JP2002098604A - Optical pressure sensor - Google Patents
Optical pressure sensorInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧力の変化を歪みの変化に変換するダイヤフ
ラムに、光ファイバの長さ方向の一部に形成したＦＢＧ
を取り付けてなる光式圧力センサーの、測定精度を向上
させる。ダイナミックレンジを大きくとれるようにす
る。
【解決手段】 光ファイバ10のＦＢＧ12の両側の２点の
みを、ＦＢＧ12にたるみがないようにダイヤフラム14に
固定する。これにより接着剤が温度特性に影響を与えな
いようにする。固定ブロック26を使用して、ＦＢＧ12を
ダイヤフラム14から浮かして固定する。これによりＦＢ
Ｇ12の歪みを大きくする。
(57) Abstract: An FBG formed in a part of the length of an optical fiber in a diaphragm for converting a change in pressure into a change in strain.
Improves the measurement accuracy of the optical pressure sensor equipped with. Increase the dynamic range. SOLUTION: Only two points on both sides of an FBG 12 of an optical fiber 10 are fixed to a diaphragm 14 so that the FBG 12 has no slack. This prevents the adhesive from affecting the temperature characteristics. The FBG 12 is floated from the diaphragm 14 and fixed using the fixing block 26. This allows FB
Increase the distortion of G12.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、ＦＢＧ（光ファ
イバブラッグ回折格子）を用いた光式圧力センサーに関
するものである。The present invention relates to an optical pressure sensor using an FBG (optical fiber Bragg diffraction grating).
【０００２】[0002]
【従来の技術】 ＦＢＧを用いた光式圧力センサーは特
開平１１−２１８４５８号公報に開示されている。従来
のこのタイプの光式圧力センサーは、図９に示すよう
に、長さ方向の一部にＦＢＧ12を形成した光ファイバ10
と、圧力の変化を歪みの変化に変換する感圧部材例えば
ダイヤフラム14とを備え、光ファイバ10のＦＢＧ12の部
分を接着剤16によりダイヤフラム14に固定した構造とな
っている。2. Description of the Related Art An optical pressure sensor using an FBG is disclosed in JP-A-11-218458. As shown in FIG. 9, a conventional optical pressure sensor of this type has an optical fiber 10 having an FBG 12 formed in a part of its length.
And a pressure-sensitive member for converting a change in pressure into a change in strain, for example, a diaphragm 14. The FBG 12 of the optical fiber 10 is fixed to the diaphragm 14 by an adhesive 16.
【０００３】 この光式圧力センサーは例えば図１０の
ように筐体に組み込まれる。すなわち、ダイヤフラム14
はその周縁を筐体18に気密に固定される。光ファイバ10
は筐体18内に適当な余長を残し、筐体18の気密蓋20を光
ケーブル22の形態で貫通して外部に導出される。なお24
は温度検出用のＦＢＧである。[0005] The optical pressure sensor is incorporated in a housing, for example, as shown in FIG. That is, the diaphragm 14
The periphery of the is airtightly fixed to the housing 18. Optical fiber 10
Is left outside the casing 18 through an airtight lid 20 of the casing 18 in the form of an optical cable 22 and is led out. 24
Is an FBG for temperature detection.
【０００４】 この圧力センサーでは、ダイヤフラム14
に外圧がかかると、ダイヤフラム14が歪み、ＦＢＧ12に
伸び歪みが発生する。したがって、光ファイバ10の一端
から光を入射し、ＦＢＧ12からのブラッグ反射光を観察
すると、ＦＢＧ12の伸び歪みにより反射光の波長が変化
するので、その波長シフト量を測定することにより、圧
力を測定できる。In this pressure sensor, the diaphragm 14
When an external pressure is applied to the FBG, the diaphragm 14 is distorted, and the FBG 12 is stretched and distorted. Therefore, when light is incident from one end of the optical fiber 10 and the Bragg reflected light from the FBG 12 is observed, the wavelength of the reflected light changes due to the elongation distortion of the FBG 12, and the pressure is measured by measuring the wavelength shift amount. it can.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】 従来の光式圧力セン
サーは、光ファイバのＦＢＧの部分を接着剤によって感
圧部材に直接固定しているため、接着剤がセンサーの温
度特性に影響を与えており、高い測定精度が要求される
場合に、十分な測定精度を得ることが困難であった。ま
たセンサーのダイナミックレンジは、感圧部材の材料特
性（弾性限界）により制限されるため、ダイナミックレ
ンジを大きくすることが困難であった。In the conventional optical pressure sensor, since the FBG portion of the optical fiber is directly fixed to the pressure-sensitive member with an adhesive, the adhesive affects the temperature characteristics of the sensor. Therefore, when high measurement accuracy is required, it has been difficult to obtain sufficient measurement accuracy. Further, since the dynamic range of the sensor is limited by the material characteristics (elastic limit) of the pressure-sensitive member, it has been difficult to increase the dynamic range.
【０００６】 本発明の第一の目的は、より測定精度を
向上させた光式圧力センサーを提供することにある。本
発明の第二の目的は、ダイナミックレンジを大きくとる
ことのできる光式圧力センサーを提供することにある。A first object of the present invention is to provide an optical pressure sensor with improved measurement accuracy. A second object of the present invention is to provide an optical pressure sensor that can have a large dynamic range.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】 上記第一の目的を達成
するため本発明は、圧力の変化を歪みの変化に変換する
感圧部材に、光ファイバの長さ方向の一部に形成したＦ
ＢＧ（光ファイバブラッグ回折格子）を取り付けてなる
光式圧力センサーにおいて、前記光ファイバのＦＢＧの
両側の２点のみをＦＢＧにたるみがないように前記感圧
部材に固定したことを特徴とするものである。In order to achieve the first object, the present invention relates to a pressure-sensitive member for converting a change in pressure into a change in strain, the F-shaped member being formed in a part of the optical fiber in the longitudinal direction.
An optical pressure sensor to which a BG (optical fiber Bragg diffraction grating) is attached, wherein only two points on both sides of the FBG of the optical fiber are fixed to the pressure-sensitive member so that the FBG does not sag. It is.
【０００８】 また上記第二の目的を達成するため本発
明は、上記のような光式圧力センサーにおいて、ＦＢＧ
を感圧部材から浮かして固定したことを特徴とするもの
である。In order to achieve the second object, the present invention provides an optical pressure sensor as described above,
Are floated from the pressure-sensitive member and fixed.
【０００９】 また本発明の光式圧力センサーは、ＦＢ
Ｇに張力をかけた状態で光ファイバを感圧部材に固定す
ることが好ましい。Further, the optical pressure sensor according to the present invention has a FB
It is preferable to fix the optical fiber to the pressure-sensitive member while applying a tension to G.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施形態を、図
面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形
態を示す。この光式圧力センサーは、長さ方向の一部に
ＦＢＧ12を形成した光ファイバ10と、圧力の変化を歪み
の変化に変換するダイヤフラム14とを備えており、前記
光ファイバ10のＦＢＧ12とその付近の被覆を除去して、
ＦＢＧ12の両側の２点のみを接着剤16によりダイヤフラ
ム14に固定したものである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. This optical pressure sensor includes an optical fiber 10 having an FBG 12 formed in a part of its length, and a diaphragm 14 for converting a change in pressure into a change in strain, and the FBG 12 of the optical fiber 10 and its vicinity. Remove the coating of
Only two points on both sides of the FBG 12 are fixed to the diaphragm 14 with an adhesive 16.
【００１１】 このようにすると、ＦＢＧ12は接着剤16
の温度伸縮の影響をほとんど受けなくなり、接着剤16の
センサーの温度特性への影響が従来より小さくなるた
め、測定精度を高めることができる。In this way, the FBG 12 is attached to the adhesive 16
And the influence of the adhesive 16 on the temperature characteristics of the sensor is smaller than before, so that the measurement accuracy can be improved.
