JPH0257909A - 変位測定装置及び圧力測定装置 - Google Patents
変位測定装置及び圧力測定装置Info
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- JPH0257909A JPH0257909A JP63207423A JP20742388A JPH0257909A JP H0257909 A JPH0257909 A JP H0257909A JP 63207423 A JP63207423 A JP 63207423A JP 20742388 A JP20742388 A JP 20742388A JP H0257909 A JPH0257909 A JP H0257909A
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- optical fiber
- pressure
- light source
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、大電流、高電圧に伴う電磁誘導雑音に強い
圧力測定装置及び液面のレベル等を計測するための変位
測定装置に関する。
圧力測定装置及び液面のレベル等を計測するための変位
測定装置に関する。
（従来の技術）
従来のひずみゲージ式圧力計においては、信号を伝達す
るために電気的に接続綿が必要となり、工業プラント内
の電力機器、動力機械の大電力、高電圧化に伴う電磁誘
導雑音等による影響を受は易く、出力に誤差が起き易い
。
るために電気的に接続綿が必要となり、工業プラント内
の電力機器、動力機械の大電力、高電圧化に伴う電磁誘
導雑音等による影響を受は易く、出力に誤差が起き易い
。
この電磁誘導雑音に強いものとして１例えば特開昭６１
−２７５６３２号公報に記載されたような光フアイバ応
用の圧力測定装置がある。この圧力測定装置は、第３図
に示すように、圧力Ｐを受ける受圧ダイアフラム３１に
光源３３の光線を光源用光ファイバ３５で投光し、その
反射光を再び受光用光ファイバ３７で第１感光素子３９
ａに投光して電気信号に変換する。受圧ダイアフラム３
１のたわみによる反射光の変化から圧力を測定するもの
である。光源３３の光線の一部を参照用光ファイバ３６
によりセンサーヘッド４１まで往復させ、第２感光素子
３９ｂに投光して電気信号に変換する。第１感光素子３
９ａから出力される反射信号出力を第２感光素子３９ｂ
から出力される参照信号出力で除算等の演算をする演算
手段４５よりの出力信号と受圧力の対応関係（例えば直
線関係）を作る出力調整手段４７により外乱による光量
変動等を除き、正確な圧力測定をするものである。
−２７５６３２号公報に記載されたような光フアイバ応
用の圧力測定装置がある。この圧力測定装置は、第３図
に示すように、圧力Ｐを受ける受圧ダイアフラム３１に
光源３３の光線を光源用光ファイバ３５で投光し、その
反射光を再び受光用光ファイバ３７で第１感光素子３９
ａに投光して電気信号に変換する。受圧ダイアフラム３
１のたわみによる反射光の変化から圧力を測定するもの
である。光源３３の光線の一部を参照用光ファイバ３６
によりセンサーヘッド４１まで往復させ、第２感光素子
３９ｂに投光して電気信号に変換する。第１感光素子３
９ａから出力される反射信号出力を第２感光素子３９ｂ
から出力される参照信号出力で除算等の演算をする演算
手段４５よりの出力信号と受圧力の対応関係（例えば直
線関係）を作る出力調整手段４７により外乱による光量
変動等を除き、正確な圧力測定をするものである。
しかしながら、このような従来の装置では、実用性を考
慮して光ファイバとセンサーヘッド４１との間あるいは
光ファイバの中間に光フアイバマルチコネクタを用い分
割可能としている。このような構成では、光量の再現性
を保証するためには、１μｓ以下の位置合せなどの高精
度のコネクタが必要となり、コスト面での採算が取れな
い。同様なことは、例えば特願昭６２−５０１号にすで
に示したような光ファイバを利用して液面のレベルを測
定する変位計にもあてはまる。すなわち、光ファイバと
