JPH04339227A - 光ファイバを用いた非接触型温度測定装置 - Google Patents
光ファイバを用いた非接触型温度測定装置Info
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- JPH04339227A JPH04339227A JP3022826A JP2282691A JPH04339227A JP H04339227 A JPH04339227 A JP H04339227A JP 3022826 A JP3022826 A JP 3022826A JP 2282691 A JP2282691 A JP 2282691A JP H04339227 A JPH04339227 A JP H04339227A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転する、あるいは放
射線等のために空間的に離隔絶縁を要し、且つ光が透過
可能な位置に配設された被測温体の被測温面に沿って螺
旋状に巻き付けられた光ファイバにビ−ム光を入射した
ときのラマン散乱現象を利用した温度測定装置に係り、
被測温体の高温部位の距離分解能を高めたうえ、被測温
体が回転中でも高温部位を３次元位置で検索し、且つそ
の部位の温度を測定する温度測定装置に関する。
射線等のために空間的に離隔絶縁を要し、且つ光が透過
可能な位置に配設された被測温体の被測温面に沿って螺
旋状に巻き付けられた光ファイバにビ−ム光を入射した
ときのラマン散乱現象を利用した温度測定装置に係り、
被測温体の高温部位の距離分解能を高めたうえ、被測温
体が回転中でも高温部位を３次元位置で検索し、且つそ
の部位の温度を測定する温度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばモ−タの回転子が回転状態
にあるとき、その回転子の温度を計る手段として、回転
子の複数部分に示温塗料を塗布し、塗料の色の変化を目
視することによって温度を認識したり、回転子に無線信
号式の温度センサを埋め込み、その温度センサからの無
線信号をモ−タの外で受信することによって回転子の温
度を測定することが行われている。
にあるとき、その回転子の温度を計る手段として、回転
子の複数部分に示温塗料を塗布し、塗料の色の変化を目
視することによって温度を認識したり、回転子に無線信
号式の温度センサを埋め込み、その温度センサからの無
線信号をモ−タの外で受信することによって回転子の温
度を測定することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の温度測定手
段の場合、前者においては定量的な温度測定が不可能で
あるという問題があり、後者の場合は雑音発生源の近く
に無線信号式の温度センサを配設しなければならないた
め、Ｓ／Ｎ比を極めて大きくしなければ温度検出信号を
正確に受信することができないことから、実用的ではな
いという問題がある。そこで本発明では、光ファイバを
回転体の測温面に沿って螺旋状に巻き付けたうえ、その
光ファイバに対して、回転機能を有する光カップリング
部材を介してパルス状のビ−ム光を入射し、高温部位に
おいて発生するラマン散乱による反スト−クス光に基づ
いて回転体の高温部位を３次元位置で検索するとともに
、その部位における温度を測定可能にすることを解決す
べき技術的課題とするものである。
段の場合、前者においては定量的な温度測定が不可能で
あるという問題があり、後者の場合は雑音発生源の近く
に無線信号式の温度センサを配設しなければならないた
め、Ｓ／Ｎ比を極めて大きくしなければ温度検出信号を
正確に受信することができないことから、実用的ではな
いという問題がある。そこで本発明では、光ファイバを
回転体の測温面に沿って螺旋状に巻き付けたうえ、その
光ファイバに対して、回転機能を有する光カップリング
部材を介してパルス状のビ−ム光を入射し、高温部位に
おいて発生するラマン散乱による反スト−クス光に基づ
いて回転体の高温部位を３次元位置で検索するとともに
、その部位における温度を測定可能にすることを解決す
べき技術的課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、光ファイバを用いた非接触型温度測定装置
を、所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状に発光する発
光部と、回転する被測温体の被測温面に沿って螺旋状に
巻かれた光ファイバと、一方が前記光ファイバの一方の
端部に回転可能に接続され、他方が前記発光部からのビ
−ム光を伝送する固定側光ファイバの端部に接続されて
、前記光ファイバが前記被測温体とともに回転状態にあ
るときでも前記ビ−ム光を前記光ファイバの一方の端部
から入射させるための光カップリング部材と、前記発光
部からのビ−ム光が前記光カップリング部材を介して前
記光ファイバに入射されたときに、入射されたビ−ム光
が前記光ファイバの終端部で反射した反射光、及び前記
被測温体が部分的に高温状態にあるとき、その高温部位
に接した位置でラマン散乱し、その位置で反射したとき
の反射光のうち、少なくとも前記終端部で反射した前記
ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光、及び前記高温状
態にある位置でラマン散乱により反射した反スト−クス
光とを分光する分光部と、前記分光部で分光されたオリ
ジナル反射光及び反スト−クス光それぞれを受光し、そ
のオリジナル反射光の光強度に対応したオリジナル反射
光電気信号、及び反スト−クス光の光強度に対応した反
スト−クス光電気信号を生成する光電変換部と、前記光
電変換部から前記反スト−クス光電気信号を入力する毎
に、その発光サイクルにおける前記ビ−ム光の発光時点
から前記反スト−クス光電気信号の受信時点までの経過
時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部で計測さ
れた前記経過時間に基づいて前記被測温体の高温部位を
３次元位置で検索する高温部位検索部と、前記光電変換
部から入力した前記反スト−クス光電気信号に基づいて
前記被測温体の高温部位の温度を演算する温度演算部と
、前記高温部位検索部で検索された前記高温部位と前記
温度演算部で演算された温度とを表示する表示部とを備
えた構成にすることである。
術的手段は、光ファイバを用いた非接触型温度測定装置
を、所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状に発光する発
光部と、回転する被測温体の被測温面に沿って螺旋状に
巻かれた光ファイバと、一方が前記光ファイバの一方の
端部に回転可能に接続され、他方が前記発光部からのビ
−ム光を伝送する固定側光ファイバの端部に接続されて
、前記光ファイバが前記被測温体とともに回転状態にあ
るときでも前記ビ−ム光を前記光ファイバの一方の端部
から入射させるための光カップリング部材と、前記発光
部からのビ−ム光が前記光カップリング部材を介して前
記光ファイバに入射されたときに、入射されたビ−ム光
が前記光ファイバの終端部で反射した反射光、及び前記
被測温体が部分的に高温状態にあるとき、その高温部位
に接した位置でラマン散乱し、その位置で反射したとき
の反射光のうち、少なくとも前記終端部で反射した前記
ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光、及び前記高温状
態にある位置でラマン散乱により反射した反スト−クス
光とを分光する分光部と、前記分光部で分光されたオリ
ジナル反射光及び反スト−クス光それぞれを受光し、そ
のオリジナル反射光の光強度に対応したオリジナル反射
光電気信号、及び反スト−クス光の光強度に対応した反
スト−クス光電気信号を生成する光電変換部と、前記光
電変換部から前記反スト−クス光電気信号を入力する毎
に、その発光サイクルにおける前記ビ−ム光の発光時点
から前記反スト−クス光電気信号の受信時点までの経過
時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部で計測さ
れた前記経過時間に基づいて前記被測温体の高温部位を
３次元位置で検索する高温部位検索部と、前記光電変換
部から入力した前記反スト−クス光電気信号に基づいて
前記被測温体の高温部位の温度を演算する温度演算部と
、前記高温部位検索部で検索された前記高温部位と前記
温度演算部で演算された温度とを表示する表示部とを備
えた構成にすることである。
【０００５】
【作用】上記構成の光ファイバを用いた非接触型温度測
定装置によれば、発光部から所定の時間間隔でビ−ム光
がパルス状に発光されると、そのビ−ム光は、回転する
被測温体に螺旋状に巻き付けられた光ファイバに固定側
光ファイバと光カップリング部材とを介して入射される
。被測温体の一部に高温部位があると、その高温部位に
接した光ファイバの部分でラマン散乱が起き、スト−ク
ス光と反スト−クス光が生成される。そして、そのスト
−クス光と反スト−クス光は、そのラマン散乱部で反射
する一方、スト−クス光と反スト−クス光以外のビ−ム
光は光ファイバの終端部で反射し、いづれも光ファイバ
から送出され、光カップリング部材と固定側光ファイバ
とを介して分光部に入射される。これらの反射光は分光
部において、少なくとも前記ビ−ム光と同波長のオリジ
ナル反射光と、高温部位の温度に対応した光強度の反ス
ト−クス光とに分光される。光電変換部は、分光部で分
光されたオリジナル反射光及び反スト−クス光それぞれ
を受光し、そのオリジナル光の光強度に対応したオリジ
ナル反射光電気信号、及び反スト−クス光の光強度に対
応した反スト−クス光電気信号を生成し、時間計測部に
入力する。時間計測部は、光電変換部から前記反スト−
クス光電気信号を入力すると、その発光サイクルにおけ
る前記ビ−ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気
信号の入力時点までの経過時間を計測する。高温部位検
索部は、前記時間計測部で計測された前記経過時間に基
づいて前記被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に
対応した次元距離で検索し、その検索デ−タを出力する
一方、温度演算部は、前記光電変換部から入力した前記
反スト−クス光電気信号に基づいて前記被測温体の高温
部位の温度を演算したうえ、その温度デ−タを出力する
。そして表示部は、前記高温部位検索部で検索された前
記高温部位と前記温度演算部で演算された温度とを表示
する。
定装置によれば、発光部から所定の時間間隔でビ−ム光
がパルス状に発光されると、そのビ−ム光は、回転する
被測温体に螺旋状に巻き付けられた光ファイバに固定側
光ファイバと光カップリング部材とを介して入射される
。被測温体の一部に高温部位があると、その高温部位に
接した光ファイバの部分でラマン散乱が起き、スト−ク
ス光と反スト−クス光が生成される。そして、そのスト
−クス光と反スト−クス光は、そのラマン散乱部で反射
する一方、スト−クス光と反スト−クス光以外のビ−ム
光は光ファイバの終端部で反射し、いづれも光ファイバ
から送出され、光カップリング部材と固定側光ファイバ
とを介して分光部に入射される。これらの反射光は分光
部において、少なくとも前記ビ−ム光と同波長のオリジ
ナル反射光と、高温部位の温度に対応した光強度の反ス
ト−クス光とに分光される。光電変換部は、分光部で分
光されたオリジナル反射光及び反スト−クス光それぞれ
を受光し、そのオリジナル光の光強度に対応したオリジ
ナル反射光電気信号、及び反スト−クス光の光強度に対
応した反スト−クス光電気信号を生成し、時間計測部に
入力する。時間計測部は、光電変換部から前記反スト−
クス光電気信号を入力すると、その発光サイクルにおけ
る前記ビ−ム光の発光時点から前記反スト−クス光電気
信号の入力時点までの経過時間を計測する。高温部位検
索部は、前記時間計測部で計測された前記経過時間に基
づいて前記被測温体の高温部位を前記被測温面の形状に
対応した次元距離で検索し、その検索デ−タを出力する
一方、温度演算部は、前記光電変換部から入力した前記
反スト−クス光電気信号に基づいて前記被測温体の高温
部位の温度を演算したうえ、その温度デ−タを出力する
。そして表示部は、前記高温部位検索部で検索された前
記高温部位と前記温度演算部で演算された温度とを表示
する。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は、本実施例の全体的な構成を示した
系統図である。図１に示した被測温体としてのモ−タの
回転子１は、何らかの原因で例えば局部的に高温異常に
なった場合に、その高温部位が３次元位置で検索される
とともに、その温度が測定され、表示されるものである
。回転子１の外周面には光ファイバ２が螺旋状に巻き付
けられており、その始端部２Ａは回転可能に構成された
光カップリングＰＣの回転部材ＰＣＭに接続される一方
、光カップリングＰＣの固定部材ＰＣＦは固定側の光フ
ァイバ３の一端部に接続されている。そして光ファイバ
３の他端部は分光器４に接続されている。尚、光ファイ
バ２の終端部２Ｂは光ファイバ２に入射されたビ−ム光
が反射されるように終端処理されている。分光器４は、
半導体レ−ザ−発光素子５から発光されたパルス状のレ
−ザ−ビ−ム光６を光ファイバ２の方向に通過させる一
方、そのパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２
の終端部２Ｂで反射した反射光、あるいは回転子１が局
部的に高温になり、その高温部位に接した光ファイバ２
の高温位置でパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６がラマン散
乱され、その位置で発生したスト−クス光７と反スト−
クス光８とを分光するものである。尚、パルス状のレ−
ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２の終端部２Ｂで反射した
反射光をオリジナル反射光９として示している。
ら説明する。図１は、本実施例の全体的な構成を示した
系統図である。図１に示した被測温体としてのモ−タの
回転子１は、何らかの原因で例えば局部的に高温異常に
なった場合に、その高温部位が３次元位置で検索される
とともに、その温度が測定され、表示されるものである
。回転子１の外周面には光ファイバ２が螺旋状に巻き付
けられており、その始端部２Ａは回転可能に構成された
光カップリングＰＣの回転部材ＰＣＭに接続される一方
、光カップリングＰＣの固定部材ＰＣＦは固定側の光フ
ァイバ３の一端部に接続されている。そして光ファイバ
３の他端部は分光器４に接続されている。尚、光ファイ
バ２の終端部２Ｂは光ファイバ２に入射されたビ−ム光
が反射されるように終端処理されている。分光器４は、
半導体レ−ザ−発光素子５から発光されたパルス状のレ
−ザ−ビ−ム光６を光ファイバ２の方向に通過させる一
方、そのパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２
の終端部２Ｂで反射した反射光、あるいは回転子１が局
部的に高温になり、その高温部位に接した光ファイバ２
の高温位置でパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６がラマン散
乱され、その位置で発生したスト−クス光７と反スト−
クス光８とを分光するものである。尚、パルス状のレ−
ザ−ビ−ム光６が光ファイバ２の終端部２Ｂで反射した
反射光をオリジナル反射光９として示している。
【０００７】分光器４で分光されたスト−クス光７と反
スト−クス光８とオリジナル反射光９はそれぞれ光ファ
イバ１０，１１，１２を介して受光素子１３，１４，１
５により受光される。受光素子１３，１４，１５で受光
されたそれぞれの光は、受光強度に対応したスト−クス
光電気信号１６、反スト−クス光電気信号１７、及びオ
リジナル反射光電気信号１８に変換され、Ａ／Ｄ変換器
１９，２０，２１に入力される。そして、それぞれの電
気信号はＡ／Ｄ変換器１９，２０，２１においてディジ
タル化されたあと、変換後の電気信号２２，２３，２４
はディスプレイ装置２５付のコンピュ−タ２６に入力さ
れる。
スト−クス光８とオリジナル反射光９はそれぞれ光ファ
イバ１０，１１，１２を介して受光素子１３，１４，１
５により受光される。受光素子１３，１４，１５で受光
されたそれぞれの光は、受光強度に対応したスト−クス
光電気信号１６、反スト−クス光電気信号１７、及びオ
リジナル反射光電気信号１８に変換され、Ａ／Ｄ変換器
１９，２０，２１に入力される。そして、それぞれの電
気信号はＡ／Ｄ変換器１９，２０，２１においてディジ
タル化されたあと、変換後の電気信号２２，２３，２４
はディスプレイ装置２５付のコンピュ−タ２６に入力さ
れる。
【０００８】コンピュ−タ２６は、前記半導体レ−ザ−
発光素子５に接続された光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力し、半導体レ−ザ−発光素子５からパルス状
のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。そして、コンピュ
−タ２６は、前記オリジナル反射光９が受光素子１５に
より受光され、そのＡ／Ｄ変換後の電気信号２４を入力
したあとに次のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。即ち
、パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６は所定の時間間隔で半
導体レ−ザ−素子５から発光される。この際、コンピュ
−タ２６は発光信号を出力した時点から、オリジナル反
射光９の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２４、及
び回転子１が局部的に高温になったときの反スト−クス
光８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３が入力
されるまでの経過時間を計測する。
発光素子５に接続された光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力し、半導体レ−ザ−発光素子５からパルス状
のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。そして、コンピュ
−タ２６は、前記オリジナル反射光９が受光素子１５に
より受光され、そのＡ／Ｄ変換後の電気信号２４を入力
したあとに次のレ−ザ−ビ−ム光６を発光させる。即ち
、パルス状のレ−ザ−ビ−ム光６は所定の時間間隔で半
導体レ−ザ−素子５から発光される。この際、コンピュ
−タ２６は発光信号を出力した時点から、オリジナル反
射光９の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２４、及
び回転子１が局部的に高温になったときの反スト−クス
光８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３が入力
されるまでの経過時間を計測する。
【０００９】次に、回転子１の高温部位を３次元位置で
検索するとともに、その高温部位の温度を測定するため
に必要な校正処理について説明する。この校正処理は、
回転子１の外周面に螺旋状に光ファイバ２が巻き付けら
れ、図１に示すように構成された状態で、所定温度の熱
源を用いて予め温度校正、及び３次元位置校正をするも
のである。その一手段として例えば、回転子１の外周面
を予め３次元位置が明確な１ポイント毎に所定温度に昇
温させるとともに、コンピュ−タ２６の制御により半導
体レ−ザ−発光素子５からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光
６を発光させ、ラマン散乱により生じた反スト−クス光
８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３を入力す
ることによって温度校正をする。また、コンピュ−タ２
６は発光信号を出力した時点から前記電気信号２３が入
力されるまでの経過時間を計測することにより、それぞ
れのポイントに対応した光ファイバ２の基点からの距離
、例えば始端部２Ａを基点とした距離に対応させ、回転
子１の３次元位置校正をする。このようにして、各ポイ
ント毎に反スト−クス光８の光量に対応した温度と上記
経過時間に対応した回転子１の３次元位置が校正される
と、回転子１のどの位置が高温状態になってもその高温
部位の検索と、その部位の温度を測定することが可能に
なる。
検索するとともに、その高温部位の温度を測定するため
に必要な校正処理について説明する。この校正処理は、
回転子１の外周面に螺旋状に光ファイバ２が巻き付けら
れ、図１に示すように構成された状態で、所定温度の熱
源を用いて予め温度校正、及び３次元位置校正をするも
のである。その一手段として例えば、回転子１の外周面
を予め３次元位置が明確な１ポイント毎に所定温度に昇
温させるとともに、コンピュ−タ２６の制御により半導
体レ−ザ−発光素子５からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光
６を発光させ、ラマン散乱により生じた反スト−クス光
８の光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３を入力す
ることによって温度校正をする。また、コンピュ−タ２
６は発光信号を出力した時点から前記電気信号２３が入
力されるまでの経過時間を計測することにより、それぞ
れのポイントに対応した光ファイバ２の基点からの距離
、例えば始端部２Ａを基点とした距離に対応させ、回転
子１の３次元位置校正をする。このようにして、各ポイ
ント毎に反スト−クス光８の光量に対応した温度と上記
経過時間に対応した回転子１の３次元位置が校正される
と、回転子１のどの位置が高温状態になってもその高温
部位の検索と、その部位の温度を測定することが可能に
なる。
【００１０】次に、温度測定装置の作用について説明す
る。コンピュ−タ２６が光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力すると光源駆動回路２７は半導体レ−ザ−発
光素子５に対して駆動電流をパルス状に通電する。また
、コンピュ−タ２６は上記発光信号の出力と同時に時間
計測を開始する。半導体レ−ザ−発光素子５にパルス状
の駆動電流が通電されると、半導体レ−ザ−発光素子５
からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が発光される。その
レ−ザ−ビ−ム光６は、固定側光ファイバ３と光カップ
リングＰＣを介して光ファイバ２に入射される。
る。コンピュ−タ２６が光源駆動回路２７に対して発光
信号を出力すると光源駆動回路２７は半導体レ−ザ−発
光素子５に対して駆動電流をパルス状に通電する。また
、コンピュ−タ２６は上記発光信号の出力と同時に時間
計測を開始する。半導体レ−ザ−発光素子５にパルス状
の駆動電流が通電されると、半導体レ−ザ−発光素子５
からパルス状のレ−ザ−ビ−ム光６が発光される。その
レ−ザ−ビ−ム光６は、固定側光ファイバ３と光カップ
リングＰＣを介して光ファイバ２に入射される。
【００１１】回転子１が局部的に高温状態になっている
と、その高温部位に接した光ファイバ２の高温位置でレ
−ザ−ビ−ム光６はラマン散乱を起こし、レ−ザ−ビ−
ム光６より波長の短い反スト−クス光８と波長の長いス
ト−クス光７が発生する。一方、一部のレ−ザ−ビ−ム
光６はそのまま光ファイバ２の終端部２Ｂまで到達する
。上記反スト−クス光８とスト−クス光７は光ファイバ
２の高温位置で反射し、光ファイバ２の始端部２Ａから
光カップリングＰＣを介して固定側の光ファイバ３に送
出される。一方、光ファイバ２の終端部２Ｂまで到達し
たレ−ザ−ビ−ム光６は、波長が変化することなしに終
端部２Ｂで反射し、光ファイバ２の始端部２Ａから光カ
ップリングＰＣを介して固定側の光ファイバ３にオリジ
ナル反射光９として送出される。
と、その高温部位に接した光ファイバ２の高温位置でレ
−ザ−ビ−ム光６はラマン散乱を起こし、レ−ザ−ビ−
ム光６より波長の短い反スト−クス光８と波長の長いス
ト−クス光７が発生する。一方、一部のレ−ザ−ビ−ム
光６はそのまま光ファイバ２の終端部２Ｂまで到達する
。上記反スト−クス光８とスト−クス光７は光ファイバ
２の高温位置で反射し、光ファイバ２の始端部２Ａから
光カップリングＰＣを介して固定側の光ファイバ３に送
出される。一方、光ファイバ２の終端部２Ｂまで到達し
たレ−ザ−ビ−ム光６は、波長が変化することなしに終
端部２Ｂで反射し、光ファイバ２の始端部２Ａから光カ
ップリングＰＣを介して固定側の光ファイバ３にオリジ
ナル反射光９として送出される。
【００１２】光ファイバ２の始端部２Ａから送出された
前記反スト−クス光８とスト−クス光７とオリジナル反
射光９は、光ファイバ３を通って分光器４に入射される
。分光器４は、反スト−クス光８とスト−クス光７とオ
リジナル反射光９とを分光するとともに、それぞれの反
射光を受光素子１４，１３，１５に送る。受光素子１４
，１３，１５で受光されたそれぞれの光は、受光強度に
対応した反スト−クス光電気信号１７、スト−クス光電
気信号１６、及びオリジナル反射光電気信号１８に変換
され、Ａ／Ｄ変換器２０，１９，２１に出力される。 そして、それぞれの電気信号はＡ／Ｄ変換器２０，１９
，２１においてディジタル化されたあと、変換後の電気
信号２３，２２，２４はディスプレイ装置２５付のコン
ピュ−タ２６に入力される。
前記反スト−クス光８とスト−クス光７とオリジナル反
射光９は、光ファイバ３を通って分光器４に入射される
。分光器４は、反スト−クス光８とスト−クス光７とオ
リジナル反射光９とを分光するとともに、それぞれの反
射光を受光素子１４，１３，１５に送る。受光素子１４
，１３，１５で受光されたそれぞれの光は、受光強度に
対応した反スト−クス光電気信号１７、スト−クス光電
気信号１６、及びオリジナル反射光電気信号１８に変換
され、Ａ／Ｄ変換器２０，１９，２１に出力される。 そして、それぞれの電気信号はＡ／Ｄ変換器２０，１９
，２１においてディジタル化されたあと、変換後の電気
信号２３，２２，２４はディスプレイ装置２５付のコン
ピュ−タ２６に入力される。
【００１３】コンピュ−タ２６は、反スト−クス光８の
光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３を入力すると
、前記発光信号の出力時点から電気信号２３の入力時点
までの経過時間を計測し、その経過時間に基づいて回転
子１の高温部位を３次元位置で演算する。また、その高
温部位の演算とともに、電気信号２３の大きさに基づい
て高温部位の温度を演算する。そして高温部位の３次元
位置検索デ−タと高温部位の温度デ−タとを生成し、そ
れぞれを前記ディスプレイ装置２５に表示させる。 尚、本実施例においては被測温体を回転子１としたが、
当然これに限定されるものではない。例えば、原子力発
電所における放射能危険空間のように空間的に離隔絶縁
を要し、且つ光が透過可能な位置に配設された機器など
の温度測定などにも有効である。
光強度対応のＡ／Ｄ変換後の電気信号２３を入力すると
、前記発光信号の出力時点から電気信号２３の入力時点
までの経過時間を計測し、その経過時間に基づいて回転
子１の高温部位を３次元位置で演算する。また、その高
温部位の演算とともに、電気信号２３の大きさに基づい
て高温部位の温度を演算する。そして高温部位の３次元
位置検索デ−タと高温部位の温度デ−タとを生成し、そ
れぞれを前記ディスプレイ装置２５に表示させる。 尚、本実施例においては被測温体を回転子１としたが、
当然これに限定されるものではない。例えば、原子力発
電所における放射能危険空間のように空間的に離隔絶縁
を要し、且つ光が透過可能な位置に配設された機器など
の温度測定などにも有効である。
【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転する
被測温体の測温面に沿って光ファイバを螺旋状に巻き付
けたうえ、その光ファイバに対してパルス状のビ−ム光
を入射したとき、被測温体の高温部位に接した部分でラ
マン散乱が起きたときの反スト−クス光に基づいて、高
温部位と、その部位の温度を測定できるように構成した
ため、回転中の被測温体においても、簡単な構成で高温
部位の３次元位置と、その位置での温度を測定すること
ができるという効果がある。
被測温体の測温面に沿って光ファイバを螺旋状に巻き付
けたうえ、その光ファイバに対してパルス状のビ−ム光
を入射したとき、被測温体の高温部位に接した部分でラ
マン散乱が起きたときの反スト−クス光に基づいて、高
温部位と、その部位の温度を測定できるように構成した
ため、回転中の被測温体においても、簡単な構成で高温
部位の３次元位置と、その位置での温度を測定すること
ができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成を示した系統図である
。
。
１ 回転子
２ 光ファイバ
３ 固定側の光ファイバ
４ 分光器
５ 半導体レ−ザ−発光素子
１４ 受光素子
１５ 受光素子
２５ ディスプレイ装置
２６ コンピュ−タ
２７ 光源駆動回路
ＰＣ 光カップリング
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の時間間隔でビ−ム光をパルス状
に発光する発光部と、回転する被測温体の被測温面に沿
って螺旋状に巻かれた光ファイバと、一方が前記光ファ
イバの一方の端部に回転可能に接続され、他方が前記発
光部からのビ−ム光を伝送する固定側光ファイバの端部
に接続されて、前記光ファイバが前記被測温体とともに
回転状態にあるときでも前記ビ−ム光を前記光ファイバ
の一方の端部から入射させるための光カップリング部材
と、前記発光部からのビ−ム光が前記光カップリング部
材を介して前記光ファイバに入射されたときに、入射さ
れたビ−ム光が前記光ファイバの終端部で反射した反射
光、及び前記被測温体が部分的に高温状態にあるとき、
その高温部位に接した位置でラマン散乱し、その位置で
反射したときの反射光のうち、少なくとも前記終端部で
反射した前記ビ−ム光と同波長のオリジナル反射光、及
び前記高温状態にある位置でラマン散乱により反射した
反スト−クス光とを分光する分光部と、前記分光部で分
光されたオリジナル反射光及び反スト−クス光それぞれ
を受光し、そのオリジナル反射光の光強度に対応したオ
リジナル反射光電気信号、及び反スト−クス光の光強度
に対応した反スト−クス光電気信号を生成する光電変換
部と、前記光電変換部から前記反スト−クス光電気信号
を入力する毎に、その発光サイクルにおける前記ビ−ム
光の発光時点から前記反スト−クス光電気信号の受信時
点までの経過時間を計測する時間計測部と、前記時間計
測部で計測された前記経過時間に基づいて前記被測温体
の高温部位を３次元位置で検索する高温部位検索部と、
前記光電変換部から入力した前記反スト−クス光電気信
号に基づいて前記被測温体の高温部位の温度を演算する
温度演算部と、前記高温部位検索部で検索された前記高
温部位と前記温度演算部で演算された温度とを表示する
表示部とを備えたことを特徴とする光ファイバを用いた
非接触型温度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022826A JPH04339227A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた非接触型温度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3022826A JPH04339227A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた非接触型温度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04339227A true JPH04339227A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=12093500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3022826A Pending JPH04339227A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光ファイバを用いた非接触型温度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04339227A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5647740A (en) * | 1993-11-08 | 1997-07-15 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Lead frame baking oven |
| JP2008008886A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ式温度センサ装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166134A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 光フアイバセンサ |
| JPS61235393A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-20 | 清水建設株式会社 | 電力、信号などを送給するためのスリップリング装置 |
| JPS63213133A (ja) * | 1987-02-28 | 1988-09-06 | Sony Corp | 光学式記録再生装置 |
| JPH02195219A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-01 | Chubu Electric Power Co Inc | 光ファイバ温度センサのセンサ部 |
| JPH02144739U (ja) * | 1989-05-10 | 1990-12-07 |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP3022826A patent/JPH04339227A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6166134A (ja) * | 1984-09-10 | 1986-04-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 光フアイバセンサ |
| JPS61235393A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-20 | 清水建設株式会社 | 電力、信号などを送給するためのスリップリング装置 |
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| JPH02144739U (ja) * | 1989-05-10 | 1990-12-07 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5647740A (en) * | 1993-11-08 | 1997-07-15 | Kabushiki Kaisha Shinkawa | Lead frame baking oven |
| JP2008008886A (ja) * | 2006-05-31 | 2008-01-17 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバ式温度センサ装置 |
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