JPH0337535A - 多点圧力測定方法 - 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】 ０）発明の概要 この発明に係る多点圧力測定方法は、例えば漁網の複数
箇所における水圧を測定することによって漁網の広がり
具合など把握する場合など、多数の点における圧力を略
同時に測定する場合に特に有効なものである。

（Ｃ）従来の技術 一般に、巻網など漁網の広がり具合を客観的に知る方法
として、予め漁網の特定箇所に水圧計を取り付けておき
、各水圧計の測定結果により漁網の状態を判断する方法
が考案されている。

例えば巻網の場合、第５図に示すように、巻網の下縁の
複数□箇所に水圧計Ｐ１〜Ｐ４を取り付けておく。各水
圧計には測定結果を超音波でホスト側に伝送する送信回
路が設けられている。このようにしてホスト側では、各
水圧計の測定結果により巻網の水圧計取り付は位置の水
深を求め、巻網全体の広がり具合を把握していた。

（ｄ１発明が解決しようとする課題 ところが、このような従来の方法では、圧力を計測すべ
き各位置に水圧計を配置しなければならない。また、こ
のような複数の水圧計の測定データをホスト側で個々に
選択的に受信するためには、特別なデータ伝送系を構成
しなければならない。そのため、あまり多数の測定箇所
について同時に圧力を測定することは困難であった。

この発明の目的は、圧力を測定すべき箇所の各々に特別
な能動的回路を設けることなく、多数の箇所における圧
力を極めて短時間に測定できるようにした多点圧力測定
方法を提供することにある（ｅ）課題を解決するための
手段 この発明の請求項（１）に係る多点圧力測定方法は、圧
力に応じて伝送パラメータの変化する光ファイバの一端
から光パルスを入光させるとともに、前記光ファイバか
らの戻り光を受光し、伝送パラメータの変化による戻り
光の変化および光パルスの入光から戻り光の受光までの
時間経過により、光ファイバの各位置の圧力を求めるこ
とを特徴としている。

また、この発明の請求項（２）に係る多点圧力測定方法
は、圧力に応じて伝送パラメータの変化する複数の圧力
検出用光ファイバ間を、圧力による伝送パラメータ変化
の少ない他の光ファイバにより光学的に連結して光伝送
路を構成し、この光伝送路の一端から光パルスを入光さ
せるとともに、前記圧力検出用光ファイバからの戻り光
を受光し、伝送パラメータの変化による戻り光の変化お
よび光パルスの入光から戻り光の受光までの時間経過に
より、前記各圧力検出用光ファイバにおける圧力を求め
ることを特徴としている。

（ｆ１作用 請求項（１）に係る多点圧力測定方法においては、圧力
に応じて伝送パラメータの変化する光ファイバが圧力セ
ンサとして、また伝送路として用いられる。この光ファ
イバは例えば伝送路中の各部で散乱が生しるとともに、
圧力変化によってファイバ中の例えば光の透過量に変化
が生じる。この変化に応じてファイバの入光側に戻る散
乱光の透過量が変化する。このように圧力によって戻り
光の強度が変わる場合には、戻り光の強度を測定するこ
とによって圧力を求めることができる。また、光ファイ
バに対する光パルスの入光から戻り光到来までの時間経
過によって、光ファイバの一端から光ファイバ内の散乱
の生じた箇所までの距離を求めることができ、これによ
り光ファイバの各点における圧力を求めることができる
。

また、請求項（２）に係る多点圧力測定方法においては
、圧力に応じて伝送パラメータの変化する光ファイバが
圧力検出用光ファイバとして用いられ、この圧力検出用
光ファイバを圧力の測定すべき箇所に配置するとともに
、各圧力検出用光ファイバ間を、圧力による伝送パラメ
ータ変化の少ない光ファイバにより光学的に連結するこ
とによって、例えば単一の光ファイバ伝送路が構成され
る。

