JPH0616837U - 線状外圧センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 外周にらせん状の溝６を有する線状体５と、
溝６内に収納された被覆光ファイバ７と、線状体５の外
周に巻き付けられた弾性コアラップ８と、その外周に設
けられた保護層９とを備え、溝６の深さと被覆光ファイ
バ７の外径との関係が、保護層９に外圧がかかると弾性
コアラップ８が圧縮されて被覆光ファイバ７に側圧がか
かる関係になっている。 【効果】 保護層に外圧がかかると、その位置で保護層
および弾性コアラップが変形し、被覆光ファイバが局部
的な側圧を受けるため、その位置で被覆光ファイバの伝
送損失の増加が発生する。この損失増加の発生とその位
置を光学的に検出することにより、異常発生とその位置
を確実に検出できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光ファイバを利用した線状外圧センサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の一般的な線状外圧センサーを図３に示す。この線状外圧センサー１は一 対の絶縁線状体２を撚り合わせると共に、その両側にできる谷部に沿って一対の 銅線などの金属線３を撚り合わせたものである。つまりこの状態では一対の金属 線３は絶縁された状態にある。

【０００３】 このような線状外圧センサー１を外圧を検出しようとするルートに布設してお くと、そのいずれかの箇所で外圧がかかった場合、その箇所で線状外圧センサー １は図４のように変形する。つまり絶縁線状体２が両側に逃げ、金属線３が中央 に寄って接触する。その結果、一対の金属線３はその位置で電気的に導通した状 態になるから、これを一端側で電気的に検知すれば、外圧がかかったことを検知 できる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の線状外圧センサーはいずれかの箇所に外圧がかかったことを検知するこ とは可能であるが、その位置を検知することが難しいという問題があった。 このような線状外圧センサーは電気ケーブルの外圧（外力）による事故検知な どに用いられているが、事故の発生だけでなく、その位置を検知できれば、その 後の処置を迅速に行うことができる。

【０００５】 また、このような事故検知はケーブルに限られるものではなく、例えば防犯や 防災などの目的で、ある区間内またはある経路における異常発生を監視する場合 、異常発生の有無だけでなく、どの位置で異常が発生したかを検知できれば、監 視精度の向上に有効である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記のような課題を解決した線状外圧センサーを提供するもので、 その構成は、外周にらせん状または直線状の溝を有する線状体と、その線状体の 溝内に収納された被覆光ファイバと、前記線状体の外周に巻き付けられた弾性コ アラップと、その弾性コアラップの外周に設けられた保護層とを備え、線状体の 溝の深さと被覆光ファイバの外径または厚さとの関係が、保護層に外圧がかかる と弾性コアラップが圧縮されて被覆光ファイバに側圧がかかる関係になっている ことを特徴とするものである。

【０００７】 ここでいう被覆光ファイバとは、光ファイバに保護被覆を施した光ファイバ素 線若しくは光ファイバ心線、光ファイバユニット（複数本の光ファイバ素線また は心線を集合したもの）、丸形多心光ファイバ心線又はテープ状多心光ファイバ 心線などいう。

【０００８】

【作用】

本考案の線状外圧センサーは、長手方向のいずれかの位置に外力がかかると、 その位置で被覆光ファイバが弾性コアラップを介して局部的な側圧を受ける。こ のため、その位置で光ファイバの伝送損失が急激に増加するから、これを光ファ イバ心線の端部においてＯＴＤＲ（光ファイバ障害点探索装置）により監視して いれば、線状外圧センサーに外力が加わったこと（異常発生）と、その位置（光 ファイバ心線端部からの距離）を検出することが可能となる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 図１および図２は本考案の一実施例を示す。この線状外圧センサー４は、外周 にらせん状の溝６が形成された線状体５を備えており、その溝６には被覆光ファ イバ７が収納されている。また被覆光ファイバ７を収納した線状体５の外周には 弾性コアラップ８が巻き付けられ、さらにその外周には保護層９が設けられてい る。

【００１０】 線状体５の溝６の深さＤと、被覆光ファイバ７の外径ｄ（テープ状多心光ファ イバ心線の場合は厚さ）との関係は、保護層９に外圧がかかると弾性コアラップ ８を介して確実に被覆光ファイバ７に側圧がかかるように 0.9Ｄ≦ｄ≦ 1.1Ｄの 範囲が好ましく、特にこの実施例では双方が同等となっている。

【００１１】 線状体５としてはプラスチック製のものが用いられるが、中心に抗張力体を持 つものや、金属性のものを用いることもできる。溝６の底面は図１のように平ら であってもよいし、湾曲していてもよい。 線状体５の溝６と被覆光ファイバ７はそれぞれ最低１本あればよいが、検出精 度を高めるためにはそれぞれ複数本設けることが望ましい。また線状体５の溝６ はらせん状に形成することが好ましいが、用途によっては直線状に形成すること もできる。

【００１２】 弾性コアラップ８としてはゴムテープなどを用いることが好ましいが、外圧に より変形するものであれば他の材料でもよい。 また保護層９はプラスチックシースなどで構成されるが、金属製のものを用い ることも可能である。 弾性コアラップ８と保護層９の材質、厚さは検知する外圧のレベルにより定め られる。なお弾性コアラップ８および保護層９は外圧を受けて変形したのち外圧 が除去されると元の断面形状にほぼ完全に復元するものが好ましい。このような ものであれば繰り返し使用できるので便利である。

【００１３】 この線状外圧センサー４により異常検出を行うには、このセンサー４を異常検 出を行おうとするルートに布設し、その端部において、被覆光ファイバ７にＯＴ ＤＲを接続し、光パルス信号を入力して、常時監視を行う。 この状態で、もし線状外圧センサー４のいずれかの箇所に外圧が加わる (異常 が発生する) と、その位置で保護層９および弾性コアラップ８が変形し、被覆光 ファイバ７が局部的な側圧を受ける。このためその位置で急激な伝送損失の増加 が起こり、反射波が発生するから、それをＯＴＤＲで観測すれば、異常発生と、 その位置を検出できる。

【００１４】 つまりこの線状外圧センサー４は、外圧を受けると、線状体の溝６に収納され ている被覆光ファイバ７が、保護層９、弾性コアラップ８を通して伝わる局部的 な側圧により小さな曲げ径で屈曲されるため、外圧印加位置で明確な損失増加が 発生する。したがって高い感度で異常を検出することができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る線状外圧センサーは、外圧がかかると、その 位置で保護層および弾性コアラップが変形し、被覆光ファイバが局部的な側圧を 受けて小さな曲げ径で屈曲させられるため、その位置で被覆光ファイバの伝送損 失の増加が発生する。したがって損失増加の発生とその位置を光学的に検出する ことにより、異常発生とその位置を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例に係る線状外圧センサーの
横断面図。

【図２】 図１の線状外圧センサーの縦断面図。

【図３】 従来の線状外圧センサーの外圧検出前の横断
面図。

【図４】 図３の線状外圧センサーの外圧検出後の横断
面図。

【符号の説明】

４：線状外圧センサー ５：線状体 ６：溝 ７：被覆光ファイバ ８：弾性コアラップ ９：保護層

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外周にらせん状または直線状の溝を有する
   線状体と、その線状体の溝内に収納された被覆光ファイ
   バと、前記線状体の外周に巻き付けられた弾性コアラッ
   プと、その弾性コアラップの外周に設けられた保護層と
   を備え、線状体の溝の深さと被覆光ファイバの外径また
   は厚さとの関係が、保護層に外圧がかかると弾性コアラ
   ップが圧縮されて被覆光ファイバに側圧がかかる関係に
   なっていることを特徴とする線状外圧センサー。