JPH03206930A - 温度センサ - 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〕 この発明は温度信号の伝送路に光ファイバを用いた温度
センサに関する６ 〔従来の技術〕 第３図は従来の温度センサを示す断面図、第４図は第３
図に示される光ファイバ支持体の断面図、第５図は上記
光ファイバ支持体に光ファイバを取付けた状態を示す断
面図である．第３図において、（１）は光ファイバ支持
体で第４図に示されるように本体（ｌａ）の先端面（２
ａ）と後端面（３）の両端面に開口する大口径の透孔（
５１とこの大口径の透孔（勺に連通ずる小口径の透孔（
６）とで構成された透孔（４）と、本体（ｌａ）の外周
面に突設された鍔部（７）とを有している．（８）は合
成石英などで形威された芯材（コア〉（９）と被覆（ク
ラッド〉叫とで構戒された光ファイバで、第５図に示さ
れるように、小口径の透孔（６）から大口径の透孔｛勺
の一部に亙る範囲の被覆ａ（至）を剥がし芯材（９）を
剥出し、芯材（９）の先端面（９ａ）が、小口径の透孔
（６）の開口部（６ａ）に露出するよう透孔（４）内に
挿入され接着剤（ｌｌａ）で固着されると共に後端面（
３）に接着剤（ｌｌｂ）で固着されている，　（１２）
は芯材（９｝の先端面（９ａ）に相対して配設され温度
変化を光の強度変化に変換するセンシング素子（例えば
ＧａＡｓ半導体）　、（１３）はセンシング素子（ｌ２
）の反芯材側の面に例えば酸化チタンの蒸着等により設
けられた反射板、（１４）はセンシング素子（ｌ２）と
反射板（ｌ３）と光ファイバ支持体（１）の先端部（２
）を収納する盲穴（１４ａ）を有するケースで、盲穴（
１４ａｌの底部（１４ｂ）にセンシング素子（ｌ２）と
反射板（１３）とを接着剤等により固着し、そして光フ
ァイバ支持体（１）の先端部（２）を盲穴（１４ａ）内
に挿入し、芯材（９）の先端面（９ａ）をセンシング素
子（１２）に相対させ、接着剤（１５）で先端部（２）
を盲穴（１４ａ）に固着している． 次に動作について説明する．温度を測定しようとする被
測定物（図示せず）にケース（ｌ４〉を当接させると、
上記被測定物の温度はケース（ｌ４）を介しセンシング
素子（ｌ２）に伝達される．これにょりセンシング素子
（１２）の温度は被測定物の温度に応じて変化する．一
方光ファイバ（８）内を伝送されてきた光は芯材（９）
の先端面（９ａ）からセンシング素子（１２）に導かれ
、センシング素子（Ｉ２）内を進行し、反射板（１３）
にて反射され再びセンシング素子（ｌ２）内を進行し、
芯材（９）の先端面（９ａ）を介し光ファイバ（８）に
戻される．センシング素子（１２〉は温度に応じて光の
透過量が変化するので、光がセンシング素子（ｌ２〉内
を進行する過程において、その光を温度変化に応じた強
度の光に変換する．しかしてセンシング素子（ｌ２）か
ら光ファイバ（８）に導かれる光は被測定物の温度変化
に応じて強度変化した光となる． 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の温度センサは以上のように楕戒されているので、
比較的高い温度（例えば１５０℃）で、しかも液体中で
使用する場合には、耐熱性、耐油性の点から光ファイバ
（８）の被覆叫の材料として、ふっ素樹脂が用いられる
が、このふっ素樹脂は接着剤（ＩＩ）との接着強度が弱
いため、例えば熱衝撃により光ファイバ（８）の被覆α
Ｏと接着剤（Ｉ１）との界面で微小な隙間が発生する．
この微小な隙間を介して油等の液体が侵入し光ファイバ
（８）の被覆叫の先端（１０ａ）まで到達する．この被
覆α０の先端（１０ａ）に到達した液体は、光ファイバ
（８）の芯材（９）と接着剤（１１）との接着強度が強
いため、その先端へは侵入せず、光ファイバ（８）の被
覆叫と芯剤（９）との隙間に侵入する．光ファイバ中の
光の伝送はある入射角より大きな角度になると全ての光
が反射することにより行なわれているが、被覆叫と芯材
（９）との間に油等の液体が侵入すると全反射するため
の条件が変り、それまで全反射していた光までが透過す
ることとなり、光の損失が発生し、センシング素子（ｌ
２）以外での光の強度変化が生じ、温度を正確に検出す
ることができず、また上記被覆叫と芯材（９）との微小
な隙間に侵入した油等の液体を完全に抜取ることが不可
能で再使用ができなくなる等問題点があった． この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、比較的高い温度で、しがち油などの液体中に
おいても使用することができる温度センサを得ることを
目的とする． 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る温度センサは光ファイバの被覆の外周面
とこの光ファイバが挿入される光ファイバ支持体の透孔
