JP3079347B2 - 接触型光ファイバセンサおよび流れの測定方法および装置 - Google Patents
接触型光ファイバセンサおよび流れの測定方法および装置Info
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- JP3079347B2 JP3079347B2 JP06163459A JP16345994A JP3079347B2 JP 3079347 B2 JP3079347 B2 JP 3079347B2 JP 06163459 A JP06163459 A JP 06163459A JP 16345994 A JP16345994 A JP 16345994A JP 3079347 B2 JP3079347 B2 JP 3079347B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、接触型光ファイバセ
ンサおよび流れの測定方法および装置に関する。さらに
詳しくは、極めて小型に構成でき且つ高感度の検出器を
必要とせず且つ比感度が大きい接触型光ファイバセンサ
および接触型光ファイバセンサを用いて流速または流量
または流路距離を測定する流れの測定方法および装置に
関する。
ンサおよび流れの測定方法および装置に関する。さらに
詳しくは、極めて小型に構成でき且つ高感度の検出器を
必要とせず且つ比感度が大きい接触型光ファイバセンサ
および接触型光ファイバセンサを用いて流速または流量
または流路距離を測定する流れの測定方法および装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来の接触型光ファイバセン
サの一例を示す構成図である。この接触型光ファイバセ
ンサ９００は、コア９１ａおよびクラッド９１ｂからな
る光ファイバ９１を折り曲げてステンレス製の保持管９
６に装填したセンサ部９０と、前記光ファイバ９１を含
む光源側の光ファイバケーブル９０３に光を入射する光
源９０１と、前記光ファイバ９１を含む検出器側の光フ
ァイバケーブル９０４から出射する光を検出する光源９
０６とを具備して構成されている。前記光ファイバ９１
を折り曲げた部分は、被検体液Ｇに接触する接触部９０
ａとなっている。
サの一例を示す構成図である。この接触型光ファイバセ
ンサ９００は、コア９１ａおよびクラッド９１ｂからな
る光ファイバ９１を折り曲げてステンレス製の保持管９
６に装填したセンサ部９０と、前記光ファイバ９１を含
む光源側の光ファイバケーブル９０３に光を入射する光
源９０１と、前記光ファイバ９１を含む検出器側の光フ
ァイバケーブル９０４から出射する光を検出する光源９
０６とを具備して構成されている。前記光ファイバ９１
を折り曲げた部分は、被検体液Ｇに接触する接触部９０
ａとなっている。
【０００３】図１１に示すように、接触部９０ａの先端
はコア９１ａが露出するまで研磨され、平坦研磨面９０
ｂとなっている。光源９０１側から伝播してきた光Ｘ１
は、前記平坦研磨面９０ｂから漏光する光Ｘ２と、検出
器側へ伝播する光Ｘ３とに分れる。前記平坦研磨面９０
ｂから漏光する光Ｘ２の度合いは、被検体液Ｇの屈折率
に依存するので、検出器９０６により光Ｘ３の強さを計
測すれば、被検体液Ｇの屈折率を知ることが出来る。ま
た、接触部９０ａが空気に接触すると、前記平坦研磨面
９０ｂから光Ｘ２がほとんど漏光しなくなるので、検出
器９０６により光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇ
の液面が接触部９０ａより高いか低いかを知ることが出
来る。
はコア９１ａが露出するまで研磨され、平坦研磨面９０
ｂとなっている。光源９０１側から伝播してきた光Ｘ１
は、前記平坦研磨面９０ｂから漏光する光Ｘ２と、検出
器側へ伝播する光Ｘ３とに分れる。前記平坦研磨面９０
ｂから漏光する光Ｘ２の度合いは、被検体液Ｇの屈折率
に依存するので、検出器９０６により光Ｘ３の強さを計
測すれば、被検体液Ｇの屈折率を知ることが出来る。ま
た、接触部９０ａが空気に接触すると、前記平坦研磨面
９０ｂから光Ｘ２がほとんど漏光しなくなるので、検出
器９０６により光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇ
の液面が接触部９０ａより高いか低いかを知ることが出
来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の接触型光フ
ァイバセンサ９００では、光ファイバ９１をＵ字形に折
り曲げている。しかし、比較的曲げやすいプラスチック
ファイバを用いても曲げ半径は１ｍｍ程度が限界であ
り、接触部９０ａのサイズを２ｍｍ程度より小さくでき
ない問題点がある。また、漏光する部分（平坦研磨面９
０ｂ）が大きいため、検出器９０６に達する光Ｘ３が弱
く、高感度の検出器９０６を必要とする問題点がある。
さらに、検出器９０６に達する光Ｘ３が弱いため、被検
体液Ｇの屈折率の変化に対する光Ｘ３の変化量が少ない
（比感度が小さい）問題点がある。そこで、この発明の
目的は、極めて小型に構成でき且つ高感度の検出器を必
要とせず且つ比感度が大きい接触型光ファイバセンサを
提供することにある。
ァイバセンサ９００では、光ファイバ９１をＵ字形に折
り曲げている。しかし、比較的曲げやすいプラスチック
ファイバを用いても曲げ半径は１ｍｍ程度が限界であ
り、接触部９０ａのサイズを２ｍｍ程度より小さくでき
ない問題点がある。また、漏光する部分（平坦研磨面９
０ｂ）が大きいため、検出器９０６に達する光Ｘ３が弱
く、高感度の検出器９０６を必要とする問題点がある。
さらに、検出器９０６に達する光Ｘ３が弱いため、被検
体液Ｇの屈折率の変化に対する光Ｘ３の変化量が少ない
（比感度が小さい）問題点がある。そこで、この発明の
目的は、極めて小型に構成でき且つ高感度の検出器を必
要とせず且つ比感度が大きい接触型光ファイバセンサを
提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、光ファイバを伝播する光が被検体との接触部から
被検体の屈折率に応じて漏光する度合いを計測する接触
型光ファイバセンサにおいて、光源側から光を前記接触
部に導く光源側光ファイバと、前記接触部から光を検出
