JP6609469B2 - Optical fiber cable for strain measurement and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバを用いて構造物、地殻等の歪を測定するために、光ファイバが金属管内に挿入された歪測定用光ファイバケーブル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber cable for strain measurement in which an optical fiber is inserted into a metal tube in order to measure strain of a structure, a crust, and the like using an optical fiber, and a manufacturing method thereof.
構造物、地殻等の歪を測定するために、歪に対して敏感であって簡易に歪を測定できる光ファイバケーブルが広く用いられている。光ファイバは、露出配設されると損傷しやすいのでその保護のために、保護部材としての金属管等に挿入された光ファイバケーブルとして用いられる。かかる光ファイバケーブルが構造物、地殻等の被測定箇所に配設されたときには、被測定箇所から金属管が受ける応力をそのまま金属管内の光ファイバに伝達できれば、光ファイバの歪を測定することにより被測定箇所の歪を測定できる。したがって、金属管と光ファイバが一体で挙動することが要求される。 2. Description of the Related Art Optical fiber cables that are sensitive to strain and can easily measure strain are widely used to measure strain of structures, crusts, and the like. Since an optical fiber is easily damaged when exposed, it is used as an optical fiber cable inserted into a metal tube or the like as a protective member for protection. When such an optical fiber cable is arranged at a location to be measured such as a structure or the crust, if the stress received by the metal tube from the location to be measured can be transmitted as it is to the optical fiber in the metal tube, the strain of the optical fiber is measured. The strain at the location to be measured can be measured. Therefore, it is required that the metal tube and the optical fiber behave integrally.
金属管に対して光ファイバを一体的に固定するために、特許文献1では、樹脂で被覆された光ファイバを金属管に挿入し、金属管へ外部から直接機械的に圧力を加えることで、この金属管を内径方向に圧縮してかしめ、光ファイバと金属管内壁の間に一定の摩擦力が生ずるようにして該光ファイバを金属管に固定している。上記かしめは、光ファイバの長手方向で、特許文献1によると、例えば1mm以上の間隔をもった位置で行われている。 In order to fix the optical fiber integrally to the metal tube, in Patent Document 1, an optical fiber coated with a resin is inserted into the metal tube, and mechanical pressure is directly applied to the metal tube from the outside. This metal tube is compressed and caulked in the inner diameter direction, and the optical fiber is fixed to the metal tube so that a constant frictional force is generated between the optical fiber and the inner wall of the metal tube. The caulking is performed in the longitudinal direction of the optical fiber at a position having an interval of, for example, 1 mm or more according to Patent Document 1.
また、特許文献2では、保護管としてのステンレス管内へ光ファイバを挿入し、管内の隙間を充填材で埋めて光ファイバとステンレス管とを一体化することとした光ファイバケーブルが開示されている。 Patent Document 2 discloses an optical fiber cable in which an optical fiber is inserted into a stainless steel tube serving as a protective tube, and a gap in the tube is filled with a filler to integrate the optical fiber and the stainless steel tube. .
しかしながら、特許文献1にあっては、金属管を外部からかしめるので、光ファイバに局所的な力がかかり、かしめ時に光ファイバを損傷したり、長期使用時に光ファイバの経時劣化が生じて長期信頼性を損ねたりする懸念がある。 However, in Patent Document 1, since the metal tube is caulked from the outside, a local force is applied to the optical fiber, the optical fiber is damaged during caulking, or the optical fiber deteriorates with time during long-term use. There is a concern of losing reliability.
一方、特許文献2では、充填材を金属管へどのようにして充填するのか何ら説明がないが、金属管が長尺に成形された後に、開口端から充填することは困難であるので、インライン、すなわち金属テープを送り出しながらその側縁を突き合せそして溶接して金属管を成形する過程で、金属管の開口側からの光ファイバの挿入と同時に充填材をも注入する方式によるのが一般的である。光ファイバと金属管とを一体で挙動させるためには金属管内に隙間なく充填材を充満するように充填する必要があるが、充填材を金属管内で空隙を残すことなく充満させようとすると、上記開口側から充填材が漏れたり、さらには漏れ出た充填材の付着による影響によって突き合せ部で溶接不良が生ずる懸念がある。 On the other hand, Patent Document 2 does not explain how to fill the metal tube with the filler, but it is difficult to fill from the open end after the metal tube is formed into a long shape. That is, in the process of forming a metal pipe by joining and welding its side edges while feeding out the metal tape, it is common to use a method in which a filler is injected simultaneously with the insertion of an optical fiber from the opening side of the metal pipe It is. In order to make the optical fiber and the metal tube behave integrally, it is necessary to fill the metal tube with a filler so that there is no gap, but if you try to fill the filler without leaving a gap in the metal tube, There is a concern that the filler may leak from the opening side, or that welding failure may occur at the butt portion due to the influence of adhesion of the leaked filler.