【００１２】 なお光ファイバ10をダイヤフラム14に固
定する固定材としては、接着剤16の代わりに半田を使用
することもできる。半田は接着剤に比べ、線膨張係数が
感圧部材に近いため、センサーの温度特性への影響が小
さく、より測定精度を高めることが可能となる。As a fixing material for fixing the optical fiber 10 to the diaphragm 14, solder may be used instead of the adhesive 16. Since solder has a linear expansion coefficient closer to that of a pressure-sensitive member than an adhesive, the influence on the temperature characteristics of the sensor is small, and measurement accuracy can be further improved.
【００１３】 図２は本発明の他の実施形態を示す。こ
の光式圧力センサーは、光ファイバ10のＦＢＧ12の両側
の２点のみをダイヤフラム14に固定する際に、ＦＢＧ12
をダイヤフラム14から浮かして固定したものである。Ｆ
ＢＧ12をダイヤフラム14から浮かして固定するために
は、ダイヤフラム14に二つの固定ブロック26を固定し、
この固定ブロック26の上に、光ファイバ10のＦＢＧ12の
両側の２点を接着剤又は半田等の固定材により固定する
とよい。このような構成にすると、ダイヤフラム14に圧
力が印加されたときに、ＦＢＧ12の部分の歪み量が拡大
されるので、圧力センサーとしてのダイナミックレンジ
を大きくとることができる。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. This optical pressure sensor is used when fixing only two points on both sides of the FBG 12 of the optical fiber 10 to the diaphragm 14.
Is floated from the diaphragm 14 and fixed. F
In order to fix the BG 12 by floating it from the diaphragm 14, two fixing blocks 26 are fixed to the diaphragm 14,
On the fixing block 26, two points on both sides of the FBG 12 of the optical fiber 10 may be fixed by a fixing material such as an adhesive or solder. With such a configuration, when pressure is applied to the diaphragm 14, the amount of distortion of the FBG 12 is increased, so that the dynamic range of the pressure sensor can be increased.
【００１４】 次に図２のタイプの光式圧力センサーに
ついて、固定ブロックの間隔及び高さと、ＦＢＧの歪み
との関係を、シミュレーションにより確認した結果を説
明する。シミュレーションのモデルは次のとおりであ
る。 ダイヤフラム：材質ＳＵＳ ヤング率20000kg/mm2 ポ
アソン比0.3 寸法 半径60mm 厚さ0.55mm 光ファイバ ：ヤング率7000kg/mm2 ポアソン比0.2 圧力荷重 ：0.2kg/cm2 ステップで１kg/cm2 まで印
加Next, a description will be given of the result of confirming, by simulation, the relationship between the spacing and height of the fixed blocks and the FBG distortion for the optical pressure sensor of the type shown in FIG. The simulation model is as follows. Diaphragm: Material SUS Young's modulus 20000 kg / mm 2 Poisson's ratio 0.3 dimension radius 60mm thickness 0.55mm fiber: Young's modulus 7000 kg / mm 2 Poisson's ratio 0.2 pressure loading: applied at 0.2 kg / cm 2 steps until 1 kg / cm 2
【００１５】 図３は固定ブロックの間隔を15mm、図４
は同20mm、図５は同30mmとした場合の、ダイヤフラムに
かかる圧力と光ファイバの歪み（ＦＢＧの歪み）との関
係を示す。いずれも固定ブロックの高さは１mm、３mm、
５mmの３種類である。また図６は固定ブロックの高さと
光ファイバの歪みとの関係（圧力１kg/cm2の場合）を示
す。以上のシミュレーション結果によると、固定ブロッ
クの間隔が小さいほど、また固定ブロックの高さが高い
ほど、大きな光ファイバ歪みが得られることが分かる。FIG. 3 shows an example in which the distance between fixed blocks is 15 mm, and FIG.
FIG. 5 shows the relationship between the pressure applied to the diaphragm and the strain of the optical fiber (strain of FBG) when the length is 20 mm and FIG. 5 is 30 mm. In each case, the height of the fixed block is 1mm, 3mm,
There are three types of 5mm. FIG. 6 shows the relationship between the height of the fixed block and the strain of the optical fiber (when the pressure is 1 kg / cm 2 ). According to the above simulation results, it is found that the smaller the interval between the fixed blocks and the higher the height of the fixed blocks, the larger the optical fiber distortion can be obtained.