前記圧力検出用光ファイバが圧力によって例えば光の透
過量に変化が生しるものであれは、光伝送路の一端から
入光された光パルスが光ファイバ伝送路中の各部で散乱
されるとともに、圧力検出用光ファイバ内で圧力に応じ
て減衰され、前記散乱光が伝送路の入光側に戻る。この
ように圧力によって戻り光の強度が変わる場合には、戻
り光の強度によって圧力を求めることができ、また、伝
送路に対する光パルスの入光から受光までの時間経過に
よって、戻り光が減衰する原因となった検出用光ファイ
バの位置を求めることができ、これによって各測定点に
おける圧力を求めることができる。

上述の光ファイバまたは光伝送路に対する光パルスの入
光から全ての戻り光を受光するまでに要する時間は極短
時間であり、しかも測定テークを送信するための装置を
各測定点に設ける必要がなく、光ファイバまたは光伝送
路を圧力測定箇所に配置するだけで極めて多数の点につ
いて瞬時に圧力を測定することが可能になる。

＋ｇ）実施例 この発明の実施例である多点圧力測定装置のブロソク図
を第１図に示す。この装置は圧力を測定するべき箇所に
配置するセンサ部と、これに接続される制御部から構成
される。第１図においてＳｌ、３２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５
．　　・・・・Ｓｎは圧力に応じて伝送パラメータの変
化する圧力検出用光ファイバであり、例えば波長０．６
８μｍの赤外光を透過するシリコーンゴムからなる高屈
折率のコアをクラソド層内に設けた所謂感圧ゴム光ファ
イバを用いることができる。これらの圧力検出用光ファ
イバを圧力による伝送パラメータの変化の少ない光ファ
イバ１２によって光学的に直列に連結することによって
センサ部を構成している。

制御部において、光パルス発生部１はパルスレーザ発生
装置などから構成し、タイごフグ制御部９からのタイミ
ング信号（スタートパルス）に応じて一定強度一定パル
ス幅の光パルスを発生する。基準クロック発生部１０は
タイくフグ制御部９に基準となるクロソク信号を与える
。１）はハーフミラ−であり、光パルスはこれを通過し
て光ファイバ１２の一端から入光する。光ファイバ１２
からの戻り光はハーフミラ−１）を反射して受光部２へ
導かれる。受光部２は戻り光を受光して、その光強度に
応した信号を発生ずる。Ａ−Ｄコンバータ３はこれをデ
ィジタルコードに変換してメモリ４へ順次書き込む。時
間カウンタ５はタイミング制御部９から出力されるスタ
ートパルスからカウントを開始し、メモリの書き込みア
ドレスを順次発生する。このようにして光パルスの発射
からの時間経過に伴う戻り光の強度データ列をメモリ４
に求める。

ここで、光パルス発生部１によって光ファイバの一端か
ら光パルスを入光させたのち、受光部２が受光する戻り
光の強度即ち散乱強度の時間経過に伴う変化を表せば、
第２図に示すようになる。

圧力検出用光ファイバ間を連結する光ファイバ１２にお
いてレイリー散乱などが生じるため、全体として時間経
過に伴い受光量が減衰する。各圧力検出用光ファイバで
は、その受ける圧力に応じて光の減衰量が定まり、図中
ｅｌ、ｅ２．ｅ３・・・ｅｎは第１図に示した圧力検出
用光ファイバ８１〜Ｓｎによる減衰である。

さて、第１図に示す演算部６はタイミング制御部９から
出力される演算開始信号に基づき、メモリ４のデータを
読み出し、時間経過に伴う受光量の強度変化によって各
圧力検出用光ファイバにおける光の減衰量を求め、これ
によって各圧力検出用光ファイバの受けている圧力を求
める。各圧力検出用光ファイバにおける光の減衰率の算
出にあたっては、第２図に示した特性曲線から理解でき
るように、光パルス発生部からの距離に応じて定まる、
光ファイバ１２による減衰補正が必要なことはいうまで
もない。このような減衰補正はレーダーや超音波ソナー
等の分野において行われている技術と同様のものである
。

また、演算部６はさらに圧力検出用光ファイバの圧力を
所定の単位に換算して表示制御部７内の表示用メモリに
そのデータを書き込む。表示制御部７は表示用メモリの
内容から表示信号を発生して、表示部８に各圧力検出用
光ファイバにおける圧力を表示する。

以上に示した多点圧力測定装置を巻網に適用した例を第
３図に示す。第３図において１３は圧力検出用光ファイ
バ８１〜Ｓｎおよびこれらを連結する光ファイバからな
る光伝送路の一端に設けられている圧力検出用制御部で
ある。この圧力検出用制御部Ｉ３にはケーブル１４を介
してブイ１５が接続されている。圧力検出用制御部１３
の構成はブイ１５に対するデータ伝送制御部を備えてい
ること以外は第１図に示した制御部と同様である。ブイ
１５はケーブル１４を介して受信した各圧力検出用光フ
ァイバの圧力データをアンテナ１６により漁船に無線送
信する。これにより漁船は巻網の広がり具合などを的確
に把握することができる。なお、各圧力検出用光ファイ
バの圧力データを制御部１３から超音波等により直接送
信するよ０ うに構成してもよい。

以上に示した実施例ではセンサ部として、複数の圧力検
出用光ファイバを通常の光ファイバにより連結した光伝
送路を用いたが、センサ部全体を圧力検出用光ファイバ
から構成してもよい。その構成例の主要部を第４図に示
す。第４図において１７は圧力に応じて伝送パラメータ
の変化する圧力検出用光ファイバであり、例えば前述し
た所謂感圧光ファイバを用いることができる。このよう
な単一の圧力検出用光ファイバに対して光パルスを入射
させ、その戻り光を受光する制御部は第１図に示した制
御部と同一構成とすることができる。ただし、この場合
には光パルスの発射からの時間経過に伴う戻り光の強度
データ列から光ファイバの各点における圧力を求める際
、圧力検出用光ファイバ自体のレイリー散乱などによっ
て生じる戻り光を光パルス発生部からの距離に応じて減
衰補正する。

ｆｈ）発明の効果 この発明によれば、圧力を測定すべき箇所に圧力検出用
光ファイバまたは圧力検出用光ファイバを途中に有する
光伝送路を配置するとともに、その一端に光パルスの発
射および受光制御を行う制御部を設けるだけで、多数の
箇所における圧力を短時間に測定することが可能となる
。例えばこれを漁網の各部の圧力を測定することに適用
すれば、海中における漁網の状態を的確に把握すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である多点圧力測定装置のブ
ロソク図である。第２図は同装置における受光部の信号
変化を示す図である。第３図は巻網に応用した例を示す
図である。第４図は他の実施例に係る多点圧力測定装置
の主要部を表す図である。第５図は従来の多点圧力測定
方法を示す図である。 １）−ハーフミラ− １２−光ファイバ、 ３１〜Ｓｎ。 ７ 圧力検出用光ファイバ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧力に応じて伝送パラメータの変化する光ファイ
   バの一端から光パルスを入光させるとともに、前記光フ
   ァイバからの戻り光を受光し、伝送パラメータの変化に
   よる戻り光の変化および光パルスの入光から戻り光の受
   光までの時間経過により、光ファイバの各位置の圧力を
   求めることを特徴とする多点圧力測定方法。
2. （２）圧力に応じて伝送パラメータの変化する複数の圧
   力検出用光ファイバ間を、圧力による伝送パラメータ変
   化の少ない他の光ファイバにより光学的に連結して光伝
   送路を構成し、この光伝送路の一端から光パルスを入光
   させるとともに、前記圧力検出用光ファイバからの戻り
   光を受光し、伝送パラメータの変化による戻り光の変化
   および光パルスの入光から戻り光の受光までの時間経過
   により、前記各圧力検出用光ファイバにおける圧力を求
   めることを特徴とする多点圧力測定方法。