ヘッド部あるいは受光部は光フアイバコネクタを介して
分割できる構成になっているのが通常であり、このコネ
クタの位置合せ精度が非常に問題となっている。
慮して光ファイバとセンサーヘッド４１との間あるいは
光ファイバの中間に光フアイバマルチコネクタを用い分
割可能としている。このような構成では、光量の再現性
を保証するためには、１μｓ以下の位置合せなどの高精
度のコネクタが必要となり、コスト面での採算が取れな
い。同様なことは、例えば特願昭６２−５０１号にすで
に示したような光ファイバを利用して液面のレベルを測
定する変位計にもあてはまる。すなわち、光ファイバと
ヘッド部あるいは受光部は光フアイバコネクタを介して
分割できる構成になっているのが通常であり、このコネ
クタの位置合せ精度が非常に問題となっている。
さらには、光源３３からの光を光源用光ファイバ３５と
参照用光ファイバ３６に分けて運び、また反射光を受光
用光ファイバ３７にて運ぶため、外乱の影響を受けやす
いという欠点もあった。
参照用光ファイバ３６に分けて運び、また反射光を受光
用光ファイバ３７にて運ぶため、外乱の影響を受けやす
いという欠点もあった。
（発明が解決しようとする課題）
以上のように光ファイバを応用した従来の圧力測定装置
あるいは変位計では、光伝送の中間に光フアイバコネク
タを使用すると光量の再現性に問題があった。したがっ
て測定精度の悪化及び信頼性に欠けていた。また複数の
光ファイバを用いるため外乱の影響を受けやすいといっ
た問題点もあった・ そこで、この発明は外乱の影響を受けにくく中間に光フ
アイバコネクタを挿入しても、正確な圧力測定及び液面
レベル測定を可能にした圧力測定装置及び変位計の提供
を目的としている。
あるいは変位計では、光伝送の中間に光フアイバコネク
タを使用すると光量の再現性に問題があった。したがっ
て測定精度の悪化及び信頼性に欠けていた。また複数の
光ファイバを用いるため外乱の影響を受けやすいといっ
た問題点もあった・ そこで、この発明は外乱の影響を受けにくく中間に光フ
アイバコネクタを挿入しても、正確な圧力測定及び液面
レベル測定を可能にした圧力測定装置及び変位計の提供
を目的としている。
（課題を解決するための手段）
本発明の変位測定装置は。
波長の異なる光を送出する光源と、
この光源からの光を集光して運ぶ光源用光ファまで到達
して反射される第１の光と、この第１の光と波長の異な
る第２の光とに分ける第１の選択手段と、 前記被測定面まで到達して反射された後の第１の光及び
前記第２の光を集光して運ぶ受光用光ファイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と、 前記第２の光を受光して電気信号に変換する第２の感光
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記被測定面までの距離との
対応関係を作る出力調整手段とから成ることを特徴とし
ている。
して反射される第１の光と、この第１の光と波長の異な
る第２の光とに分ける第１の選択手段と、 前記被測定面まで到達して反射された後の第１の光及び
前記第２の光を集光して運ぶ受光用光ファイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と、 前記第２の光を受光して電気信号に変換する第２の感光
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記被測定面までの距離との
対応関係を作る出力調整手段とから成ることを特徴とし
ている。
また、本発明の圧力測定装置は。
測定すべき圧力に応じてたねむ受圧ダイアフラムと、
波長の異なる光を送出する光源と、
この光源からの光を集光して運ぶ光源用光ファイバと、
この光源用光ファイバで運ばれた光を、前記受圧ダイア
フラムの反射面に到達して反射される第１の光と、この
第１の光と波長の異なる第２の光とに分ける第１の選択
手段と、 前記受圧ダイアフラムの反射面に到達して反射された後
の第１の光及び前記第２の光を集光して運ぶ受光用光フ
ァイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と。
フラムの反射面に到達して反射される第１の光と、この
第１の光と波長の異なる第２の光とに分ける第１の選択
手段と、 前記受圧ダイアフラムの反射面に到達して反射された後
の第１の光及び前記第２の光を集光して運ぶ受光用光フ
ァイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と。
前記第２の光を受光して電気信号に変換する第２の感光
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記受圧ダイアフラムの受圧
力との対応関係を作る出力調整手段とから成ることを特
徴としている。
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記受圧ダイアフラムの受圧
力との対応関係を作る出力調整手段とから成ることを特
徴としている。
（作用）
圧力に応じて受圧ダイアフラムがたわむとあるいは被測
定面までの距離に応じて反射光量が変化（距離が小さく
なると光量増加）すると、第１感光素子での光量が増加
し、反射信号電圧が上昇する。参照光量は一定のままで
あり、第２感光素子で電気信号に変えられた参照電圧も
一定であるので１反射信号と参照信号による演算処理と
出力調整処理により圧力あるいは距離に対応した出力を
出すことができる。外乱により光ファイバが曲げを受け
た場合は、１本の光ファイバに信号光、参照光を入れて
いるので、反射信号電圧、参照信号電圧とも同様に変化
し、演算処理することにより外乱による変動を除ける。
定面までの距離に応じて反射光量が変化（距離が小さく
なると光量増加）すると、第１感光素子での光量が増加
し、反射信号電圧が上昇する。参照光量は一定のままで
あり、第２感光素子で電気信号に変えられた参照電圧も
一定であるので１反射信号と参照信号による演算処理と
出力調整処理により圧力あるいは距離に対応した出力を
出すことができる。外乱により光ファイバが曲げを受け
た場合は、１本の光ファイバに信号光、参照光を入れて
いるので、反射信号電圧、参照信号電圧とも同様に変化
し、演算処理することにより外乱による変動を除ける。
また途中に光フアイバコネクタを挿入しても１本の光フ
ァイバであるため位置合せの影響を受けにくい。
ァイバであるため位置合せの影響を受けにくい。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を説明する。第１図は実施例
に係る圧力測定装置の概略構成図を示し、圧力Ｐを受け
る受圧ダイアフラム１と、信号用光源としての第１ＬＥ
Ｄ２と、波長の異なる参照用光源としての第２ＬＥＤ３
と、両ＬＥＤ２．３よりの光を１本の光ファイバに入れ
る第１カプラ４と、両ＬＥＤ２．３よりの光線を運ぶ光
源用光ファイバ５と、センサーヘッド６内で１本の光フ
ァイバを２本の光ファイバに分岐する第２カプラ７と、
第１ＬＥＤ２の波長のみを通過させる信号用第１干渉フ
イルタ８と、第２ＬＥＤ３の波長のみを通過させる参照
用第２干渉フイルタ９と、２本の光ファイバを１本の光
ファイバに集合させる第３カプラ１０と、受圧ダイアフ
ラム１よりの反射光を運ぶ受光用光ファイバ１１と、光
を電気信号に変換する前に１本の受光用光ファイバ１１
を２本の光ファイバｌｌａ及びｌｌｂに分岐する第４カ
プラ１２と、第１フオトダイオード（以下ＰＤと略称す
る）１５の前面にあり第１ＬＥＤ２の波長のみを通過さ
せる第３干渉フイルタ１３と、受圧ダイアフラム１より
の反射信号を電気信号に変換する第１ＰＤ１５と、第２
ＰＤ１６の前面にあり第２ＬＥＤ３の波長のみを通過さ
せる第４干渉フイルタ１４と、参照光を電気信号に変換
する第２ＰＤ１６と、第１ＰＤ１５と第２ＰＤ１６との
出力から外乱による光量変化を除く演算手段１７と、こ
の演算手段１７の出力信号と受圧力との対応関係（例え
ば直線関係）を作る出力調整手段１８とを備えている。
に係る圧力測定装置の概略構成図を示し、圧力Ｐを受け
る受圧ダイアフラム１と、信号用光源としての第１ＬＥ
