JPS5841333A - 温度検出装置 - Google Patents
温度検出装置Info
- Publication number
- JPS5841333A JPS5841333A JP14010281A JP14010281A JPS5841333A JP S5841333 A JPS5841333 A JP S5841333A JP 14010281 A JP14010281 A JP 14010281A JP 14010281 A JP14010281 A JP 14010281A JP S5841333 A JPS5841333 A JP S5841333A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- metal tube
- temperature
- light
- fibers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
- G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
- G01K5/50—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction
- G01K5/52—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction with electrical conversion means for final indication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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
【発明の詳細な説明】
この発明は光７アイパを用いて温度を検出する温度検出
装置に関するものである。
装置に関するものである。
従来、温度検出装置としては、ゼーベック効果を利用す
るものが多く用いられており、この例をオ１図に示す。
るものが多く用いられており、この例をオ１図に示す。
図において、（１）は温度が測定される被測定部材、（
！１け熱電対であり、被測定部材に伝熱的に設けられて
いる。ここで、熱電対（！１の熱起電力は、補償鋼線（
３）を介し冷接点補償器（４）を通抄、直流増幅器ｆｉ
ｌに導びかれ、被測定部材１１１の温度に比例した出力
となるので、被測定部材ｆｉ＋の温度の測定が実現でき
る。
！１け熱電対であり、被測定部材に伝熱的に設けられて
いる。ここで、熱電対（！１の熱起電力は、補償鋼線（
３）を介し冷接点補償器（４）を通抄、直流増幅器ｆｉ
ｌに導びかれ、被測定部材１１１の温度に比例した出力
となるので、被測定部材ｆｉ＋の温度の測定が実現でき
る。
従来のゼーベック効果を利用する温度検出装置は、以上
のように構成されているので、冷接点補償器が必要であ
ること、また、測定回路に金ｍ専線を用いる必要がある
ため、回転電機の内部のような、高磁界、高電界の存在
する環境下では使用できないという欠点があった。
のように構成されているので、冷接点補償器が必要であ
ること、また、測定回路に金ｍ専線を用いる必要がある
ため、回転電機の内部のような、高磁界、高電界の存在
する環境下では使用できないという欠点があった。
この発明は以上のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、光ファイバとその支持部材の熱膨
張率の差を利用して、高磁界、高電界の影響を受けずに
温度測定ができる温度検出装置の提供を目的としている
。
めになされたもので、光ファイバとその支持部材の熱膨
張率の差を利用して、高磁界、高電界の影響を受けずに
温度測定ができる温度検出装置の提供を目的としている
。
以下、この発明の一実施例を図によって説明する。第１
図において、（６）は支持部材であり、銅製のＵ字形に
成形された金属管である。一端からオｌの光ファイバけ
）が挿入され、他端から第３の光ファイバ（８１が挿入
されている。
図において、（６）は支持部材であり、銅製のＵ字形に
成形された金属管である。一端からオｌの光ファイバけ
）が挿入され、他端から第３の光ファイバ（８１が挿入
されている。
金属管（６）の両端部において、オｌの光ファイバ（７
）およびオＢの光ファイバｉｌｌはそれぞれ接着部材（
９）で金属管（６）に固着されている。
）およびオＢの光ファイバｉｌｌはそれぞれ接着部材（
９）で金属管（６）に固着されている。
オｌの光ファイバ（７）とｙｓの光ファイバ（８１とけ
金属管（６）内で同軸上に位置し、聞隙叫を介して各々
の端面がＵ字形の曲線部で対向している。
金属管（６）内で同軸上に位置し、聞隙叫を介して各々
の端面がＵ字形の曲線部で対向している。
オｌの光ファイバ（））の、金属管（６）側と反対側の
端部は光源（１１）に接続されている。また第３の光７
アイパ（８１の金属管（６）側と反対側の端部は光検出
手段Ｏｆｉの光検出器（ｌ［１に接続されていも以上の
構成において、被測定部材＋１１内に設置される金属管
（６）の周囲の温度が上昇し、金属管（６）の温度およ
びオｌの光ファイ／４’ ＋７）および第１の光ファイ
バ（８１の温度が上昇すると、牙ｌの光ファイバ（〕）
および第１の光ファイバ（８１の熱膨張係数と金属管１
６）の熱膨張係数との差異により１オｌの光ファイバ（
７）と第１の光ファイ／４１岨との闇の間１１（Ｍｍが
広がる。間隙叫の大きさの変化＃′ｉ。
端部は光源（１１）に接続されている。また第３の光７
アイパ（８１の金属管（６）側と反対側の端部は光検出
手段Ｏｆｉの光検出器（ｌ［１に接続されていも以上の
構成において、被測定部材＋１１内に設置される金属管
（６）の周囲の温度が上昇し、金属管（６）の温度およ
びオｌの光ファイ／４’ ＋７）および第１の光ファイ
バ（８１の温度が上昇すると、牙ｌの光ファイバ（〕）
および第１の光ファイバ（８１の熱膨張係数と金属管１
６）の熱膨張係数との差異により１オｌの光ファイバ（
７）と第１の光ファイ／４１岨との闇の間１１（Ｍｍが
広がる。間隙叫の大きさの変化＃′ｉ。
仁の実施例において、金属管（６１の全長がａｏｓｍの
ときに約＊ ４ｚｉｇであった・したがって、間隙１１
αの大傘さが拡大すると、オｌの光ファイバけ）２オ１
の光ファイバ１８１との間の光通路の結合効率の低下、
すなわちオｌの光ファイノ（（〕）から間Ｑ（２）を介
して牙１の光ファイバ（＠１に入射する光の光量の減少
が起る。このような性質を利用することによって、光検
出器（ｌｊｌａ）で受光される光の強度の変化から温度
の測定が実現できる。なお間障叫の大きさの変化による
光ファイバ（γ）（８１間の光の伝達量の変ｅは、光フ
ァイバの端面での最大受光角（最大入射角であり、また
光の出る場合の最大広がり角でもある）の大きい光ファ
イバはど大きくなるので、金属管ｔｅｌの全長を短くす
るためには、できるだけ最大受光角の大きい光ファイバ
を用いれば良い、また、金属管（６１の形状をＵ字形に
しているので、光ファイバ＋？） ＋８１は、自らの弾
性によって曲率を有する金属管（６）内壁外周に押えつ
けられて第１の光ファイバ（７）の光軸と第３の光ファ
イバ（８１の光軸とを常に一致させることができる。
ときに約＊ ４ｚｉｇであった・したがって、間隙１１
αの大傘さが拡大すると、オｌの光ファイバけ）２オ１
の光ファイバ１８１との間の光通路の結合効率の低下、
すなわちオｌの光ファイノ（（〕）から間Ｑ（２）を介
して牙１の光ファイバ（＠１に入射する光の光量の減少
が起る。このような性質を利用することによって、光検
出器（ｌｊｌａ）で受光される光の強度の変化から温度
の測定が実現できる。なお間障叫の大きさの変化による
光ファイバ（γ）（８１間の光の伝達量の変ｅは、光フ
ァイバの端面での最大受光角（最大入射角であり、また
光の出る場合の最大広がり角でもある）の大きい光ファ
イバはど大きくなるので、金属管ｔｅｌの全長を短くす
るためには、できるだけ最大受光角の大きい光ファイバ
を用いれば良い、また、金属管（６１の形状をＵ字形に
しているので、光ファイバ＋？） ＋８１は、自らの弾
性によって曲率を有する金属管（６）内壁外周に押えつ
けられて第１の光ファイバ（７）の光軸と第３の光ファ
イバ（８１の光軸とを常に一致させることができる。
次にこの発明の他の実施例を牙３図に示す。
図において、Ｕ字形の金属管（６）には、一端から第１
の光ファイバ（））が挿入されている。一方金屓管（６
）内にはオｌの光ファイバ（））が挿入された端部と反
対側の端部から第１の光ファイバ（８）が設けられてい
る。ｆｌの光ファイバ（））とオ露の光ファイバｔｓ＋
とけ、Ｕ字形の曲線部において間ＩＩ ｆｌ（１を介し
て対向し、各々の光軸が一致するように配れ、金属管（
６１の両端部で接着部材（９）により金属管（６）に固
着されている。オ８の光ファイバ（８１の金属管（６）
の端部側の端面には反射鏡（ｌｉｔ））が設けられてい
る。光源（！りと第１の光７アイパ（７）との間には光
ファイバＱ１を介してビームスビリツタ（Ｉｇｏ）が設
けられ、ビームスビリツタ（１３１０）には光７アイノ
４０１を介して光検出器（ＩＩｌｌ）が接続されてｒる
。以上の構成において、光１ｌＡ（Ｉｌ＋から出た光は
、光ファイバーを介してビームスビリツタ（１１６）に
入シ、ビームスビリツタ（ｌｌｏ）からオｌの光ファイ
バ（７）を通り、金属管（６）内で闇１１ＱＩを通って
第３の光ファイノ（（８１に入光する。第３の先ファイ
バ園に入光した光Ｆｉ、反射鏡（■１）で反射し、再び
第１の光７アイパ（８１を通り１間ｗ−を通ってオｌの
