JPH09243444A - 光振動センサ - Google Patents

光振動センサ

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JPH09243444A
JPH09243444A JP9038101A JP3810197A JPH09243444A JP H09243444 A JPH09243444 A JP H09243444A JP 9038101 A JP9038101 A JP 9038101A JP 3810197 A JP3810197 A JP 3810197A JP H09243444 A JPH09243444 A JP H09243444A
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optical sensor
sensor according
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light
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JP9038101A
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Denis Chatrefou
ドウニ・シヤトウルフー
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GEC Alsthom T&D SA
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H9/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means
    • G01H9/004—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors
    • G01H9/006—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by using radiation-sensitive means, e.g. optical means using fibre optic sensors the vibrations causing a variation in the relative position of the end of a fibre and another element

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 困難な環境下において所与の軸内の加速度の
測定をきわめて高精度に行うことができ、堅固で安価な
光ファイバ振動センサを提供する。 【解決手段】 光を反射する手段（１３）を具備する組
み込まれた薄片（１１）と、前記反射手段に光を送る手
段（Ｆ１）と、反射手段によって反射された光を収集す
る手段（Ｆ２）と、前記反射光の強度および／または周
波数および／または位相を分析する手段とを含む光振動
センサであって、前記薄片（１１）が適切に切断された
ブロック（１０）の必要不可欠部分を形成する光振動セ
ンサ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光振動センサに関
し、より詳細には、パラメータを測定しようとする振動
を受ける要素に固設された鏡によって反射された光を分
析するセンサに関する。
【０００２】このような振動センサは例えばターボ交流
発電機のステータとなる棒内の加速度を測定するために
用いられる。
【０００３】
【従来の技術】種々の観察から、大出力ターボ交流発電
機のステータとなる棒は、時間の経過とともに、維持シ
ステムが次第に緩むことにともなってラプラス電磁力に
よって生じる種々のあそびをもつようになることがわか
った。
【０００４】これらの力は数学的には、棒の長さＬと、
棒を流れる電流Ｉと棒が受ける磁気誘導Ｂとのベクトル
積との積によって表される。
【０００５】これらの力により電流の周波数の倍の周波
数の振動が生じる。従って、ターボ交流発電機が５０Ｈ
ｚの電流を発生する場合、振動周波数は１００Ｈｚであ
る。
【０００６】しかしながら、機械の回転速度の操作また