さらには、このように、充填材を金属管内に隙間なく充填するために注入圧を印加して充填剤を注入する場合、充填材を注入圧のもとに上記開口部側から光ファイバの挿入とともに注入すると、充填材の注入圧により光ファイバに張力がかかり、光ファイバのスラック(余長)を確保することが難しく、また上記開口側でその張力が特に大きくなる結果、光ファイバの長手方向でのスラックの一様性を保つことも難しくなるという光ファイバの機能性の問題も生じる。注入圧を高くすると、この傾向が更に大きくなる。 Furthermore, in this way, when the filler is injected by applying injection pressure in order to fill the filler into the metal tube without gaps, the optical fiber is inserted from the opening side under the injection pressure. When injected together, tension is applied to the optical fiber due to the injection pressure of the filler, making it difficult to secure the slack (extra length) of the optical fiber, and the tension becomes particularly large on the opening side, resulting in the longitudinal direction of the optical fiber. There is also a problem of optical fiber functionality that makes it difficult to maintain the uniformity of slack. This tendency is further increased when the injection pressure is increased.
本発明は、このような事情に鑑み、金属管内に空隙を残すことなく充填材を金属管へ充満させ、光ファイバの損傷あるいは信頼性の低下なく、余長を適切に確保しつつ充填材を介して光ファイバを金属管と一体化させることのできる、歪測定用光ファイバケーブル及びその製造方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, the present invention fills the metal tube with a filler without leaving a gap in the metal tube, and ensures the extra length while appropriately securing the extra length without damaging the optical fiber or reducing the reliability. It is an object of the present invention to provide a strain-measuring optical fiber cable that can integrate an optical fiber with a metal tube, and a manufacturing method thereof.
本発明によれば、次のように構成される光ファイバケーブル及びその製造方法により上述の課題が解決される。 According to the present invention, the above-described problems are solved by an optical fiber cable configured as follows and a manufacturing method thereof.
<光ファイバケーブル>
本発明の歪測定用光ファイバケーブルは、金属管内に光ファイバが配されており、本発明では、金属管がその長手方向に分布した複数箇所に充填材注入用の孔部を有し、金属管内に充填材が充填されていて、金属管が該充填材を介して光ファイバを一体的に保持していることを特徴としている。
<Optical fiber cable>
An optical fiber cable for strain measurement of the present invention has an optical fiber arranged in a metal tube. In the present invention, the metal tube has holes for filling material injection at a plurality of locations distributed in the longitudinal direction, The tube is filled with a filler, and the metal tube integrally holds the optical fiber through the filler.
かかる構成の本発明の光ファイバケーブルでは、金属管の長手方向に分布した複数の孔部から金属管の半径方向に流動状態の充填材が金属管内へ注入され、光ファイバを損傷せずに、しかも上記長手方向のどの位置にあっても金属管内に空隙なく充填されている。充填材は充填後に時間が経過するとともに硬化して、金属管は充填材を介して光ファイバを一体的に保持するようになる。その結果、金属管が外力を受けて応力を生ずると、その応力は充填材を介して光ファイバに伝達され、金属管の歪を測定できるようになる。 In the optical fiber cable of the present invention having such a configuration, the filler in a flowing state is injected into the metal tube from the plurality of holes distributed in the longitudinal direction of the metal tube into the metal tube without damaging the optical fiber. Moreover, the metal tube is filled without any gaps at any position in the longitudinal direction. The filling material hardens with time after filling, and the metal tube integrally holds the optical fiber through the filling material. As a result, when the metal tube receives an external force and generates stress, the stress is transmitted to the optical fiber through the filler, and the strain of the metal tube can be measured.
