JPS6241323B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6241323B2 JPS6241323B2 JP16957380A JP16957380A JPS6241323B2 JP S6241323 B2 JPS6241323 B2 JP S6241323B2 JP 16957380 A JP16957380 A JP 16957380A JP 16957380 A JP16957380 A JP 16957380A JP S6241323 B2 JPS6241323 B2 JP S6241323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- displacement
- reflected
- optical
- optical fiber
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/266—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light by interferometric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温度、圧力、歪などの測定に用いる多
チヤンネル式光トランスデユーサに係り、より詳
しくは、化学プラントなどのように電気的接点を
用いれば誘爆の可能性のある場所で使用するに好
適なものに関する。
チヤンネル式光トランスデユーサに係り、より詳
しくは、化学プラントなどのように電気的接点を
用いれば誘爆の可能性のある場所で使用するに好
適なものに関する。
化学プラントなどにおいて、温度、圧力、歪な
どを測定するトランスデユーサとして、従来よ
り、被測定量を電気信号に変換して測定する電気
式のものが用いられて来た。しかし電気式トラン
スデユーサのものは電気的ノイズに弱い上、多チ
ヤンネルの測定点を防爆構造にすると相当に大形
のものとなるという欠点がある。
どを測定するトランスデユーサとして、従来よ
り、被測定量を電気信号に変換して測定する電気
式のものが用いられて来た。しかし電気式トラン
スデユーサのものは電気的ノイズに弱い上、多チ
ヤンネルの測定点を防爆構造にすると相当に大形
のものとなるという欠点がある。
本発明の目的は、化学プラントなどのように電
気的な測定手段を用いると誘爆の可能性のある場
所に用いた場合にも各測定点について防爆構造を
採用する必要なく、電気的ノイズに強く、しかも
高精度の測定が可能となる多チヤンネル式光トラ
ンスデユーサを提供することにある。
気的な測定手段を用いると誘爆の可能性のある場
所に用いた場合にも各測定点について防爆構造を
採用する必要なく、電気的ノイズに強く、しかも
高精度の測定が可能となる多チヤンネル式光トラ
ンスデユーサを提供することにある。
この目的を達成するため、本発明の多チヤンネ
ル式光トランスデユーサは、レーザ光を回転式ペ
ンタプリズムにより、被測定量を変位に変換する
機構を持つ変位変換器構部をそれぞれ接続した光
フアイバーに順次分配し、被測定量によつて発生
する変位を干渉法で検出するように構成したこと
を特徴とする。
ル式光トランスデユーサは、レーザ光を回転式ペ
ンタプリズムにより、被測定量を変位に変換する
機構を持つ変位変換器構部をそれぞれ接続した光
フアイバーに順次分配し、被測定量によつて発生
する変位を干渉法で検出するように構成したこと
を特徴とする。
以下本発明の詳細を図面に示す実施例により説
明する。第１図は全体構成を示しており、１は直
線偏光されたレーザ光２を投射するレーザ発振
器、６は光分配機、３，４はレーザ発振器１から
光分配機６の間の光路に設けられたそれぞれビー
ムスプリツター及び偏光ビームスプリツター、５
は光分配機６への光の導入、導出用光フアイバー
である。
明する。第１図は全体構成を示しており、１は直
線偏光されたレーザ光２を投射するレーザ発振
器、６は光分配機、３，４はレーザ発振器１から
光分配機６の間の光路に設けられたそれぞれビー
ムスプリツター及び偏光ビームスプリツター、５
は光分配機６への光の導入、導出用光フアイバー
である。
光分配機６は、例えば第２図のように、円環状
のフアイバー取付体７に多数本の光フアイバー１
０を周方向に配設し、該フアイバー取付体７の中
心部には駆動モータ８により回転されるペンタプ
リズム９を設け、該ペンタプリズム９には光フア
イバー５からのレーザ光が導入されて光フアイバ
ー１０へ入射させ、光フアイバー１０を通して戻
るレーザ光は再び光フアイバー５へ戻されるよう
に構成されている。
のフアイバー取付体７に多数本の光フアイバー１
０を周方向に配設し、該フアイバー取付体７の中
心部には駆動モータ８により回転されるペンタプ
リズム９を設け、該ペンタプリズム９には光フア
イバー５からのレーザ光が導入されて光フアイバ
ー１０へ入射させ、光フアイバー１０を通して戻
るレーザ光は再び光フアイバー５へ戻されるよう
に構成されている。
各光フアイバー１０の先端には、例えば第３図
に示すような変位変換機構部１２を設ける。この
例では、変位変換機構部１２は、被測定量として
圧力Ｐに応じて変位を生じさせるものについて示
しており、圧力流体が導かれる筒体１３には前記
光フアイバー１０が接続されており、該筒体１３
内には、光フアイバー１０側に半透反射膜１４を
設けた1/4波長板１４と反射膜１６を設けた変位
発生板１７とを並設し、圧力Ｐによつて変位発生
板１７が変位することにより、1/4波長板１５と
変位発生板１７との間の間隔が変化するように構
成されている。
に示すような変位変換機構部１２を設ける。この
例では、変位変換機構部１２は、被測定量として
圧力Ｐに応じて変位を生じさせるものについて示
しており、圧力流体が導かれる筒体１３には前記
光フアイバー１０が接続されており、該筒体１３
内には、光フアイバー１０側に半透反射膜１４を
設けた1/4波長板１４と反射膜１６を設けた変位
発生板１７とを並設し、圧力Ｐによつて変位発生
板１７が変位することにより、1/4波長板１５と
変位発生板１７との間の間隔が変化するように構
成されている。
また、第１図において、２１，２３は1/4波長
板、２２，２４は鏡、２０は偏光板、２５は光検
出器、２６は増幅器、２７は演算装置、２８は演
算結果であるデータ出力部、２９は温度変化によ
つて発生する外乱による補正を行うための外乱検
出部である。
板、２２，２４は鏡、２０は偏光板、２５は光検
出器、２６は増幅器、２７は演算装置、２８は演
算結果であるデータ出力部、２９は温度変化によ
つて発生する外乱による補正を行うための外乱検
出部である。
次のこのトランスデユーサの作用について説明
する。レーザ発振器１からの直線偏光されたレー
ザ光２は、ビームスプリツター３及び偏光ビーム
スプリツター４を透過し、光フアイバー５を通し
て光分配機６のペンタプリズム９に導かれ、ペン
タプリズム９から光フアイバー１０に入射され、
光フアイバー１０を通るレーザ光１１は、第３図
に示すように、一部は半透反射膜１４で反射さ
れ、残りは1/4波長板１５を透過して反射膜１６
で反射され、再び1/4波長板１５、半透反射膜１
４を透過し、光フアイバー１０に戻される。
する。レーザ発振器１からの直線偏光されたレー
ザ光２は、ビームスプリツター３及び偏光ビーム
スプリツター４を透過し、光フアイバー５を通し
て光分配機６のペンタプリズム９に導かれ、ペン
タプリズム９から光フアイバー１０に入射され、
光フアイバー１０を通るレーザ光１１は、第３図
に示すように、一部は半透反射膜１４で反射さ
れ、残りは1/4波長板１５を透過して反射膜１６
で反射され、再び1/4波長板１５、半透反射膜１
４を透過し、光フアイバー１０に戻される。
ここで1/4波長板１５を透過し、反射膜１６で
反射される反射光１９は、1/4波長板１５を往復
することになるので、半透反射膜１４で反射され
る反射光１８とは振動面が90度異なる。このた
め、反射光１８と１９とでは下記のように光路が
異なつてくる。即ち、反射光１８はグラスフアイ
バー１０、ペンタプリズム９、グラスフアイバー
５、偏光ビームスプリツター４、ビームスプリツ
ター３を順次通り、偏光板２０に達する。一方、
反射光１９はグラスフアイバー５迄は同一光路を
通るが、反射光１８とは振動面が90度異なるた
め、偏光ビームスプリツター４で反射し、以下、
1/4反射板２１、鏡２２、1/4波長板２１、偏光ビ
ームスプリツター４、1/4波長板２３、鏡２４、
1/4波長板２３、偏光ビームスプリツター４、ビ
ームスプリツター３を通り、偏光板２０に達す
る。
反射される反射光１９は、1/4波長板１５を往復
することになるので、半透反射膜１４で反射され
る反射光１８とは振動面が90度異なる。このた
め、反射光１８と１９とでは下記のように光路が
異なつてくる。即ち、反射光１８はグラスフアイ
バー１０、ペンタプリズム９、グラスフアイバー
５、偏光ビームスプリツター４、ビームスプリツ
ター３を順次通り、偏光板２０に達する。一方、
反射光１９はグラスフアイバー５迄は同一光路を
通るが、反射光１８とは振動面が90度異なるた
め、偏光ビームスプリツター４で反射し、以下、
1/4反射板２１、鏡２２、1/4波長板２１、偏光ビ
ームスプリツター４、1/4波長板２３、鏡２４、
1/4波長板２３、偏光ビームスプリツター４、ビ
ームスプリツター３を通り、偏光板２０に達す
る。
反射板１８と１９とは振動面が90度異なるた
め、このままでは干渉しないが、偏光板２０によ
つて振動面を合わせて干渉を起こさせる。この干
渉光の前記変位発生板１７の変位による縞次数の
変化と光量変化を光検出器２５によつて検出し、
増幅器２６によつて増幅した後、演算装置２７に
送られる。演算装置２７においては、入力信号に
基づき、被測定量（この場合圧力）の測定値とし
てのデータを算出し、データ出力部２８により出
力する。
め、このままでは干渉しないが、偏光板２０によ
つて振動面を合わせて干渉を起こさせる。この干
渉光の前記変位発生板１７の変位による縞次数の
変化と光量変化を光検出器２５によつて検出し、
増幅器２６によつて増幅した後、演算装置２７に
送られる。演算装置２７においては、入力信号に
基づき、被測定量（この場合圧力）の測定値とし
てのデータを算出し、データ出力部２８により出
力する。
本実施例においては、外乱検出部２９を設けて
これにより外部振動や光路内の温度変化によつて
発生する外乱を検出して演算装置２７に入力し、
演算折置２７は、増幅器２６の出力である検出信
号に外乱信号を加味した補正演算を行うことによ
り、外乱によつて生じる誤差をなくするようにし
ている。
これにより外部振動や光路内の温度変化によつて
発生する外乱を検出して演算装置２７に入力し、
演算折置２７は、増幅器２６の出力である検出信
号に外乱信号を加味した補正演算を行うことによ
り、外乱によつて生じる誤差をなくするようにし
ている。
以上述べたように、本発明によれば、被測定量
を干渉光量として情報伝達しているので、電気的
接点がなく、電気的ノイズの影響を受けず、かつ
電気的接点に対する防爆構造が不要となるので従
来の電気式トランスデユーサに比較して小形とな
る。また、光フアイバーを用いているので、大容
量伝送が可能であり、極めて多点の測点を行つて
も配線がかさばることはない。また、被測定量を
干渉光量として扱うので、被測定量を光の波長オ
ーダーの値としてとらえることができるため、極
めて高精度の測定値が得られる。
を干渉光量として情報伝達しているので、電気的
接点がなく、電気的ノイズの影響を受けず、かつ
電気的接点に対する防爆構造が不要となるので従
来の電気式トランスデユーサに比較して小形とな
る。また、光フアイバーを用いているので、大容
量伝送が可能であり、極めて多点の測点を行つて
も配線がかさばることはない。また、被測定量を
干渉光量として扱うので、被測定量を光の波長オ
ーダーの値としてとらえることができるため、極
めて高精度の測定値が得られる。
第１図は本発明による多チヤンネル式光トラン
スデユーサの一実施例を示す全体構成図、第２図
は第１図のトランスデユーサに用いる光分配機の
一例の概略を示す斜視図、第３図は第１図のトラ
ンスデユーサに用いる変位変換機構の一例を示す
断面図である。 １……レーザ発振器、３……ビームスプリツタ
ー、４……偏光ビームスプリツター、５，１０…
…光フアイバー、６……光分配機、８……駆動モ
ータ、９……ペンタプリズム、１２……変位変換
機構部、１４……半透反射膜、１５，２１，２３
……1/4波長板、１６……反射膜、１７……変位
発生板、２０……偏光板、２２，２４……鏡、２
５……光検出器、２７……演算装置、２８……デ
ータ出力部、２９……外乱検出部。
スデユーサの一実施例を示す全体構成図、第２図
は第１図のトランスデユーサに用いる光分配機の
一例の概略を示す斜視図、第３図は第１図のトラ
ンスデユーサに用いる変位変換機構の一例を示す
断面図である。 １……レーザ発振器、３……ビームスプリツタ
ー、４……偏光ビームスプリツター、５，１０…
…光フアイバー、６……光分配機、８……駆動モ
ータ、９……ペンタプリズム、１２……変位変換
機構部、１４……半透反射膜、１５，２１，２３
……1/4波長板、１６……反射膜、１７……変位
発生板、２０……偏光板、２２，２４……鏡、２
５……光検出器、２７……演算装置、２８……デ
ータ出力部、２９……外乱検出部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ発振器からのレーザ光を回転式ペンタ
プリズムにより複数本の光フアイバーに分配する
光分配機と、各光フアイバーの先端に設けられ、
被測定量を変位に変換して入射光の反射位置を変
える手段、変位の影響を受けずに入射光を定位置
で反射させる手段、及びこれらの手段による反射
光が相互に干渉しないように振動面のなす角度を
異ならせる手段を有する変位変換機構部と、両反
射光の振動面を合せて干渉を起こさせ、干渉光を
検出する光検出部と、該光検出部の検出信号から
被測定量の測定値を算出する演算装置とを備えた
ことを特徴とする多チヤンネル式光トランスデユ
ーサ。 ２ 前記演算装置には、外部振動や温度変化によ
つて発生する外乱を検出する外乱検出部の出力信
号を入力させ、演算装置は外乱による誤差を補正
する演算を行う如く構成したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の多チヤンネル式光トラ
ンスデユーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16957380A JPS5793210A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Multichannel type optical transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16957380A JPS5793210A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Multichannel type optical transducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5793210A JPS5793210A (en) | 1982-06-10 |
| JPS6241323B2 true JPS6241323B2 (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=15888974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16957380A Granted JPS5793210A (en) | 1980-12-03 | 1980-12-03 | Multichannel type optical transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5793210A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH069329U (ja) * | 1992-07-02 | 1994-02-04 | アラコ株式会社 | すべり止め付きクリップ |
-
1980
- 1980-12-03 JP JP16957380A patent/JPS5793210A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH069329U (ja) * | 1992-07-02 | 1994-02-04 | アラコ株式会社 | すべり止め付きクリップ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5793210A (en) | 1982-06-10 |
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