は変更時には、別の振動周波数が発生することがある。
【０００７】ターボ交流発電機の棒が受ける振動の周波
数および振幅を常時測定できるようにして、発生する現
象を分析し、履歴を作成し、保守計画の予定をたてるよ
うにすることは有益である。
【０００８】前記の説明を考慮して、検査する種々の場
所の振動の状態についての正確な情報を得るために、
「広帯域」振動センサを使用し、振幅、位相、および周
波数において精度の高い測定を行うことができるように
することは有利である。
【０００９】ステータの種々の棒上に高電圧が存在する
ため、電子回路に電気的に接続される従来のセンサーを
棒上で使用することはできない。
【００１０】光ファイバは絶縁性を有するので、高電圧
が存在する部位内で使用される振動センサを実現するた
めに光ファイバを利用することは当然のことである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、困難な環境下において所与の軸内の加速度の測定を
きわめて高精度に行うことができる光ファイバ振動セン
サをつくることである。
【００１２】規定すべき振動センサに課せられる仕様は
例えば以下のようになろう。
【００１３】測定周波数範囲：１０〜１５００Ｈｚ １００Ｈｚでの測定の位相ずれ：角度で１０分未満 各周波数上の測定ダイナミックレンジ：０．１ｇから１
００ｇ 測定精度：±２％ 横方向感度：０．１未満 前記要件にしたがいセンサが動作すべき環境は以下のよ
うになろう。
【００１４】１テスラ程度の磁界が存在すること。
【００１５】２５ｋＶ程度の高電圧が存在すること。
【００１６】４バール程度の相対水素圧力。
【００１７】動作温度が＋１０℃から１２０℃であっ
て、周囲温度の変化が１０分間で５０℃に達し得る。
【００１８】センサの寸法およびその質量は、想定する
適用例に適合しない数値を超過してはならない。ターボ
交流発電機の棒の変化の検出に用いるセンサの場合、セ
ンサの寸法は例えば１５×１５×３０ｍｍ程度でなけれ
ばならない。センサの質量は２０グラム未満であること
が好ましい。
【００１９】出願人は、光振動センサをつくるために、
センサ自体の質量に加えられる慣性力の作用によるビル
トインビーム（カンチレバービームともいう）のたわみ
を利用するセンサを選択した。このたわみの測定は、振
動ビームに固設された反射表面に光束を送り、鏡での反
射の後収集した光強度を測定することにより光学的に行
われる。
【００２０】この分野における先行技術は、文献ＥＰ−
Ｂ００９６２６２号およびＥＰ−Ｂ０１５１９５８号に
よって定義される。これらの文献は、測定すべき振動を
受ける反射固定ビームが光ファイバから入射光を受け取
り、その光を同じ光ファイバ内に反射する振動センサに
ついて説明している。
【００２１】これらの二つの文献内で説明されている装
置は欠点を有する。
【００２２】一つは、接着により振動ビームが固定され
ることであり、そのため装置は壊れやすく、使用時の高
温および前記に記載の温度勾配に耐えることができな
い。
【００２３】測定を、ノイズ光、特に入射光が反射ビー
ム上で反射される前に到達する界面によって後方拡散さ
れる光とは無関係にするために、前述の文献において
は、蛍光を発する蛍光体をビームに備え、ビームによっ
て反射される光および蛍光を同時に分析して、ビーム上
で有効に反射した光度を求める方法が提案されている。
この分析では、偏光装置、高精度光フィルタ、および二
つの電子測定装置が存在することが必要となる。分析装
置は、光度が非常に弱い蛍光を焦点に集光するレンズも
含まなければならない。前記の説明の結果、先行技術に
よるセンサは壊れやすいと同時に高価でもある。
【００２４】本発明の目的は、堅固で使用が安価なセン
サをつくることである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明は、光を反射する
手段を具備する組み込まれた薄片と、前記反射手段に光
を送る手段と、前記反射手段によって反射された光を収
集する装置と、前記反射光の強度および／または周波数
および／または位相を分析する手段とを含む光振動セン
サであって、前記薄片が適切に切断されたブロックの必
要不可欠部分を形成する光振動センサを対象とする。
