可能に
している。
第５図に本考案実施例ケーブルの中間部を20ｍ
ほど冷却した時の低温位置検出の温度特性を示
す。＋20℃〜−60℃の温度範囲では、伝送損失変
化は認められなかつたが、−100℃では0.3dB程度
の伝送損失変化が検出でき、−100℃という低温の
検出にも有効であることがわかつた。また、光フ
アイバはPCFと異なり、低温検知範囲をより低
温にするのにコアとクラツドの屈折率差を大きく
する必要がなく、標準的な構造のガラス光フアイ
バが使用可能である。
ほど冷却した時の低温位置検出の温度特性を示
す。＋20℃〜−60℃の温度範囲では、伝送損失変
化は認められなかつたが、−100℃では0.3dB程度
の伝送損失変化が検出でき、−100℃という低温の
検出にも有効であることがわかつた。また、光フ
アイバはPCFと異なり、低温検知範囲をより低
温にするのにコアとクラツドの屈折率差を大きく
する必要がなく、標準的な構造のガラス光フアイ
バが使用可能である。
（考案の効果）
シリコン樹脂被覆フアイバは側圧に弱く保護す
る必要があるが、本考案のように、外周に複数本
の溝を有する芯体の溝に光フアイバを収納するこ
とで解決される。また、該芯体の低温下での収縮
による光フアイバの低温検知能力の低下は該芯体
をシリコン樹脂より線膨張率の小さなアルミまた
は銅などの金属を使用することで解決されてい
る。さらに、該芯体を金属とすることで、芯体の
熱伝導性が優れ、低温検知の感度が向上される。
る必要があるが、本考案のように、外周に複数本
の溝を有する芯体の溝に光フアイバを収納するこ
とで解決される。また、該芯体の低温下での収縮
による光フアイバの低温検知能力の低下は該芯体
をシリコン樹脂より線膨張率の小さなアルミまた
は銅などの金属を使用することで解決されてい
る。さらに、該芯体を金属とすることで、芯体の
熱伝導性が優れ、低温検知の感度が向上される。
上述のことは本考案の効果である。
第１図はシリコン樹脂の屈折率の温度特性図、
第２図は本考案の低温検知光ケーブルの実施例断
面図、第３図はシリコン樹脂のヤング率の温度特
性図、第４図は各種光フアイバの温度検知特性
図、第５図は本考案の光ケーブルの位置検知特性
図である。 １……光フアイバ、２……螺旋溝、３……スペ
ーサ、４……シリコン樹脂、５……アルミニウ
ム。
第２図は本考案の低温検知光ケーブルの実施例断
面図、第３図はシリコン樹脂のヤング率の温度特
性図、第４図は各種光フアイバの温度検知特性
図、第５図は本考案の光ケーブルの位置検知特性
図である。 １……光フアイバ、２……螺旋溝、３……スペ
ーサ、４……シリコン樹脂、５……アルミニウ
ム。
Claims (1)
- 外周に複数本の螺旋状の溝を有する芯体の前記
溝に光フアイバを収納した光ケーブルコアにおい
て、該光フアイバはコアとクラツドともにガラス
よりなり、該芯体が低線膨張率かつ熱伝導性に優
れたアルミニウム、銅などの金属からなり、該溝
内にシリコン樹脂のような低温でガラス転移する
樹脂を充填してなることを特徴とする低温検知光
ケーブル。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983126253U JPS6033636U (ja) | 1983-08-15 | 1983-08-15 | 低温検知光ケ−ブル |
| KR2019840004587U KR900000624Y1 (ko) | 1983-08-15 | 1984-05-18 | 저온 검지 광케이블 |
| US06/640,093 US4729627A (en) | 1983-08-15 | 1984-08-13 | Optical fiber cable for detecting low temperature |
| EP84109670A EP0137222B1 (en) | 1983-08-15 | 1984-08-14 | Optical fiber cable for detecting low temperature |
| DE8484109670T DE3481443D1 (de) | 1983-08-15 | 1984-08-14 | Kabel mit optischen fasern fuer die detektion von tiefen temperaturen. |
| AU31877/84A AU571885B2 (en) | 1983-08-15 | 1984-08-14 | Optical fibre cable for detecting low temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983126253U JPS6033636U (ja) | 1983-08-15 | 1983-08-15 | 低温検知光ケ−ブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033636U JPS6033636U (ja) | 1985-03-07 |
| JPH0129547Y2 true JPH0129547Y2 (ja) | 1989-09-08 |
Family
ID=30287150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983126253U Granted JPS6033636U (ja) | 1983-08-15 | 1983-08-15 | 低温検知光ケ−ブル |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033636U (ja) |
| KR (1) | KR900000624Y1 (ja) |
-
1983
- 1983-08-15 JP JP1983126253U patent/JPS6033636U/ja active Granted
-
1984
- 1984-05-18 KR KR2019840004587U patent/KR900000624Y1/ko not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033636U (ja) | 1985-03-07 |
| KR900000624Y1 (ko) | 1990-01-30 |
| KR850002029U (ko) | 1985-04-22 |
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