との隙間を塞ぐＯリングを設けたものである． 〔作　　用〕 この発明における温度センサは光ファイバの被覆と光フ
ァイバ支持体の透孔との隙間から侵入しようとする油等
の液体はＯリングによってその侵入が阻止され、光ファ
イバ芯材と被覆との隙間への油等の液体の侵入は防止さ
れる． 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を第１図について説明する．
第１図において、第３図と異なるところは光ファイバ支
持体（１）の後端面（３）に、光ファイバ（８）の被覆
叫と透孔（４）との隙間を塞ぐようにふっ素樹脂等の耐
熱・耐油性部材で形戒されたＯリングを配設すると共に
、光ファイバ支持体（１）の鍔部（７）の外周面に雄ね
じ（７ａ）を形威し、この雄ねじ（７ａ）と螺合する雌
ねじ（１７ａ）と光ファイバ（８）を通す透孔（１７ｂ
）を設けた袋ナットからなる固定手段〈ｌ７）を設け、
この固定手段（ｌ７）を雄ねじ（７ａ）に螺着すること
によって、Ｏリング（１６〉を光ファイバ支持体（１）
の後端面（３）に押圧し、固定するようにした点である
． 以上のように構成された温度センサを油などの液体中で
使用した場合、油は固定手段（ｌ７）の透孔（１７ｂ）
から侵入するが、光ファイバ（８）の被覆αωと透孔（
４）との隙間はＯリング（ｌ６〉によって塞がれている
ので、侵入した油はＯリング（１６）によって被覆１０
１と透孔（７）との隙間への侵入は阻止される．しかし
て被覆αＯと接着剤（ｌｌａ）との界面に熱衝撃等によ
り微小な隙間が発生しても、この隙間への油等の液体の
侵入が防止され光は光ファイバ（８）内を適正に伝送さ
れる．なお動作については前述の従来のものと同様故そ
の説明を省略する．第２図はこの発明の他の実施例を示
す断面図であり、第１図と異なる点は光ファイバ支持体
（１）の後端面（３）を第２図において光ファイバ（ａ
方向に下る傾斜面としこの後端面（３）と相対する袋ナ
ットからなる固定手段（Ｉ７〉の底部（１７ａ＞を第２
図において光ファイバ（８）方向に上る傾斜面とすると
共にＯリング（１６）の断面形状を丸形とした点で、第
１図のものに比し光ファイバ（８）の被覆αωの外周面
にＯリング（ｌ６）が、より大きな押圧力で押圧され密
閉度が高くなり、より大きな圧力の液体中で使用するこ
とができる． また以上の実施例においては反射板〈ｌ３）として、セ
ンシング素子（ｌ２）に酸化チタン等を蒸着したものに
ついて述べたが、これに限らず例えばケース（ｌ４〉の
底部（１４ｂ）に酸化チタン等を蒸着しこれを反射板と
しても良い． 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、光ファイバの被覆の
外周面とこの光ファイバが挿入され支持される光ファイ
バ支持体の透孔との隙間をＯリングで塞ぐよう構成した
ので、上記隙間への油等の液体の侵入は上記０リングに
よって阻止され光ファイバの被覆材として接着剤との接
着強度に関係なく、所定の耐熱・耐油性材料を使用する
ことができ、高温の液体中における被測定物の温度検出
が可能で、しかも計測精度が高く、かつ信頼性の高い、
適用範囲の広い温度センサが容易に得られる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従来の温度
センサを示す断面図、第４図は第３図に示される光ファ
イバ支持体を示す断面図、第５図は第４図に示す光ファ
イバ支持体へ光ファイバを取付けた状態を示す断面図で
ある．図において、（１）はファイバ支持体、（２）は
先端面、（３１は後端面、（７）は透孔、（８）は光フ
ァイバ、（９）は芯材（コア）、αＯは被覆（クラッド
）　、（１２）はセンシング素子、（ｌ３〉は反射板、
（ｌ４）はケース、（ｌ６）はＯリング、（ｌ７）は固
定手段である．なお、図中、同一符号は同一または相当
部分を示す． 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ファイバ支持体と、上記光ファイバ支持体の所定の第
   １の面と第２の面に連通し上記両面に開口する透孔と、
   上記第１と第２の面の何れか一方の面の上記透孔の開口
   部に芯材の一端面が露出するよう上記透孔内に一端部が
   支持された光ファイバと、上記芯材の一端面と相対して
   配設され温度変化を光の強度変化に変換するセンシング
   素子と、上記センシング素子の反芯材側に上記センシン
   グ素子に相対して配設された反射板と、上記センシング
   素子と上記反射板とを収納し上記光ファイバ支持体の上
   記一方の面側において上記光ファイバ支持体に水密に支
   持されるケースと、上記光ファイバ外周面と上記透孔と
   の隙間を塞ぐように上記光ファイバ支持体に配設された
   Ｏリングと、上記Ｏリングを上記隙間を塞ぐ方向に押圧
   し固定する固定手段とを備えていることを特徴とする温
   度センサ。