【００２６】前記ブロックは熱膨張率が０．１×１０-6
未満の材質でつくることが好ましい。
【００２７】前記ブロックの材質は「ＺＥＲＯＤＵＲ」
という名称で市販されているガラスセラミックであるの
が有利である。
【００２８】第一の実施の形態においては、光を反射す
る手段は、反射被覆を具備し前記薄片の穴の上方の前記
薄片の上面に接着された部材を含む。
【００２９】変形例では、光を反射する手段は、反射被
覆を具備し前記薄片の下面に接着された部材を含む。
【００３０】別の変形例では、反射する手段は、薄片の
下面上に設置された反射層で構成される。
【００３１】前記部材は、薄片と同じ材質でつくられる
のが有利である。
【００３２】光を送る手段は、反射部材から近い距離の
ところで被覆剥離端部が反射部材に対し直角に配設され
る、送信ファイバとよばれる第一光ファイバを含む。
【００３３】反射光を受け取る手段は、反射部材から近
い距離のところで被覆剥離端部が反射部材に対し直角に
配設される、受信ファイバとよばれる第二光ファイバを
含む。
【００３４】送信および受信ファイバの被覆剥離端部
は、被覆剥離光ファイバの直径の二倍にほぼ等しい内径
を有する円筒形のフェルールの第一キャピラリ内に横並
びに配設され、前記フェルールは、前記ブロック内につ
くられた第一円筒形キャビティ内に、薄片の面に直角に
配設される。
【００３５】前記フェルールは、前記第一キャピラリに
隣接しかつ同軸であり、被覆を具備する光ファイバの直
径の二倍にほぼ等しい直径を有する第二キャピラリを有
する。
【００３６】前記フェルールは接着により前記第一キャ
ビティ内に固定される。
【００３７】ブロックは、第一キャビティに直角であっ
て、第一キャビティと連通する第二キャビティを含み、
前記第二キャビティはブロックの外側で開フェルール
し、送信および受信光ファイバを受容する。
【００３８】前記ブロックは平行六面体形である。
【００３９】前記ブロックは気密ケーシング内に配設さ
れる。
【００４０】ケーシングには乾燥窒素などの絶縁ガスが
充填される。
【００４１】ケーシングはブロックと同じ材質でつくら
れる。
【００４２】送信および受信光ファイバは接着剤により
前記第二キャビティ内に固定される。
【００４３】送信および受信光ファイバは、ケーシング
と同じ材質でつくられ接着されたスリーブを介して、気
密な状態でケーシングの壁を貫通する。
【００４４】
【発明の実施の形態】本発明は、添付の図面を参照して
行う好ましい実施の形態の説明を読むことによりよく理
解されよう。
【００４５】本発明の実施の形態について説明する前
に、幾つかの力学および動力学要素を再度明らかにして
おくことが好ましい。
【００４６】ある物体に、 ｄ（ｔ）＝ｄo・ｓｉｎωｔ ここでｄ：振幅 ω：角周波数 ｔ：時間 の形状の正弦形変位を印加すると、その物体は、変位の
第二次導関数である加速度ｇを受ける。すなわち ｇ（ｔ）＝ｄ”（ｔ）＝−ω2・ｄ（ｔ）＝−（ω
2ｄo）・ｓｉｎωｔ なお、この加速度は変位量に比例する。
【００４７】この物体の移動が正弦形でない交互運動で
ある場合、その移動をフーリエ級数に分解し、 Ｄ（ｔ）＝ΣＤo・ｓｉｎ（ωiｔ＋φi） で表すことができる。
【００４８】物体の加速度は、 Γ（ｔ）＝Σ−ωi 2Ｄo・ｓｉｎ（ωiｔ＋φi） と書くことができる。
【００４９】動力学の一般法則は、質量ｍの物体が（所
与の変位によって課せられる）加速をうけると、その物
体は、動力学の基本的原理、すなわち Ｆ（ｔ）＝ｍ・Γ（ｔ） によって決まる慣性力を受けることを示している。
【００５０】従って、このように、ある物体の移動量を
測定することはその物体が受ける慣性力を測定すること
と等価である。
【００５１】固体物理学の法則は、ある物体が（慣性力
などの）外力の影響を受け、その物体は変形することを
示している。
【００５２】ある物体の剛性は、その弾性係数すなわち
ヤング係数によって特徴付けられる。
【００５３】なお、力Ｆを受ける長さＬ、断面積ａの棒
の伸びΔＬは、 ΔＬ＝（Ｆ／Ｅ）×（Ｌ／ａ） の関係式で表される。
【００５４】式中、Ｅは棒の材質の弾性係数である。
【００５５】このように、ある物体の移動量ｄ（ｔ）を
測定することは、その変形を測定することと等価であ
る。
【００５６】加速度計は、移動によって生じる慣性力の
作用により変形可能な物体と、この変形の測定装置とを
含むシステムである。
【００５７】本発明による光センサでは、変形可能要素
が固定薄片である。
【００５８】組み込みビームあるいはカンチレバービー
ムの特性を以下に示す。
【００５９】Ｅをビームの材質の弾性係数とし、ρを材
質の密度とし、ａをビームの厚みとし、ｌをビームの長
さとし、Γをビームに伝えられる加速度とした場合、以
下の関係式が成り立つ。
【００６０】 共振周波数：ｆ＝１／２π・（Ｅ／ｒ）1/2・ａ／ｌ2 変形たわみ：ＹMAX＝３ρｌ4／２Ｅａ2・Γ 薄片のたわみ角：θMAX＝２ρｌ3／Ｅａ2・Γ ビームにその厚みの値の１０倍以上の幅を与えることに
より、横方向の振動に対する無反応化が簡単に得られる
ことに注意されたい。ビームは厚みａ、幅ｂの板または
薄片となる。
【００６１】次に幾つかの光学的特徴について説明す
る。
【００６２】上記のように、振動のパラメータの測定は
結局、光学的測定に帰着する。振動物体に接続されたセ
ンサの組み込まれた薄片は、第一ファイバＦ１により入
射光が送られる反射表面Ｍ（図１を参照）を具備し、反
射表面Ｍによって反射された光をファイバＦ２に集め
る。光度はセンサの移動量に比例していなければならな
い。
【００６３】上記に示した式でわかるように、組み込ま
れた薄片の端部の変位量はセンサの変位量に比例すると
いう事実を利用する。
【００６４】例えば発光ダイオードＬＥＤが発する光
が、任意の直径とすることができるシングルモードまた
はマルチモードのファイバＦ１内に投入される。ファイ
バの端部は研磨され、後述するようなフェルールで保持
される。
【００６５】このフェルールは、第一ファイバに平行に
配設された第二ファイバＦ２も支承する。第二ファイバ
は反射表面によって反射される光の受信ファイバとな
る。ファイバＦ２の反対側端に配設された光ダイオード
ＰＤにより、光束を光電流に変換し、次いで低電圧に変
換することができる。この電圧は後述する電子回路によ
って処理される。
【００６６】反射表面の変位は、光ファイバＦ３が反射
表面内でファイバＦ２の像である場合のファイバＦ１に
対するファイバＦ３の変位と同じファイバＦ１からファ
イバＦ２への光変調Ｉ（ｔ）を生じさせることに注意さ
れたい（図２を参照のこと）。
【００６７】従って、０から無限大まで変化させること
ができる量ｘだけファイバＦ３を離すことにより、ファ
イバＦ１からファイバＦ２に結合される光出力Ｐ（ｘ）
を（理論的および実験的に）容易に知ることができる。
【００６８】図３は、ファイバＦ１およびＦ３の端部間
の距離ｘに応じたこの光出力Ｐの変化を示す。光出力が
ｘすなわち反射表面の変位量に比例する線形区域が存在
することがわかる。
【００６９】反射表面が図３の曲線の直線部分に対応す
るような距離だけ反射表面から離れたところにファイバ
Ｆ１およびＦ２の端部を設置する条件下では、ファイバ
Ｆ２内に集められる光強度Ｉ（ｔ）は、関係式 Ｉ（ｔ）＝α・Ｉo（１＋ｋ・ｄ（ｔ）） で表すことができる。
【００７０】ここで、 α：完全な光学システムの光伝達係数 ｋ：カンチレバー薄片の感度係数 ｄ（ｔ）：時間ｔの変化にともなうセンサの変位量 である。
【００７１】図４から図６を参照する。
【００７２】本発明の主要な特徴によれば、好ましくは
平行六面体形のブロック１０は、厚みが薄く、ブロック
の寸法のうちの一つを幅として有する薄片１１を定義す
るよう切削される。ブロックの材質は、前記に示した温
度勾配に対し破断することなく耐えるようにするため
に、熱膨張率が０．１×１０-6から０．０１×１０-6の
間のガラスセラミックであることが好ましい。このよう
な材質はＳＣＨＯＴＴ社から「ＺＥＲＯＤＵＲ」という
名称で販売されている。
【００７３】薄片の寸法は、前記に示した、２０００Ｈ
ｚ以上の共振周波数を必要とする仕様を満たすように選
択される。
【００７４】例えば、 − 薄片の長さ：１５ｍｍ − 薄片の幅：１０ｍｍ − 薄片の厚み：０．５ｍｍ を選択することができる。
【００７５】単一材部材を選択することにより、先行技
術において言及するような装置を壊れ易くする薄片の接
着が回避される。また、例えば１００℃などのある温度
以上における接着剤の軟化により、薄片の感度および共
振周波数に変化が生じる。薄片がブロックの必要不可欠
部分を形成する本発明による方法により、これらの欠点
を解消することができる。
【００７６】例えば、二つの金属部材を固設するのに行
われる方法と同様の方法で、薄片およびブロックの完璧
に研磨した表面を接着剤を全く使用せずきわめて強い圧
力により相互に押えつけるなどの機械的方法により薄片
が非可逆的にブロックに固設される、薄片に結合された
ブロックは、本発明の一部を成すとみなすべきであろ
う。
【００７７】図４から図６に示す好ましい実施の形態に
おいては、反射表面は、薄片１１内につくられた穴に直
角に接着される鏡１３で構成される。この鏡は、ブロッ
クと同じ材質（好ましくはＺＥＲＯＤＵＲ）で切削され
一つの面上に反射処理を施された薄いディスクであるの
が有利である。ディスク１３の直径は穴１２の直径より
も大きく、薄片１１上に接着される。
【００７８】鏡は組み込まれた薄片１１を重くしないよ
うにするため軽量である。例えば鏡は３ｍｍの直径およ
び２５０μｍの厚みを有する。
【００７９】図７に示す第一の変形例においては、符号
１３Ａの鏡は薄片１１の下部に接着され、そのため穴１
２はなくなる。
【００８０】図８に示す第二の変形例においては、鏡１
１は、薄片１１の下面上に設けた研磨および反射処理１
３Ｂに置き換えられ、同じく穴はなくなる。
【００８１】図４から図６に戻る。以下の考察は、必要
な事項を変更することにより、図７および図８の変形例
にも適用される。
【００８２】ブロック１０内に、薄片１１に対し直角
に、鏡１３と同じ軸に、円筒形キャビティ１４が穿フェ
ルールされる。このキャビティは、光ファイバＦ１およ
びＦ２の端部を含むフェルール１５を受容するようにな
っている。フェルール１５は、連続する二つの軸方向キ
ャピラリ１６Ａおよび１６Ｂを含む。直径が２５０μｍ
程度である管１６Ａは、被覆剥離され（すなわちプラス
チック被覆のない）、横並びに配設されたファイバＦ１
およびＦ２を含む。管１６Ｂは例えば８００μｍという
ように、管１６Ａの直径よりも大きい直径であり、被覆
を有する二つの光ファイバを受容する。被覆剥離された
ファイバはフェルールの端部に現れ、前記に説明した光
結合を行うために研磨される。反射ノイズ光率を制限す
るために反射防止処理を用意することもできる。
【００８３】ファイバの光結合が図３の曲線の直線区域
内で行われるようにするために、鏡とフェルールの端部
との間の距離が調節される。この調節が行われた後、フ
ェルール１５は接着剤１８によりキャビティ１４内に固
定される。
【００８４】仕様書の要件を満たすために、フェルール
の熱膨張率は可能な限り低くしなければならない。現状
の技術ではＺＥＲＯＤＵＲ製のキャピラリ型フェルール
をつくるのは困難であるので、熱膨張率がＺＥＲＯＤＵ
Ｒより５倍高いがシリカ製のフェルールを選択すること
にする。フェルールは小径（１．６ｍｍ程度）であるこ
とから、フェルールとブロックとの間の膨張の差は小さ
く、フェルール１５とキャビティ１４との間の若干の隙
間により相殺されるであろう。この隙間はフェルールの
接着に悪影響を及ぼすことはない。
【００８５】ブロック１０は、第一キャビティ１４に対
しほぼ直角であって第一キャビティ内に開フェルール
し、平行六面形ブロックの広面に平行に伸張し、狭面上
に開フェルールする第二円筒形キャビティ２０を含む。
このキャビティは、前記狭面を介してブロックの外側に
出るファイバＦ１およびＦ２の案内となる。キャビティ
２０の内側では、ファイバＦ１およびＦ２が接着剤によ
って固定される。
【００８６】ブロック１０は、図９に示すように、ブロ
ック１０を収容するために中空にした好ましくはＺＥＲ
ＯＤＵＲ製のブロックからつくられた気密ケーシング２
１であって、同じ材質でつくられ気密な状態でケーシン
グ２１を閉じるように接着されたカバー２２を具備する
気密ケーシング内に収容される。
【００８７】ケーシング内には、例えば乾燥窒素などの
中性ガス雰囲気が存在する。
【００８８】ブロックは、測定値が歪曲されないように
振動をよく伝達する特性を有する接着剤を使用して、接
着によりケーシングの内側に固定することが好ましい。
そのような接着剤の一例は、ＨＢＭ社のＸ６０という品
番の接着剤である。この接着剤の特徴は、乾燥後、セラ
ミックに比較し得る硬度をもつようになることと、温度
に対する耐性を有することである。
【００８９】ＺＥＲＯＤＵＲ製のフェルール２４によ
り、気密な状態で光ファイバを通過させることができ
る。フェルールはケーシングの壁に接着され、ファイバ
は、通過するものの気密性を確保する役割ももつ接着剤
によりフェルール内に保持される。ファイバＦ１および
Ｆ２はケーシングの出口のところで、プラスチック被覆
２５中に配設される。プラスチック被覆の組成により、
ターボ交流発電機の出力棒の周囲に存在する水素に対す
る耐性が得られる。
【００９０】図１０は、センサの電子回路全般を示すブ
ロック図である。
【００９１】受信光センサＰＤから出た信号は、低域フ
ィルタ３２を具備する演算増幅器３１に送られる。増幅
器から出た信号はディバイダ３２’に送られ、次に、マ
イクロプロセッサ３５によって制御される感度補正回路
３３に送られる。信号はマイクロプロセッサによって制
御される周波数選択フィルタ３６によってろ波され、変
換器３７によりデジタル化された後、マイクロプロセッ
サに送られる。マイクロプロセッサは振動の振幅を計算
し、有効値をデジタル出力３８および表示装置３９に供
給する。また信号は、位相の調節およびオフセットの補
正（回路４０）およびろ波（回路４１）の後、アナログ
の形態で出力４２にも供給される。
【００９２】本発明によるセンサは、その設計により厳
しい使用条件に耐えることができることから、ターボ交
流発電機の出力棒の振動の測定にきわめて好適である。
【００９３】送信と受信と別々に二つの光ファイバを使
用することにより、ファイバに焦点、結合および／また
は偏光装置を備える必要のある、蛍光装置に結合された
単体の光ファイバを使用する際に発生することのある使
用ファイバの長さおよびノイズ反射の問題を解消するこ
とができる。
【００９４】本発明によるセンサ中では、環境内で接着
の問題を生じさせ、反射中間鏡を用意する必要性のため
にセンサを複雑にする焦点レンズは一切使用しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】二つの光ファイバ間の光結合を示す概略図であ
る。
【図２】図１と同様の概略図である。
【図３】送信ファイバと受信ファイバとの間の光結合現
象を示すグラフである。
【図４】本発明による光センサの主要部分を構成するブ
ロックの正面図である。
【図５】図４のブロックの上面図である。
【図６】図２の一部分の拡大図である。
【図７】第一の実施の形態による図２の一部分の拡大図
である。
【図８】第二の実施の形態による図２の一部分の拡大図
である。
【図９】ブロックおよびそのケーシングを含むセンサの
断面図である。
【図１０】センサの電子回路のブロック図である。
【符号の説明】 Ｆ１ 送信光ファイバ Ｆ２ 受信光ファイバ １０ ブロック １１ 薄片 １２ 穴 １３ 部材

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光を反射する手段（１３）を具備する組
    み込まれた薄片（１１）と、前記反射手段に光を送る手
    段（Ｆ１）と、反射手段によって反射された光を収集す
    る手段（Ｆ２）と、前記反射光の強度および／または周
    波数および／または位相を分析する手段とを含む光振動
    センサであって、前記薄片（１１）が適切に切断された
    ブロック（１０）の必要不可欠部分を形成する光振動セ
    ンサ。
  2. 【請求項２】 前記ブロック（１０）が、熱膨張率が
    ０．１×１０-6未満の材質でつくられることを特徴とす
    る請求項１に記載の光センサ。
  3. 【請求項３】 前記ブロック（１０）の材質が「ＺＥＲ
    ＯＤＵＲ」という名称で市販されているガラスセラミッ
    クであることを特徴とする請求項２に記載の光センサ。
  4. 【請求項４】 前記光を反射する手段が、反射被覆を具
    備し前記薄片（１１）の穴（１２）の上方の前記薄片の
    上面に接着された部材（１３）を含むことを特徴とする
    請求項１から３のいずれか一項に記載の光センサ。
  5. 【請求項５】 光を反射する手段が、反射被覆を具備し
    前記薄片（１１）の下面に接着された部材（１３Ａ）を
    含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に
    記載の光センサ。
  6. 【請求項６】 反射する手段が、前記薄片（１１）の下
    面上に設置された反射層（１３Ｂ）で構成されることを
    特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光セ
    ンサ。
  7. 【請求項７】 前記部材（１３）が、前記薄片（１１）
    と同じ材質でつくられることを特徴とする請求項４から
    ６のいずれか一項に記載の光センサ。
  8. 【請求項８】 前記光を送る手段が、反射部材から近い
    距離のところで被覆剥離端部が反射部材（１３）に対し
    直角に配設される、送信ファイバとよばれる第一光ファ
    イバ（Ｆ１）を含むことを特徴とする請求項１から７の
    いずれか一項に記載の光センサ。
  9. 【請求項９】 前記反射光を受け取る手段が、前記反射
    部材から近い距離のところで被覆剥離端部が前記反射部
    材（１３）に対し直角に配設される、受信ファイバとよ
    ばれる第二光ファイバ（Ｆ２）を含むことを特徴とする
    請求項８に記載の光センサ。
  10. 【請求項１０】 前記送信（Ｆ１）および受信（Ｆ２）
    ファイバの被覆剥離端部が、被覆剥離光ファイバの直径
    の二倍にほぼ等しい内径を有する円筒形のフェルール
    （１５）の第一キャピラリ（１６Ａ）内に横並びに配設
    され、前記フェルールが、前記ブロック（１０）内につ
    くられた第一円筒形キャビティ（１４）内に、前記薄片
    （１１）の面に直角に配設されることを特徴とする請求
    項９に記載の光センサ。
  11. 【請求項１１】 前記フェルール（１５）が、前記第一
    キャピラリ（１６Ａ）に隣接しかつ同軸であり、被覆を
    具備する光ファイバの直径の二倍にほぼ等しい直径を有
    する第二キャピラリ（１６Ｂ）を有することを特徴とす
    る請求項１０に記載の光センサ。
  12. 【請求項１２】 前記フェルール（１５）が接着剤（１
    ８）により前記第一キャビティ（１４）内に固定される
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光セン
    サ。
  13. 【請求項１３】 前記ブロック（１０）が、第一キャビ
    ティに直角であって、第一キャビティと連通する第二キ
    ャビティ（２０）を含み、前記第二キャビティはブロッ
    クの外側で開フェルールし、前記送信（Ｆ１）および受
    信（Ｆ２）光ファイバを受容することを特徴とする請求
    項１０から１２のいずれか一項に記載の光センサ。
  14. 【請求項１４】 前記ブロック（１０）が平行六面体形
    であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一
    項に記載の光センサ。
  15. 【請求項１５】 前記ブロック（１０）が気密ケーシン
    グ（２１）内に配設されることを特徴とする請求項１か
    ら１４のいずれか一項に記載の光センサ。
  16. 【請求項１６】 前記ケーシング（２１）に乾燥窒素な
    どの絶縁ガスが充填されることを特徴とする請求項１５
    項に記載の光センサ。
  17. 【請求項１７】 前記ケーシング（２１）が前記ブロッ
    ク（１０）と同じ材質でつくられることを特徴とする請
    求項１５または１６に記載の光センサ。
  18. 【請求項１８】 前記送信（Ｆ１）および受信（Ｆ２）
    光ファイバが接着剤により前記第二キャビティ（２０）
    内に固定されることを特徴とする請求項１５から１７の
    いずれか一項に記載の光センサ。
  19. 【請求項１９】 前記送信（Ｆ１）および受信（Ｆ２）
    光ファイバが、前記ケーシングと同じ材質でつくられ接
    着されたスリーブ（２４）を介して、気密な状態でケー
    シングの壁を貫通していることを特徴とする請求項１５
    から１８のいずれか一項に記載の光センサ。
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