JPH0380251B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0380251B2 JPH0380251B2 JP59188027A JP18802784A JPH0380251B2 JP H0380251 B2 JPH0380251 B2 JP H0380251B2 JP 59188027 A JP59188027 A JP 59188027A JP 18802784 A JP18802784 A JP 18802784A JP H0380251 B2 JPH0380251 B2 JP H0380251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- sensor
- temperature
- optical
- level
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
-
- 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
- G01K11/32—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in transmittance, scattering or luminescence in optical fibres
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 産業上の技術分野
この発明は、温度依存性を有する反射膜を設け
たセンサ部を備えた光フアイバに一端から光パル
スを入射させ、センサ部から反射された反射光を
とりだしてそのレベルの変化からセンサ部におけ
る温度変化を検出するようにしてなる光フアイバ
温度センサの改良に関する。
たセンサ部を備えた光フアイバに一端から光パル
スを入射させ、センサ部から反射された反射光を
とりだしてそのレベルの変化からセンサ部におけ
る温度変化を検出するようにしてなる光フアイバ
温度センサの改良に関する。
(2) 従来技術
第３図は、この種の温度センサの従来例を示し
たもので、１は光フアイバ、２，３，４は光フア
イバ１の長さ方向３個所にカプラを介して接続さ
れた短尺フアイバで、その先端にはそれぞれ温度
依存性を有する反射膜が設けられたセンサ部Ａ，
Ｂ，Ｃを備えてなるもの、５は光パルス発生器、
６は方向性結合器、７は、光フアイバ１に入射さ
れた光パルスの各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃからの反射
パルスを検出する光パルス試験器である。従つて
各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃに温度変化が発生すると温
度依存性をもつた反射膜によつて光吸収が生じ光
パルス試験器７に検出される反射光レベルが低減
し、各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ点における温度変化を
知ることができるものである。しかしながらこの
種の温度センサによると、光フアイバ１における
各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ以外の個所において温度変
化が生じた場合においても各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ
からの反射光レベルが変化するという問題があ
る。すなわち第４図は、光パルス試験器７に検出
される時間（横軸）に対する後方反射光レベル
（縦軸）をグラフ化したもので、時間t1，t2，t3に
おける反射光レベルが各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃから
のものに対応している。
たもので、１は光フアイバ、２，３，４は光フア
イバ１の長さ方向３個所にカプラを介して接続さ
れた短尺フアイバで、その先端にはそれぞれ温度
依存性を有する反射膜が設けられたセンサ部Ａ，
Ｂ，Ｃを備えてなるもの、５は光パルス発生器、
６は方向性結合器、７は、光フアイバ１に入射さ
れた光パルスの各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃからの反射
パルスを検出する光パルス試験器である。従つて
各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃに温度変化が発生すると温
度依存性をもつた反射膜によつて光吸収が生じ光
パルス試験器７に検出される反射光レベルが低減
し、各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ点における温度変化を