本発明において、金属管は孔部が長手方向と周方向に分布して設けられていることが好ましい。このように、孔部が長手方向のみならず周方向でも分布しているようにすると、充填材を容易に充填することができるようになるとともに光ファイバが自ずと金属管の中心に位置するようになる。 In the present invention, the metal tube is preferably provided with holes distributed in the longitudinal direction and the circumferential direction. Thus, if the holes are distributed not only in the longitudinal direction but also in the circumferential direction, the filler can be easily filled and the optical fiber is naturally positioned at the center of the metal tube. Become.
本発明において、孔部は金属管の長手方向を軸線として螺旋状に位置していることが好ましい。このように、孔部を螺旋状に位置させることで、孔部は長手方向にも周方向にも均一に分布するようになるので、孔部の形成による金属管の強度低下が少ないとともに充填材の充填も均一化される。 In the present invention, the hole is preferably located in a spiral shape with the longitudinal direction of the metal tube as the axis. Thus, by positioning the hole in a spiral shape, the hole is uniformly distributed in both the longitudinal direction and the circumferential direction, so that the strength reduction of the metal tube due to the formation of the hole is small and the filler The filling is also made uniform.
本発明において、金属管は、孔部にも充填材が充填されていて、孔部が充填材と軸線方向で係止していることが好ましい。こうすることで、充填材が孔部でも金属管と係止するので、金属管が充填材を介して光ファイバを一体的に保持する際の保持力を高める。 In the present invention, the metal tube is preferably filled with a filler in the hole, and the hole is locked to the filler in the axial direction. By doing so, even if the filler is a hole, the metal tube is locked with the metal tube, so that the holding force when the metal tube integrally holds the optical fiber via the filler is increased.
本発明において、金属管は内周面が粗面をなし充填材が該内周面に対し軸線方向で係止していることが好ましい。こうすることで、金属管が充填材を介しての光ファイバの一体的保持をする際の保持力をさらに高める。 In the present invention, it is preferable that the inner peripheral surface of the metal tube is a rough surface, and the filler is locked to the inner peripheral surface in the axial direction. By doing so, the holding force when the metal tube integrally holds the optical fiber through the filler is further increased.
本発明において、金属管は、該金属管の外周面に封止部材が設けられていて、孔部が該封止部材で封止されているようにすることができる。こうすることで、孔部での充填材が封止部材で覆われて外部環境に対して露呈することがなくなり、孔部での外部環境による充填材の劣化防止を図れるとともに、金属管に孔部を形成することによる金属管の強度低下の分を上記封止部材で補強することができる。 In the present invention, the metal tube may have a sealing member provided on the outer peripheral surface of the metal tube, and the hole portion may be sealed with the sealing member. By doing so, the filler in the hole is not covered with the sealing member and exposed to the external environment, so that the deterioration of the filler due to the external environment in the hole can be prevented, and the metal tube has a hole. The amount of strength reduction of the metal tube due to the formation of the portion can be reinforced with the sealing member.
本発明において、金属管は外周面が粗面をなし、該外周面の上に被覆層が設けられているようにすることができる。被覆層を形成するときには、上記金属管の外周面が粗面をなしているので、被覆層は確実に金属管に保持される。 In the present invention, the outer peripheral surface of the metal tube may be a rough surface, and a coating layer may be provided on the outer peripheral surface. When forming the coating layer, the outer peripheral surface of the metal tube is rough, so that the coating layer is securely held by the metal tube.
<製造方法>
本発明によれば、上述の歪測定用光ファイバは、次の構成の製造方法により製造可能であり、この本発明による方法は、長手方向で孔部が分布して設けられている金属テープをその側端縁で突き合せ後に溶接して形成される金属管内に光ファイバが配されている歪測定用光ファイバケーブルの製造方法において、金属管の孔部を経て、金属管外から金属管内へ充填材を充填した後、該充填材を介して金属管に光ファイバを一体的に保持させることを特徴としている。
<Manufacturing method>
According to the present invention, the above-described strain-measuring optical fiber can be manufactured by a manufacturing method having the following configuration. The method according to the present invention uses a metal tape provided with holes distributed in the longitudinal direction. In a method of manufacturing a strain-measuring optical fiber cable in which an optical fiber is disposed in a metal tube formed by welding after being abutted at the side end edge, from the outside of the metal tube to the inside of the metal tube through the hole of the metal tube After the filling material is filled, the optical fiber is integrally held by the metal tube through the filling material.
このような構成の本発明の方法にあっては、突き合せ部が溶接された金属管を流動状態の充填材で満たした充填材漕内を通過させることで、充填材が孔部から金属管内に流入し、金属管の長手方向でどの位置でも、均一かつ容易に充填される。 In the method of the present invention having such a configuration, the filler is transferred from the hole to the inside of the metal pipe by passing the metal pipe welded to the butt portion through the filler bowl filled with the fluidized filler. And is uniformly and easily filled at any position in the longitudinal direction of the metal tube.
充填材は充填後の時間の経過とともに硬化し、金属管は充填材を介してケーブルを一体的に保持するようになる。 The filler is cured with the passage of time after filling, and the metal tube integrally holds the cable through the filler.
本発明は、以上のように光ファイバが挿入された金属管内へ、長手方向に分布して該金属管に設けられた孔部から充填材を充填し、充填材を介して金属管に光ファイバを保持させて歪測定用光ファイバケーブルとすることとしたので、充填材は金属管内の光ファイバを損傷させずに金属管内に空隙なく容易かつ均一に充填させて、金属管と光ファイバとを確実に一体化させる。しかも、余長を確保できるとともに、その余長を長手方向で均一にできる。また、本発明にあって、上記歪測定用光ファイバケーブルの製造方法によれば、充填材の充填が容易かつ均一に行える。 The present invention fills the metal tube into which the optical fiber has been inserted as described above, filling the metal tube with the filler distributed from the hole portion provided in the metal tube in the longitudinal direction, and the optical fiber to the metal tube through the filler. Therefore, the filling material can be easily and uniformly filled in the metal tube without any gap without damaging the optical fiber in the metal tube, and the metal tube and the optical fiber can be connected to each other. Make sure they are integrated. In addition, the extra length can be secured and the extra length can be made uniform in the longitudinal direction. In the present invention, according to the above-described method for manufacturing a strain-measuring optical fiber cable, the filler can be easily and uniformly filled.
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態の歪測定用光ファイバケーブルに関し、長尺の金属管の内部に光ファイバが挿入されているとともに、充填材が充填されている。 Regarding the strain-measuring optical fiber cable of this embodiment, an optical fiber is inserted into a long metal tube and a filler is filled therein.
図1は、かかる光ファイバケーブルについて、図1(A)にて金属管を管状に成形する前の金属テープが平面図で、そして図1(B)にて該金属テープを金属管に成形し光ファイバを挿入し充填材を充填した状態で該金属管が斜視図で、それぞれ示されている。 FIG. 1 is a plan view of the optical fiber cable before the metal tube is formed into a tubular shape in FIG. 1 (A), and the metal tape is formed into a metal tube in FIG. 1 (B). The metal tubes are respectively shown in perspective views with the optical fiber inserted and filled with filler.
図1(A)における金属テープ11は、光ファイバケーブル用の金属管として好適な素材、例えばステンレス鋼、鉄、アルミニウム、ニッケル等の素材のテープであり、ドラム等に巻回した状態で入手が可能である。展開して示されている金属テープ11は、その長手方向で間隔をもって小径の孔部11Aが形成されている。本実施形態では、孔部11Aは長手方向で定間隔に形成されている。該孔部11Aは、上記長手方向で、複数箇毎、例えば図示の例では5箇毎を一区切として一方の幅方向側縁から他方の幅方向側縁へ向け傾斜した線上に分布して設けられており、図1(B)のごとく、金属テープ11が幅方向側縁同士で接合されて金属管12として成形された際には、上記複数の孔部11Aは金属管12の長手方向を軸線として螺旋状に位置するようになる。上記孔部11Aの位置は螺旋状とせずともリング状でもよい。
The
上記金属管12は、金属テープ11の幅方向側縁同士が接合そして溶接された接合部12Aをその長手方向に有し、内部に単数もしくは複数の光ファイバ13が挿入され、内部空間にはほぼ隙間なく充填材14が充填されており、金属管12はこの充填材14を介して光ファイバ13を一体的に保持し、本実施形態の光ファイバケーブル10を形成している。すなわち、金属管12が外力を受けて歪を生じた場合、その歪による応力が充填材14を経て光ファイバ13へ確実に伝達される。
The
かかる光ファイバケーブル10は、図2(A)に示される装置によって製造される。
Such an
この装置は、金属テープ11を送り出しながら該金属テープ11をその幅方向に丸めて管状として接合することで金属管12を成形すると同時に、該金属管12内へ光ファイバ13を挿入し、その製造ラインで金属管12内へ充填材14を充填して歪測定用として好適な光ファイバケーブル10を得ることとしている。
In this apparatus, while the
金属テープ11は、回転自在に支持されているドラムD1に巻回されていて、該ドラムD1から引き出され、変向ローラ21を経て、金属テープ11の送り方向の先方(図2(A)にて右方)へ送り出されている。
The
一方、光ファイバ13は、回転自在に支持されているボビンBに巻回されていて、該ボビンBから引き出され、変向ローラ22を経て先方へ送り出されている。
On the other hand, the
上記変向ローラ21と変向ローラ22は近接して配置されており、送り出される金属テープ11と光ファイバ13とは、上記変向ローラ21,22よりも先方では、ほぼ同一線上を走行している。
The diverting
上記変向ローラ21,22の先方位置には、造管ロール対23A,23B,23C,23D等を備えた金属管成形装置23が配設されている。該金属管成形装置23では、複数箇所に設けられた上記造管ロール対23A,23B,23C,23Dで順次金属テープ11をその幅方向で弯曲させ、次第にその弯曲量を大きくして最終の造管ロール23Dでは、金属テープ11がその幅方向側縁同士を突き合せた管状としている。
A metal
上記金属管成形装置23の先方には、レーザ溶接装置24が設けられていて、管状とされた金属テープ11の突合せ部をレーザ溶接して接合部12Aをもつ金属管12としている。
A
一方、光ファイバ13は、金属管成形装置23に向け送り出され、金属テープ11が造管ロール23A〜23Dで管状に成形される際、上記金属テープ11の送り方向で手前となる左側位置の造管ロール23A側から上記金属管12内へ送り込まれている。金属テープ11を造管ロール23A〜23Dとレーザ溶接装置24とで金属管12としつつ、これと同時に光ファイバ13を金属管12へ挿入させる方法そして装置は公知であり、その詳細な説明は省略する。
On the other hand, the
上記レーザ溶接装置24の先方には、金属管12の孔部11Aを経て該金属管12内へ充填材14を充填するための充填装置25が配設されている。該充填装置25は、流動状態にあり、時間の経過とともに硬化する充填材14が収容されている充填材槽25Aと、該充填材槽25Aへ上記充填材14を補給する充填材供給装置25Bと、充填材槽25A内の充填材14を上記充填材供給装置25B内の充填材を介して加圧するコンプレッサ等の加圧装置25Cとを有している。金属管へ充填された後に時間の経過とともに硬化する充填材の材料としては、常温のままで硬化するシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂等(前者)を用いることができる。その他の充填材としては常温で流動性を有する充填材を注入した後で加熱することにより充填剤が硬化する熱硬化性樹脂や加熱状態で流動性を有する充填剤を注入して時間の経過とともに降温して硬化する熱可塑性樹脂(後者)を用いることもできる。時間の経過とともに硬化する充填材は様々な種類があるが、後者では熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂ともに充填材を加熱する工程が必要となるので、本発明においては、前者の常温のままで硬化する充填材が製造性に優れており適している。シリコーン系樹脂の例としてはシリコーンゴムが挙げられる。シリコーンゴムは常温で硬化するものと加熱して硬化するものがあるが、常温のままで硬化するものとしては、充填時に流動性を有し、金属管への注入時に金属管内に存在していた空気中の水分と反応して、充填後に時間とともに硬化するものが挙げられる。
At the tip of the
常温で時間の経過とともに硬化する前者の樹脂の具体的な樹脂の例としては、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のシリコーンゴムのTSE39シリーズ(TSE3975、TSE3995等)や信越化学工業株式会社製のシリコーンゴムKE−48シリーズ(KE−4895、KE−4896、KE−4897等)を挙げることができる。これらのシリコーンゴムは硬化後も弾性を有しており、充填材を介して光ファイバと金属管とを一体的に保持しながら、充填材が硬化した後でも光ファイバに過度な応力が印加されることを防ぐことができる。 Specific examples of the former resin that cures over time at room temperature include silicone rubber TSE39 series (TSE3975, TSE3995, etc.) manufactured by Momentive Performance Materials, and silicone manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Examples thereof include rubber KE-48 series (KE-4895, KE-4896, KE-4897, etc.). These silicone rubbers have elasticity after curing, and excessive stress is applied to the optical fiber even after the filler is cured while holding the optical fiber and the metal tube integrally through the filler. Can be prevented.
上記充填材槽25Aには、上記光ファイバ13が挿入された金属管12が貫通走行するための開口が形成されており、該開口には金属管12の貫通時に充填材槽25A内で加圧されている充填材14が該開口で金属管12の間から外部へ漏出しないようにシール部材でシールされている。かくして、金属管12内へ孔部11Aを経て充填材14が充填されて光ファイバケーブル10を得る。
The filling material tank 25A is formed with an opening through which the
さらに、上記充填装置25の先方には、巻取り装置26が配設されている。該巻取り装置26は、光ファイバ13が挿入された金属管12に充填材14が充填されて得られた光ファイバケーブル10を巻回するドラムD2を有している。
Further, a winding
かかる装置によると、金属テープ11の長手方向に分布して孔部11Aが形成された該金属テープ11が変向ローラ21を経て、金属管成形装置23へ至る。金属テープ11は造管ロール23A〜23Dにより次第に弯曲量を増大して管状に成形される。一方、単数もしくは複数の光ファイバ13は変向ローラ22を経て上記金属管成形装置23まで達して、金属テープ11が管状とされた部分の入口側(図2にて左側)から挿入される。管状とされた金属テープ11の幅方向側縁同士はレーザ溶接装置24で溶接されて接合部12Aをなし、金属管12が形成される。上記光ファイバ13はこの金属管12内で先方へ向け挿入されている。
According to such an apparatus, the
光ファイバ13が挿入された金属管12は、充填装置25の充填材槽25Aを貫通走行する。
The
充填材槽25A内の流動状態の充填材14は、充填材供給装置25B内の充填材14を介して、加圧装置25Cにより加圧されている。光ファイバ13が挿入されている金属管12がこの充填材槽25Aを貫通走行する際、金属管12は充填材槽25Aへ進入すると、図2(B)に見られるように、該金属管12は加圧状態の充填材14で包囲されるようになり、流動状態の充填材14が金属管12の孔部11Aから金属管12内へ流入充填されるようになる。上記孔部11Aは金属管12の長手方向に分布して形成されており、そして、充填材14がこの孔部11Aから半径方向内方に向け金属管12内へ流入するので、充填材14は上記長手方向で均一に充填され、しかも光ファイバ13に対し上記長手方向への張力をもたらさないので、光ファイバ13は長手方向にて均一な余長(スラック)を維持する。かくして、充填材14は、上記長手方向で均一にそして隙間なく金属管12内へ充満するようになる。図1(B)の金属管12の例では、孔部11Aは周方向にも分布しているので、全周で半径方向内方に向けて充填材の流入圧を受けて、光ファイバ13は金属管12の中心線上に位置するようになる。
The
金属管12へ充填された充填材14は、金属管12に充填材14が充填された光ファイバケーブル10が上記充填材槽25Aを通過して巻取り装置26へ向かう過程で、次第に硬化して金属管12そして光ファイバ13に固着して、金属管12が充填材14を介して光ファイバ13を一体的に保持するようになり、かくして、歪測定用の光ファイバケーブル10が得られ、巻取り装置26によりドラムD2に巻き取られ使用に備える。
The
このようにして作られた光ファイバケーブル10は、充填材14が上記金属管12の孔部11Aにも入り込んでいるようにすれば、充填材14が孔部11Aでも金属管12に対して軸線方向でしっかり係止するので、金属管12が該充填材14を介して光ファイバ13を一体的に保持する効果が高まる。
In the
次に、本発明についての他の形態を説明する。図3(A)に示される光ファイバケーブル10は、金属管12の外周面に孔部11Aを覆うテープ状の封止部材15が螺旋状に巻回されている。この形態において、上記孔部11Aは封止部材15で覆われているので、金属管12内の充填材14は上記孔部11Aにて外部に対して露呈していない。したがって、光ファイバケーブル10の長期使用に際しても、充填材14は孔部11Aの位置での外部環境との接触による劣化という事態を回避できる。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the
