JP3857064B2 - Optical cable for strain detection - Google Patents
Optical cable for strain detection Download PDFInfo
- Publication number
- JP3857064B2 JP3857064B2 JP2001072754A JP2001072754A JP3857064B2 JP 3857064 B2 JP3857064 B2 JP 3857064B2 JP 2001072754 A JP2001072754 A JP 2001072754A JP 2001072754 A JP2001072754 A JP 2001072754A JP 3857064 B2 JP3857064 B2 JP 3857064B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical cable
- sheath
- solid particles
- measurement object
- strain detection
- 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 - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象物における歪みを検知するために、該測定対象物上に固定して用いられる歪み検知用光ケーブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、道路脇斜面などの地盤や、とう道あるいはトンネルの内壁面などの建造物といった歪み測定の対象物40上に、図3(a)に例示するように、長尺な光ファイバケーブル30を弛みのない状態、または張力を付与した状態で配して間欠的に固定し、ブリルアン光増幅とOTDR(optical time domain reflectometer)を組み合わせたBOTDRなどの測定装置によって、光ファイバの歪み分布を測定するシステムが提案されている。図中符号31は光ケーブルの固定部を示している。
このようなシステムによれば、例えば図3(b)に示すように、クラックが発生するなどして測定対象物40に歪みが生じると、その近傍の光ケーブル30にも歪みが生じて光の伝搬状態が変化するので、これを監視することによってクラックの発生等を検知することができる。
【0003】
ところで、このようなシステムを構築する際に、光ケーブル30を測定対象物40上に固定する方法としては、例えば図4(a)に示すような2枚のプラスチック板や金属板などの固定具32で、図4(b)に示すように光ケーブル30を挟持し、この固定具32を止めねじ34等の固定手段で測定対象物40に固定する方法や、例えば図5(a)に示すような、上面に溝36が形成された板状の固定具35を用い、図5(b)に示すように、溝36内に光ケーブル30を押し込み、この固定具35を止めねじ34等の固定手段で測定対象物40に固定する方法などが一般的に考えられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような固定方法では固定が十分でなかった。すなわち、光ケーブル30の最外層であるシースはプラスチック材料からなっており表面が平滑であるので、固定部31において光ケーブル30が滑り易いという問題があった。
例えば、隣り合う固定部31と固定部31との間で、測定対象物40に歪みが生じた時に、固定具32、35内で光ケーブル30がその長さ方向に滑ってしまう場合があり、そうすると正確な測定ができなくなるという問題があった。
【0005】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、固定部31における光ケーブルの滑りを防止して、歪み検知の精度向上および安定性向上を図ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、測定対象物における歪みを検知するために、該測定対象物上に固定して用いられる光ケーブルであって、光ファイバ心線と抗張力体がシースで一括的に被覆されており、前記シース内に無機材料からなる固体粒子が混入されていることを特徴とする歪み検知用光ケーブルによって解決できる。
前記固体粒子の平均粒子径が5μm以上500μm以下であり、シース内における前記固体粒子の混入量が体積比で1%以上50%以下であることが好ましい。
【0007】
あるいは、光ファイバ心線と抗張力体がシースで一括的に被覆されており、前記シースの表面上に無機材料からなる固体粒子が付着されていることを特徴とする歪み検知用光ケーブルによっても前記課題を解決することができる。
前記固体粒子の平均粒子径が5μm以上500μm以下であり、シース表面における前記固体粒子の付着量が表面積比で0.5%以上80%以下であることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
図1は、本発明の歪み検知用光ケーブル(以下、単に光ケーブルということもある)の第1の例を示した断面図である。
本実施例の光ケーブルは、4本の光ファイバ心線1を平行かつ一列に並べた状態で、これらの周上にシース2を一括的に被覆するとともに、シース2中に2本の抗張力体3を光ファイバ心線1と平行となるように埋め込んだ構成を有している。またシース2内には無機材料からなる固体粒子5が混入されている。
【0009】
光ファイバ心線1は特に限定されず、一般的なシングルモード光ファイバを用いたものを使用することができる。光ケーブルを構成する光ファイバ心線1の数や配置は適宜変更可能である。
抗張力体3としては、例えば鋼線、ステンレス線(SUS線)、繊維強化プラスチック(FRP)等が用いれられる。抗張力体3の数や配置は適宜変更可能である。
【0010】
シース2は、ポリエチレンなどの一般的なシース材料に、無機系材料からなる固体粒子5を混入してなる樹脂材料で形成されており、光ケーブルにおける固体粒子5は、シース2中に埋め込まれているものもあれば、シース2表面に露出しているものもある。固体粒子5としては、シリカ粉末、タルク、アルミナ粉末、金属フィラー等が好適に用いられる。
また、検討の結果、前記固体粒子5の平均粒子径が5μm以上500μm以下であり、シース2内における前記固体粒子5の混入量が体積比で1%以上50%以下であることが好ましい。固体粒子5の平均粒径が小さすぎても、あるいは混入量が少なすぎても、固定部31における固定が不十分となる。一方、固体粒子の平均粒径が大きすぎたり、あるいは混入量が多すぎると、光ケーブルの製造性が悪くなる。
シース2の厚さは、例えば0.5mm〜2mm程度に好ましく設定される。
【0011】
本実施例の光ケーブルは、歪みを検知しようとする測定対象物上に固定して用いられる。具体的には、例えば図4に示すような、2枚のプラスチック板や金属板などで挟持する固定具32や、例えば図5に示すような、板状の基盤上面に設けられた溝36内に光ケーブルを押し込む固定具35など、光ケーブル表面と固定具との摩擦力によって固定するタイプの固定具が好ましく用いられ、このような固定具32,35に本実施例の光ケーブルを把持させて、その固定具32,35を測定対象物に固定する方法が好ましい。