知ることができるものである。しかしながらこの
種の温度センサによると、光フアイバ１における
各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ以外の個所において温度変
化が生じた場合においても各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃ
からの反射光レベルが変化するという問題があ
る。すなわち第４図は、光パルス試験器７に検出
される時間（横軸）に対する後方反射光レベル
（縦軸）をグラフ化したもので、時間t1，t2，t3に
おける反射光レベルが各センサ部Ａ，Ｂ，Ｃから
のものに対応している。
しかしてたとえばセンサ部Ａ，Ｂ間にあたる光
フアイバのＤ点に何らかの理由によつて温度変化
が生じると、ここで光損失が発生し、各センサ部
Ａ，Ｂ，Ｃ点における反射光レベルは第５図に示
すごとくとなる。すなわち同図においてＡ点t1に
対応するレベルは変化がないが、Ｄ点t′に対応す
るレベルに低下があり、さらにＢ点t2、Ｃ点t3に
おけるレベルも第４図のそれと比較すると低下し
ている。このことはＤ点で温度変化があつたにも
かかわらず、センサ部Ｂ，Ｃにもその影響が生じ
ているということであり、これではセンサ部のみ
ならず他の個所において温度変化があつた場合セ
ンサ部の変化を正確に知ることができないことと
なる。
フアイバのＤ点に何らかの理由によつて温度変化
が生じると、ここで光損失が発生し、各センサ部
Ａ，Ｂ，Ｃ点における反射光レベルは第５図に示
すごとくとなる。すなわち同図においてＡ点t1に
対応するレベルは変化がないが、Ｄ点t′に対応す
るレベルに低下があり、さらにＢ点t2、Ｃ点t3に
おけるレベルも第４図のそれと比較すると低下し
ている。このことはＤ点で温度変化があつたにも
かかわらず、センサ部Ｂ，Ｃにもその影響が生じ
ているということであり、これではセンサ部のみ
ならず他の個所において温度変化があつた場合セ
ンサ部の変化を正確に知ることができないことと
なる。
(3) 目的
この発明は、以上の観点からセンサ部以外の個
所における温度変化の影響に左右されることなく
正確にセンサ部における温度変化を検知しうるよ
うにした光フアイバ温度センサを提供するもので
ある。
所における温度変化の影響に左右されることなく
正確にセンサ部における温度変化を検知しうるよ
うにした光フアイバ温度センサを提供するもので
ある。
(4) 構成
この発明による光フアイバ温度センサは、光フ
アイバと、この光フアイバにその長さ方向の所定
間隔ごとに光学的に結合され、かつその一端に温
度依存性を有する反射膜が施されたセンサ部を備
えた複数個の短尺フアイバと、前記光フアイバと
同一特性を有する光フアイバと、この光フアイバ
にその長さ方向の所定間隔ごとに光学的に結合さ
れ、かつその一端に温度依存性のない反射膜が施
された参照部を備えた複数個の短尺フアイバとか
らなり、これら両光フアイバの一端から入射させ
た光パルスの、前記センサ部および参照部からの
後方散乱光レベルを比較して前記センサ部におけ
る温度変化を検出することを特徴とする。なお温
度依存性を示す反射膜としては、GaAs、GaP、
CdTe等があげられる。
アイバと、この光フアイバにその長さ方向の所定
間隔ごとに光学的に結合され、かつその一端に温
度依存性を有する反射膜が施されたセンサ部を備
えた複数個の短尺フアイバと、前記光フアイバと
同一特性を有する光フアイバと、この光フアイバ
にその長さ方向の所定間隔ごとに光学的に結合さ
れ、かつその一端に温度依存性のない反射膜が施
された参照部を備えた複数個の短尺フアイバとか
らなり、これら両光フアイバの一端から入射させ
た光パルスの、前記センサ部および参照部からの
後方散乱光レベルを比較して前記センサ部におけ
る温度変化を検出することを特徴とする。なお温
度依存性を示す反射膜としては、GaAs、GaP、
CdTe等があげられる。
(5) 実施例
第１図は、この発明による光フアイバ温度セン
サを示したもので、同一符号は第３図と同一物を
示す。図において１１は、光フアイバ１に沿わさ
れた、それと同一特性を示す光フアイバで、２
２，３３，４４は、光フアイバ１の長さ方向の３
個所と対応する位置にカプラを介して接続された
短尺フアイバで、その先端にはそれぞれ金属蒸着
等による温度依存性のない反射膜が設けられた参
照部ａ，ｂ，ｃを備えてなるものである。なお８
は、光パルス発生器５からの光パルスを光フアイ
バ１，１１に分波するための分波器、６６は方向
性結合器、７７は、光フアイバ１１に入射された
光パルスの各参照部ａ，ｂ，ｃからの反射パルス
を検出する光パルス試験器である。
サを示したもので、同一符号は第３図と同一物を
示す。図において１１は、光フアイバ１に沿わさ
れた、それと同一特性を示す光フアイバで、２
２，３３，４４は、光フアイバ１の長さ方向の３
個所と対応する位置にカプラを介して接続された
短尺フアイバで、その先端にはそれぞれ金属蒸着
等による温度依存性のない反射膜が設けられた参
照部ａ，ｂ，ｃを備えてなるものである。なお８
は、光パルス発生器５からの光パルスを光フアイ
バ１，１１に分波するための分波器、６６は方向
性結合器、７７は、光フアイバ１１に入射された
光パルスの各参照部ａ，ｂ，ｃからの反射パルス
を検出する光パルス試験器である。
なおこの第１図からは光フアイバ１と１１およ
びそのセンサ部Ａ，Ｂ，Ｃと参照部ａ，ｂ，ｃと
は離間しているがごとく見えるが実際はほぼ近接
していて対応する個所はその付近の環境変化にほ
ぼ等しく感応するようになされている。
びそのセンサ部Ａ，Ｂ，Ｃと参照部ａ，ｂ，ｃと
は離間しているがごとく見えるが実際はほぼ近接
していて対応する個所はその付近の環境変化にほ
ぼ等しく感応するようになされている。
以上の構成において、光パルス発生器５から分
波器８および方向性結合器６，６６を経て両光フ
アイバ１，１１に同時に入射された光パルスは、
定常状態では光フアイバ１，１１のセンサ部およ
び参照部からはそれぞれ第４図とほぼ同一のレベ
ルとなつて表示される。
波器８および方向性結合器６，６６を経て両光フ
アイバ１，１１に同時に入射された光パルスは、
定常状態では光フアイバ１，１１のセンサ部およ
び参照部からはそれぞれ第４図とほぼ同一のレベ
ルとなつて表示される。
而して今Ｄ点付近における環境が変化してその
周辺に温度変化が生じると光フアイバ１の各セン
サ部Ａ，Ｂ，Ｃからの反射光レベルは前述したご
とく第５図のごとき状態を示し、これだけでは実
際に観察すべきセンサ部Ｂ，Ｃの状況は把握しか
ねることになる。しかしながら光フアイバ１１か
らの反射光レベルと比較することによりセンサ部
Ｂ，Ｃの状況を知ることができる。すなわち、光
フアイバ１１の参照部ｂ，ｃには温度依存性のな
い反射膜が形成されているのでこの参照部ｂ，ｃ
ひいてはセンサ部Ｂ，Ｃ近辺に環境変化がない場
合にはＤ点における光損失に応じたレベル低下の
みをそのままそのレベルとして表わすこととな
る。
周辺に温度変化が生じると光フアイバ１の各セン
サ部Ａ，Ｂ，Ｃからの反射光レベルは前述したご
とく第５図のごとき状態を示し、これだけでは実
際に観察すべきセンサ部Ｂ，Ｃの状況は把握しか
ねることになる。しかしながら光フアイバ１１か
らの反射光レベルと比較することによりセンサ部
Ｂ，Ｃの状況を知ることができる。すなわち、光
フアイバ１１の参照部ｂ，ｃには温度依存性のな
い反射膜が形成されているのでこの参照部ｂ，ｃ
ひいてはセンサ部Ｂ，Ｃ近辺に環境変化がない場
合にはＤ点における光損失に応じたレベル低下の
みをそのままそのレベルとして表わすこととな
る。
したがつて光フアイバ１１の参照部ａ，ｂ，ｃ
からの反射光レベルを観察してそれが第５図とほ
ぼ同一であれば、この場合Ｄ点付近においてのみ
温度変化が発生したのであつてセンサ部Ｂ，Ｃに
は温度変化が生じていないということとなる。
からの反射光レベルを観察してそれが第５図とほ
ぼ同一であれば、この場合Ｄ点付近においてのみ
温度変化が発生したのであつてセンサ部Ｂ，Ｃに
は温度変化が生じていないということとなる。
そして時間t2すなわちセンサ部Ｂの反射光レベ
ルが第２図のごとく、第５図に示される参照部ｂ
の反射光レベルと比較してさらに低減しており、
センサ部Ｃおよび参照部ｃの反射光レベルが第５
図のそれとほぼ同じ値を示しているとするとセン
サ部Ｂにおいて温度変化が発生していることとな
る。
ルが第２図のごとく、第５図に示される参照部ｂ
の反射光レベルと比較してさらに低減しており、
センサ部Ｃおよび参照部ｃの反射光レベルが第５
図のそれとほぼ同じ値を示しているとするとセン
サ部Ｂにおいて温度変化が発生していることとな
る。
かくしてＤ点における温度変化が発生している
にもかかわらず、その影響に左右されることなく
センサ部Ｂにおける温度変化を確認することがで
きる。
にもかかわらず、その影響に左右されることなく
センサ部Ｂにおける温度変化を確認することがで
きる。
なお予め光フアイバの温度特性、および温度依
存性を示す反射膜の温度特性等を測定しておけば
各センサ部における温度変化を各センサ部および
各参照部の反射光レベルを比較することにより定
量的に求めることもできる。
存性を示す反射膜の温度特性等を測定しておけば
各センサ部における温度変化を各センサ部および
各参照部の反射光レベルを比較することにより定
量的に求めることもできる。
(6) 効果
この発明によれば、一方の光フアイバの長さ方
向の所定間隔ごとに複数個の短尺フアイバを取り
付け、かつこの短尺フアイバの一端には温度依存
性を有する反射膜を施すとともに、他方の光フア
イバの長さ方向の所定間隔ごとに複数個の短尺フ
アイバを取り付け、かつこの短尺フアイバの一端
には温度依存性のない反射膜を施す構成としたの
で、各センサ部の温度変化を他の個所による温度
変化の影響に左右されることなく安定して検出す
ることができる。
向の所定間隔ごとに複数個の短尺フアイバを取り
付け、かつこの短尺フアイバの一端には温度依存
性を有する反射膜を施すとともに、他方の光フア
イバの長さ方向の所定間隔ごとに複数個の短尺フ
アイバを取り付け、かつこの短尺フアイバの一端
には温度依存性のない反射膜を施す構成としたの
で、各センサ部の温度変化を他の個所による温度
変化の影響に左右されることなく安定して検出す
ることができる。
第１図は、この発明の実施例を示すブロツク
図、第２図は、この発明による測定結果を示すグ
ラフ、第３図は、従来の光フアイバセンサを示す
ブロツク図、第４図は光フアイバセンサ部が定常
状態の場合の測定結果を示すグラフ、第５図はＤ
点において温度変化が生じた場合の測定結果を示
すグラフである。 図において、１，１１：光フアイバ、Ａ，Ｂ，
Ｃ：センサ部、ａ，ｂ，ｃ：参照部、７，７７：
光パルス試験器。
図、第２図は、この発明による測定結果を示すグ
ラフ、第３図は、従来の光フアイバセンサを示す
ブロツク図、第４図は光フアイバセンサ部が定常
状態の場合の測定結果を示すグラフ、第５図はＤ
点において温度変化が生じた場合の測定結果を示
すグラフである。 図において、１，１１：光フアイバ、Ａ，Ｂ，
Ｃ：センサ部、ａ，ｂ，ｃ：参照部、７，７７：
光パルス試験器。
Claims (1)
- １ 光フアイバと、この光フアイバの長さ方向の
所定間隔ごとに光学的に結合され、かつその一端
に温度依存性を有する反射膜が施されたセンサ部
を備えた複数個の短尺フアイバと、前記光フアイ
バと同一特性を有する光フアイバと、この光フア
イバの長さ方向の所定間隔ごとに光学的に結合さ
れ、かつその一端に温度依存性のない反射膜が施
された参照部を備えた複数個の短尺フアイバとか
らなり、これら両光フアイバの一端から入射させ
た光パルスの、前記センサ部および参照部からの
後方散乱光レベルを比較して前記センサ部におけ
る温度変化を検出することを特徴とする光フアイ
バ温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188027A JPS6166132A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188027A JPS6166132A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166132A JPS6166132A (ja) | 1986-04-04 |
| JPH0380251B2 true JPH0380251B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=16216378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188027A Granted JPS6166132A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 光フアイバ温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166132A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107381A (en) * | 1977-03-01 | 1978-09-19 | Hitachi Cable Ltd | Measuring method of temperature or pressure |
| JPS5690227A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical fiber temperature detector |
| JPS57196399A (en) * | 1981-05-26 | 1982-12-02 | Omron Tateisi Electronics Co | Optical fiber sensor |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59188027A patent/JPS6166132A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6166132A (ja) | 1986-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |