JPH08122245A - 水中計測用光ファイバー及びその設置方法 - Google Patents

水中計測用光ファイバー及びその設置方法

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JPH08122245A
JPH08122245A JP6265018A JP26501894A JPH08122245A JP H08122245 A JPH08122245 A JP H08122245A JP 6265018 A JP6265018 A JP 6265018A JP 26501894 A JP26501894 A JP 26501894A JP H08122245 A JPH08122245 A JP H08122245A
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fiber
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face
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    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生物付着防止のための電気分解機能を有する
水中光ファイバーセンサーにおいて、電気分解によって
発生する気泡のファイバー端面への付着を防止する。 【構成】 ファイバー端面近傍に陽極発生物質を選択的
に発生させる。また、電極で発生した気体がファイバー
端面に滞留しないように、電極をファイバー端面よりも
重力方向上方に配置する、あるいは気泡除去経路をフー
ドに設ける、あるいはファイバーの光出入射面を重力方
向に対して逆向き又は垂直方向に配置する。 【効果】 電気分解による生物付着抑制の実施に際し、
光学的測定に障害となる気泡を除去することができ、信
頼性の高い測定を長期にわたって行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中での光出射、入射
またはその両方を伴う各種水中計測用光ファイバーにお
ける光ファイバーの光出・入射面への生物付着の防止技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】水中計測における光ファイバー利用技術
は照度測定や溶存物質、生物種等の定性・定量評価法と
して利用されている。これらの計測を正確に行うために
は光の出・入射量を正確に把握する必要があるが、長期
連続使用時には生物による汚損や気泡の存在が大きな障
害となる。
【0003】従来、水中計測で生じる生物汚損の制御法
としては、有機錫や亜酸化銅等の防汚塗料の使用が一般
的であった。光ファイバーを利用した水中計測の生物汚
損対策としても銅等の防汚材や物理的手法を用いた対策
(特開平2−49889号公報)が施されている。ま
た、海水の電気分解により生成する遊離塩素も生物付着
抑制物質として広く利用されており(実開昭58−10
3345号公報)、先端をフード状にして電気分解生成
物質をセンサー近傍に滞留させる構造も提案されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これまで広く使用され
ていた有機錫は環境汚染の問題から現在ではほとんど使
用されておらず、生物付着防止に効果があるとされてい
る銅イオン等の重金属もその生態系への影響は不透明で
ある。また、仮に使用できるものがあったとしてもセン
シング部位であるファイバー端面(光の出・入射面)へ
は直接塗布できない。一方、物理的(機械的)手法に至
っては付着物質を除去するための装置そのものに対する
信頼性に問題がある。
【0005】海水の電気分解利用技術に関しても発生さ
せる遊離塩素が多量である場合には環境汚染の問題が生
じてくる。また、遊離塩素以外の生成物質が測定の障害
となる場合がある。
【0006】光を利用した計測技術に際しては、気泡等
が光路上に存在すると検出感度や測定結果の信頼性に重
大な支障が生じる。同様の問題は、電極発生物質を滞留
させるためのフードを設けた場合により顕著となり、こ
の場合、フード内に気泡が補集されてファイバー端面に
多数の気泡が集まったり気体膜が形成されたりする。
【0007】しかしながら、電気分解により生成する気
泡の除去に関しては、これまでほとんど検討の対象にな
っていないというのが実状である。
【0008】本発明は、測定の障害となる上記生物汚損
や気泡の問題を解決し、長期連続使用に対しても高い信