Ｄ２と、波長の異なる参照用光源としての第２ＬＥＤ３
と、両ＬＥＤ２．３よりの光を１本の光ファイバに入れ
る第１カプラ４と、両ＬＥＤ２．３よりの光線を運ぶ光
源用光ファイバ５と、センサーヘッド６内で１本の光フ
ァイバを２本の光ファイバに分岐する第２カプラ７と、
第１ＬＥＤ２の波長のみを通過させる信号用第１干渉フ
イルタ８と、第２ＬＥＤ３の波長のみを通過させる参照
用第２干渉フイルタ９と、２本の光ファイバを１本の光
ファイバに集合させる第３カプラ１０と、受圧ダイアフ
ラム１よりの反射光を運ぶ受光用光ファイバ１１と、光
を電気信号に変換する前に１本の受光用光ファイバ１１
を２本の光ファイバｌｌａ及びｌｌｂに分岐する第４カ
プラ１２と、第１フオトダイオード（以下ＰＤと略称す
る）１５の前面にあり第１ＬＥＤ２の波長のみを通過さ
せる第３干渉フイルタ１３と、受圧ダイアフラム１より
の反射信号を電気信号に変換する第１ＰＤ１５と、第２
ＰＤ１６の前面にあり第２ＬＥＤ３の波長のみを通過さ
せる第４干渉フイルタ１４と、参照光を電気信号に変換
する第２ＰＤ１６と、第１ＰＤ１５と第２ＰＤ１６との
出力から外乱による光量変化を除く演算手段１７と、こ
の演算手段１７の出力信号と受圧力との対応関係（例え
ば直線関係）を作る出力調整手段１８とを備えている。
受圧ダイアフラム１は取付部材１９にＥＢ溶接（エレク
トロンビーム溶接）される。又、受圧ダイアフラム１の
取付部材１９とセンサーヘッド６とはＥＢ溶接によるシ
ール部２０を介して連結され受圧ダイアフラム１とセン
サーヘッド６との間に形成された空間部２１を密閉して
いる。空間部２１はＥＢ溶接の際に真空に引かれた後密
閉されるので、絶対圧型の圧力測定装置を構成する。
トロンビーム溶接）される。又、受圧ダイアフラム１の
取付部材１９とセンサーヘッド６とはＥＢ溶接によるシ
ール部２０を介して連結され受圧ダイアフラム１とセン
サーヘッド６との間に形成された空間部２１を密閉して
いる。空間部２１はＥＢ溶接の際に真空に引かれた後密
閉されるので、絶対圧型の圧力測定装置を構成する。
第１ＬＥＤ２と波長の異なる第２ＬＥＤ３の光線は、第
１カプラ４により光源用光ファイバ５に導かれ、センサ
ーヘッド６に伝送される。センサーヘッド６内で第２カ
プラ７により２光線に分岐され、一方は第１ＬＥＤ２の
波長のみ選択的に通過させる第１干渉フイルタ８を通過
することで信号用光線となり、他方は第２ＬＥＤ３の波
長のみ選択的に通過させる第２干渉フイルタ９を通過す
ることで参照用光線となる。信号用光線は受圧ダイアフ
ラム１の内面１ａで反射し、受光用光ファイバ１１に入
射する。第３カプラ１０により反射信号光線と参照用光
線は受光用光ファイバ１１に入れられ、信号処理部へ伝
送される。第４カプラ１２により２光線に分岐され、一
方は第１ＬＥＤ２の波長のみ選択的に通過させる第３干
渉フイルタ１３を通過することで信号用光線となり、他
方は第２ＬＥＤの波長のみ選択的に通過させる第４干渉
フイルタ１４を通過することで参照用光線となる。それ
ぞれ第１ＰＤ１５、第２ＰＤ１６で電気信号に変換され
、反射信号を参照信号で例えば割算することにより外乱
による光量変化等の影響を受けることなしに圧力測定が
行なえる。
１カプラ４により光源用光ファイバ５に導かれ、センサ
ーヘッド６に伝送される。センサーヘッド６内で第２カ
プラ７により２光線に分岐され、一方は第１ＬＥＤ２の
波長のみ選択的に通過させる第１干渉フイルタ８を通過
することで信号用光線となり、他方は第２ＬＥＤ３の波
長のみ選択的に通過させる第２干渉フイルタ９を通過す
ることで参照用光線となる。信号用光線は受圧ダイアフ
ラム１の内面１ａで反射し、受光用光ファイバ１１に入
射する。第３カプラ１０により反射信号光線と参照用光
線は受光用光ファイバ１１に入れられ、信号処理部へ伝
送される。第４カプラ１２により２光線に分岐され、一
方は第１ＬＥＤ２の波長のみ選択的に通過させる第３干
渉フイルタ１３を通過することで信号用光線となり、他
方は第２ＬＥＤの波長のみ選択的に通過させる第４干渉
フイルタ１４を通過することで参照用光線となる。それ
