JPS62185134A - 温度センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 螺旋状の一方の端部を固定したバイメタルの側面に、光
ファイバを密着、添設して検知部を構成し、温度変化に
応じてバイメタルの曲率が変動し、これに伴い光ファイ
バの曲げ損失が変動する。この曲げ損失の変動を検出し
て温度を計測する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光ファイバを用いた温度センサに関する。

通信機器の中継器、化学プラントの反応設備、或いは電
源設備、動力設備等は、過熱すると重大事故が発生する
恐れがある。したがって、これらの機器の設置場所に温
度センサを設置し、その情報を監視センター等に伝送す
るようなシステムを採用している。

一方、このような情報の伝送路には、耐蝕性があり、且
つ電磁誘導の影響を受けないことが要求されている。

〔従来の技術〕

従来多種の温度センサが提供されているが、光伝送路を
使用した温度センサとしては、熱源より放射する放射エ
ネルギーを光ファイバの端面で受けて、光ファイバを伝
送路とし、光ファイバの端末に赤外線検出器を備えた非
接触の赤外線検出型温度センサが提供されている。

このように伝送路として光ファイバを用いると、耐蝕性
があり、且つ電磁誘導の影響を受けないという利点が多
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来の赤外線検出型温度センサは、鉄
鉱等の溶解炉、金属等の熱処理、または窯業関係の比較
的高温、例えば１０００℃以上の高温度を計測するのに
適しておるものであって、通信機器の中継器、化学プラ
ントの反応設備、或いは電源設備、動力設備等の過熱状
態（例えば５０℃前後）の温度センサとしては、採用で
きないという問題点がある。

また、赤外線検出型温度センサは、容器、設備等の内部
の雰囲気の温度を計測することが困難であるという問題
点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記従来の問題点を解決するため本発明は、第１図の如
くに、螺旋状の一方の端部を固定したバイメタル１０の
側面に、密着して添設された光ファイバ１５を有する検
知部５と、光ファイバ１５に一定の光パワーを投入する
出力側光伝送路２と、一方の端末が検知部５の出力側に
接続され、他方の端末に光フアイバ１５部分に発生する
曲げ損失の変動を計測する受光器４が接続された入力側
光伝送路３とを備えた構成にしたものである。

〔作用〕

上記本発明の手段によれば、検知部は、螺旋状のバイメ
タルの側面に光ファイバが密着・添設されて構成されて
いるので、温度変化に応じてバイメタルの曲率が変動し
、これに伴い光ファイバの曲げ損失が変動する。したが
って、比較的低温度の温度センサとしての機能を備えて
いる。

また、検知部は小形化が容易であるので、容器。

設備等の内部に設置することができ、雰囲気の温度を計
測することができる。

尚、光伝送路、即ち伝送路が光ファイバより構成されて
いるので、耐蝕性があって長寿命であり、且つ電磁誘導
の影響を受けなくて、情報を誤伝送する恐れがない。

〔実施例〕

以下図示実施例により、本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の１実施例の構成図、第２図は本発明の
１実施例のバイメタル部分の要部斜視図である。

第１図及び第２図において、検知部５は、螺旋状（巻直
径が例えば２０＋ｎ程度）の一方の端部を固定したバイ
メタル１０を有する。バイメタル１ｏは外側が熱膨張係
数の大きい例えば黄銅１１で、内側が熱膨張係数の非常
に小さい例えばアンバー１２より構成されている。

そして、このバイメタル１０の内側面に沿って、光ファ
イバ１５を例えば接着剤により螺旋状に添着しである。

光ファイバ１５の一方の端末には、光コネクタＣを介し
て出力側光伝送路２が接続され、出力側光伝送路２の他
方の端末は、一定の光パワーを出力する光源ｌに光結合
されている。

また、光ファイバ１５の他方の端末には、光コネクタ７
を介して入力側光伝送路３が接続され、入力側光伝送路
３の他方の端末は、光フアイバ１５部分に発生する曲げ
損失の変動を計測する受光器４に光結合されている。

上述のように構成されているので、検知部５の設置個所
の温度が上昇すると、温度に比例して、バイメタル１０
の曲率が小さくなる。よって、光フアイバ１５部分の曲
げ損失が増加する。

したがって、受光器４が受光する光パワーが減少するの
で、受光器４に光パワーの変動を表示する表示手段、例
えば目盛板を設けることにより、検知部５近傍の温度を
計測することができる。

なお、光パワーの変動値と温度の関係とを、予め較・正
しておくことは勿論である。

このような温度センサで、機器を構成する部材の温度を
計測する場合には、バイメタル１０の固定側を直接、部
材に密着固定するように検知部５を設置する。また、容
器１機器内の温度を計測する場合には、バイメタルｌＯ
の固定側を断熱材を介して、容器の内壁、或いは機器の
筐体に取付けるものとする。

なお、この検知部５の光ファイバ１５は、光伝送路とし
て広く用いられている光ファイバでも良いが、他のコア
とクラッドの屈折率の差が特に小さい光ファイバを用い
ると、光ファイバ１５のわずかの曲率の変動でも、大き
く曲げ損失が変動するので、温度変化の検知機能がより
向上する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、螺旋状の一方の端部を固
定したバイメタルの側面に、光ファイバを密着、添設し
て検知部を構成し、光ファイバの曲げ損失の変動を媒介
として温度を計測する温度センサであって、検知部が小
形で容器、設備等の内部に設置することができて、熱源
自体、或いは雰囲気の温度を計測することができ、比較
的低温度の過熱状態を検知することに適用して優れた効
果がある。

また、伝送路が光ファイバより構成されているので、耐
蝕性があって長寿命であり、且つ電磁誘導の影響を受け
なくて、情報を誤伝送する恐れがないという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の構成図、 第２図は本発明の１実施例の要部斜視図である。 図において、 ｌは光源、　　　　　　　２は出力側光伝送路、３は入
力側光伝送路、　４は受光器、 ５は検知部、　　　　　１０はバイメタル、１１は黄銅
、　　　　　　　１２はアンバー、１５は光ファイバを
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 螺旋状の一方の端部を固定したバイメタル（１０）の側
   面に、密着して添設された光ファイバ（１５）を有する
   検知部（５）と、 該光ファイバ（１５）に一定の光パワーを投入する出力
   側光伝送路（２）と、 一方の端末が該検知部（５）の出力側に接続され、他方
   の端末に該光ファイバ（１５）部分に発生する曲げ損失
   の変動を計測する受光器（４）が接続された入力側光伝
   送路（３）とを、備えたことを特徴とする温度センサ。