JPH04254712A - 光ロッド装置 - Google Patents
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- JPH04254712A JPH04254712A JP3235730A JP23573091A JPH04254712A JP H04254712 A JPH04254712 A JP H04254712A JP 3235730 A JP3235730 A JP 3235730A JP 23573091 A JP23573091 A JP 23573091A JP H04254712 A JPH04254712 A JP H04254712A
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火花（スパーク）検出
器装置の光伝播部分の改良に関するものであり、特に、
赤外線エネルギをこのような装置の光電センサ素子に結
合する交換容易な光ロッド装置に関するものである。
器装置の光伝播部分の改良に関するものであり、特に、
赤外線エネルギをこのような装置の光電センサ素子に結
合する交換容易な光ロッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】クラーケス シート メタル社（Ｃ
ｌａｒｋｅ’ｓ Ｓｈｅｅｔ Ｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．）
及びファグス− グレコン グレテン社（Ｆａｇｕ
ｓ−Ｇｒｅｃｏｎ Ｇｒｅｔｅｎ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ
．ＫＧ） によって市販されているような従来の火花検
出消火装置は、一方の端部で導管として互いに結合して
単一の出力を形成し、他端を複数個の入力部又は光エネ
ルギ吸収体として作用する脚に分割した光ファイバ束を
構成する光ファイバ「ポリープ」を使用し、光電エネル
ギ例えばモニタしている領域の火花により発生する熱エ
ネルギを電気信号に変換するセンサ素子に結合し、この
電気信号を火花検出消火装置により処理する。
ｌａｒｋｅ’ｓ Ｓｈｅｅｔ Ｍｅｔａｌ Ｉｎｃ．）
及びファグス− グレコン グレテン社（Ｆａｇｕ
ｓ−Ｇｒｅｃｏｎ Ｇｒｅｔｅｎ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ
．ＫＧ） によって市販されているような従来の火花検
出消火装置は、一方の端部で導管として互いに結合して
単一の出力を形成し、他端を複数個の入力部又は光エネ
ルギ吸収体として作用する脚に分割した光ファイバ束を
構成する光ファイバ「ポリープ」を使用し、光電エネル
ギ例えばモニタしている領域の火花により発生する熱エ
ネルギを電気信号に変換するセンサ素子に結合し、この
電気信号を火花検出消火装置により処理する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】単一の出力に結合し、
領域の周囲に円形に互いに離して配列した３個の入力光
ファイバ束は、領域を効率よくモニタすることが必要と
なる。このような装置の代表的な適用例としては、微粒
子物質例えばおが屑や木の破片を空気作用により高速で
移送するフローパイプ及び導管（本明細書中「ダクト」
と称する）がある。このような用途においては、例えば
導管の内面に異物が擦れて発生する火花が存在すると（
即座に検出されなかったり、即座に消火されないと）、
爆発及び／又は火災を発生し、災害を招くことになる。 上述のタイプの装置は、粒子物質が通過する１個又はそ
れ以上の領域に火花が存在するか否かをモニタし、火花
が感知されたとき、適当な機構例えば噴水バルブを動作
させ、火花を消火し、また警報音を発生するものとして
開発された。
領域の周囲に円形に互いに離して配列した３個の入力光
ファイバ束は、領域を効率よくモニタすることが必要と
なる。このような装置の代表的な適用例としては、微粒
子物質例えばおが屑や木の破片を空気作用により高速で
移送するフローパイプ及び導管（本明細書中「ダクト」
と称する）がある。このような用途においては、例えば
導管の内面に異物が擦れて発生する火花が存在すると（
即座に検出されなかったり、即座に消火されないと）、
爆発及び／又は火災を発生し、災害を招くことになる。 上述のタイプの装置は、粒子物質が通過する１個又はそ
れ以上の領域に火花が存在するか否かをモニタし、火花
が感知されたとき、適当な機構例えば噴水バルブを動作
させ、火花を消火し、また警報音を発生するものとして
開発された。
【０００４】上述のポリープは、火花によって発生する
赤外線スペクトル及び近赤外線スペクトルの熱エネルギ
を、検出したエネルギを電気信号に変換する光電センサ
素子に結合するピックアップ又は入力装置として使用す
る。しかし、これらポリープ装置は、その有効性並びに
保守及び修理の容易性及びコストに限界があるという欠
点がある。例えば、光ファイバ束の従来のポリープ形状
の重大な欠点の一つとしては、ポリープのうちのどれか
一つの脚でも損傷した場合、ユニット全体を交換しなけ
ればならない欠点がある。更に、コストがかかることの
他に、ポリープユニットの交換は、時間がかかり、労力
を必要とする。即ち、モニタ領域を有効にカバーするに
３個の入力端部即ち脚を必要とし、これら脚をそれぞれ
個別に取り外し、取り外した脚の位置に交換ポリープを
据え付けする必要があるためである。
赤外線スペクトル及び近赤外線スペクトルの熱エネルギ
を、検出したエネルギを電気信号に変換する光電センサ
素子に結合するピックアップ又は入力装置として使用す
る。しかし、これらポリープ装置は、その有効性並びに
保守及び修理の容易性及びコストに限界があるという欠
点がある。例えば、光ファイバ束の従来のポリープ形状
の重大な欠点の一つとしては、ポリープのうちのどれか
一つの脚でも損傷した場合、ユニット全体を交換しなけ
ればならない欠点がある。更に、コストがかかることの
他に、ポリープユニットの交換は、時間がかかり、労力
を必要とする。即ち、モニタ領域を有効にカバーするに
３個の入力端部即ち脚を必要とし、これら脚をそれぞれ
個別に取り外し、取り外した脚の位置に交換ポリープを
据え付けする必要があるためである。
【０００５】従来のポリープ組立体の他の欠点としては
、上述したように、個別の光ファイバ脚の見渡し角度は
単に約６５°であるため、単一の領域を有効にカバーす
るには３個の光ファイバ脚を必要とする点である。
、上述したように、個別の光ファイバ脚の見渡し角度は
単に約６５°であるため、単一の領域を有効にカバーす
るには３個の光ファイバ脚を必要とする点である。
【０００６】本発明は、観察領域をモニタし、この領域
を通過する検出火花の熱エネルギを光電センサに結合す
る交換可能な光ロッド装置の形式を改良し、上述のタイ
プの火花検出消火装置に適用できるようにすることを意
図する。本発明によれば、従来の光ファイバポリープの
代わりに、光ロッド組立体を使用する。モニタ領域に応
じた寸法及び長さの光ファイバ束として構成した光ロッ
ドの固有の利点即ち、より高い感度及び低コストの点の
他に、破断や故障の場合に、光ロッド組立体を簡単に交
換でき、同じ領域の他の部分をモニタしている他の光ロ
ッド組立体に何らアクセスする必要なしにこのことを実
行できる利点がある。
を通過する検出火花の熱エネルギを光電センサに結合す
る交換可能な光ロッド装置の形式を改良し、上述のタイ
プの火花検出消火装置に適用できるようにすることを意
図する。本発明によれば、従来の光ファイバポリープの
代わりに、光ロッド組立体を使用する。モニタ領域に応
じた寸法及び長さの光ファイバ束として構成した光ロッ
ドの固有の利点即ち、より高い感度及び低コストの点の
他に、破断や故障の場合に、光ロッド組立体を簡単に交
換でき、同じ領域の他の部分をモニタしている他の光ロ
ッド組立体に何らアクセスする必要なしにこのことを実
行できる利点がある。
【０００７】従って、本発明の主要な目的は、火花検出
及び消火装置において、観察領域をモニタし、この領域
を通過する検出火花の熱エネルギを光電センサに結合す
る改良した手段を提供することにある。
及び消火装置において、観察領域をモニタし、この領域
を通過する検出火花の熱エネルギを光電センサに結合す
る改良した手段を提供することにある。
【０００８】更に、本発明の目的は、イニシャルコスト
、有効見通し範囲、及び交換の点で従来の光ファイバポ
リープよりも有利な上述の結合装置をうるにある。
、有効見通し範囲、及び交換の点で従来の光ファイバポ
リープよりも有利な上述の結合装置をうるにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明は、光エネルギを電気信号に変換するフォトセ
ンサ装置に、少なくとも部分的に壁部材により区画され
た重要領域に検出される光エネルギを結合するための光
ロッド装置において、赤外線スペクトルの光伝播特性を
有する細長い堅固なロッドと、このロッドの一方の端部
に光学的に結合した石英ガラスの平面とを具え、ロッド
の他端は前記フォトセンサ装置に結合し、また前記壁部
材に形成した開口の近傍でこの壁部材に取り付けるアダ
プタ手段を具え、このアダプタ手段により、前記ロッド
及び前記平面を互いにまた前記領域に対しても固定した
位置関係に着脱自在に保持することを特徴とする。
、本発明は、光エネルギを電気信号に変換するフォトセ
ンサ装置に、少なくとも部分的に壁部材により区画され
た重要領域に検出される光エネルギを結合するための光
ロッド装置において、赤外線スペクトルの光伝播特性を
有する細長い堅固なロッドと、このロッドの一方の端部
に光学的に結合した石英ガラスの平面とを具え、ロッド
の他端は前記フォトセンサ装置に結合し、また前記壁部
材に形成した開口の近傍でこの壁部材に取り付けるアダ
プタ手段を具え、このアダプタ手段により、前記ロッド
及び前記平面を互いにまた前記領域に対しても固定した
位置関係に着脱自在に保持することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】次に、図面につき本発明の実施例を説明する
。
。
【００１１】図１を参照すると、コンベヤダクト１０は
、粒子材料例えばおが屑がブロア又は他の空気圧装置の
力の下に高速で通過するものとして示す。ダクト１０の
周囲には直径方向に互いに対向する一対のモニタ装置２
０を配置し、ダクト領域をモニタして火花が存在するか
否かを検出する。各装置は、Ｕ字状の取付けブラケット
３０を設け、光ロッド組立体４０及びこの光ロッド組立
体４０に結合するセンサ素子５０を保持する。（光ロッ
ド組立体４０の１００ °の見渡し角度のため、ダクト
領域を単に２個のユニットを使用するだけで、約６５°
のみの見渡し角度を有する従来の三叉ポリープの３個の
光ファイバ脚よりも効果的にモニタすることができる。
、粒子材料例えばおが屑がブロア又は他の空気圧装置の
力の下に高速で通過するものとして示す。ダクト１０の
周囲には直径方向に互いに対向する一対のモニタ装置２
０を配置し、ダクト領域をモニタして火花が存在するか
否かを検出する。各装置は、Ｕ字状の取付けブラケット
３０を設け、光ロッド組立体４０及びこの光ロッド組立
体４０に結合するセンサ素子５０を保持する。（光ロッ
ド組立体４０の１００ °の見渡し角度のため、ダクト
領域を単に２個のユニットを使用するだけで、約６５°
のみの見渡し角度を有する従来の三叉ポリープの３個の
光ファイバ脚よりも効果的にモニタすることができる。
【００１２】光ロッド組立体４０に案内クランプ６０に
より結合したセンサユニット５０は通常のものとし、例
えば、クラーケス（Ｃｌａｒｋｅ’ｓ）社により部品番
号７００１−００２００の下で市販されている又はファ
ガス−グレコン（Ｆａｇｕｓ−Ｇｒｅｃｏｎ）社により
部品番号ＦＭ３／６ の下で市販されているものとする
ことができる。この部分は本発明の一部をなすものでは
ない。図６に示すように、案内クランプ６０は、円形開
口６５を有するスプリット−ヨーク矩形プレートの形式
とし、このヨークの一方の部分６２は取り付けブラケッ
ト３０にねじ６６ａ、６６ｂによりし、ヨークの他方の
部分６４は一対のラグボルト６８ａ、６８ｂにより一方
の部分６２に固着する。
より結合したセンサユニット５０は通常のものとし、例
えば、クラーケス（Ｃｌａｒｋｅ’ｓ）社により部品番
号７００１−００２００の下で市販されている又はファ
ガス−グレコン（Ｆａｇｕｓ−Ｇｒｅｃｏｎ）社により
部品番号ＦＭ３／６ の下で市販されているものとする
ことができる。この部分は本発明の一部をなすものでは
ない。図６に示すように、案内クランプ６０は、円形開
口６５を有するスプリット−ヨーク矩形プレートの形式
とし、このヨークの一方の部分６２は取り付けブラケッ
ト３０にねじ６６ａ、６６ｂによりし、ヨークの他方の
部分６４は一対のラグボルト６８ａ、６８ｂにより一方
の部分６２に固着する。
【００１３】図２、図３に示すように、光ロッド組立体
４０は、テフロン材料の管状ハウジング４４の内側に細
長いクラッドガラスロッド４２を有する。ロッド４２は
両端を研磨した光学ガラスとし、約１００ °の見渡し
角度を有する堅固な光案内を形成する。長さ８．７５イ
ンチ、直径０．３１３ インチのロッドの光伝播特性は
、４５０ ナノメータの波長（赤外線）で６９％のオー
ダー、７００ ナノメータ（近赤外線）で８７％のオー
ダーとするとよい。ガラスロッド４２は、ハウジング４
４の内側に止めねじ４６により固定する。 ハウジングの両端にはねじ山を設け、入力端部即ち高熱
エネルギ端部を、石英ガラス窓を保持する端部キャップ
７０（図４及び図５参照）にねじ込み、他方の出力端部
をセンサ素子５０のねじソケット５２にねじ込む。
４０は、テフロン材料の管状ハウジング４４の内側に細
長いクラッドガラスロッド４２を有する。ロッド４２は
両端を研磨した光学ガラスとし、約１００ °の見渡し
角度を有する堅固な光案内を形成する。長さ８．７５イ
ンチ、直径０．３１３ インチのロッドの光伝播特性は
、４５０ ナノメータの波長（赤外線）で６９％のオー
ダー、７００ ナノメータ（近赤外線）で８７％のオー
ダーとするとよい。ガラスロッド４２は、ハウジング４
４の内側に止めねじ４６により固定する。 ハウジングの両端にはねじ山を設け、入力端部即ち高熱
エネルギ端部を、石英ガラス窓を保持する端部キャップ
７０（図４及び図５参照）にねじ込み、他方の出力端部
をセンサ素子５０のねじソケット５２にねじ込む。
【００１４】端部キャップ７０は、ステンレス綱のスカ
ット（ｓｑｕａｔ） 管状ホルダ７２により構成し、こ
のホルダには窪みを設け、接着剤により石英ガラス窓又
はウェハ素子７４を取り付ける。この端部キャップは、
管状取付アダプタ８０の内部開口に摺動自在に嵌合させ
、このアダプタ８０の外部にねじ山を設け、ダクト１０
の壁に形成した開口にナット−ワッシャの組み合わせに
より確実に取り付けることができるようにする。図７に
は、上述の素子４２、４４、７０、７４を互いに組み合
わせ、ダクト壁開口に取り付けた状態を示す。石英ガラ
ス窓７４とガラスロッド４２の端部との間には僅かな空
隙を生ずる。
ット（ｓｑｕａｔ） 管状ホルダ７２により構成し、こ
のホルダには窪みを設け、接着剤により石英ガラス窓又
はウェハ素子７４を取り付ける。この端部キャップは、
管状取付アダプタ８０の内部開口に摺動自在に嵌合させ
、このアダプタ８０の外部にねじ山を設け、ダクト１０
の壁に形成した開口にナット−ワッシャの組み合わせに
より確実に取り付けることができるようにする。図７に
は、上述の素子４２、４４、７０、７４を互いに組み合
わせ、ダクト壁開口に取り付けた状態を示す。石英ガラ
ス窓７４とガラスロッド４２の端部との間には僅かな空
隙を生ずる。
【００１５】例えば破断等により光ロッド組立体４０の
交換が必要な場合、案内クランプ組立体６０のスプット
ヨークのラグボルト６８ａ、６８ｂを緩め、光ロッド組
立体４０全体を取付アダプタ８０から抜き出すことがで
きるようにする。光ロッドを案内クランプ組立体６０か
ら抜き出した後、センサユニット５０のソケット５２か
らねじ外し、交換した光ロッド組立体を再挿入し、上述
の手順を反対に行ってユニットを再び取り付ける。
交換が必要な場合、案内クランプ組立体６０のスプット
ヨークのラグボルト６８ａ、６８ｂを緩め、光ロッド組
立体４０全体を取付アダプタ８０から抜き出すことがで
きるようにする。光ロッドを案内クランプ組立体６０か
ら抜き出した後、センサユニット５０のソケット５２か
らねじ外し、交換した光ロッド組立体を再挿入し、上述
の手順を反対に行ってユニットを再び取り付ける。
【００１６】上述したところは、本発明の好適な実施例
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
を説明したに過ぎず、請求の範囲において種々の変更を
加えることができること勿論である。
【図１】コンベヤダクト領域をモニタするよう取り付け
た本発明による光ロッド組立体にそれぞれ取り付けた一
対の火花検出センサの一部断面とする平面図である。
た本発明による光ロッド組立体にそれぞれ取り付けた一
対の火花検出センサの一部断面とする平面図である。
【図２】本発明による光ロッド組立体の実施例の詳細を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】図２の３−３線上の端面図である。
【図４】ホルダ及び石英ガラス窓を有し、光ロッド組立
体の入力端部又はエネルギ吸収端部に取り付ける端部キ
ャップの縦断面図である。
体の入力端部又はエネルギ吸収端部に取り付ける端部キ
ャップの縦断面図である。
【図５】図４の５−５線上の端面図である。
【図６】光ロッド組立体を所定位置に保持する案内クラ
ンプの平面図である。
ンプの平面図である。
【図７】光ロッドをコンベヤダクトに取り付けた状態の
拡大縦断面図である。
拡大縦断面図である。
１０ コンベヤダクト
２０ モニタ装置
３０ 取付けブラケット
４０ 光ロッド組立体
４２ クラッドガラスロッド
４４ 管状ハウジング
４６ 止めねじ
５０ センサ素子
５２ ねじソケット
６０ 案内クランプ
６２，６４ ヨーク部分
６５ 円形開口
６６ａ，６６ｂ ねじ
６８ａ，６８ｂ ラグボルト
７０ 端部キャップ
７２ 管状ホルダ
７４ 石英ガラス窓又はウェハ素子
８０ 管状取付アダプタ
Claims (10)
- 【請求項１】光エネルギを電気信号に変換するフォトセ
ンサ装置に、少なくとも部分的に壁部材により区画され
た重要領域に検出される光エネルギを結合するための光
ロッド装置において、赤外線スペクトルの光伝播特性を
有する細長い堅固なロッドと、このロッドの一方の端部
に光学的に結合した石英ガラスの平面とを具え、ロッド
の他端は前記フォトセンサ装置に結合し、また前記壁部
材に形成した開口の近傍でこの壁部材に取り付けるアダ
プタ手段を具え、このアダプタ手段により、前記ロッド
及び前記平面を互いにまた前記領域に対しても固定した
位置関係に着脱自在に保持することを特徴とする光ロッ
ド装置。 - 【請求項２】前記領域は、材料が移送されるダクト内の
領域とし、前記アダプタ手段はこのダクトに連結するも
のとした請求項１に記載の光ロッド装置。 - 【請求項３】前記手段は、前記ロッドに半径方向の圧力
を加えることによりこのロッドを把持による保持を行う
着脱自在のクランプを有するものとして構成した請求項
１に記載の光ロッド装置。 - 【請求項４】前記領域は、材料が移送されるダクト内の
領域とし、前記アダプタ手段はこのダクトに連結するも
のとした請求項１に記載の光ロッド装置。 - 【請求項５】前記ロッドは、管状スリーブ内に収納し、
このスリーブ内に前記ロッドを固着する手段を設けた請
求項３に記載の光ロッド装置。 - 【請求項６】前記平面をロッドの端部に対して光学的に
結合するようロッド端部に連結するキャップを更に設け
た請求項１に記載の光ロッド装置。 - 【請求項７】前記クランプは、スプリットヨークプレー
トの形式とし、前記プレートは、互いに閉じ合わせたと
きほぼ円形の開口を生ずる１対の素子を有するものとし
て構成した請求項３に記載の光ロッド装置。 - 【請求項８】前記アダプタ手段は、前記ロッドを把持に
よる保持を行う着脱自在のクランプと、このクランプを
前記ダクトの一部に連結するほぼＵ字状の取付ブラケッ
トとを有するものとして構成した請求項１に記載の光ロ
ッド装置。 - 【請求項９】光エネルギを電気信号に変換するフォトセ
ンサ装置に光エネルギを結合するための光ロッド装置に
おいて、赤外線スペクトルの光伝播特性を有する細長い
堅固なロッドと、石英ガラスのほぼ円形の平面と、この
平面を保持する丸い端部キャップと、前記ロッドを収納
する管状のスリーブとを具え、このスリーブの一端に、
前記平面と前記ロッドを光学的結合関係に維持するよう
前記キャップに着脱自在に掛合するためのねじ山を設け
たことを特徴とする光ロッド装置。 - 【請求項１０】前記スリーブの他端に、前記フォトセン
サ装置に着脱自在に掛合するためのねじ山を設けた請求
項９に記載の光ロッド装置。
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