ぞれ第１ＰＤ１５、第２ＰＤ１６で電気信号に変換され
、反射信号を参照信号で例えば割算することにより外乱
による光量変化等の影響を受けることなしに圧力測定が
行なえる。
次に第２図は本発明に係る他の実施例を示すものであり
変位測定装置の概［［成図を示している。
変位測定装置の概［［成図を示している。
この変位測定装置は１例えばオイルタンク２９の液面３
０（被測定面）の高さ（図中りで示す）を測定するもの
である。
０（被測定面）の高さ（図中りで示す）を測定するもの
である。
波長ｆ１の光と波長ｆ２の光を送出する、例えばゼーマ
ン効果形レーザ光源２５（レーザ光源はＬＥＤと比較す
ると寿命の点で劣るが、寿命を重視するので先の実施例
のように２つのＬＥＤを用いてもよい。）からの光は、
光源用光ファイバ５に入射され、オイルタンク２９の上
面に挿設されたセンサーヘッド６まで導かれる。センサ
ーヘッド６内では光源用光ファイバ５を２本の光ファイ
バに分岐するカブラフにより光線を２つに分岐する。
ン効果形レーザ光源２５（レーザ光源はＬＥＤと比較す
ると寿命の点で劣るが、寿命を重視するので先の実施例
のように２つのＬＥＤを用いてもよい。）からの光は、
光源用光ファイバ５に入射され、オイルタンク２９の上
面に挿設されたセンサーヘッド６まで導かれる。センサ
ーヘッド６内では光源用光ファイバ５を２本の光ファイ
バに分岐するカブラフにより光線を２つに分岐する。
その分岐された光線は、信号用干渉フィルタ８により例
えばｆｌの波長のみ選択的に液面３０へ導かれる。また
ｆ２の波長は参照用干渉フィルタ９により選択的に通過
させられる。
えばｆｌの波長のみ選択的に液面３０へ導かれる。また
ｆ２の波長は参照用干渉フィルタ９により選択的に通過
させられる。
光源用光ファイバ５及び受光用光ファイバ１１の液面３
０側端部には集光レンズ２７．２８が設けられ、光源２
５の発光を集光及び反射光を集光して光線の広がりによ
る光量低下を防止し光軸を安定させるのに寄与している
。
０側端部には集光レンズ２７．２８が設けられ、光源２
５の発光を集光及び反射光を集光して光線の広がりによ
る光量低下を防止し光軸を安定させるのに寄与している
。
液面３０から反射した光及び参照用干渉フィルタ９を通
過した光はカプラ１０により集光され、−本の受光用光
ファイバ１１により導かれる。
過した光はカプラ１０により集光され、−本の受光用光
ファイバ１１により導かれる。
受光用光ファイバ１１の終端には、ビームスプリッタ２
６が設けられ、これにより２光束に分離される。ビーム
スプリッタ２６により分離された２光束は波長ｆ□とｆ
２の光を分離するための信号用及び参照用干渉フィルタ
１３．１４により反射光と参照先に分謡されて、それぞ
れ第１ＰＤ１５．第２ＰＤ１６で電気信号に変換され、
演算手段１７へ出力する。
６が設けられ、これにより２光束に分離される。ビーム
スプリッタ２６により分離された２光束は波長ｆ□とｆ
２の光を分離するための信号用及び参照用干渉フィルタ
１３．１４により反射光と参照先に分謡されて、それぞ
れ第１ＰＤ１５．第２ＰＤ１６で電気信号に変換され、
演算手段１７へ出力する。
演算手段１７は、例えばマイクロコンピュータで構成さ
れ、第１ＰＤ１５及び第２ＰＤ１６の出力から外乱によ
る光量変化を除くものである。すなわち両ＰＤ１５，１
６の出力の割合を演算する除算演算を行ない、その結果
を出力調整手段１８に出力する。
れ、第１ＰＤ１５及び第２ＰＤ１６の出力から外乱によ
る光量変化を除くものである。すなわち両ＰＤ１５，１
６の出力の割合を演算する除算演算を行ない、その結果
を出力調整手段１８に出力する。
出力調整手段１８は演算手段１７の出力信号と液面高さ
ｈとの対応関係を作るように演算手段１７の出力信号を
調整する。
ｈとの対応関係を作るように演算手段１７の出力信号を
調整する。
一般に液面５の反射光量は液面高さｈの関係であり、液
面高さｈが大きくなると反射光量は減り高さｈが小さく
なると反射光量は増大する。
面高さｈが大きくなると反射光量は減り高さｈが小さく
なると反射光量は増大する。
この実施例に示した変位測定装置は上記液面しベル計に