器側に導く検出器側光ファイバとを具備し、前記光源側
光ファイバの一端と前記検出器側光ファイバの一端とを
前記接触部において溶融一体化し、先細り形状にし、前
記光源側光ファイバが、光源側の偏波面保存光ファイバ
と接触部側のシングルモード光ファイバとを融着した構
造であることを特徴とする接触型光ファイバセンサを提
供する。
明は、光ファイバを伝播する光が被検体との接触部から
被検体の屈折率に応じて漏光する度合いを計測する接触
型光ファイバセンサにおいて、光源側から光を前記接触
部に導く光源側光ファイバと、前記接触部から光を検出
器側に導く検出器側光ファイバとを具備し、前記光源側
光ファイバの一端と前記検出器側光ファイバの一端とを
前記接触部において溶融一体化し、先細り形状にし、前
記光源側光ファイバが、光源側の偏波面保存光ファイバ
と接触部側のシングルモード光ファイバとを融着した構
造であることを特徴とする接触型光ファイバセンサを提
供する。
【０００６】第２の観点では、この発明は、光ファイバ
を伝播する光が被検体との接触部から被検体の屈折率に
応じて漏光する度合いを計測する接触型光ファイバセン
サにおいて、光源側から光を前記接触部に導く光源側光
ファイバと、前記接触部から光を検出器側に導く検出器
側光ファイバと、前記光源側光ファイバおよび前記検出
器側光ファイバの間に挟まれた少なくとも１本のダミー
光ファイバとを具備し、前記光源側光ファイバの一端と
前記検出器側光ファイバの一端と前記ダミー光ファイバ
の一端とを前記接触部において溶融一体化し、先細り形
状にし、前記光源側光ファイバが、光源側の偏波面保存
光ファイバと接触部側のシングルモード光ファイバとを
融着した構造であるたことを特徴とする接触型光ファイ
バセンサを提供する。
を伝播する光が被検体との接触部から被検体の屈折率に
応じて漏光する度合いを計測する接触型光ファイバセン
サにおいて、光源側から光を前記接触部に導く光源側光
ファイバと、前記接触部から光を検出器側に導く検出器
側光ファイバと、前記光源側光ファイバおよび前記検出
器側光ファイバの間に挟まれた少なくとも１本のダミー
光ファイバとを具備し、前記光源側光ファイバの一端と
前記検出器側光ファイバの一端と前記ダミー光ファイバ
の一端とを前記接触部において溶融一体化し、先細り形
状にし、前記光源側光ファイバが、光源側の偏波面保存
光ファイバと接触部側のシングルモード光ファイバとを
融着した構造であるたことを特徴とする接触型光ファイ
バセンサを提供する。
【０００７】
【０００８】
【０００９】第３の観点では、この発明は、上記構成の
接触型光ファイバセンサにおいて、前記各光ファイバを
ガラスキャピラリに挿通し、そのガラスキャピラリをス
テンレス管に挿通し、前記光源側光ファイバおよび前記
検出器側光ファイバの他端にそれぞれ光コネクタを設け
たことを特徴とする接触型光ファイバセンサを提供す
る。
接触型光ファイバセンサにおいて、前記各光ファイバを
ガラスキャピラリに挿通し、そのガラスキャピラリをス
テンレス管に挿通し、前記光源側光ファイバおよび前記
検出器側光ファイバの他端にそれぞれ光コネクタを設け
たことを特徴とする接触型光ファイバセンサを提供す
る。
【００１０】第４の観点では、この発明は、第１の接触
型光ファイバセンサの接触部を液体の流れの上流に接触
し、第２の接触型光ファイバセンサの接触部を液体の流
れの下流に接触し、液体の屈折率の変化部分が第１の接
触型光ファイバセンサの接触部から第２の接触型光ファ
イバセンサの接触部に至るときの第１の接触型光ファイ
バセンサでの出力と第２の接触型光ファイバセンサでの
出力の関係を求め、その関係に基づいて流速または流量
または両接触部間の流路距離を測定することを特徴とす
る流れの測定方法を提供する。
型光ファイバセンサの接触部を液体の流れの上流に接触
し、第２の接触型光ファイバセンサの接触部を液体の流
れの下流に接触し、液体の屈折率の変化部分が第１の接
触型光ファイバセンサの接触部から第２の接触型光ファ
イバセンサの接触部に至るときの第１の接触型光ファイ
バセンサでの出力と第２の接触型光ファイバセンサでの
出力の関係を求め、その関係に基づいて流速または流量
または両接触部間の流路距離を測定することを特徴とす
る流れの測定方法を提供する。
【００１１】第５の観点では、この発明は、液体の流れ
の上流に接触する接触部をもつ第１の接触型光ファイバ
センサと、液体の流れの下流に接触する接触部をもつ第
２の接触型光ファイバセンサと、液体の屈折率の変化部
分が第１の接触型光ファイバセンサの接触部から第２の
接触型光ファイバセンサの接触部に至るときの第１の接
触型光ファイバセンサでの出力と第２の接触型光ファイ
バセンサでの出力の関係に基づいて流速または流量また
は両接触部間の流路距離を測定する演算処理手段とを具
備したことを特徴とする流れの測定装置を提供する。
の上流に接触する接触部をもつ第１の接触型光ファイバ
センサと、液体の流れの下流に接触する接触部をもつ第
２の接触型光ファイバセンサと、液体の屈折率の変化部
分が第１の接触型光ファイバセンサの接触部から第２の
接触型光ファイバセンサの接触部に至るときの第１の接
触型光ファイバセンサでの出力と第２の接触型光ファイ
バセンサでの出力の関係に基づいて流速または流量また
は両接触部間の流路距離を測定する演算処理手段とを具
備したことを特徴とする流れの測定装置を提供する。
【００１２】
【作用】上記第１の観点による接触型光ファイバセンサ
では、１本の光ファイバを折り曲げるのではなく、光源
側光ファイバおよび検出器側光ファイバの２本の光ファ
イバを並べて互いの一端を溶融一体化し、その先端を先
細り形状に伸延し、この部分を接触部とした。このた
め、接触部のサイズを極めて小型にすることが出来る
（光ファイバの直径の２倍以下にすることが可能とな
る）。また、漏光する部分が小さいため、検出器に達す
る光が強く、高感度の検出器を必要とせず、普及品の検
出器で足りるようになる。さらに、検出器に達する光が
強いため、被検体の屈折率の変化に対する光の変化量が
大きく（比感度が大きく）、わずかな屈折率の変化でも
検出できるようになる。さらに、光源側光ファイバとし
て、光源側の偏波面保存光ファイバと接触部側のシング
ルモード光ファイバとを融着した構造を用いた。偏波面
保存光ファイバでは、コア近傍のクラッド中にボロンが
ドープされているため、加熱するとボロンがコア中に拡
散し、コアの屈折率を下げてしまう。すなわち、接触部
も偏波面保存光ファイバとすると、接触部の溶融一体化
のために加熱したとき、性能が劣化する。しかるに、接
触部にはシングルモード光ファイバを用いたため、この
ような性能の劣化を防止できる。
では、１本の光ファイバを折り曲げるのではなく、光源
側光ファイバおよび検出器側光ファイバの２本の光ファ
イバを並べて互いの一端を溶融一体化し、その先端を先
細り形状に伸延し、この部分を接触部とした。このた
め、接触部のサイズを極めて小型にすることが出来る
（光ファイバの直径の２倍以下にすることが可能とな
る）。また、漏光する部分が小さいため、検出器に達す
る光が強く、高感度の検出器を必要とせず、普及品の検
出器で足りるようになる。さらに、検出器に達する光が
強いため、被検体の屈折率の変化に対する光の変化量が
大きく（比感度が大きく）、わずかな屈折率の変化でも
検出できるようになる。さらに、光源側光ファイバとし
て、光源側の偏波面保存光ファイバと接触部側のシング
ルモード光ファイバとを融着した構造を用いた。偏波面
保存光ファイバでは、コア近傍のクラッド中にボロンが
ドープされているため、加熱するとボロンがコア中に拡
散し、コアの屈折率を下げてしまう。すなわち、接触部
も偏波面保存光ファイバとすると、接触部の溶融一体化
のために加熱したとき、性能が劣化する。しかるに、接
触部にはシングルモード光ファイバを用いたため、この
ような性能の劣化を防止できる。
【００１３】上記第２の観点による接触型光ファイバセ
ンサでは、１本の光ファイバを折り曲げるのではなく、
光源側光ファイバおよび検出器側光ファイバおよび少な
くとも１本のダミー光ファイバの３本以上の光ファイバ
を並べて（但し、光源側光ファイバおよび検出器側光フ
ァイバの一端よりもダミー光ファイバの一端を少し引っ
込めた位置関係とするのが好ましい）、互いの一端を溶
融一体化し、その先端を先細り形状に伸延し、この部分
を接触部とした。このため、接触部のサイズを極めて小
型にすることが出来る（光ファイバの直径の数本分以下
にすることが可能となる）。また、漏光する部分が小さ
く且つ光源側光ファイバから検出器側光ファイバへの光
路の曲りが緩やかになるため、検出器に達する光が強
く、高感度の検出器を必要とせず、普及品の検出器で足
りるようになる。さらに、検出器に達する光が強いた
め、被検体の屈折率の変化に対する光の変化量が大きく
（比感度が大きく）、わずかな屈折率の変化でも検出で
きるようになる。さらに、光源側光ファイバとして、光
源側の偏波面保存光ファイバと接触部側のシングルモー
ド光ファイバとを融着した構造を用いた。偏波面保存光
ファイバでは、コア近傍のクラッド中にボロンがドープ
されているため、加熱するとボロンがコア中に拡散し、
コアの屈折率を下げてしまう。すなわち、接触部も偏波
面保存光ファイバとすると、接触部の溶融一体化のため
に加熱したとき、性能が劣化する。しかるに、接触部に
はシングルモード光ファイバを用いたため、このような
性能の劣化を防止できる。
ンサでは、１本の光ファイバを折り曲げるのではなく、
光源側光ファイバおよび検出器側光ファイバおよび少な
くとも１本のダミー光ファイバの３本以上の光ファイバ
を並べて（但し、光源側光ファイバおよび検出器側光フ
ァイバの一端よりもダミー光ファイバの一端を少し引っ
込めた位置関係とするのが好ましい）、互いの一端を溶
融一体化し、その先端を先細り形状に伸延し、この部分
を接触部とした。このため、接触部のサイズを極めて小
型にすることが出来る（光ファイバの直径の数本分以下
にすることが可能となる）。また、漏光する部分が小さ
く且つ光源側光ファイバから検出器側光ファイバへの光
路の曲りが緩やかになるため、検出器に達する光が強
く、高感度の検出器を必要とせず、普及品の検出器で足
りるようになる。さらに、検出器に達する光が強いた
め、被検体の屈折率の変化に対する光の変化量が大きく
（比感度が大きく）、わずかな屈折率の変化でも検出で
きるようになる。さらに、光源側光ファイバとして、光
源側の偏波面保存光ファイバと接触部側のシングルモー
ド光ファイバとを融着した構造を用いた。偏波面保存光
ファイバでは、コア近傍のクラッド中にボロンがドープ
されているため、加熱するとボロンがコア中に拡散し、
コアの屈折率を下げてしまう。すなわち、接触部も偏波
面保存光ファイバとすると、接触部の溶融一体化のため
に加熱したとき、性能が劣化する。しかるに、接触部に
はシングルモード光ファイバを用いたため、このような
性能の劣化を防止できる。
【００１４】
【００１５】
【００１６】上記第３の観点による接触型光ファイバセ
ンサでは、光ファイバをガラスキャピラリに挿通し、そ
のガラスキャピラリをステンレス管に挿通し、前記光源
側光ファイバおよび前記検出器側光ファイバの他端にそ
れぞれ光コネクタを設けた構造とした。このため、機械
的強度や化学的安定性が良好となり、生体への挿入も可
能となる。また、取り扱いが容易となる。
ンサでは、光ファイバをガラスキャピラリに挿通し、そ
のガラスキャピラリをステンレス管に挿通し、前記光源
側光ファイバおよび前記検出器側光ファイバの他端にそ
れぞれ光コネクタを設けた構造とした。このため、機械
的強度や化学的安定性が良好となり、生体への挿入も可
能となる。また、取り扱いが容易となる。
【００１７】上記４の観点による流れの測定方法および
上記第５の観点による流れの測定装置では、第１の接触
型光ファイバセンサの接触部を流れの上流に接触し、第
２の接触型光ファイバセンサの接触部を流れの下流に接
触し、第１の接触型光ファイバセンサでの出力と第２の
接触型光ファイバセンサでの出力の関係を求める。そし
て、その関係に基づいて流速または流量または両接触部
間の流路距離を測定する。すなわち、両出力の関係から
遅れ時間τが判るから、もし、両接触部間の流路距離Ｌ
が判っているなら、Ｖ＝Ｌ／τにより、流速Ｖを測定で
きる。さらに、流路断面Ｓも判っているなら、Ｑ＝Ｓ・
Ｌ／τにより、流量Ｑを測定できる。一方、流速Ｖまた
は流量Ｑが判っているなら、前記いずれかの式により、
流路距離Ｌを測定できる。
上記第５の観点による流れの測定装置では、第１の接触
