JPH05288517A - 偏肉測定方法及び装置 - Google Patents

偏肉測定方法及び装置

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JPH05288517A
JPH05288517A JP4090489A JP9048992A JPH05288517A JP H05288517 A JPH05288517 A JP H05288517A JP 4090489 A JP4090489 A JP 4090489A JP 9048992 A JP9048992 A JP 9048992A JP H05288517 A JPH05288517 A JP H05288517A
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JP
Japan
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linear body
rays
energy
uneven thickness
energy ray
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4090489A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehito Kobayashi
勇仁 小林
Susumu Inoue
享 井上
Hideji Shinoki
秀次 篠木
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面に被覆が施された線状体の被覆の偏肉を
連続的に正確に測定する。 【構成】 線状体100の側面のエネルギー線源110
よりエネルギー線を照射し、その透過線をエネルギー線
検出器110で検出し、強度分布から偏肉を推定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、線状体に施された被覆
の偏肉(偏肉度、偏肉方向)を測定する偏肉測定方法及
び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ファイバは材質的な問題からそのまま
光伝送用媒体として使用するのは極めて困難であるの
で、従来より光ファイバの線引き直後に樹脂被覆を施し
て被覆光ファイバとし、光ファイバ製造直後の初期強度
の維持を図ると共に長期使用に耐えうるようにしてい
る。
【0003】すなわち、図5に示すように、光ファイバ
母材1の先端を加熱炉2により加熱・溶融しつつ線引き
して形成された光ファイバ3は、一般に、第一の加圧ダ
イ4A、第一の硬化炉5A、第二の加圧ダイ4B、第二
の硬化炉5Bに順次挿通されることにより、その外表面
に二層の樹脂被覆が施された被覆光ファイバ6となって
キャプスタン7を介して巻取機8に巻取られるようにな
っている。ここで、かかる被覆光ファイバ6に使用され
ている樹脂被覆材料は、例えば、シリコーン樹脂、ウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化型樹脂や、エポキ
シアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステル
アクリレートなどの紫外線硬化型樹脂、その他、放射線
硬化型樹脂などの高分子材料である。
【0004】ところで、このような被覆光ファイバ6に
おいては、その伝送特性及び機械的特性を向上するた
め、光ファイバ1の周囲に施される樹脂被覆が同心円状
となっていることが重要である。一方、光ファイバの生
産性向上のため線速を大きくすると、光ファイバ1の温
度が上昇して加圧ダイ4A,4B中での樹脂の流れが不
均一となるためか樹脂被覆に偏肉が生じ易いという問題
がある。また、偏肉は樹脂内にゴミが混入した場合など
にも生じる。そこで、光ファイバ線引きラインにおいて
は、インラインで被覆光ファイバ6の偏肉を測定し、偏
肉の発生に応じて線速を小さくしたり、線引きを停止し
たりする制御を行う必要がある。
【0005】ここで、従来の偏肉測定方法の一例を図6
を参照しながら説明する。同図に示すように、従来にお
いては、線引きされる被覆光ファイバ10の側面にレー
ザ光源11からのレーザビーム12を照射し、その前方
散乱光パターン13を検出することにより偏肉を測定し
ている(特開昭60−238737号公報参照)。かか
る方法の原理を図7に示す。同図に示すように、被覆光
ファイバ10を簡単のためにガラス部10aと樹脂部1
0bとからなるとすると、両者の屈折率の違い(通常、
ガラス部10aの屈折率ng =1.46、樹脂部10b
の屈折率n r =1.48〜1.51程度である)から、
前方散乱光パターン13には、樹脂部10b−ガラス部
10a−樹脂部10bと通過した中央部分の光束13a
と、樹脂部10bのみを通過した周辺部の光束13bと
が存在する。したがって、前方散乱光パターン13の左
右の対称性及び左右の受光パワーの比により偏肉を検出
することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た方法では、前方散乱光パターン13の左右側におい
て、樹脂部10b及びガラス部10aの両方を通過した
光と、樹脂部10bのみを通過した光とが明確に区別さ
れなければ偏肉を検出できないので、例えば図8に示す
ように被覆径が小さくて樹脂部10bの肉厚が小さい場
合(図8(A))、又は偏肉が大きすぎる場合(図8
(B))には偏肉が良好には検出できない。すなわち、
図8(A)の場合には、樹脂部10bの肉厚が小さすぎ
るので、樹脂部10bを通過する光が存在せず、全て樹
脂部10b及びガラス部10aの両方を通過してしま
い、偏肉が検出できない。また、図8(B)の場合に
は、図中下側において樹脂部10bが薄肉となるので、
やはり図中下側の樹脂部10bのみを通過する光が存在
しないので、偏肉が生じていることは判断できるが、ど
の程度の偏肉なのかが検出できない。
【0007】したがって、光ファイバ生産分野におい
て、高性能な光ファイバを生産性よく製造するために、
被覆光ファイバの偏肉をインラインで正確に測定しうる
技術の出現が望まれている。また、かかる技術は種々の
分野に適用可能である。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明に係る偏肉測定方法は、表面に少なくとも一層からな
る被覆が施された線状体の側方から該線状体の各層での
吸収率が異なるエネルギー線を照射し、該線状体の長手
方向に直交する面内における上記エネルギー線の透過強
度の分布を測定し、この透過強度の分布から上記線状体
の偏肉を測定することを特徴とする。
【0009】また、本発明に係る偏肉測定装置は、表面
に少なくとも一層からなる被覆が施された線状体の側面
に対向して設けられて該線状体の各層での吸収率が異な
るエネルギー線を当該線状体に照射するエネルギー線源
と、上記線状体を挟んで上記エネルギー線源に対向して
設けられ該エネルギー線源からのエネルギー線の該線状
体の透過線量を測定して当該線状体の長手方向に直交す
る面内における該エネルギー線の強度分布を測定するエ
ネルギー線検出部、とを具えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】前記構成において、線状体に側方から照射され
たエネルギー線は、一部吸収されながら当該線状体を透
過する。このとき、線状体の長手方向に直交する面内で
エネルギー線の照射方向に直交する特定方向に亘って、
エネルギー線の吸収される量が異なり、透過線の強度が
異なる。これは、エネルギー線が線状体を通過する距離
が異なり、さらに通過する材質の違いに伴なって吸収率
が異なるからである。従って、上記特定方向に亘っての
透過線の強度分布を知れば、線状体本体と被覆との境
界、並びに各被覆の境界の位置が識別でき、これの対称
性から偏肉を推定することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【0012】図1には一実施例に係る偏肉測定装置の構
成を概念的に示したものである。同図に示すように、被
検体である線状体の一例としての被覆光ファイバ100
は、ガラス部100a及び樹脂部100bからなるもの
とし、該被覆光ファイバ100の側方の一方側にはエネ
ルギー線源110が配設されており、被覆光ファイバ1
00の側方の他方側には、エネルギー線源110に対向
してエネルギー源検出器120が配設されている。そし
て、エネルギー線検出器120には演算機130及び表
示部140が連結され、これらによりエネルギー線検出
部が構成されている。
【0013】ここで、エネルギー線源110とは、ガラ
ス部100aと被覆部100bとで吸収率の異なるエネ
ルギー線、例えばX線や紫外線を照射するものをいう。
例えば、波長1.54Å(0.154nm)のX線の質
量吸収係数μは、ガラス(石英)で33.2cm2 ・g
-1、樹脂(アクリク系)で6.16cm2 ・g-1と大き
く異なる。また、波長365nmの紫外線の質量吸収係
数μは、ガラス(石英)で7.16×10-3cm2 ・g
-1、樹脂(アクリク系)で3.17cm2 ・g-1と異
なる。因みに、従来から用いられているレーザ光では材
料による吸収率の差はほどんどない。
【0014】透過エネルギー線強度をI、入射エネルギ
ー線強度をI0 としたときのエネルギー線の透過率I/
0 は、透過する物質の密度をρ、物質層の厚さをX、
物質吸収係数をμとすると2次式で表される。 I/I0 =exp(−μρx) また、このようなエネルギー線が光ファイバなどの線状
体100を透過する場合、例えばX線では散乱はするが
ほとんど屈折せず、紫外線ではレーザ光などに比べて屈
折の度合がかなり小さい。従って、被覆は薄い場合でも
境界を透過するエネルギー線がなく、偏肉が測定できな
いということがない。なお、エネルギー線としてX線を
用いた場合には線状体100は不透明なものでもよい
が、紫外線を用いた場合には線状体100は透明である
必要がある。
【0015】一方、エネルギー線検出器120は、上述
したエネルギー線を検知し、線状体100の長手方向に
直交する方向(図1(A)において上下方向)に亘って
の強度分布を検出できるものであればよい。そして、こ
の検出データを演算機130により処理し表示部140
に表示するようになっている。
【0016】上述した装置により線状体100にエネル
ギー線を照射した場合、その透過線の強度分布は、ほと
んど吸収量に影響され、屈折に基づく干渉による影響は
ほとんど受けない。
【0017】図2にはエネルギー線源110としてX線
源(CuをターゲットとしたX線管)を用い、1.54
ÅのX線を線状体100に照射した場合の結果を示す。
なお、エネルギー線検出器120としてはNi薄膜フィ
ルタを施したX線ビジコンを用いた。この結果から、エ
ネルギー線の透過率の線状体100の長手方向に直交す
る方向に亘って求めると、透過率曲線に、ガラス部10
0aと被覆部100bとの境界に対応する屈曲点p,q
が得られることが認められる。したがって、これらp,
qの位置の対称性を見ることにより偏肉を検出すること
ができる。
【0018】図3はエネルギー線源110として高圧水
銀ランプを用いて、365nmの紫外線を線状体100
に照射した場合の結果を示す。なお、エネルギー線検出
器120としては光電子増倍管を用いた。この結果か
ら、エネルギー線として紫外線を用いても、X線の場合
と同様に透過率曲線上にガラス部100aと被覆部10
0bとの境界に対応した屈曲点p,qが得られる。これ
らp,qの位置の対称性により偏肉を検出できることが
わかる。
【0019】なお、上記実施例はエネルギー線源110
及びエネルギー線検出器120を1台ずつ設けたが、こ
れらを複台ずつ設けて、複数方向から偏肉を測定するこ
とにより、正確な偏肉を求めることができる。
【0020】次に、偏肉の測定例を示す。ガラス部12
5μmφ、第一層被覆部180μmφの第一層被覆の被
覆光ファイバの偏肉度を図1の偏肉測定装置により求め
た。エネルギー線源110としてはCuをターゲットと
してX線管を用いると共に、エネルギー線検出部120
としてX線ビジコンを用い、この装置を第一層被覆被覆
樹脂硬化炉の後流側に設置して偏肉を測定した。なお、
この測定条件は次の通りとし、結果を図4に示す。 測定条件 測定領域 2mmφ ファイバ移動量 max9000m/min 測定頻度 1/min以上 測定方法 X線照射し、ファイバの組成による透過線量分布検知方
法 図8に示す結果より、線引き時の偏肉の度合いをインラ
インで検出できることがわかる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、線状
体の各層で吸収率の異なるエネルギー線を線状体に照射
し、その透過線の強度分布を検出することにより偏肉を
求める。したがって、エネルギー線の屈折の影響がほと
んどないので、被覆が薄い場合や偏肉が大きい場合にも
偏肉測定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例に係る偏肉測定装置を示す説明図であ
る。
【図2】エネルギー線としてX線を用いた場合の透過線
の強度分布の一例を示す説明図である。
【図3】エネルギー線として紫外線を用いた場合の透過
線の強度分布を示す説明図である。
【図4】実施例の測定結果を示すグラフである。
【図5】光ファイバの製造ラインの一例を示す概念図で
ある。
【図6】従来技術に係る偏肉測定を説明するための原理
図である。
【図7】従来技術に係る偏肉測定の原理を説明するため
の説明図である。
【図8】従来技術に係る偏肉測定の問題点を示す説明図
である。
【符号の説明】
100 被覆光ファイバ 100a ガラス部 100b 樹脂部 110 エネルギー線源 120 エネルギー線検出器 130 演算機 140 表示部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に少なくとも一層からなる被覆が施
    された線状体の側方から該線状体の各層での吸収率が異
    なるエネルギー線を照射し、該線状体の長手方向に直交
    する面内における上記エネルギー線の透過強度の分布を
    測定し、この透過強度の分布から上記線状体の偏肉を測
    定することを特徴とする偏肉測定方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、エネルギー線を線状
    体の長手方向に直交する面内にて複数方向から照射する
    ことを特徴とする偏肉測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、エネルギー線
    がX線であることを特徴とする偏肉測定方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2において、エネルギー線
    が紫外線であることを特徴とする偏肉測定方法。
  5. 【請求項5】 表面に少なくとも一層からなる被覆が施
    された線状体の側面に対向して設けられて該線状体の各
    層での吸収率が異なるエネルギー線を当該線状体に照射
    するエネルギー線源と、 上記線状体を挟んで上記エネルギー線源に対向して設け
    られ該エネルギー線源からのエネルギー線の該線状体の
    透過線量を測定して当該線状体の長手方向に直交する面
    内における該エネルギー線の強度分布を測定するエネル
    ギー線検出部、とを具えたことを特徴とする偏肉測定装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、エネルギー線源とエ
    ネルギー線検出部とを、線状体の長手方向に直交する面
    内にて複数台ずつ具えたことを特徴とする偏肉測定装
    置。
JP4090489A 1992-04-10 1992-04-10 偏肉測定方法及び装置 Withdrawn JPH05288517A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055058A (en) * 1994-11-17 2000-04-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and device for determining the thickness and concentricity of a layer applied to a cylindrical body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6055058A (en) * 1994-11-17 2000-04-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and device for determining the thickness and concentricity of a layer applied to a cylindrical body

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Effective date: 19990706