本実施例によれば、シース2は、シース材料に無機系材料からなる固体粒子5を混入してなる樹脂材料で形成されているので、表面には固体粒子5の一部が突出している。すなわちシース2の表面は固体粒子5によって凹凸が形成されており、これによってシース2表面の摩擦力が増大される。したがって、光ケーブルと、これを挟持または把持する固定具32,35との摩擦力が増大し、固定部31において光ケーブルが滑り難くなる。
【0012】
図2は、本発明の歪み検知用光ケーブルの第2の例を示した断面図である。
本実施例の光ケーブルが、前記第1の例と異なる点は、シース12の内部には固体粒子が混入されておらず、シース12の表面にのみ無機材料からなる固体粒子15が付着されている点である。
図2において、図1と同じ構成要素には同一の符号を付してその説明を省略することがある。
【0013】
本実施例において、シース12は、ポリエチレンなどの一般的なシース材料からなっており、その表面に無機系材料からなる固体粒子15が付着されている。固体粒子15としては、シリカ粉末、タルク、アルミナ粉末、金属フィラー等が好適に用いられる。固体粒子15をシース12の表面に付着させる方法は特に限定されないが、例えば接着剤を用いる方法や、あるいはシース12の表面を加熱するなどして溶融させた状態で固体粒子15を接触させて付着させる方法などを用いることができる。
また、検討の結果、前記固体粒子15の平均粒子径が5μm以上500μm以下であり、シース12表面における前記固体粒子15の付着量が表面積比で0.5%以上80%以下であることが好ましい。固体粒子の平均粒径が小さすぎても、あるいは付着量が少なすぎても、固定部31における固定が不十分となる。一方、固体粒子15の平均粒径が大きすぎると、光ケーブルの製造性が悪くなる。固体粒子15の付着量を80%より多くするのは製造上困難である。シース2の厚さは0.5mm〜2mm程度に好ましく設定される。
【0014】
本実施例の光ケーブルも、前記第1の例と同様にして、測定対象物における歪み検知をする際に、測定対象物上に固定して用いられる。
そして本実施例によれば、シース12の表面に固体粒子15が付着されているので、表面が凹凸を有している。これによってシース12表面の摩擦力が増大され、光ケーブルと、これを挟持または把持する固定具32、35との摩擦力が増大し、固定部31において光ケーブルが滑り難くなる。
【0015】
【実施例】
以下、具体的な実施例を示して本発明の効果を明らかにする。
(実施例1)
シースの構成材料として、ポリエチレンに、平均粒径50μmのシリカ粉末を体積比で20%となるように混入した樹脂材料を用いて、図1に示す構成の光ケーブルを作製した。
(比較例1)
前記実施例1において、シースの構成材料としてシリカ粉末を含有しないポリエチレンを用いた他は同様にして光ケーブルを作製した。
【0016】
(実験例1)
前記実施例1および比較例1で得られた光ケーブルをそれぞれ2枚のポリエチレン製板の間に挟み、一方の板から他方の板に向かう方向に100kgの荷重を印加して光ケーブルを固定し、光ケーブルを引き抜くときの荷重を測定する方法で引き抜き力を評価した。
その結果、実施例1で得られた光ケーブルは、比較例1で得られた光ケーブルに比べて、引き抜き力が10倍以上も大きかった。
【0017】
(実施例2)
シースをポリエチレンで形成し、その表面に、平均粒径50μmのシリカ粉末を比表面積比で20%となるように、スチレン系の接着剤を用いて付着させた。
(実験例2)
前記実施例2および比較例1で得られた光ケーブルそれぞれについて、前記実験例1と同様の方法で引き抜き力を評価した。
その結果、実施例2で得られた光ケーブルは、比較例1で得られた光ケーブルに比べて、引き抜き力が10倍以上も大きかった。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の歪み検知用光ケーブルは、その表面に固体粒子による凹凸が形成されて粗くなっているので、歪み検知用光ケーブルとこれを把持する固定具との間に大きな摩擦力が得られる。したがって、歪み検知用光ケーブルを測定対象物に固定する固定部において光ケーブルの滑りが生じ難くなり、歪み検知の精度および安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施例を示す断面図である。
【図2】本発明に係る第2の実施例を示す断面図である。
【図3】光ケーブルを用いて歪みを検知する方法の説明図である。
【図4】光ケーブルの固定具の一例を示す斜視図である。
【図5】光ケーブルの固定具の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1…光ファイバ心線、2,12…シース、3…抗張力体、
5,15…固体粒子、30…歪み検知用光ケーブル、40…測定対象物。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a strain detection optical cable that is used by being fixed on a measurement object in order to detect distortion in the measurement object.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIG. 3A, a long
According to such a system, for example, as shown in FIG. 3B, when the
[0003]
By the way, when constructing such a system, as a method of fixing the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, such a fixing method has not been sufficiently fixed. That is, since the sheath which is the outermost layer of the
For example, when the
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent slippage of an optical cable in the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The problem is an optical cable that is used by being fixed on the measurement object in order to detect distortion in the measurement object, and the optical fiber core wire and the tensile body are collectively covered with a sheath, This can be solved by an optical cable for strain detection, characterized in that solid particles made of an inorganic material are mixed in the sheath.
The average particle diameter of the solid particles is preferably 5 μm or more and 500 μm or less, and the mixing amount of the solid particles in the sheath is preferably 1% or more and 50% or less by volume ratio.
[0007]
Alternatively, the strain detection optical cable is characterized in that the optical fiber core and the tensile body are collectively covered with a sheath, and solid particles made of an inorganic material are attached on the surface of the sheath. Can be solved.
The average particle diameter of the solid particles is preferably 5 μm or more and 500 μm or less, and the amount of the solid particles adhering to the sheath surface is preferably 0.5% or more and 80% or less by surface area ratio.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first example of a strain detection optical cable (hereinafter sometimes simply referred to as an optical cable) according to the present invention.
In the optical cable of this embodiment, the four optical fiber cores 1 are arranged in parallel and in a row, and the sheath 2 is collectively covered on the circumference thereof, and two
[0009]
The optical fiber core wire 1 is not particularly limited, and a general single mode optical fiber can be used. The number and arrangement of the optical fiber cores 1 constituting the optical cable can be changed as appropriate.
As the
[0010]
The sheath 2 is formed of a resin material obtained by mixing
Further, as a result of the examination, it is preferable that the average particle diameter of the
The thickness of the sheath 2 is preferably set to about 0.5 mm to 2 mm, for example.
[0011]
The optical cable of the present embodiment is used by being fixed on a measurement object for which distortion is to be detected. Specifically, for example, as shown in FIG. 4, a
According to the present embodiment, since the sheath 2 is formed of a resin material obtained by mixing
[0012]
FIG. 2 is a sectional view showing a second example of the strain detection optical cable of the present invention.
The optical cable of the present embodiment is different from the first example in that solid particles are not mixed in the
2, the same components as those in FIG. 1 may be denoted by the same reference numerals and the description thereof may be omitted.
[0013]
In this embodiment, the
As a result of the examination, it is preferable that the average particle diameter of the
[0014]
Similarly to the first example, the optical cable of the present embodiment is also used by being fixed on the measurement object when detecting distortion in the measurement object.
According to this embodiment, since the
[0015]
【Example】
Hereinafter, specific examples will be shown to clarify the effects of the present invention.
Example 1
An optical cable having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured using a resin material in which silica powder having an average particle diameter of 50 μm was mixed in polyethylene so that the volume ratio was 20% as a constituent material of the sheath.
(Comparative Example 1)
An optical cable was produced in the same manner as in Example 1 except that polyethylene containing no silica powder was used as the constituent material of the sheath.
[0016]
(Experimental example 1)
The optical cables obtained in Example 1 and Comparative Example 1 are each sandwiched between two polyethylene plates, a load of 100 kg is applied in the direction from one plate to the other plate, the optical cable is fixed, and the optical cable is pulled out. The pulling force was evaluated by the method of measuring the load at the time.
As a result, the optical cable obtained in Example 1 was 10 times or more larger in pulling force than the optical cable obtained in Comparative Example 1.
[0017]
(Example 2)
The sheath was formed of polyethylene, and a silica powder having an average particle size of 50 μm was adhered to the surface thereof using a styrene-based adhesive so that the specific surface area ratio was 20%.
(Experimental example 2)
With respect to each of the optical cables obtained in Example 2 and Comparative Example 1, the pulling force was evaluated in the same manner as in Experimental Example 1.