型光ファイバセンサの接触部を流れの上流に接触し、第
２の接触型光ファイバセンサの接触部を流れの下流に接
触し、第１の接触型光ファイバセンサでの出力と第２の
接触型光ファイバセンサでの出力の関係を求める。そし
て、その関係に基づいて流速または流量または両接触部
間の流路距離を測定する。すなわち、両出力の関係から
遅れ時間τが判るから、もし、両接触部間の流路距離Ｌ
が判っているなら、Ｖ＝Ｌ／τにより、流速Ｖを測定で
きる。さらに、流路断面Ｓも判っているなら、Ｑ＝Ｓ・
Ｌ／τにより、流量Ｑを測定できる。一方、流速Ｖまた
は流量Ｑが判っているなら、前記いずれかの式により、
流路距離Ｌを測定できる。
【００１８】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。 −第１実施例− 図１は、この発明の第１実施例の接触型光ファイバセン
サ１００の構成図である。この接触型光ファイバセンサ
１００は、半導体レーザや発光ダイオードなどからなる
光源１と、光源側光コネクタ２と、光源側光ファイバ１
２を含む光源側光ファイバケーブル３と、センサ部１０
と、検出器側光ファイバ１３を含む検出器側光ファイバ
ケーブル４と、検出器側光コネクタ５と、フォトトラン
ジスタやフォトダイオードなどからなる検出器６とを具
備して構成されている。前記センサ部１０は、先端に接
触部１０ａを有すると共に、ガラスキャピラリ１５と、
ステンレス管１６とを具備している。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。 −第１実施例− 図１は、この発明の第１実施例の接触型光ファイバセン
サ１００の構成図である。この接触型光ファイバセンサ
１００は、半導体レーザや発光ダイオードなどからなる
光源１と、光源側光コネクタ２と、光源側光ファイバ１
２を含む光源側光ファイバケーブル３と、センサ部１０
と、検出器側光ファイバ１３を含む検出器側光ファイバ
ケーブル４と、検出器側光コネクタ５と、フォトトラン
ジスタやフォトダイオードなどからなる検出器６とを具
備して構成されている。前記センサ部１０は、先端に接
触部１０ａを有すると共に、ガラスキャピラリ１５と、
ステンレス管１６とを具備している。
【００１９】図２に示すように、前記光源側光ファイバ
１２の先端には、別の光源側光ファイバ１１が融着され
ている。前記光源側光ファイバ１２は、石英系の偏波面
保存光ファイバであり、例えばＰＡＮＤＡ型（Ｐolariz
ation Maintaining and Reducing Fiber）のものであ
る。そのモードフィールド径は例えば１０μｍであり、
外径は例えば１２５μｍである。また、１２ａはコア、
１２ｂはクラッドである。前記光源側光ファイバ１１
は、石英系のシングルモード光ファイバである。そのモ
ードフィールド径は例えば１０μｍであり、外径は例え
ば１２５μｍである。また、１１ａはコア、１１ｂはク
ラッドである。前記検出器側光ファイバ１３は、石英系
のシングルモード光ファイバである。そのモードフィー
ルド径は例えば１０μｍであり、外径は例えば１２５μ
ｍである。また、１３ａはコア、１３ｂはクラッドであ
る。前記ダミー光ファイバ１４は、石英系のシングルモ
ード光ファイバである。その外径は例えば１２５μｍで
ある。
１２の先端には、別の光源側光ファイバ１１が融着され
ている。前記光源側光ファイバ１２は、石英系の偏波面
保存光ファイバであり、例えばＰＡＮＤＡ型（Ｐolariz
ation Maintaining and Reducing Fiber）のものであ
る。そのモードフィールド径は例えば１０μｍであり、
外径は例えば１２５μｍである。また、１２ａはコア、
１２ｂはクラッドである。前記光源側光ファイバ１１
は、石英系のシングルモード光ファイバである。そのモ
ードフィールド径は例えば１０μｍであり、外径は例え
ば１２５μｍである。また、１１ａはコア、１１ｂはク
ラッドである。前記検出器側光ファイバ１３は、石英系
のシングルモード光ファイバである。そのモードフィー
ルド径は例えば１０μｍであり、外径は例えば１２５μ
ｍである。また、１３ａはコア、１３ｂはクラッドであ
る。前記ダミー光ファイバ１４は、石英系のシングルモ
ード光ファイバである。その外径は例えば１２５μｍで
ある。
【００２０】図２および図３に示すように、前記センサ
部１０は、光源側光ファイバ１１と検出器側光ファイバ
１３とをそれらの一端を揃えて並べ、それらの間にダミ
ー光ファイバ１４を挟み、前記光源側光ファイバ１１お
よび前記検出器側光ファイバ１３のそれぞれの一端より
もダミー光ファイバ１４の一端を引き込んだ状態にして
各一端を加熱し、溶融一体化し、先端球状かつ先細り形
状に伸延して接触部１０ａを形成し、各光ファイバ１
１，１２，１３をガラスキャピラリ１５に挿通し、その
ガラスキャピラリ１５をステンレス管１６に挿通した構
造である。なお、接触部１０ａの漏光する部分の直径
は、例えば１００μｍである。また、図３の（ｃ）に示
すように、各光ファイバ１２，１３，１４とガラスキャ
ピラリ１５の間には、接着剤１７を充填している。ま
た、ガラスキャピラリ１５とステンレス管１６も接着に
より一体化している。
部１０は、光源側光ファイバ１１と検出器側光ファイバ
１３とをそれらの一端を揃えて並べ、それらの間にダミ
ー光ファイバ１４を挟み、前記光源側光ファイバ１１お
よび前記検出器側光ファイバ１３のそれぞれの一端より
もダミー光ファイバ１４の一端を引き込んだ状態にして
各一端を加熱し、溶融一体化し、先端球状かつ先細り形
状に伸延して接触部１０ａを形成し、各光ファイバ１
１，１２，１３をガラスキャピラリ１５に挿通し、その
ガラスキャピラリ１５をステンレス管１６に挿通した構
造である。なお、接触部１０ａの漏光する部分の直径
は、例えば１００μｍである。また、図３の（ｃ）に示
すように、各光ファイバ１２，１３，１４とガラスキャ
ピラリ１５の間には、接着剤１７を充填している。ま
た、ガラスキャピラリ１５とステンレス管１６も接着に
より一体化している。
【００２１】図４に示すように、光源１からの光Ｘ１
は、光源側光ファイバ１１のコア１１ａから接触部１０
ａに出て、接触部１０ａで反射・屈折され、被検体液Ｇ
へ漏光する光Ｘ２と、検出器側光ファイバ１３のコア１
３ａに入る光Ｘ３に分れる。漏光する光Ｘ２の度合い
は、被検体液Ｇの屈折率に依存するので、検出器６によ
り光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇの屈折率を知
ることが出来る。また、接触部１０ａが空気に接触する
と、光Ｘ２がほとんど漏光しなくなるので、検出器６に
より光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇの液面が接
触部１０ａより高いか低いかを知ることが出来る。
は、光源側光ファイバ１１のコア１１ａから接触部１０
ａに出て、接触部１０ａで反射・屈折され、被検体液Ｇ
へ漏光する光Ｘ２と、検出器側光ファイバ１３のコア１
３ａに入る光Ｘ３に分れる。漏光する光Ｘ２の度合い
は、被検体液Ｇの屈折率に依存するので、検出器６によ
り光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇの屈折率を知
ることが出来る。また、接触部１０ａが空気に接触する
と、光Ｘ２がほとんど漏光しなくなるので、検出器６に
より光Ｘ３の強さを計測すれば、被検体液Ｇの液面が接
触部１０ａより高いか低いかを知ることが出来る。
【００２２】以上の接触型光ファイバセンサ１００によ
れば、次のような効果を得ることが出来る。 接触部１０ａのサイズを極めて小型にすることが出来
る。この結果、例えば血管を流れる血液などを測定する
ことも可能となる。 光ファイバ１１，１２，１３を小曲率で屈曲させない
ため、光ファイバを小曲率で屈曲させたときの光損失の
増大を生じない。また、ダミー光ファイバ１４を挟んで
いるため、光源側光ファイバ１１から検出器側光ファイ
バ１３への光路の曲りが緩やかになり、光損失の増大を
生じない。これらにより、光Ｘ３が強くなり、普及品の
検出器６でも十分に検出できるようになる。 検出器６に達する光が強いため、被検体液Ｇの屈折率
の変化に対する光Ｘ３の変化量が大きく、わずかな屈折
率の変化でも検出できる。 光源側光ファイバ１２を偏波面保存光ファイバで構成
したため、偏光方向が変動せず、接触部１０ａから漏光
する度合いも安定になり、安定した検出結果が得られ
る。 接触部１０ａにはシングルモード光ファイバ１１を用
いたため、加熱による性能の劣化を防止できる。 光ファイバ１１，１２，１３をガラスキャピラリ１５
に挿通し、そのガラスキャピラリ１５をステンレス管１
６に挿通し、光源側光ファイバ１２および検出器側光フ
ァイバ１３の他端にそれぞれ光コネクタ２，３を設けた
構造としたため、機械的強度や化学的安定性が良好とな
り、また、取り扱いが容易となる。
れば、次のような効果を得ることが出来る。 接触部１０ａのサイズを極めて小型にすることが出来
る。この結果、例えば血管を流れる血液などを測定する
ことも可能となる。 光ファイバ１１，１２，１３を小曲率で屈曲させない
ため、光ファイバを小曲率で屈曲させたときの光損失の
増大を生じない。また、ダミー光ファイバ１４を挟んで
いるため、光源側光ファイバ１１から検出器側光ファイ
バ１３への光路の曲りが緩やかになり、光損失の増大を
生じない。これらにより、光Ｘ３が強くなり、普及品の
検出器６でも十分に検出できるようになる。 検出器６に達する光が強いため、被検体液Ｇの屈折率
の変化に対する光Ｘ３の変化量が大きく、わずかな屈折
率の変化でも検出できる。 光源側光ファイバ１２を偏波面保存光ファイバで構成
したため、偏光方向が変動せず、接触部１０ａから漏光
する度合いも安定になり、安定した検出結果が得られ
る。 接触部１０ａにはシングルモード光ファイバ１１を用
いたため、加熱による性能の劣化を防止できる。 光ファイバ１１，１２，１３をガラスキャピラリ１５
に挿通し、そのガラスキャピラリ１５をステンレス管１
６に挿通し、光源側光ファイバ１２および検出器側光フ
ァイバ１３の他端にそれぞれ光コネクタ２，３を設けた
構造としたため、機械的強度や化学的安定性が良好とな
り、また、取り扱いが容易となる。
【００２３】（実験例１）前記光源１として出力１ｍＷ
のレーザ光源を用い、前記被検液体Ｇとして水，エチル
アルコール，塩化ナトリウム水溶液を用いて、光Ｘ３を
測定した。次に、被検液体Ｇの種類と，屈折率と，出力
（ｎＷ）とを示す。 水 １．３３３０， ５．８ 濃度１ｗｔ％の食塩水（生体に近い）， １．３３４８， ５．２ 濃度２ｗｔ％の食塩水， １．３３６６， ４．５ 濃度３ｗｔ％の食塩水， １．３３８３， ４．０ 図５に、上記測定結果をカーブフィッティングしたグラ
フを示す。リニアな特性を示し、わずかな屈折率の変化
でも検出できることが判る。
のレーザ光源を用い、前記被検液体Ｇとして水，エチル
アルコール，塩化ナトリウム水溶液を用いて、光Ｘ３を
測定した。次に、被検液体Ｇの種類と，屈折率と，出力
（ｎＷ）とを示す。 水 １．３３３０， ５．８ 濃度１ｗｔ％の食塩水（生体に近い）， １．３３４８， ５．２ 濃度２ｗｔ％の食塩水， １．３３６６， ４．５ 濃度３ｗｔ％の食塩水， １．３３８３， ４．０ 図５に、上記測定結果をカーブフィッティングしたグラ
フを示す。リニアな特性を示し、わずかな屈折率の変化
でも検出できることが判る。
【００２４】−第２実施例− 図６は、この発明の第２実施例の流れの測定装置２００
の構成図である。光源２１と，オプティカルカプラ２２
と，光源側光ケーブル２３Ａと，センサ部１０Ａと，検
出器側光ケーブル２４Ａと，検出器２６Ａとは、第１の
接触型光ファイバセンサを構成しており、被検体液Ｇの
流れの上流に接触する接触部１０Ａａを有している。ま
た、光源２１と，オプティカルカプラ２２と，光源側光
ケーブル２３Ｂと，センサ部１０Ｂと，検出器側光ケー
ブル２４Ｂと，検出器２６Ｂとは、第２の接触型光ファ
イバセンサを構成しており、被検体液Ｇの流れの下流に
接触する接触部１０Ｂａを有している。前記センサ部１
０Ａ，１０Ｂは、第１実施例の接触型光ファイバセンサ
１００におけるセンサ部１０と同じ構成である。
の構成図である。光源２１と，オプティカルカプラ２２
と，光源側光ケーブル２３Ａと，センサ部１０Ａと，検
出器側光ケーブル２４Ａと，検出器２６Ａとは、第１の
接触型光ファイバセンサを構成しており、被検体液Ｇの
流れの上流に接触する接触部１０Ａａを有している。ま
た、光源２１と，オプティカルカプラ２２と，光源側光
ケーブル２３Ｂと，センサ部１０Ｂと，検出器側光ケー
ブル２４Ｂと，検出器２６Ｂとは、第２の接触型光ファ
イバセンサを構成しており、被検体液Ｇの流れの下流に
接触する接触部１０Ｂａを有している。前記センサ部１
０Ａ，１０Ｂは、第１実施例の接触型光ファイバセンサ
１００におけるセンサ部１０と同じ構成である。
【００２５】演算処理器２７は、前記検出器２６Ａ，２
６Ｂの出力を読み込み、それらの出力値と所与の校正曲
線から被検体液Ｇの屈折率を取得して、その屈折率をプ
リンタ２８に打ち出す。また、被検体液Ｇの屈折率と濃
度の関係が与えられている場合には、被検体液Ｇの濃度
をプリンタ２８に打ち出す。また、演算処理器２７は、
前記検出器２６Ａ，２６Ｂの出力を読み込み、両出力の
相互相関演算を行ない、遅れ時間τを算出する。そし
て、接触部１０Ａａと１０Ｂａの距離Ｌおよび流路断面
Ｓが与えられている場合には、 Ｖ＝Ｌ／τ Ｑ＝Ｓ・Ｖ により、流速Ｖおよび流量Ｑを算出し、その流速Ｖおよ
び流量Ｑをプリンタ２８に打ち出す。一方、流速Ｖが与
えられている場合には、 Ｌ＝Ｖ・τ により、接触部１０Ａａと１０Ｂａの距離Ｌを算出し、
その距離Ｌをプリンタ２８に打ち出す。なお、図６にお
いて、被検体液Ｇは、濃度の異なる溶液Ｓ１，Ｓ２の混
合液である。タンクＷから溶液Ｓ１をパイプＰに定常的
に流し、一方、シリンジＪから溶液Ｓ２を非定常的にパ
イプＰに注入することで、被検体液Ｇの屈折率に変化
（立上り／立下り，ピーク波形）が生じ、検出器２６
Ａ，２６Ｂの出力の相関が明確になる。被検体液Ｇの屈
折率の変化（立上り／立下り，ピーク波形）が比較的明
確である場合には、相互相関演算の代りに、両出力の立
上り／立下り時刻の差から遅れ時間τを求めることが出
来る（立上り／立下り法）。また、両出力のピーク時刻
の差から遅れ時間τを求めることが出来る（ピーク
法）。また、両出力のピーク波形の重心時刻の差から遅
れ時間τを求めることが出来る（重心法）。
６Ｂの出力を読み込み、それらの出力値と所与の校正曲
線から被検体液Ｇの屈折率を取得して、その屈折率をプ
リンタ２８に打ち出す。また、被検体液Ｇの屈折率と濃
度の関係が与えられている場合には、被検体液Ｇの濃度
をプリンタ２８に打ち出す。また、演算処理器２７は、
前記検出器２６Ａ，２６Ｂの出力を読み込み、両出力の
相互相関演算を行ない、遅れ時間τを算出する。そし
て、接触部１０Ａａと１０Ｂａの距離Ｌおよび流路断面
Ｓが与えられている場合には、 Ｖ＝Ｌ／τ Ｑ＝Ｓ・Ｖ により、流速Ｖおよび流量Ｑを算出し、その流速Ｖおよ
び流量Ｑをプリンタ２８に打ち出す。一方、流速Ｖが与
えられている場合には、 Ｌ＝Ｖ・τ により、接触部１０Ａａと１０Ｂａの距離Ｌを算出し、
その距離Ｌをプリンタ２８に打ち出す。なお、図６にお
いて、被検体液Ｇは、濃度の異なる溶液Ｓ１，Ｓ２の混
合液である。タンクＷから溶液Ｓ１をパイプＰに定常的
に流し、一方、シリンジＪから溶液Ｓ２を非定常的にパ
イプＰに注入することで、被検体液Ｇの屈折率に変化
（立上り／立下り，ピーク波形）が生じ、検出器２６
Ａ，２６Ｂの出力の相関が明確になる。被検体液Ｇの屈
折率の変化（立上り／立下り，ピーク波形）が比較的明
確である場合には、相互相関演算の代りに、両出力の立
上り／立下り時刻の差から遅れ時間τを求めることが出
来る（立上り／立下り法）。また、両出力のピーク時刻
の差から遅れ時間τを求めることが出来る（ピーク
法）。また、両出力のピーク波形の重心時刻の差から遅
れ時間τを求めることが出来る（重心法）。
【００２６】以上の流れの測定装置２００によれば、接
触型光ファイバセンサを用いて、流れの屈折率と、流速
Ｖまたは流量Ｑまたは流路距離Ｌとを好適に測定するこ
とが出来る。
触型光ファイバセンサを用いて、流れの屈折率と、流速
Ｖまたは流量Ｑまたは流路距離Ｌとを好適に測定するこ
とが出来る。
【００２７】（実験例２）シリンジＪをパイプＰに挿入
しないで、タンクＷから水（屈折率１．３３３０）を一
定流量でパイプＰに流し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力
Ｉａ，Ｉｂを観測した。また、タンクＷから濃度の異な
る食塩水（１ｗｔ％／屈折率１．３３４８〜３ｗｔ％／
屈折率１．３３８３）を一定流量でパイプＰに流し、検
出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測した。図７
に、観測結果のグラフを示す。出力Ｉａ，Ｉｂ共にリニ
アな特性を示し、わずかな屈折率の変化でも検出できる
ことが判る。
しないで、タンクＷから水（屈折率１．３３３０）を一
定流量でパイプＰに流し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力
Ｉａ，Ｉｂを観測した。また、タンクＷから濃度の異な
る食塩水（１ｗｔ％／屈折率１．３３４８〜３ｗｔ％／
屈折率１．３３８３）を一定流量でパイプＰに流し、検
出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測した。図７
に、観測結果のグラフを示す。出力Ｉａ，Ｉｂ共にリニ
アな特性を示し、わずかな屈折率の変化でも検出できる
ことが判る。
【００２８】（実験例３）接触部１０Ａａ，１０Ｂａを
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を３．３ｍｌ／分でパイ
プＰに流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入し、
接触部１０Ａａの上流から流量０．１ｍｌ／分で２ｗｔ
％の食塩水Ｓ２を１０秒間だけ注入し、検出器２６Ａ，
２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測した。図８に、出力Ｉ
ａ，Ｉｂの波形のグラフを示す。演算処理器２７で、立
下り法，ピーク法および重心法により流量と誤差とを求
めた。立下り法による流量Ｑ１＝４．８ｍｌ／分，誤差
＝＋４５％であった。ピーク法による流量Ｑ２＝５．９
ｍｌ／分，誤差＝＋７９％であった。重心法による流量
Ｑ３＝３．５ｍｌ／分，誤差＝＋６．１％であった。こ
の結果から、重心法により少ない誤差で流量を求められ