【００１６】 固定ブロックの間隔は、ＦＢＧ区間長よ
り大きく、ダイヤフラムの直径より小さい値となるが、
上記の検討結果を考慮すると、10〜60mmにすることが好
ましい。また固定ブロックの高さは、光ファイバ直径よ
り大きく、歪み増幅率が10倍程度になる高さ以下となる
が、上記の検討結果を考慮すると、0.125〜７mmにする
ことが好ましい。歪み増幅率が大きくなると、圧力セン
サー１台あたりのダイナミックレンジが大きくなり、直
列に接続できる圧力センサーの台数が減ることになる。
従来の全長接着の場合には、10台の圧力センサーが直列
に接続できるため、歪み増幅率は10が上限となる。The interval between the fixed blocks is larger than the FBG section length and smaller than the diameter of the diaphragm.
In consideration of the above examination results, the thickness is preferably 10 to 60 mm. The height of the fixed block is larger than the diameter of the optical fiber and is equal to or less than the height at which the strain amplification factor is about 10 times. However, in consideration of the above-described examination results, it is preferable that the fixed block be 0.125 to 7 mm. As the distortion amplification rate increases, the dynamic range per pressure sensor increases, and the number of pressure sensors that can be connected in series decreases.
In the case of conventional full-length bonding, since ten pressure sensors can be connected in series, the upper limit of the strain amplification factor is 10.
【００１７】 また図１又は図２のようにＦＢＧ12の両
側の２点をダイヤフラム14に固定する場合には、ＦＢＧ
12に張力をかけた状態で固定することが好ましい。この
ようにすると、低圧力域の不感帯をなくし、かつＦＢＧ
12の部分の信頼性を向上させることができる。図７
（ａ）、（ｂ）はＦＢＧに張力をかけないで固定した場
合と、張力をかけて固定した場合の、圧力と波長差（波
長シフト量）の関係を実験により求めたものである。こ
の実験結果によれば、ＦＢＧに張力をかけて固定するこ
とにより低圧力域の測定精度が大幅に改善されることが
分かる。また従来の全長接着の場合は、ＦＢＧが接着剤
でモールドされ、強度が保たれているが、本発明の２点
接着の場合は、ＦＢＧ部分がガラスむき出しとなるた
め、ＦＢＧが収縮したときに座屈して破断するおそれが
ある。ＦＢＧに張力をかけておけば、これを防止でき
る。When two points on both sides of the FBG 12 are fixed to the diaphragm 14 as shown in FIG. 1 or FIG.
It is preferable to fix under tension. By doing so, the dead zone in the low pressure range is eliminated, and the FBG
The reliability of 12 parts can be improved. FIG.
(A) and (b) show the relationship between the pressure and the wavelength difference (wavelength shift amount) when the FBG is fixed without applying tension and when the FBG is fixed with tension. According to the experimental results, it is understood that the measurement accuracy in the low pressure range is greatly improved by applying tension to the FBG and fixing it. In the case of conventional full-length bonding, FBG is molded with an adhesive to maintain strength, but in the case of the two-point bonding of the present invention, the FBG portion is exposed to glass, so that when the FBG shrinks. It may buckle and break. This can be prevented by applying tension to the FBG.
【００１８】 ＦＢＧ12に張力をかけて固定するには、
例えば図８のような治具を用いるとよい。この治具28
は、一対の鉄（磁性材料）製のガイドフレーム30の下部
に一定の間隔でガイドブロック32を設けたものである。
使用方法は次のとおりである。まずガイドブロック32の
間にＦＢＧ12を位置させて光ファイバ10をガイドフレー
ム30の外面に沿わせ、その片側を磁石よりなる固定具34
で一方のガイドフレーム30に固定し、反対側を磁石より
なる仮固定具36で他方のガイドフレーム30に仮止めす
る。この状態で、治具28をダイヤフラム14上にセットす
る。次に仮固定具36を取り外し、ガイドフレーム30の内
側に垂らした光ファイバ10におもり38を取り付ける。こ
のおもり38も磁石で構成できる。次にＦＢＧ12の両側の
光ファイバ10を接着剤でダイヤフラム14に固定する。固
定完了後、おもり38を取り外し、固定具34を取り外し
て、治具28を除去する。このようにすれば、ＦＢＧ12に
所定の張力をかけた状態で、光ファイバ10をダイヤフラ
ム14に簡単に固定することができる。To fix the FBG 12 under tension,
For example, a jig as shown in FIG. 8 may be used. This jig 28
In the figure, a guide block 32 is provided at regular intervals below a pair of guide frames 30 made of iron (magnetic material).
The method of use is as follows. First, the FBG 12 is positioned between the guide blocks 32 so that the optical fiber 10 extends along the outer surface of the guide frame 30, and one side of the optical fiber 10 is fixed to a fixture 34 made of a magnet.
Then, the other side is temporarily fixed to the other guide frame 30 by a temporary fixing tool 36 made of a magnet. In this state, the jig 28 is set on the diaphragm 14. Next, the temporary fixture 36 is removed, and the weight 38 is attached to the optical fiber 10 hanging inside the guide frame 30. This weight 38 can also be composed of a magnet. Next, the optical fibers 10 on both sides of the FBG 12 are fixed to the diaphragm 14 with an adhesive. After the fixing is completed, the weight 38 is removed, the fixture 34 is removed, and the jig 28 is removed. In this way, the optical fiber 10 can be easily fixed to the diaphragm 14 with a predetermined tension applied to the FBG 12.
【００１９】 以上の実施形態では感圧部材としてダイ
ヤフラムを用いた場合を説明したが、感圧部材としては
ブルドン管などを使用することもできる。In the above embodiment, the case where the diaphragm is used as the pressure-sensitive member has been described, but a Bourdon tube or the like can be used as the pressure-sensitive member.
【００２０】[0020]
【実施例】次に本発明の光式圧力センサーの試作、試験
結果を説明する。試作した光式圧力センサーは図２のタ
イプである。固定ブロックは外径５mm、高さ３mmの円柱
形で、固定ブロックの間隔は15mmとした。固定ブロック
は直径120mmのダイヤフラムの中央部に接着剤により固
定し、光ファイバは固定ブロックの頂部に設けた溝部に
接着剤により固定した。試作した２点接着方式の光式圧
力センサーと、従来の全長接着方式の光式圧力センサー
について、測定精度を比較した結果を表１に示す。測定
精度は、温度範囲５〜30℃で、フルスケール１kg/cm2
に対する測定誤差（％）の小ささとした。２点接着方式
の方が、測定誤差が小さく、温度特性にすぐれているこ
とが分かる。Next, a description will be given of a trial production and test results of the optical pressure sensor of the present invention. The prototype optical pressure sensor is of the type shown in FIG. The fixed block had a cylindrical shape with an outer diameter of 5 mm and a height of 3 mm, and the distance between the fixed blocks was 15 mm. The fixed block was fixed to the center of a diaphragm having a diameter of 120 mm with an adhesive, and the optical fiber was fixed to a groove provided at the top of the fixed block with an adhesive. Table 1 shows the results of comparing the measurement accuracy of the prototype two-point adhesive optical pressure sensor and the conventional full-length adhesive optical pressure sensor. Measurement accuracy is 1kg / cm 2 at full scale in the temperature range 5-30 ° C.
And the measurement error (%) was small. It can be seen that the two-point bonding method has a smaller measurement error and has better temperature characteristics.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】 この実施例では、ダイヤフラムに取り付
ける固定ブロックとして円柱状のものを用いたが、角柱
状のものを使用することもできる。ただし、接合部の応
力集中を押さえるためには、固定ブロックは円柱状のも
のを用いることが好ましい。また、ＦＢＧの部分はガラ
スがむき出しとなるため、この部分の強度を向上させる
ためには、ＦＢＧの部分を金属（金、ニッケル等）や樹
脂（ポリイミド、ナイロン等）でコーティングすること
が好ましい。In this embodiment, a cylindrical block is used as the fixing block to be attached to the diaphragm, but a prismatic block may be used. However, in order to suppress the stress concentration at the joint, it is preferable to use a cylindrical fixing block. Further, since the glass of the FBG portion is exposed, it is preferable to coat the FBG portion with a metal (gold, nickel, etc.) or a resin (polyimide, nylon, etc.) in order to improve the strength of this portion.
【００２３】[0023]
【発明の効果】 以上説明したように本発明によれば、
光ファイバのＦＢＧの両側の２点のみを感圧部材に固定
したことにより、ＦＢＧが接着剤の温度伸縮の影響をほ
とんど受けなくなるため、測定精度の高い光式圧力セン
サーを得ることができる。またＦＢＧを感圧部材から浮
かして固定するようにすれば、光式圧力センサーのダイ
ナミックレンジを大きくとることができる。According to the present invention as described above,
By fixing only two points on both sides of the FBG of the optical fiber to the pressure-sensitive member, the FBG is hardly affected by the temperature expansion and contraction of the adhesive, so that an optical pressure sensor with high measurement accuracy can be obtained. In addition, if the FBG is floated from the pressure-sensitive member and fixed, the dynamic range of the optical pressure sensor can be increased.
【図１】 本発明に係る光式圧力センサーの一実施形態
を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。1A and 1B show an embodiment of an optical pressure sensor according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a front view.
【図２】 本発明に係る光式圧力センサーの他の実施形
態を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the optical pressure sensor according to the present invention, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG.
【図３】 図２の光式圧力センサーで、固定ブロックの
間隔を15mmにした場合の、圧力と光ファイバの歪み（Ｆ
ＢＧの歪み）との関係を示すグラフ。FIG. 3 shows the pressure and optical fiber distortion (F) when the distance between fixed blocks is 15 mm in the optical pressure sensor of FIG.
4 is a graph showing a relationship between the BG and the BG.
【図４】 同じく固定ブロックの間隔を20mmにした場合
の、圧力と光ファイバの歪みとの関係を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a relationship between pressure and strain of an optical fiber when the distance between fixed blocks is set to 20 mm.
【図５】 同じく固定ブロックの間隔を30mmにした場合
の、圧力と光ファイバの歪みとの関係を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between pressure and optical fiber strain when the distance between fixed blocks is set to 30 mm.
【図６】 図２の光式圧力センサーの、固定ブロックの
高さと光ファイバの歪みとの関係を示すグラフ。6 is a graph showing the relationship between the height of a fixed block and the strain of an optical fiber in the optical pressure sensor of FIG.
【図７】 本発明の光式圧力センサーで、（ａ）ＦＢＧ
に張力をかけない場合と、（ｂ）ＦＢＧに張力をかけた
場合の、圧力と波長差の関係を示すグラフ。FIG. 7 shows an optical pressure sensor according to the present invention, wherein (a) FBG
7 is a graph showing the relationship between pressure and wavelength difference when tension is not applied to (b) and when (b) tension is applied to FBG.
【図８】 ＦＢＧに張力をかけて光ファイバをダイヤフ
ラムに固定する方法の一例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a method of fixing an optical fiber to a diaphragm by applying tension to an FBG.
【図９】 従来の光式圧力センサーを示す、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図。FIG. 9 shows a conventional optical pressure sensor, (a) is a plan view, and (b) is a front view.
【図１０】 光式圧力センサーの全体構造を示す断面
図。FIG. 10 is a sectional view showing the entire structure of the optical pressure sensor.