限定されず固体面における変位の測定にも適用すること
ができる。
限定されず固体面における変位の測定にも適用すること
ができる。
この場合固体面における変位が例えば温度と相関関係が
あれば温度の測定をすることもでき、すなわち本発明の
変位測定装置は測定する対象は何でもよい。
あれば温度の測定をすることもでき、すなわち本発明の
変位測定装置は測定する対象は何でもよい。
以上説明してきたように、本発明は、１つあるいは複数
の光源から波長の異なる２種類の光を送出し、この２種
類の光を１本の光源用光ファイバ５で運び、センサーヘ
ッド６内で２種類の光を分岐させている。また、分岐さ
せてそれぞれの役目を終えた２種類の光をセンサーヘッ
ド６内で１本の受光用光ファイバ１１で運び、２つの感
光素子としてのフォトダイオードにそれぞれ分岐させて
受光させるようにしている。
の光源から波長の異なる２種類の光を送出し、この２種
類の光を１本の光源用光ファイバ５で運び、センサーヘ
ッド６内で２種類の光を分岐させている。また、分岐さ
せてそれぞれの役目を終えた２種類の光をセンサーヘッ
ド６内で１本の受光用光ファイバ１１で運び、２つの感
光素子としてのフォトダイオードにそれぞれ分岐させて
受光させるようにしている。
それぞれ２種類の波長の異なる光に分岐させる例えば干
渉フィルタ８．９．１３．１４あるいは偏光ビームスプ
リッタ等の選択手段をそれぞれセンサーヘッド６内及び
第１及び第２の感光素子１５，１６゜演算手段１７と出
力調整手段１８等が設けられる受光部内に設けておけば
、光ファイバとセンサーヘッド及び受光部とを分割可能
にして光フアイバマルチコネクタで接続しても信号用と
参照用の光は一本の光ファイバで運ばれるために光フア
イバマルチコネクタの位置合せ精度は従来はど精度良く
管理されなくともコネクタの脱着による圧力の再現性は
確保できる。
渉フィルタ８．９．１３．１４あるいは偏光ビームスプ
リッタ等の選択手段をそれぞれセンサーヘッド６内及び
第１及び第２の感光素子１５，１６゜演算手段１７と出
力調整手段１８等が設けられる受光部内に設けておけば
、光ファイバとセンサーヘッド及び受光部とを分割可能
にして光フアイバマルチコネクタで接続しても信号用と
参照用の光は一本の光ファイバで運ばれるために光フア
イバマルチコネクタの位置合せ精度は従来はど精度良く
管理されなくともコネクタの脱着による圧力の再現性は
確保できる。
また、信号用と参照用の光が一本の光ファイバで運ばれ
るため、仮に光ファイバが振動する等しても、このよう
な外乱による光量変化を除去することができ、誤差を抑
えたより正確な測定を行なうことができる。
るため、仮に光ファイバが振動する等しても、このよう
な外乱による光量変化を除去することができ、誤差を抑
えたより正確な測定を行なうことができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されることなく種々変
形して用いることができる。
形して用いることができる。
例えば、光源はどんな種類のものでもよく、結果として
波長の異なる光が得られればよい。
波長の異なる光が得られればよい。
また、波長の異なる光を分岐する選択手段は、干渉フィ
ルタ、偏光ビームスプリッタ等信でもよい。
ルタ、偏光ビームスプリッタ等信でもよい。
また演算手段１７は、加算、減算演算、除算演算若しく
は乗算演算又はこれらを適宜組合せた演算を行なうもの
でアナログ的な測定をすることができる。
は乗算演算又はこれらを適宜組合せた演算を行なうもの
でアナログ的な測定をすることができる。
また、演算手段１９の出力と、受圧ダイアフラム１の受
圧力あるいは液面レベルｈとの相関関係は、両対数をと
ると直線関係となり、出力から容易に圧力あるいは変位
の測定が得られるが、出力調整手段１８は、これに限定
されず、演算手段１９の出力値と受圧力あるいは液面レ
ベルｈとの対応関係をあらかじめ求めておき、この対応
関係をテーブルとして記憶手段に記憶しておくようにし
てもよい。
圧力あるいは液面レベルｈとの相関関係は、両対数をと
ると直線関係となり、出力から容易に圧力あるいは変位
の測定が得られるが、出力調整手段１８は、これに限定
されず、演算手段１９の出力値と受圧力あるいは液面レ
ベルｈとの対応関係をあらかじめ求めておき、この対応
関係をテーブルとして記憶手段に記憶しておくようにし
てもよい。
以上のように、この発明の構成によれば、１本の光源用
光ファイバで信号用光と参照用光の光線を伝送し、１本
の受光用光ファイバで反射光線と参照光線を伝送するの
で、光ファイバの中間に光フアイバマルチコネクタを挿
入しても１反射信号を参照信号で演算処理しているので
、コネクタの脱着による圧力の再現性は確保できる。ま
た光ファイバの曲げ、振動等の外乱の影響を受けにくい
。
光ファイバで信号用光と参照用光の光線を伝送し、１本
の受光用光ファイバで反射光線と参照光線を伝送するの
で、光ファイバの中間に光フアイバマルチコネクタを挿
入しても１反射信号を参照信号で演算処理しているので
、コネクタの脱着による圧力の再現性は確保できる。ま
た光ファイバの曲げ、振動等の外乱の影響を受けにくい
。
第１図はこの発明の実施例に係る圧力測定装置の概酩構
成図、第２図は本発明に係る変位測定装置の概略構成図
、第３図は従来の圧力測定装置を示す概略構成図である
。 １・・・受圧ダイアフラム ２・・・第１ＬＥＤ（光源
）３・・・第２ＬＥＤ（光源） ５・・・光源用光ファ
イバ６・・・センサーヘッド、 ８、９．１３．１４・・・干渉フィルタ（選択手段）１
１・・・受光用光ファイバ １５・・・第１ＰＤ（第１の感光素子）１６・・・第２
ＰＤ（第２の感光素子）１７・・・演算手段
１８・・・出力調整手段２５・・・ゼーマン効果形レー
ザ光源（光源）２６・・・ビームスプリッタ ３０・・
・液面（被測定面）代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第 図
成図、第２図は本発明に係る変位測定装置の概略構成図
、第３図は従来の圧力測定装置を示す概略構成図である
。 １・・・受圧ダイアフラム ２・・・第１ＬＥＤ（光源
）３・・・第２ＬＥＤ（光源） ５・・・光源用光ファ
イバ６・・・センサーヘッド、 ８、９．１３．１４・・・干渉フィルタ（選択手段）１
１・・・受光用光ファイバ １５・・・第１ＰＤ（第１の感光素子）１６・・・第２
ＰＤ（第２の感光素子）１７・・・演算手段
１８・・・出力調整手段２５・・・ゼーマン効果形レー
ザ光源（光源）２６・・・ビームスプリッタ ３０・・
・液面（被測定面）代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 松山光之 第 図
Claims (2)
- （１）波長の異なる光を送出する光源と、 この光源からの光を集光して運ぶ光源用光ファイバと、 この光源用光ファイバで運ばれた光を、被測面まで到達
して反射される第１の光と、この第１の光と波長の異な
る第２の光とに分ける第１の選択手段と、 前記被測定面まで到達して反射された後の第１の光及び
前記第２の光を集光して運ぶ受光用光ファイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と、 前記第２の光を受光して電気信号に変換する第２の感光
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記被測定面までの距離との
対応関係を作る出力調整手段と から成ることを特徴とする変位測定装置。 - （２）測定すべき圧力に応じてたわむ受圧ダイアフラム
と、 波長の異なる光を送出する光源と、 この光源からの光を集光して運ぶ光源用光ファイバと、 この光源用光ファイバで運ばれた光を、前記受圧ダイア
フラムの反射面に到達して反射される第１の光と、この
第１の光と波長の異なる第２の光とに分ける第１の選択
手段と、 前記受圧ダイアフラムの反射面に到達して反射された後
の第１の光及び前記第２の光を集光して運ぶ受光用光フ
ァイバと、 この受光用光ファイバにより運ばれた光を前記第１の光
と前記第２の光に分ける第２の選択手段と、 前記第１の光を受光して電気信号に変換する第１の感光
