JPH076570Y2 - 光式碍子汚損量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、碍子表面全体に付着した塩分等の汚損物質量
を一系統の光導波路で測定する光式碍子汚損量測定装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、実運用中の碍子に付着する汚損物質の量をリアル
タイムで測定したり、あるいは碍子表面の汚損物質の分
布を測定する装置としては、例えば特開平１−147344号
公報に示されているものがあった。

これは、塩分が付着すると光損失が生じる光導波路を碍
子表面に露出して装着し、光導波路の一端から入射され
て他端から出射する透過光を受光し、透過光強度の変化
から碍子表面に付着する塩分量を求めるようにしたもの
である。

光が通り抜ける透過型であるため、光導波路の入射端と
出射端とに、光源からの光を導き、また透過した光を受
光器に導くための伝送用光ファイバをそれぞれ別個に接
続する必要がある。そのために、少なくとも光コネクタ
が２個必要となる。汚損物質の分布を測定するために
は、碍子の中心に対し同心円状に複数の光導波路を装着
したり、あるいは放射状に複数装着したりするが、これ
らの場合には、さらにコネクタの数が増加する。

［考案が解決しようとする課題］ 上述したように、従来の透過光強度変化型の測定装置で
は、透過型であるゆえに碍子に装着した光導波路の両端
に伝送用光ファイバをそれぞれつながなければならな
い。このため光導波路と伝送用光ファイバとの接続部
（光コネクタ）の数が多くなり、また、塩分量の分布を
求めるためには光ファイバの本数も多くなるので、長期
信頼性や経済性に欠けるという欠点があった。

本考案の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、簡
易かつ信頼性の高い碍子汚損量測定装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本考案の光式碍子汚損量測定装置は、碍子表面に碍子中
心より碍子表面全体に広がる螺旋状の溝を形成し、この
溝に、表面に汚損物質が付着すると光損失が生じる一本
の光導波路を碍子表面に露出するように装着し、前記光
導波路の一端に伝送用光ファイバを接続すると共に、他
端に反射手段を設け、前記伝送用光ファイバを介して前
記光導波路の一端から光を入射し他端から反射する反射
光を受光して、反射光強度の変化から前記碍子表面に付
着する汚損物質量を求めるように構成したものである。

ここで、碍子表面は碍子を構成するある一面でも、ある
いは複数の構成面でも、さらには碍子の全構成面であっ
てもよい。また、光導波路の反射手段としては他端に反
射コーティングを施すことが好ましい。

［作用］ 光導波路の一端から光が入射すると、入射光は光導波路
を通って反射手段を設けた他端に至り、ここで反射して
再び同じ一端に戻ってくる。この過程で、碍子表面すな
わち光導波路の表面に光導波路よりも屈折率の高い汚損
物質、例えば塩分が付着していると、その付着量に応じ
た光の漏洩がおこり、一端から射出される反射光強度が
変化する。従って、この反射光強度の変化から碍子に付
着する汚損物質量が求まる。

この場合において、特に光導波路は透過型ではなく反射
型なので、入出射端が一つになり、しかも光導波路を螺
旋状にして碍子表面全体に広がるようにしたので、碍子
表面に付着した全汚損物質を求める場合でも光導波路は
一本でよく、伝送用光ファイバとの接続も一箇所で済
む。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を第１図〜第２図を用いて説明す
る。

第２図には本考案に使用されるボールソケット型の碍子
１を示し、第２図（ａ）はその正面図、第２図（ｂ）は
その要部拡大断面図である。

碍子１のかさ部２の下面３には溝４が設けられ、その溝
４に光導波路５がその表面をかさ部２の下面３に露出し
て埋設されている。光導波路５はシリコン樹脂等の介在
物６とともに碍子１のかさ部２の下面３全体を覆ってい
る。光導波路５は塩分などの汚損物質よりも小さ屈折率
値をもった材料で形成され、表面に塩分などの汚損物質
が付着すると光損失が生じるようになっている。介在物
６の屈折率値は光導波路５の屈折率値よりも小さいもの
とする。

第１図には、光導波路５を含めた装置全体の構成例を示
す。かさ部２の下面３に設ける上記溝４は下面３の中心
より径方向外方に広がるように螺旋状に設けられる。光
導波路５は連続した一本の導波路で構成され、この螺旋
状の溝４に埋め込まれて、渦巻き状になっている。上記
光導波路５の一端７は比較的長い伝送用光ファイバ９が
接続部としての光コネクタ10により接続され、他端８は
伝送されてきた光を反射するために反射コーティングが
施されている。