10：光ファイバ 12：ＦＢＧ（光ファイバブラッグ回折格子） 14：ダイヤフラム 16：接着剤 26：固定ブロック 10: Optical fiber 12: FBG (optical fiber Bragg diffraction grating) 14: Diaphragm 16: Adhesive 26: Fixed block
Claims (3)
部材に、光ファイバの長さ方向の一部に形成したＦＢＧ
（光ファイバブラッグ回折格子）を取り付けてなる光式
圧力センサーにおいて、前記光ファイバのＦＢＧの両側
の２点のみをＦＢＧにたるみがないように前記感圧部材
に固定したことを特徴とする光式圧力センサー。1. A pressure-sensitive member for converting a change in pressure into a change in strain, an FBG formed on a part of an optical fiber in a longitudinal direction.
In an optical pressure sensor to which an (optical fiber Bragg diffraction grating) is attached, only two points on both sides of the FBG of the optical fiber are fixed to the pressure-sensitive member so that the FBG does not sag. pressure sensor.
ことを特徴とする請求項１に記載の光式圧力センサー。2. The optical pressure sensor according to claim 1, wherein the FBG is fixed by floating from the pressure-sensitive member.
とを特徴とする請求項１又は２に記載の光式圧力センサ
ー。3. The optical pressure sensor according to claim 1, wherein the FBG is fixed under tension.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145883A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | Fiber-type Bragg grating element, manufacturing method thereof, and fixing method thereof |
| JP2013156175A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical type flow velocity/water pressure measurement device |
| CN104792453A (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 周峰 | High-sensitivity fiber Bragg grating water seepage pressure sensor |
| WO2018172370A1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Nuron Limited | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| JP2019109057A (en) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 株式会社豊田中央研究所 | Optical fiber sensor |
| WO2024241632A1 (en) * | 2023-05-19 | 2024-11-28 | 株式会社シミウス | Optical fiber gas sensor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6392862B2 (en) * | 2014-05-22 | 2018-09-19 | 株式会社シミウス | Pressure sensor |
| WO2015178324A1 (en) * | 2014-05-22 | 2015-11-26 | 株式会社シミウス | Pressure sensor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999000652A1 (en) * | 1997-06-27 | 1999-01-07 | Cidra Corporation | Bourdon tube pressure gauge with integral optical strain sensors for measuring tension or compressive strain |
| JP2000028456A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Pressure detection unit |
| JP2000039309A (en) * | 1998-07-21 | 2000-02-08 | Kazumasa Sasaki | Deformation inspection method and device |
| JP2000097786A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Mechanical force sensor |
| JP2000111319A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Ntt Advanced Technology Corp | Optical fiber sensor |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000290403A patent/JP4570222B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999000652A1 (en) * | 1997-06-27 | 1999-01-07 | Cidra Corporation | Bourdon tube pressure gauge with integral optical strain sensors for measuring tension or compressive strain |
| JP2000028456A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Pressure detection unit |
| JP2000039309A (en) * | 1998-07-21 | 2000-02-08 | Kazumasa Sasaki | Deformation inspection method and device |
| JP2000097786A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Mechanical force sensor |
| JP2000111319A (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Ntt Advanced Technology Corp | Optical fiber sensor |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145883A (en) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Toshiba Corp | Fiber-type Bragg grating element, manufacturing method thereof, and fixing method thereof |
| JP2013156175A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical type flow velocity/water pressure measurement device |
| CN104792453A (en) * | 2014-01-21 | 2015-07-22 | 周峰 | High-sensitivity fiber Bragg grating water seepage pressure sensor |
| WO2018172370A1 (en) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Nuron Limited | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| GB2567610A (en) * | 2017-03-21 | 2019-04-24 | Nuron Ltd | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| GB2567610B (en) * | 2017-03-21 | 2021-07-21 | Nuron Ltd | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| US11280691B2 (en) | 2017-03-21 | 2022-03-22 | Nuron Limited | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| AU2018238373B2 (en) * | 2017-03-21 | 2022-10-27 | Nuron Limited | Optical fibre pressure sensing apparatus employing longitudinal diaphragm |
| JP2019109057A (en) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 株式会社豊田中央研究所 | Optical fiber sensor |
| JP7047366B2 (en) | 2017-12-15 | 2022-04-05 | 株式会社豊田中央研究所 | Fiber optic sensor |
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| Publication number | Publication date |
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