ることが判る。
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を３．３ｍｌ／分でパイ
プＰに流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入し、
接触部１０Ａａの上流から流量０．１ｍｌ／分で２ｗｔ
％の食塩水Ｓ２を１０秒間だけ注入し、検出器２６Ａ，
２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測した。図８に、出力Ｉ
ａ，Ｉｂの波形のグラフを示す。演算処理器２７で、立
下り法，ピーク法および重心法により流量と誤差とを求
めた。立下り法による流量Ｑ１＝４．８ｍｌ／分，誤差
＝＋４５％であった。ピーク法による流量Ｑ２＝５．９
ｍｌ／分，誤差＝＋７９％であった。重心法による流量
Ｑ３＝３．５ｍｌ／分，誤差＝＋６．１％であった。こ
の結果から、重心法により少ない誤差で流量を求められ
ることが判る。
【００２９】（実験例４）接触部１０Ａａ，１０Ｂａを
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を一定流量でパイプＰに
流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入し、接触部
１０Ａａの上流から流量ｑで２ｗｔ％の食塩水Ｓ２を時
間Ｔだけ注入し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉ
ｂを観測した。また、被検体液Ｇの流量Ｑをメスシリン
ダにて実測した。演算処理器２７で、立下り法により流
量Ｑ１と誤差とを求めた。また、ピーク法により流量Ｑ
２と誤差とを求めた。また、重心法により流量Ｑ３と誤
差とを求めた。図９に、観測結果の表を示す。この実験
例では、注入量ｑを少量とし且つ注入時間Ｔを短時間と
し、重心法を用いた場合が最も良い結果であった。
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を一定流量でパイプＰに
流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入し、接触部
１０Ａａの上流から流量ｑで２ｗｔ％の食塩水Ｓ２を時
間Ｔだけ注入し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉ
ｂを観測した。また、被検体液Ｇの流量Ｑをメスシリン
ダにて実測した。演算処理器２７で、立下り法により流
量Ｑ１と誤差とを求めた。また、ピーク法により流量Ｑ
２と誤差とを求めた。また、重心法により流量Ｑ３と誤
差とを求めた。図９に、観測結果の表を示す。この実験
例では、注入量ｑを少量とし且つ注入時間Ｔを短時間と
し、重心法を用いた場合が最も良い結果であった。
【００３０】（実験例５）接触部１０Ａａ，１０Ｂａを
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を３．３ｍｌ／分でパイ
プＰに流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入する
位置を、接触部１０Ａａの上流１００ｍｍ，５００ｍ
ｍ，１０００ｍｍの３通りにし、流量０．１ｍｌ／分で
２ｗｔ％の食塩水Ｓ２を５秒間，１０秒間の２通りで注
入し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測し
た。この結果、注入時間が５秒間の場合は、注入位置に
特に依存しないことが判った。一方、注入時間が１０秒
間の場合は、注入位置が短いほど誤差が大きくなること
が判った。
間隔Ｌ＝５００ｍｍでパイプＰに挿入した。パイプＰ
は、内径１．５ｍｍのシリコンチューブを用いた。ま
た、タンクＷに１ｗｔ％の食塩水Ｓ１（屈折率１．３３
４８）を入れ、その食塩水Ｓ１を３．３ｍｌ／分でパイ
プＰに流した。一方、パイプＰにシリンジＪを挿入する
位置を、接触部１０Ａａの上流１００ｍｍ，５００ｍ
ｍ，１０００ｍｍの３通りにし、流量０．１ｍｌ／分で
２ｗｔ％の食塩水Ｓ２を５秒間，１０秒間の２通りで注
入し、検出器２６Ａ，２６Ｂの出力Ｉａ，Ｉｂを観測し
た。この結果、注入時間が５秒間の場合は、注入位置に
特に依存しないことが判った。一方、注入時間が１０秒
間の場合は、注入位置が短いほど誤差が大きくなること
が判った。
【００３１】
【発明の効果】この発明の接触型光ファイバセンサによ
れば、接触部のサイズを極めて小型にすることが出来
る。この結果、例えば血管を流れる血液などを測定する
ことも可能となる。また、光ファイバを小曲率で屈曲さ
せないため、光損失の増大を生じず、普及品の検出器で
も十分に検出できるようになる。また、検出器に達する
光が強いため、被検体の屈折率の変化に対する検出器の
出力の変化量が大きくなり、わずかな屈折率の変化でも
検出できるようになる。また、この発明の流れ測定方法
および装置によれば、接触型光ファイバセンサを用い
て、流れの屈折率と、流速または流量または流路距離と
を好適に測定することが出来るようになる。
れば、接触部のサイズを極めて小型にすることが出来
る。この結果、例えば血管を流れる血液などを測定する
ことも可能となる。また、光ファイバを小曲率で屈曲さ
せないため、光損失の増大を生じず、普及品の検出器で
も十分に検出できるようになる。また、検出器に達する
光が強いため、被検体の屈折率の変化に対する検出器の
出力の変化量が大きくなり、わずかな屈折率の変化でも
検出できるようになる。また、この発明の流れ測定方法
および装置によれば、接触型光ファイバセンサを用い
て、流れの屈折率と、流速または流量または流路距離と
を好適に測定することが出来るようになる。
【図１】この発明の第１実施例の接触型光ファイバセン
サの構成図である。
サの構成図である。
【図２】図１の接触型光ファイバセンサのセンサ部の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図２の
Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。
Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図１の接触型光ファイバセンサの接触部の説明
図である。
図である。
【図５】実験例１の測定結果のグラフである。
【図６】この発明の第２実施例の流れの測定装置の構成
図である。
図である。
【図７】実験例２の測定結果のグラフである。
【図８】実験例３の測定結果のグラフである。
【図９】実験例４の測定結果の図表である。
【図１０】従来の接触型光ファイバセンサの一例を示す
構成図である。
構成図である。
【図１１】図９の接触型光ファイバセンサの接触部の説
明図である。
明図である。
１，２１ 光源 ２ 光源側光コネクタ ３，２３Ａ，２３Ｂ 光源側光ケーブル ４，２４Ａ，２４Ｂ 検出器側光ケーブル ５ 検出器側光コネクタ ６，２６Ａ，２６Ｂ 検出器 １０，１０Ａ，１０Ｂ センサ部 １０ａ，１０Ａａ，１０Ｂａ 接触部 １１，１２ 光源側光ファイバ １１ａ，１２ａ コア １１ｂ，１２ｂ クラッド １３ 検出器側光ファイバ １３ａ コア １３ｂ クラッド １４ ダミー光ファイバ １５ ガラスキャピラリ １６ ステンレス管 １７ 接着剤 ２２ オプティカルカプラ ２７ 演算処理器 １００ 接触型光ファイバセンサ ２００ 流れの測定装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−39317（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215561（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−248040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−74617（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−123936（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 21/00 G01F 1/00 G01F 1/708 G01N 21/41 G01P 5/20
Claims (5)
- 【請求項１】 光ファイバを伝播する光が被検体との接
触部から被検体の屈折率に応じて漏光する度合いを計測
する接触型光ファイバセンサにおいて、 光源側から光を前記接触部に導く光源側光ファイバと、
前記接触部から光を検出器側に導く検出器側光ファイバ
とを具備し、前記光源側光ファイバの一端と前記検出器
側光ファイバの一端とを前記接触部において溶融一体化
し、先細り形状にし、前記光源側光ファイバが、光源側
の偏波面保存光ファイバと接触部側のシングルモード光
ファイバとを融着した構造であることを特徴とする接触
型光ファイバセンサ。 - 【請求項２】 光ファイバを伝播する光が被検体との接
触部から被検体の屈折率に応じて漏光する度合いを計測
する接触型光ファイバセンサにおいて、 光源側から光を前記接触部に導く光源側光ファイバと、
前記接触部から光を検出器側に導く検出器側光ファイバ
と、前記光源側光ファイバおよび前記検出器側光ファイ
バの間に挟まれた少なくとも１本のダミー光ファイバと
を具備し、前記光源側光ファイバの一端と前記検出器側
光ファイバの一端と前記ダミー光ファイバの一端とを前
記接触部において溶融一体化し、先細り形状にし、前記
光源側光ファイバが、光源側の偏波面保存光ファイバと
接触部側のシングルモード光ファイバとを融着した構造
であるたことを特徴とする接触型光ファイバセンサ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の接触型
光ファイバセンサにおいて、前記各光ファイバをガラス
キャピラリに挿通し、そのガラスキャピラリをステンレ
ス管に挿通し、前記光源側光ファイバおよび前記検出器
側光ファイバの他端にそれぞれ光コネクタを設けたこと
を特徴とする接触型光ファイバセンサ。 - 【請求項４】 第１の接触型光ファイバセンサの接触部
を液体の流れの上流に接触し、第２の接触型光ファイバ
センサの接触部を液体の流れの下流に接触し、液体の屈
折率の変化部分が第１の接触型光ファイバセンサの接触
部から第２の接触型光ファイバセンサの接触部に至ると
きの第１の接触型光ファイバセンサでの出力と第２の接
触型光ファイバセンサでの出力の関係を求め、その関係
に基づいて流速または流量または両接触部間の流路距離
を測定することを特徴とする流 れの測定方法。 - 【請求項５】 液体の流れの上流に接触する接触部をも
つ第１の接触型光ファイバセンサと、液体の流れの下流
に接触する接触部をもつ第２の接触型光ファイバセンサ
と、液体の屈折率の変化部分が第１の接触型光ファイバ
センサの接触部から第２の接触型光ファイバセンサの接
触部に至るときの第１の接触型光ファイバセンサでの出
力と第２の接触型光ファイバセンサでの出力の関係に基
づいて流速または流量または両接触部間の流路距離を測
定する演算処理手段とを具備したことを特徴とする流れ
の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06163459A JP3079347B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 接触型光ファイバセンサおよび流れの測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06163459A JP3079347B2 (ja) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | 接触型光ファイバセンサおよび流れの測定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0829207A JPH0829207A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3079347B2 true JP3079347B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15774290
Family Applications (1)
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