頼性を有する水中計測用光ファイバーを提供しようとす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の発明は、電解質の塩化物を含む水を
電気分解し防汚物質を発生させるための電極を有し、電
気分解により光ファイバーのプローブ光出・入射面への
生物付着を防止する水中計測用光ファイバーにおいて、
電極の陽極をプローブ光出・入射面近傍に設置し、電極
の陰極をプローブ光出・入射面遠傍に設置し、陽極にお
ける発生物質を選択的にプローブ光出・入射面近傍に滞
留させることを特徴とする水中計測用光ファイバーであ
る。
【0010】第2の発明は、電解質の塩化物を含む水を
電気分解し防汚物質を発生させるための電極を有し、電
気分解により光ファイバーのプローブ光出・入射面への
生物付着を防止する水中計測用光ファイバーにおいて、
プローブ光出・入射を行う光ファイバー端面よりも重力
方向に対して上方に、前記電極を配置することにより、
電極より発生する気体の前記ファイバー端面への付着、
滞留を防ぐことを特徴とする水中計測用光ファイバーで
ある。
【0011】第3の発明は、電解質の塩化物を含む水を
電気分解し防汚物質を発生させるための電極と、前記防
汚物質を滞留させるためのフードを有し、電気分解によ
り光ファイバーのプローブ光出・入射面への生物付着を
防止する水中計測用光ファイバーにおいて、電気分解に
より発生する気泡の前記ファイバー端面への付着、滞留
を防ぐため、フード壁面で、ファイバー端面よりも重力
方向に対して上方に、海水の出入りを目的とした経路で
はなく、気泡を除去するための経路を設けることを特徴
とする水中計測用光ファイバーである。
【0012】第4の発明は、電解質の塩化物を含む水を
電気分解し防汚物質を発生させるための電極を有し、電
気分解により光ファイバーのプローブ光出・入射面への
生物付着を防止する水中計測用光ファイバーの設置方法
であって、前記光ファイバーの光出・入射面を、重力方
向に対して逆方向または垂直方向に配向させることを特
徴とする水中計測用光ファイバーの設置方法である。
【0013】
【作用】塩化ナトリウム等の電解質を含む水の電気分解
によって陽極または陰極より生じる電解生成物質には塩
素または次亜塩素酸イオン等のように生物付着抑制作用
を有するものがある。ところが上記以外の電極生成物質
である水素や酸素はそのほとんどが気泡として存在する
ため、光計測の大きな障害となる。とりわけ陰極で発生
する水素はその量が多いため、陽極で発生する塩素・次
亜塩素酸を選択的にファイバー端面周辺に発生させる一
方で、陰極発生気体はファイバー端面には到達しづらい
構造にすることにより光計測における信頼性を向上させ
ることが可能となる。
【0014】また、これらの気泡発生後、その浮力によ
って重量方向上方に移動するため、ファイバー近傍に設
置する電極をファイバー端面に対して重力方向上方に設
置することによって、気泡のファイバー端面への移動・
付着を抑制することができる。さらに電極設置面に傾斜
勾配、溝等を設けることにより浮力によって移動する気
泡の移動方向を制御することも可能である。
【0015】ファイバーの先端をフード状にした場合に
は、フード内に補集された気泡が滞留してファイバー端
面を覆うことのないよう、電極で発生し浮力や海流で移
動する気泡を効果的に除去できる経路をフード壁面に設
けることによって気泡の影響を解消することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。但し本発明はこれらの実施例により制限されるも
のではない。
【0017】図1〜図5は本発明の一実施例を示すもの
である。光ファイバーの先端部分の基本構成は出・入射
光伝送用ファイバー1、陽極2、陰極3から成り、海水
中に設置されている。
【0018】図1は本発明の第1の発明の一実施例を示
す構成断面図である。陰極で発生する難水溶性の気体
(水素)がフード部分に捕獲されると測定の障害となる
ことから、陰極をフードの外に設けており、フードの一
部に電極間の電界を効果的に形成させるための穴7が具
備されている。
【0019】図2は本発明の第2の発明の一実施例を示
す構成断面図であり、ファイバー端面に対して電極が重
力方向上方に位置しており、電極設置面にはある程度の
傾斜勾配がかけられている。電極で発生した気泡は浮力
により電極設置面に沿って上方に移動するため、ファイ
バー端面へ気泡が付着することはない。
【0020】図3は第3の発明の一実施例を示す構成断
面図であり、先端をフード状にした場合に生じる気泡の
補集現象を解消するための気体逃げ経路6をフード壁面
に具備している。経路6はその位置がファイバー端面も
しくは電極よりも下方であってはならない。
【0021】図4、図5は第4の発明の一実施例を示す
構成断面図である。図4は海底(重力)に対して垂直な
方向にファイバー端面が配向している場合の構造の一例
であり、重力方向にファイバー端面を配向させた時に比
べ、本実施例では測定の障害と成り得る気泡はその浮力
によって除去されやすくなる。フードがある場合にはフ
ード上部に逃げ口6を設けることが望ましい。また、図
5は重力方向に対して逆向きにファイバー端面が配向し
ている場合の構造の一例であり、この場合には測定の障
害となり得る気泡がフード内に捕獲されることはない。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、光ファイバーを利用し
た海洋計測を行う際に不可避の侵害であるファイバ端面
への生物付着を抑制でき、かつ測定の障害となる電解に
より生成する気泡がファイバー端面に付着・滞留するこ
とを防ぐため、信頼性の高い測定を長期にわたって実施
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、陽極発生物質を選択的に滞留さ
せる本発明の一実施例を示す光ファイバーの構成断面図
で、図1(b)は図1(a)をA−A線で切断したとき
の断面図である。
【図2】図2(a)は、電極をファイバー端面よりも重
力方向上方に設置した本発明の一実施例を示す光ファイ
バーの構成断面図で、図2(b)は図2(a)をA−A
線で切断したときの断面図である。
【図3】図3(a)は、フード壁面に気体逃げ口を設け
た本発明の一実施例を示す光ファイバーの構成断面図
で、図3(b)はフード部の構成を示す図である。
【図4】図4(a)は、ファイバー端面を重力方向に対
して垂直方向に配向させた本発明の一実施例を示す光フ
ァイバーの構成断面図で、図4(b)は図4(a)をA
−A線で切断したときの断面図である。
【図5】図5(a)は、ファイバー端面を重力方向に対
して逆方向に配向させた本発明の一実施例を示す光ファ
イバーの構成断面図で、図5(b)は図5(a)をA−
A線で切断したときの断面図である。
【符号の説明】 1 ファイバー 2 陽極 3 陰極 4 フード 5 電極 6 気体逃げ口 7 電界形成用穴

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電解質の塩化物を含む水を電気分解し防汚
    物質を発生させるための電極を有し、前記電気分解によ
    り光ファイバーのプローブ光出・入射面への生物付着を
    防止する水中計測用光ファイバーにおいて、前記電極の
    陽極を前記プローブ光出・入射面近傍に設置し、前記電
    極の陰極を前記プローブ光出・入射面遠傍に設置し、前
    記陽極における発生物質を選択的に前記プローブ光出・
    入射面近傍に滞留させることを特徴とする水中計測用光
    ファイバー。
  2. 【請求項2】電解質の塩化物を含む水を電気分解し防汚
    物質を発生させるための電極を有し、前記電気分解によ
    り光ファイバーのプローブ光出・入射面への生物付着を
    防止する水中計測用光ファイバーにおいて、プローブ光
    出・入射を行う前記光ファイバー端面よりも重力方向に
    対して上方に、前記電極を配置することにより、前記電
    極より発生する気体の前記ファイバー端面への付着、滞
    留を防ぐことを特徴とする水中計測用光ファイバー。
  3. 【請求項3】電解質の塩化物を含む水を電気分解し防汚
    物質を発生させるための電極と、前記防汚物質を滞留さ
    せるためのフードを有し、前記電気分解により光ファイ
    バーのプローブ光出・入射面への生物付着を防止する水
    中計測用光ファイバーにおいて、前記電気分解により発
    生する気泡の前記ファイバー端面への付着、滞留を防ぐ
    ため、前記フード壁面で、前記ファイバー端面よりも重
    力方向に対して上方に気泡除去経路を設けることを特徴
    とする水中計測用光ファイバー。
  4. 【請求項4】電解質の塩化物を含む水を電気分解し防汚
    物質を発生させるための電極を有し、前記電気分解によ
    り光ファイバーのプローブ光出・入射面への生物付着を
    防止する水中計測用光ファイバーの設置方法であって、
    前記光ファイバーの光出・入射面を、重力方向に対して
    逆方向または垂直方向に配向させることを特徴とする水
    中計測用光ファイバーの設置方法。
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