素子と、 前記第２の光を受光して電気信号に変換する第２の感光
素子と、 前記第１及び第２の感光素子の出力から外乱による光量
変化を除く演算手段と、 この演算手段の出力信号と前記受圧ダイアフラムの受圧
力との対応関係を作る出力調整手段とから成ることを特
徴とする圧力測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207423A JPH0257909A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 変位測定装置及び圧力測定装置 |
| US07/573,561 US5068527A (en) | 1987-01-07 | 1990-08-28 | Wide range fiber optical displacement sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207423A JPH0257909A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 変位測定装置及び圧力測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0257909A true JPH0257909A (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=16539510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207423A Pending JPH0257909A (ja) | 1987-01-07 | 1988-08-23 | 変位測定装置及び圧力測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0257909A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007024826A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Fujikura Ltd | 光学式検出センサ |
| JP2007101324A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Yamatake Corp | 差圧測定システム及び差圧測定方法 |
| US7615736B2 (en) | 2007-05-31 | 2009-11-10 | Fujikura Ltd. | Optical sensor |
| US8934739B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Sensor head and optical sensor |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63207423A patent/JPH0257909A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007024826A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Fujikura Ltd | 光学式検出センサ |
| JP2007101324A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Yamatake Corp | 差圧測定システム及び差圧測定方法 |
| US7615736B2 (en) | 2007-05-31 | 2009-11-10 | Fujikura Ltd. | Optical sensor |
| US8934739B2 (en) | 2010-08-06 | 2015-01-13 | Fujikura Ltd. | Sensor head and optical sensor |
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