光ファイノ（（７）へ入光し、ビームスビリツタ（１１
１６）によって光ファイバ０１を介して光検出器（ｌｌ
ａ）に入光する。したがって、金属管＋６１と光ファイ
バ！６１ （７１との熱膨張率の差異によって生じる闇
隙叫の大きさの変化によって、上記この発明の一実施例
と同様に温度の測定が実施できる。第８図の実施例では
金属管（６１と光源（１１）および光検出器（１９ｏ）
との間が、１本の光ファイバ、すなわち第１の光ファイ
バ（１）のみで行なうことができるので、光ファイバを
回転電機の筐体をガスシールＩを介して貫通させる内部
の温度測定を行なう場合には、ガスシールを施す箇所が
１ケ所のみでよくなシ被測定体側の信頓性、安全性を向
上できる。
の光ファイバ（））が挿入されている。一方金屓管（６
）内にはオｌの光ファイバ（））が挿入された端部と反
対側の端部から第１の光ファイバ（８）が設けられてい
る。ｆｌの光ファイバ（））とオ露の光ファイバｔｓ＋
とけ、Ｕ字形の曲線部において間ＩＩ ｆｌ（１を介し
て対向し、各々の光軸が一致するように配れ、金属管（
６１の両端部で接着部材（９）により金属管（６）に固
着されている。オ８の光ファイバ（８１の金属管（６）
の端部側の端面には反射鏡（ｌｉｔ））が設けられてい
る。光源（！りと第１の光７アイパ（７）との間には光
ファイバＱ１を介してビームスビリツタ（Ｉｇｏ）が設
けられ、ビームスビリツタ（１３１０）には光７アイノ
４０１を介して光検出器（ＩＩｌｌ）が接続されてｒる
。以上の構成において、光１ｌＡ（Ｉｌ＋から出た光は
、光ファイバーを介してビームスビリツタ（１１６）に
入シ、ビームスビリツタ（ｌｌｏ）からオｌの光ファイ
バ（７）を通り、金属管（６）内で闇１１ＱＩを通って
第３の光ファイノ（（８１に入光する。第３の先ファイ
バ園に入光した光Ｆｉ、反射鏡（■１）で反射し、再び
第１の光７アイパ（８１を通り１間ｗ−を通ってオｌの
光ファイノ（（７）へ入光し、ビームスビリツタ（１１
１６）によって光ファイバ０１を介して光検出器（ｌｌ
ａ）に入光する。したがって、金属管＋６１と光ファイ
バ！６１ （７１との熱膨張率の差異によって生じる闇
隙叫の大きさの変化によって、上記この発明の一実施例
と同様に温度の測定が実施できる。第８図の実施例では
金属管（６１と光源（１１）および光検出器（１９ｏ）
との間が、１本の光ファイバ、すなわち第１の光ファイ
バ（１）のみで行なうことができるので、光ファイバを
回転電機の筐体をガスシールＩを介して貫通させる内部
の温度測定を行なう場合には、ガスシールを施す箇所が
１ケ所のみでよくなシ被測定体側の信頓性、安全性を向
上できる。
次に、この発明の別の他の実施例を第４図に示す。図に
おいて、鋼管（６）内には光７アイパ（テ）と光７アイ
ノ４（岨とが挿入され、鋼管（６′Ｉの一端部に接着側
ｔｉｌｌを介して接合されでいる。・舅管（６）の他端
部には、光ファイバ（７）園の端面と間隙−をおいて対
向する位置にミラー０４が投けられている。このような
構成においても、鋼管（６）と光ファイバｆｉ＋ ＋１
１の熱膨張係数の差から光７アイパ（７）から光プアイ
パ（８１へ入射する光量は、周囲の温度変化に対応して
変化するので、上記オ雪図の実施例と同様の効果を奏し
、周囲の電界、磁界の影響を受けないで温度の測定が可
能となる。
おいて、鋼管（６）内には光７アイパ（テ）と光７アイ
ノ４（岨とが挿入され、鋼管（６′Ｉの一端部に接着側
ｔｉｌｌを介して接合されでいる。・舅管（６）の他端
部には、光ファイバ（７）園の端面と間隙−をおいて対
向する位置にミラー０４が投けられている。このような
構成においても、鋼管（６）と光ファイバｆｉ＋ ＋１
１の熱膨張係数の差から光７アイパ（７）から光プアイ
パ（８１へ入射する光量は、周囲の温度変化に対応して
変化するので、上記オ雪図の実施例と同様の効果を奏し
、周囲の電界、磁界の影響を受けないで温度の測定が可
能となる。
また、第５図にこの発明のさらに他の実施例を示す。図
において、鋼管（６）内にＦｉ、光７アイハ（７）が挿
入され、鋼管（６）の一端部において銅管（６）と光プ
アイパ（７）とけ接着材（９１で接合されている。＠管
ｔｅ＋の他端部には、光ファイバ（７）の端面に間隙を
おいてミラーＨが設けられている。このようなＩＩｆｔ
Ｋよっても第２図の実施例と同様の効果を奏し％周囲の
電界、磁界の影響を受けないで温度の測定が可能となる
。
において、鋼管（６）内にＦｉ、光７アイハ（７）が挿
入され、鋼管（６）の一端部において銅管（６）と光プ
アイパ（７）とけ接着材（９１で接合されている。＠管
ｔｅ＋の他端部には、光ファイバ（７）の端面に間隙を
おいてミラーＨが設けられている。このようなＩＩｆｔ
Ｋよっても第２図の実施例と同様の効果を奏し％周囲の
電界、磁界の影響を受けないで温度の測定が可能となる
。
以上述べたように、この発明によれば、温度検出装置に
おいて牙ｌの光ファイバと第１の光ファイバとを同じ光
軸上で１！！ｌ隙を介して対向する位置に支持する上記
光ファイノ（とけ異なる熱膨張率の部材で形成された支
持部材を備え、光フアイバ間の間隙の大きさの変化によ
る牙ｌの光１′アイノ（と第３の光ファイバとの闇の光
の伝達量の変化から温度変化を検出しているので、温度
の検出が純光学的になり１回転電機の内部のような高電
界、高磁界の存在するところからノイズの影響を受けず
に温度の検出が実現できるとともに、光７アイμ間の間
隙の大きさの変化４利用してｈるので、同一部材の支持
部材を用い・でも低温から高温までの温度検出が実現で
ちる。
おいて牙ｌの光ファイバと第１の光ファイバとを同じ光
軸上で１！！ｌ隙を介して対向する位置に支持する上記
光ファイノ（とけ異なる熱膨張率の部材で形成された支
持部材を備え、光フアイバ間の間隙の大きさの変化によ
る牙ｌの光１′アイノ（と第３の光ファイバとの闇の光
の伝達量の変化から温度変化を検出しているので、温度
の検出が純光学的になり１回転電機の内部のような高電
界、高磁界の存在するところからノイズの影響を受けず
に温度の検出が実現できるとともに、光７アイμ間の間
隙の大きさの変化４利用してｈるので、同一部材の支持
部材を用い・でも低温から高温までの温度検出が実現で
ちる。
牙１図は従来例を示す略接続図、第２図けこ手続補正書
（自発） 特、１庁１く宮殿 １、事（’ｌの表示 特願昭 ５６−１４０１０
Ｌｔ号２、発明の名称 湿度検出装置 ３、補正をする者 ６、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、 補正の内容
（自発） 特、１庁１く宮殿 １、事（’ｌの表示 特願昭 ５６−１４０１０
Ｌｔ号２、発明の名称 湿度検出装置 ３、補正をする者 ６、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、 補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＩＩ＋ 光源、この光源に接続されるオｌの光ファイ
バ、オＢの光７アイパ、これらの光ファイバとけ異なる
熱膨張率の材料で構成され上記オｌの光ファイバと上記
第２の光ファイバを間隙を介して対向する位置に支持す
る支持部材、および上記オｌの光ファイバと上記オ８の
光ファイバとの間で伝達された光を検出する検出手段を
備え、上記支持部材の熱膨張による間隙の大きさの変化
に基づいて温度を検出する温度検出装置。 （′１１ 支持部材はオｌの光ファイノ（とオ８のｉ
７アイパを収容する管状に形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲オ１項記載の温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010281A JPS5841333A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14010281A JPS5841333A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5841333A true JPS5841333A (ja) | 1983-03-10 |
Family
ID=15260982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14010281A Pending JPS5841333A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841333A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8277119B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-10-02 | Vibrosystm, Inc. | Fiber optic temperature sensor |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP14010281A patent/JPS5841333A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8277119B2 (en) | 2006-12-19 | 2012-10-02 | Vibrosystm, Inc. | Fiber optic temperature sensor |
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