JPH02201247A - 光ファイバセンサ - 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、浸水や漏油等を検知するマイクロベンディン
グ型の光ファイバセンサに関するものである。

「従来の技術」 第３図は、従来のマイクロベンディング型光ファイバセ
ンサを示すものである。

この光ファイバセンサは、光ファイバｌの径方向の一方
の側に応力付与部材２が当接され、他方の側に受は部材
３が配置されると共に、前記応力付与部材２の光ファイ
バｌの配置された側に対向する側に膨潤部材４が配置さ
れ、これらがケース５内に納められたものである。ケー
ス５には、膨潤部材４が配置された箇所と外部を連通ず
る検知孔ｌＯがか穿設されている。

前記応力付与部材２の光フアイバｌ側には山形に膨出す
る押圧部７が形成されており、その裏側には膨潤部材４
が収容される膨潤材収容部８が形成されている。また応
力付与部材２の外周囲には、応力付与部材２の動作を光
ファイバ１と直交する方向に導くためのガイド部材６が
配置されている。

前記膨潤部材４は、水、油等の流動性を有する被検知物
に接すると膨潤する性質を有する膨潤材によって形成さ
れたものである。そして従来の光ファイバセンサでは、
前記応力付与部材２の膨潤材収容部８に納まる大きさに
膨潤材を一体成形したものが膨潤部材４として用いられ
ていた。

つぎに、この光フアイバセンナの動作原理を説明する。

被検知物がケース５の検知孔ＩＯから侵入すると、被検
知物によって膨潤部材４が膨張する。すると応力付与部
材２が光フアイバｌ側に移動される。その結果、応力付
与部材２に押されて光ファイバｌが曲げられる。光ファ
イバｌが曲げられると伝送損失が増加するので、この伝
送損失を測定することにより被検知物の有無を検知でき
る。

「発明が解決しようとする課題」 前記従来の光ファイバセンサでは、膨潤部材４の膨潤速
度が遅く、検知に時間がかかる問題があった。

本発明者らはこの問題に対処するために、応力付与部材
２の膨潤材収容部８に微粒子状の膨潤材を収容して膨潤
部材４とすることを考えたが、この膨潤部材４を用いた
場合は、膨潤量の一部が粒子間の空間を埋めるのに消費
されてしまい、応力付与部材２を移動させる力、すなわ
ち光ファイバｌを変形させる力への変換効率が悪く、明
瞭な検出信号を得にくい問題があった。

「発明の目的」 本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、応答が速く
、かつ明瞭な検出信号が得られる光ファイバセンサを提
供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 本発明の光ファイバセンサでは、互いに面で密接する形
状に成形された分割片を複数積み重ねて膨潤部材とする
ことによって、前記課題を解決した。

「作用」 このような構成の光ファイバセンサにあっては、膨潤部
材が複数に分割されているので、被検知物は膨潤部材の
分割片間にも侵入する。そして被検知物は広い面積から
膨潤部材に吸収される。

各分割片は、密接するように重ねられているので、分割
片の膨潤は全て膨潤部材全体のｉ！となって表れ応力付
与部材を力強く付勢する。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の光ファイバセンサを詳し
く説明する。なお、前記従来例と同一構成部分には同一
符号を付して説明を簡略化する。

第１図および第２図は本発明の光ファイバセンサの一実
施例を示すもので、図中符号１５は膨潤部材である。

この膨張部材１５は、中空円柱状に形成されている。こ
の膨張部材１５はドーナツ状の分割片１６・・・が３枚
積層されてなるもので、分割片１６・・・は光フアイバ
ｌ側から検知孔１０側に向かって積層されている。各分
割片１６・・・の面１８・・・は、分割片１６が重ねら
れたとき互いに密接するように平らに形成されている。

この膨潤部材１５の中央の孔は検知物通過孔１９とされ
ており、ケース５の検知孔１０と連通ずるように形成さ
れている。またこの検知物通過孔１９の口径は、膨潤部
材１５が膨潤した後でも閉塞しない寸法に設定されてい
る。

この光ファイバセンサでは、被検知物がケース５の検知
孔！０から入ると、膨潤部材１５の検知物通過孔１９を
通って各分割片１６・・・の面１８・・・間に浸透する
。

そして各面１８・・・から浸透した被検知物によって、
各分割片１６・・・はそれぞれ膨張を開始し、膨張部材
１５が急速に膨張する。

このようにこの例の光フアイバセンナは、分割片１６・
・・が３枚積層されてなる膨潤部材１５によって構成さ
れているので、被検知物が浸透する膨潤部材１５の表面
積が広い。従ってこの光ファイバセンサによれば、膨潤
１部材１５の膨潤速度が増し、検知時間が短縮される。

しかもこの光ファイバセンサでは、分割片１６・・・が
互いに面１８・・・で密着しているので、各分割片１６
・・・の膨潤量が無駄に消費されことがなく、分割片１
６・・・の膨潤は全て膨潤部材１５全体の膨張となって
表れ応力付与部材２を力強く付勢する。

従ってこの光ファイバセンサでは、光ファイバ１に強い
荷重が加わり明瞭な検知信号を得ることかできる。

また、この例の光ファイバセンサの膨潤部材１５をなす
ドーナツ板状の分割片１６・・・は薄いので、シート状
の材料を打ち抜き加工して製造できる。

従ってこの光ファイバセンサの膨潤部材１５は生産性が
良く、しかも製造のバラツキの小さいものとなる。

さらにこの例の光ファイバセンサを再利用するために膨
潤部材１５を入れ換える際には、応力付与部材２の膨潤
材収容部８から膨潤した膨潤部材１５を分割片１６・・
・ごとに引き出すことができる。

従って、この光ファイバセンサは膨潤部材１５の交換が
容易で再利用し易いものとなる。

加えてこの例の光ファイバセンサでは、膨潤部材１５に
検知物通過孔１９が設けられているので、ケース５の検
知孔１０から入った被検知物が膨潤部材１５の深部まで
速やかに侵入する。従ってこの光ファイバセンサでは、
検知時間をより一層短縮できる。

なお本発明の光ファイバセンサは前記実施例に限定され
るものではない。たとえば前記実施例では、膨潤部材１
５としてケース５の検知孔ｌＯの中心線と直交する面で
分割されたものを示したが、膨潤部°材１５を検知孔Ｉ
Ｏの中心線と平行な面で分割することもできる。

また前記実施例の光ファイバセンサでは、膨潤部材１５
に検知物通過孔１９を設けたが、ケース５の検知孔ｌＯ
を応力付与部材２の膨潤材収容部８の開口と略同じ大き
さに形成して、目の荒い網で閉じると共に、応力付与部
材２の周壁に溝を設けることによっても、膨潤部材１５
の深部への被検知物の到達を容易にすることができる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の光ファイバセンサは、互
いに面で密接する形状に成形された分割片が複数積み重
ねられた膨潤部材を用いたものなので、被検知物が浸透
できる膨潤部材の表面積が広く、膨潤部材の膨潤速度が
速い。従って本発明の光ファイバセンサは、応答速度が
速いものとなる。

しかも本発明の光ファイバセンサでは、分割片が互いに
面で密着しているので、分割片の膨潤は全て膨潤部材全
体の膨張となって表れて応力付与部材を力強く付勢する
。従って本発明の光ファイバセンサでは、検知時に光フ
ァイバに強い荷重が加わることとなり、明瞭な検知信号
が得られるものとなる。

さらに本発明の光フアイバセンナでは、膨潤部材を入れ
換えて再利用する際に、応力付与部材の膨潤材収容部か
ら膨潤した膨潤部材を分割片ごとに引き出すことができ
る。従って、本発明の光ファイバセンサは膨潤部材の交
換が容易で再利用し易いものとなる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の光ファイバセンサの一実施例を示す断
面図、第２図は同実施例の要部を示す斜視図、第３図は
従来の光ファイバセンサを示す断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ファイバに応力付与部材が当接され、該応力付与部材
   の光ファイバの配置された側と対向する側に、被検知物
   によって膨潤する膨潤部材が配置されてなる光ファイバ
   センサにおいて、 前記膨潤部材が、互いに面で密接する形状に成形された
   分割片が複数積み重ねられたものであることを特徴とす
   る光ファイバセンサ。