As a result, the pulling force of the optical cable obtained in Example 2 was 10 times or more larger than that of the optical cable obtained in Comparative Example 1.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, since the optical fiber for strain detection according to the present invention is roughened by forming irregularities due to solid particles on the surface thereof, a large frictional force is generated between the optical cable for strain detection and a fixture for gripping the optical cable. Is obtained. Therefore, the optical cable is less likely to slip at the fixing portion that fixes the strain detection optical cable to the measurement object, and the accuracy and stability of strain detection are improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for detecting distortion using an optical cable.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a fixture for an optical cable.
FIG. 5 is a perspective view showing another example of an optical cable fixture.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber core wire, 2, 12 ... Sheath, 3 ... Strength body,
5, 15 ... Solid particles, 30 ... Optical cable for strain detection, 40 ... Measurement object.
Claims (4)
光ファイバ心線と抗張力体がシースで一括的に被覆されており、前記シース内に無機材料からなる固体粒子が混入されていることを特徴とする歪み検知用光ケーブル。In order to detect distortion in the measurement object, an optical cable used by being fixed on the measurement object,
An optical cable for strain detection, wherein an optical fiber core and a tensile body are collectively covered with a sheath, and solid particles made of an inorganic material are mixed in the sheath.
光ファイバ心線と抗張力体がシースで一括的に被覆されており、前記シースの表面上に無機材料からなる固体粒子が付着されていることを特徴とする歪み検知用光ケーブル。In order to detect distortion in the measurement object, an optical cable used by being fixed on the measurement object,
An optical cable for strain detection, wherein an optical fiber core and a tensile body are collectively covered with a sheath, and solid particles made of an inorganic material are attached to the surface of the sheath.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072754A JP3857064B2 (en) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | Optical cable for strain detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001072754A JP3857064B2 (en) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | Optical cable for strain detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002267423A JP2002267423A (en) | 2002-09-18 |
| JP3857064B2 true JP3857064B2 (en) | 2006-12-13 |
Family
ID=18930292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001072754A Expired - Fee Related JP3857064B2 (en) | 2001-03-14 | 2001-03-14 | Optical cable for strain detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3857064B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007272199A (en) * | 2005-11-15 | 2007-10-18 | Daiden Co Ltd | Fiber optic cable |
| JP5106303B2 (en) * | 2008-08-01 | 2012-12-26 | 株式会社フジクラ | Fiber optic cable |
| JP6331260B2 (en) * | 2013-04-25 | 2018-05-30 | 住友電気工業株式会社 | Fiber optic cable |
| JP2015007680A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 住友電気工業株式会社 | Optical cable |
| JP6137085B2 (en) * | 2014-08-11 | 2017-05-31 | 住友電気工業株式会社 | Fiber optic cable |
-
2001
- 2001-03-14 JP JP2001072754A patent/JP3857064B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002267423A (en) | 2002-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4314197B2 (en) | Optical fiber measurement module | |
| JP3415825B2 (en) | A planar strain sensor for checking the progress of damage to a concrete structure and a method for checking the progress of damage to a concrete structure. | |
| JP3857064B2 (en) | Optical cable for strain detection | |
| CN113310424B (en) | Fixed-point optical fiber strain sensor and using method thereof | |
| CN115060186A (en) | Bridge girder safety monitoring system and method based on weak reflectivity grating array | |
| JP5184876B2 (en) | Optical fiber sensor and strain and temperature measurement method using optical fiber sensor | |
| JP2009020016A (en) | Fiber optic sensor cable | |
| JP2002317451A (en) | Optical fiber extension system for ground deformation observation | |
| JP2000111339A (en) | Method for laying optical fiber and distortion-detecting device using optical fiber | |
| JP2001021384A (en) | Separation detection method using optical fiber sensor | |
| JP2001318011A (en) | Method for measuring strain or tension of tensile steel | |
| JP3553374B2 (en) | Structural deformation measuring device | |
| US20120274923A1 (en) | Optical strain gauge | |
| JP5707617B2 (en) | Optical fiber cord for strain detection | |
| JP2002267425A (en) | Strain detector and composite cable for strain detection | |
| JP7397359B2 (en) | Vibration test equipment and vibration test method | |
| JP5407997B2 (en) | Strain sensor | |
| JPH11325822A (en) | Crack monitoring equipment | |
| JP3871874B2 (en) | Optical fiber strain sensor sheet | |
| JP7637029B2 (en) | How to detect the location of cracks on the surface of concrete | |
| JPH08285761A (en) | Method for measuring bonding strength of coating | |
| JP7751830B2 (en) | Optical fiber installation structure and optical fiber material | |
| JP2000193427A (en) | Optical fiber structure | |
| JP2003028618A (en) | Optical cable for distortion detection and distortion detection device using the same | |
| JP4587535B2 (en) | Method and apparatus for detecting peeling of composite structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050210 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060905 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060913 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |