JPH0420824A - 計測システム - Google Patents
計測システムInfo
- Publication number
- JPH0420824A JPH0420824A JP2125833A JP12583390A JPH0420824A JP H0420824 A JPH0420824 A JP H0420824A JP 2125833 A JP2125833 A JP 2125833A JP 12583390 A JP12583390 A JP 12583390A JP H0420824 A JPH0420824 A JP H0420824A
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- JP
- Japan
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- optical fiber
- temperature
- loss
- main unit
- optical
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- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光フアイバ自体をセンサとする分布型光フアイ
バ温度計測システム、特に温度以外の情報をも合わせて
検知しうる計測システムに関する。
バ温度計測システム、特に温度以外の情報をも合わせて
検知しうる計測システムに関する。
光フアイバ自身をセンサとし、このセンサに沿った物理
量を連続的に測定できる技術としてＤＴＳ（旧５ｔｒｌ
ｂｕｔｅｄ、 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ５ｅｎｓｏｒ
）と呼ばれる温度計測システムがある。
量を連続的に測定できる技術としてＤＴＳ（旧５ｔｒｌ
ｂｕｔｅｄ、 Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ５ｅｎｓｏｒ
）と呼ばれる温度計測システムがある。
これは、コンピュータなどのコントローラ及びレーザ光
源、増幅器等からなる本体装置並びにこれに接続され、
測定対象物に布設された光ファイバをセンサ部として備
える。そして、レーザ光源から光ファイバに光パスルを
入射し、その後方散乱光の遅延時間（光パルスを入射し
てから後方散乱光が入射端に戻って来るまでの時間）を
計測することによって後方散乱光の発生位置を求め、さ
らに後方散乱光に含まれるラマン散乱光の強度を検出す
ることによって各位置での温度が求められるというもの
である。従って、例えば本システムで広域の土壌の温度
を測定する場合、土中に光ファイバを埋設すれば光ファ
イバの長さ方向に連続した温度データを得ることができ
る。
源、増幅器等からなる本体装置並びにこれに接続され、
測定対象物に布設された光ファイバをセンサ部として備
える。そして、レーザ光源から光ファイバに光パスルを
入射し、その後方散乱光の遅延時間（光パルスを入射し
てから後方散乱光が入射端に戻って来るまでの時間）を
計測することによって後方散乱光の発生位置を求め、さ
らに後方散乱光に含まれるラマン散乱光の強度を検出す
ることによって各位置での温度が求められるというもの
である。従って、例えば本システムで広域の土壌の温度
を測定する場合、土中に光ファイバを埋設すれば光ファ
イバの長さ方向に連続した温度データを得ることができ
る。
しかしながら前記例において、温度以外に土中の歪（地
滑りなど）も監視したい場合、別のセンサを同じ場所に
設置する必要がある。このため温度測定用として埋設し
た前記光ファイバを利用して温度のみならず土中の歪（
さらにそれ以外の情報）も測定できればより効率的なシ
ステムが構成できる。
滑りなど）も監視したい場合、別のセンサを同じ場所に
設置する必要がある。このため温度測定用として埋設し
た前記光ファイバを利用して温度のみならず土中の歪（
さらにそれ以外の情報）も測定できればより効率的なシ
ステムが構成できる。
従って、本発明は上記要望に鑑みてなされたものであっ
て、０丁Ｓシステムのセンサ部である光ファイバを用い
、温度のみならずそれ以外の情報をも合わせて検知しう
る計測システムを提供することを目的とする。
て、０丁Ｓシステムのセンサ部である光ファイバを用い
、温度のみならずそれ以外の情報をも合わせて検知しう
る計測システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明システムは、ＤＴＳ本
体装置及び０ＴＤＨ本体装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅＤｏｓａｌｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔ＊ｒ＃ 、光
ファイバの障害点検索や損失分布測定用の後方散乱光測
定装［に、光スイッチ又は光合分波器を介して、センサ
部である一本の光ファイバを接続し、温度及びそれ以外
の情報をも合わせて検知しうろことを特徴としている。
体装置及び０ＴＤＨ本体装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｉｍ
ｅＤｏｓａｌｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔ＊ｒ＃ 、光
ファイバの障害点検索や損失分布測定用の後方散乱光測
定装［に、光スイッチ又は光合分波器を介して、センサ
部である一本の光ファイバを接続し、温度及びそれ以外
の情報をも合わせて検知しうろことを特徴としている。
さらに、この光ファイバに温度以外の要因により光ファ
イバの伝送損失を変化させる損失付加装置を設けた。
イバの伝送損失を変化させる損失付加装置を設けた。
先に述べたようにＤＴＳでは光フアイバ中で発生するラ
マン散乱光を検出し、その散乱光強度が散乱発生場所の
温度の関数になっていることから温度を求めている。
マン散乱光を検出し、その散乱光強度が散乱発生場所の
温度の関数になっていることから温度を求めている。
粕
一方、光フアイバ中に光パルスを人前した場合、ラマン
散乱と同時にレーり散乱が起こり、このレーり散乱光を
検出装置として、従来から広（ＯＴＤＲと呼ばれるもの
が用いられている。このレーリ散乱光はラマン散乱光に
比べ温度による強度変化がほとんどなく、又ラマン散乱
光とは波長が異なるため、ラマン散乱光と区別して検知
することが可能である。
散乱と同時にレーり散乱が起こり、このレーり散乱光を
検出装置として、従来から広（ＯＴＤＲと呼ばれるもの
が用いられている。このレーリ散乱光はラマン散乱光に
比べ温度による強度変化がほとんどなく、又ラマン散乱
光とは波長が異なるため、ラマン散乱光と区別して検知
することが可能である。
従ってセンサ部である一本の光ファイバとＤＴＳ及びＤ
ＴＤＲ本体装置を、光スイッチ又は光合分波器を介して
接続すれば、ＤＴＳによりラマン散乱光を、ＯＴＤＲに
よりレーリ散乱光を検出することができ、光ファイバ沿
いの温度分布及び光フアイバ中の伝送損失分布のデータ
を得ることができる。さらに故意に伝送損失を変化させ
る機構を設け、その要因は何かを特定できるようにして
おけば、その要因の検知が可能となる。
ＴＤＲ本体装置を、光スイッチ又は光合分波器を介して
接続すれば、ＤＴＳによりラマン散乱光を、ＯＴＤＲに
よりレーリ散乱光を検出することができ、光ファイバ沿
いの温度分布及び光フアイバ中の伝送損失分布のデータ
を得ることができる。さらに故意に伝送損失を変化させ
る機構を設け、その要因は何かを特定できるようにして
おけば、その要因の検知が可能となる。
この要因特定のための手段として設けられたのが第３図
（イ）に示す損失付加装置である。この付加ａｔは図に
示すように測定したい要因の変化を各種センサ！７によ
り検出信号として取り出し、リレー接点ＩＢ及び電源１
５を備える駆動源及びそれにつながる電磁石目を用いて
、光ファイバを波型形状の歪付加部１２ではさみ、その
結果伝送損失を増加させるというものである。
（イ）に示す損失付加装置である。この付加ａｔは図に
示すように測定したい要因の変化を各種センサ！７によ
り検出信号として取り出し、リレー接点ＩＢ及び電源１
５を備える駆動源及びそれにつながる電磁石目を用いて
、光ファイバを波型形状の歪付加部１２ではさみ、その
結果伝送損失を増加させるというものである。
従って、センサ部である一本の光ファイバに前記のよう
な損失付加装置を設けることで、ＤＴＳによる温度測定
はもちろん伝送損失の発生要因を０ｆＤＲにより温度以
外の情報として検知することが可能となる。
な損失付加装置を設けることで、ＤＴＳによる温度測定
はもちろん伝送損失の発生要因を０ｆＤＲにより温度以
外の情報として検知することが可能となる。
以下実施例に基づいて本発明の説明をする。
（実施例１）
第１図乃至第３図に示すように洞道内の電カケープル監
視に用いた例について述べる。第１図に示すように洞道
１内に電カケープル２が埋設されテオリ、この監視を行
うためシステムのセンサ部である光フアイバケーブル３
が電カケープル２に沿わせて布設されている。この光フ
アイバケーブルの一端は計測装置４に接続されている。
視に用いた例について述べる。第１図に示すように洞道
１内に電カケープル２が埋設されテオリ、この監視を行
うためシステムのセンサ部である光フアイバケーブル３
が電カケープル２に沿わせて布設されている。この光フ
アイバケーブルの一端は計測装置４に接続されている。
計測装置４は第２図に示す構成のもので、光フアイバケ
ーブル６の一端に光スイッチ又は光合分岐器７を介する
ことにより、ＤＴＳ本体ａｆｔＢ、０ＴＤＨ本体装置９
の双方が接続されている。そしてこれら計測装置全体の
コントロールはコンピュータなどのコントローラ１０に
よって行なう。尚、本実施例ではＤＴＳ及び０ＴＤＨの
各本体装置を別々に分けて構成しているが、これら両機
能を合わせもった一台のＷｉｔとして構成してもよい。
ーブル６の一端に光スイッチ又は光合分岐器７を介する
ことにより、ＤＴＳ本体ａｆｔＢ、０ＴＤＨ本体装置９
の双方が接続されている。そしてこれら計測装置全体の
コントロールはコンピュータなどのコントローラ１０に
よって行なう。尚、本実施例ではＤＴＳ及び０ＴＤＨの
各本体装置を別々に分けて構成しているが、これら両機
能を合わせもった一台のＷｉｔとして構成してもよい。
さらに本システムでは第１図に示すように光フアイバケ
ーブル３の数か所に損失付加装置５を設けた。この損失
付加装置は第３図（イ）に示すもので、光フアイバケー
ブル１１の外被をはがし、その心線＋１ａを露出させる
。そしてこの心線１１ａをはさむように、一対の波型形
状ををする歪付加部１２が配置されている。この歪付加
部１２の一方は、後に述べる電磁石１４と反発しつるよ
う磁性体であり、ばね１３によって支持され、通常は心
線１１ａとは接しない状態に保たれている。又、この歪
付加部１２の近接する位置には電磁石１４が配置されて
いる。これは歪付加部Ｉ２を駆動するためのもので、電
源１５及びリレー接点１Ｂを有する駆動源に接続されて
いる。そして既にのべたように、検知したい温度以外の
要因の変化（例えば洞道内の水位、ドア開閉、煙検知な
ど）を各種センサ１７で検出信号として取り出し、電磁
石１４の作用により歪付加部Ｉ２で心線１１ａをはさめ
るよう構成されている。尚、歪付加部１２により心線１
１ａを挟む機構は第３図（ｌに示すように、歪付加部の
一方に鉄片１２ａを設け、電磁石１４によってこれを引
きつけられるよう構成してもよい。
ーブル３の数か所に損失付加装置５を設けた。この損失
付加装置は第３図（イ）に示すもので、光フアイバケー
ブル１１の外被をはがし、その心線＋１ａを露出させる
。そしてこの心線１１ａをはさむように、一対の波型形
状ををする歪付加部１２が配置されている。この歪付加
部１２の一方は、後に述べる電磁石１４と反発しつるよ
う磁性体であり、ばね１３によって支持され、通常は心
線１１ａとは接しない状態に保たれている。又、この歪
付加部１２の近接する位置には電磁石１４が配置されて
いる。これは歪付加部Ｉ２を駆動するためのもので、電
源１５及びリレー接点１Ｂを有する駆動源に接続されて
いる。そして既にのべたように、検知したい温度以外の
要因の変化（例えば洞道内の水位、ドア開閉、煙検知な
ど）を各種センサ１７で検出信号として取り出し、電磁
石１４の作用により歪付加部Ｉ２で心線１１ａをはさめ
るよう構成されている。尚、歪付加部１２により心線１
１ａを挟む機構は第３図（ｌに示すように、歪付加部の
一方に鉄片１２ａを設け、電磁石１４によってこれを引
きつけられるよう構成してもよい。
このようなシステムを用い、計測装置４から光フアイバ
ケーブル３に光パルスを入射し、その後方散乱光を光ス
イッチ又は光合分波器によって切り換え又は分岐してＤ
ＴＳ及びＯＴＤＲ本体装置で検出する。これにより温度
測定による発熱監視及び伝送損失測定による洞道内水位
等の情報検知が、−本の光ファイバで同時に可能となる
。
ケーブル３に光パルスを入射し、その後方散乱光を光ス
イッチ又は光合分波器によって切り換え又は分岐してＤ
ＴＳ及びＯＴＤＲ本体装置で検出する。これにより温度
測定による発熱監視及び伝送損失測定による洞道内水位
等の情報検知が、−本の光ファイバで同時に可能となる
。
（実施例２）
次に第４図に示すようにビル内の監視に用いた例につい
て説明する。
て説明する。
同図（イ）に示すようにビル内の所定位置に計測装置１
８を設置し、これに接続されたセンサファイバ！９がビ
ル各階の壁内に張り巡らされている。
８を設置し、これに接続されたセンサファイバ！９がビ
ル各階の壁内に張り巡らされている。
この計測装置Ｉ８は既に実施例１で説明したように第２
図記載のものと同一構成である。モしてセンサファイバ
Ｉ９は第４図（ｌｌＩ）に示すようにステンレス管２０
内に光ファイバ２１を入れたものを用いた。このステン
レス管２０の径が細いほど光ファイバ２１に外部からの
圧力、歪が加わり易いことになる。
図記載のものと同一構成である。モしてセンサファイバ
Ｉ９は第４図（ｌｌＩ）に示すようにステンレス管２０
内に光ファイバ２１を入れたものを用いた。このステン
レス管２０の径が細いほど光ファイバ２１に外部からの
圧力、歪が加わり易いことになる。
本実施例では実施例１のような損失付加装置は設けてい
ないが、上記構成のシステムで実施例１同様に後方散乱
光の検出を行うことで、ビル全体の温度測定による空調
管理及び伝送損失測定によるビルそのものの劣化診断が
同時に可能となる。
ないが、上記構成のシステムで実施例１同様に後方散乱
光の検出を行うことで、ビル全体の温度測定による空調
管理及び伝送損失測定によるビルそのものの劣化診断が
同時に可能となる。
以上説明したようにＤＴＳ及びＯＴＤＲの双方で一本の
光ファイバをセンサとして兼用することにより、温度及
び伝送損失を同時に測定でき、伝送損失の発生要因を特
定できるよう構成することで温度以外の情報をも合わせ
て検知することができる。
光ファイバをセンサとして兼用することにより、温度及
び伝送損失を同時に測定でき、伝送損失の発生要因を特
定できるよう構成することで温度以外の情報をも合わせ
て検知することができる。
従って、低コストのより効率的なシステムが構成でき、
電カケープル、変圧器、洞道内電力設備の発熱監視、ビ
ル内の配線、配管及び空調監視、その他トンネル内の火
災監視等に利用すれば効果的である。
電カケープル、変圧器、洞道内電力設備の発熱監視、ビ
ル内の配線、配管及び空調監視、その他トンネル内の火
災監視等に利用すれば効果的である。
第１図は本発明実施例システムの概略図、第２図は計測
装置の構成図、第３図（イ）は損失、付加装置の構成図
、（ロ）は（イ）図とは別構成の歪付加部で心線を挟む
機構の構成図、第４図は第１図とは別の実施例〉ステム
を示すもので、（イ）はその概略図、（ロ）は（イ）図
システムに用いたセンサファイバの構成図である。 １・・・洞道、２・・・電カケープル、３．６、ｌｌ・
・・光フアイバケーブル、４、＋８・・・計測装置、５
・・・損失付加装置、７・・・光スイッチ又は光合分波
器、８・・・ＤＴＳ本体装置、９・・・ＯＴＤＲ本体装
置、１０・・・コントローラ、ｌｌａ・・・心線、１２
・・・歪付加部、１３・・・ばリレー接点、＋７・・・
各種センサ、１９・・・センサファイバ、２０・・・ス
テンレス管、２１・・・光ファイバ。
装置の構成図、第３図（イ）は損失、付加装置の構成図
、（ロ）は（イ）図とは別構成の歪付加部で心線を挟む
機構の構成図、第４図は第１図とは別の実施例〉ステム
を示すもので、（イ）はその概略図、（ロ）は（イ）図
システムに用いたセンサファイバの構成図である。 １・・・洞道、２・・・電カケープル、３．６、ｌｌ・
・・光フアイバケーブル、４、＋８・・・計測装置、５
・・・損失付加装置、７・・・光スイッチ又は光合分波
器、８・・・ＤＴＳ本体装置、９・・・ＯＴＤＲ本体装
置、１０・・・コントローラ、ｌｌａ・・・心線、１２
・・・歪付加部、１３・・・ばリレー接点、＋７・・・
各種センサ、１９・・・センサファイバ、２０・・・ス
テンレス管、２１・・・光ファイバ。
Claims (2)
- （１）ＤＴＳ本体装置及びＯＴＤＲ本体装置に、光スイ
ッチ又は光合分波器を介して、センサ部である一本の光
ファイバを接続し、温度及びそれ以外の情報をも検出し
うることを特徴とする計測システム。 - （２）センサ部である光ファイバに、温度以外の要因に
より光ファイバの伝送損失を変化させる損失付加装置を
設けたことを特徴とする請求項（１）記載の計測システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125833A JPH0420824A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125833A JPH0420824A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 計測システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420824A true JPH0420824A (ja) | 1992-01-24 |
Family
ID=14920068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125833A Pending JPH0420824A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0420824A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620365B1 (en) | 1997-05-12 | 2003-09-16 | Mazda Motor Corporation | Method of manufacturing a convertible top assembly |
| WO2021038407A1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | King Abdullah University Of Science And Technology | Versatile optical fiber sensor and method for detecting red palm weevil, farm fires, and soil moisture |
| CN115014572A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 四川大学 | 一种利用光纤瑞利散射提升温度传感阵列性能的方法 |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2125833A patent/JPH0420824A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6620365B1 (en) | 1997-05-12 | 2003-09-16 | Mazda Motor Corporation | Method of manufacturing a convertible top assembly |
| WO2021038407A1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | King Abdullah University Of Science And Technology | Versatile optical fiber sensor and method for detecting red palm weevil, farm fires, and soil moisture |
| US12270788B2 (en) | 2019-08-28 | 2025-04-08 | King Abdullah University Of Science And Technology | Versatile optical fiber sensor and method for detecting red palm weevil, farm fires, and soil moisture |
| CN115014572A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-06 | 四川大学 | 一种利用光纤瑞利散射提升温度传感阵列性能的方法 |
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