碍子１においては、このように全て光学的部材で構成さ
れることとなり、実運用碍子に適用する上で電気的な影
響を一切無視することができる。

碍子１より延設された伝送用光ファイバ９は鉄塔部（図
示せず）等に設置された光分岐結合器11に導かれてここ
で分岐し、光ファイバ12,12を介してその一方は光源13
に、他方は受光器14にそれぞれ接続されている。これら
光ファイバ12,12,光源13,受光器14も光分岐結合器11と
同様に鉄塔部等の収容箱にまとめて設置できるので、光
ファイバ12の長さは伝送用光ファイバ９に比してはるか
に短くすることができる。

以下、上記実施例の構成の動作について説明する。

光源13から出射した光は光ファイバ12,光分岐結合器11,
伝送用光ファイバ9,光コネクタ10を通過し、碍子１中の
光導波路５の一端７から入射し、光導波路５の他端８で
反射されて再び一端７に戻って来る。この反射光は光分
岐結合器11を通過し、受光器14で受光される。この時、
光導波路５に汚損物質がついてない時の受光器14の受光
レベルを基準にとる。光導波路５に塩分が付着すると、
塩分の屈折率は光導波路５の屈折率よりも大きいため、
光は光導波路５から漏れ受光器14の受光レベルは基準値
よりも下がる。このようにして、碍子１への塩分付着量
に応じて反射光強度、即ち受光レベルは変化するため、
碍子１の汚損物質量が測定できる。

第１図のように光導波路５を渦巻き状にして碍子１のか
さ部２の下面３全体を覆うことにより、かさ部３の下面
全体に付着した塩分量の測定が可能である。

上記したように本実施例によれば、一系統の光導波路５
のみで、実運用中の碍子かさ部下面全体に付着した汚損
物質のうち、特に塩分量を直接的に、かつ定量的に求め
ることができる。さらに、光コネクタ10は一個で，伝送
用光ファイバ９も一本で済むため、測定装置を小型化で
きる、従来のように複数の光コネクタ及び伝送用光ファ
イバを必要とするものに比較して、その経済的意義は極
めて大きい。

なお、本実施例では、碍子１のかさ部２の下面３を測定
対象としているため、光導波路５を下面３に付着した
が、碍子１のかさ部３の上面の塩分付着量を測定する場
合には、光導波路５の設置位置をかさ部２の上面とす
る。さらに、碍子１のかさ部上面、かさ部下面３双方の
塩分付着量を測定する場合には、望ましくは一本の連続
した光導波路５をかさ部上面、かさ部下面３に付着する
ことにより、１本の光導波路５で碍子１全体の塩分量を
知ることが可能となる。勿論、かさ部以外の頭部周表面
にも延長した光導波路５を埋め込み、碍子１全体をスッ
ポリ覆うようにしてもよい。

なお、上記実施例では、碍子としてボールソケット型を
例示したが、本考案はこれに限定されるものではなく、
例えばクレビス型等の碍子にも適用できる。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、汚損物質検出セン
サとして透過型ではなく、反射型の光導波路を用いたの
で、光導波路と伝送用光ファイバとの接続部が少なく、
伝送用光ファイバも一本で済むため、装置を簡易化で
き、経年劣化しにくく高い信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による光式碍子汚損量測定装置の実施例
を示す構成図、第２図（ａ）は碍子正面図、第２図
（ｂ）はその要部拡大断面図である。 １は碍子、２はかさ部、３はかさ部の下面、４は溝、５
は光導波路、６は介在物、７は光導波路の一端、８は光
導波路の他端、９は伝送用光ファイバ、10は光コネク
タ、11は光分岐結合器、12は光ファイバ、13は光源、14
は受光器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】碍子表面にその全面に広がる螺旋状の溝を
   形成し、 この溝に、汚損物質が付着すると光損失が生ずる一本の
   光導波路を前記碍子表面に露出するように装着し、 前記光導波路の一端に伝送用光ファイバを接続すると共
   に、他端に光を反射する反射手段を設け、 前記伝送用光ファイバを介して前記光導波路の一端から
   光を入射し他端から反射する反射光を受光して、反射光
   強度の変化から前記碍子表面に付着する汚損物質量を求
   めるように構成したことを特徴とする光式碍子汚損量測
   定装置。