さらには、上記封止部材15が孔部11Aを覆うので、金属管12を補強して金属管12の孔部11Aの形成による強度低下を最小限に抑えることができる。本実施形態では、孔部11Aが金属管12に対し螺旋状に位置しているので、封止部材15は金属管12へ螺旋状に巻回すればよい。封止部材15が金属テープであれば、これを金属管12へ溶接して取り付けることができる。図3(B)には、このような形態における封止部材の取付装置が示されている。
Furthermore, since the sealing
図3(B)において、左端には、図2における巻取り装置26で支持されていたドラムD2を支持する回転付与装置27が配設されている。該回転付与装置27は、固定支持台27Aと、図3(B)にて横方向に向く軸線Xまわりに上記固定支持台27Aに対して回転するように駆動力を受ける回転支持部27Bとを有しており、該回転支持部27Bは上記巻取り装置26から取り外されたドラムD2を、紙面に対して直角な方向を該ドラムD2の軸線Yとするようにして支持するようになっている。したがって、該ドラムD2は自身の軸線Yまわりに回転自在であるとともに、該ドラムD2全体が上記軸線Xまわりに上記回転支持部27Bと一緒に回転する。
In FIG. 3B, a
一方、封止部材となる金属テープ15Aが巻回されたドラムD3が装置の左端位置に配されていて該金属テープ15Aが引き出されている。装置の右端には、既述の左端における回転付与装置27と同一構成で同一速度で回転支持部28Aが軸線Xまわりに回転する回転付与装置28が設けられている。該回転付与装置28は、軸線X方向で上記回転付与装置27とは反対向きに配置され、回転支持部28Bには、運転当初、空のドラムD4が支持される。
On the other hand, a drum D3 around which a
また、上記金属テープ15AのドラムD3の先方位置には、光ファイバケーブル10に近接して、二つのレーザ溶接装置29,30が隣接配置されている。該二つのレーザ溶接装置29,30の間隔は金属テープ15Aの幅寸法にほぼ等しい。
Further, two
かかる図3(B)の装置にあっては、巻取り装置26から取り外された光ファイバケーブル巻回済のドラムD2を左端の回転付与装置27の回転支持部27Bに支持させ、空のドラムD4を右端の回転付装置28の回転支持部28Bに支持させて、上記ドラムD2から光ファイバケーブル10を引き出して上記ドラムD4で巻き取りながら、該光ファイバケーブル10をその軸線Xまわりに回転させる。この光ファイバケーブル10に対してドラムD3から引き出された金属テープ15Aを巻きつける。巻きつけ位置は、光ファイバケーブル10の金属管12に形成された孔部11Aと一致するように定める。このようにすると、光ファイバケーブル10が二つの回転支持装置28,30により軸線Xまわりに回転を受けながら、左端のドラムD2から引き出されて右端のドラムD4に巻き取られることで走行すると、上記金属テープ15Aは孔部11Aを覆うようにして金属管12の外周に螺旋状に巻きつき封止部材15として形成される。その際、封止部材15はその両側縁が二つのレーザ溶接装置32,33により金属管12に対して溶接取付けされる。上記封止部材は、図示されたような孔部の径に見合った幅のテープでなくとも、幅広のテープやシート部材として、金属管の外周面全体を覆ってもよい。また、封止部材自体の材料としては、例示された金属以外にも、樹脂や繊維材であってもよい。
In the apparatus of FIG. 3B, the drum D2 wound with the optical fiber cable removed from the winding
本発明は、図示の形態に加え、さらに変形が可能である。例えば、金属管を形成する金属テープの面を粗面に仕上げて樹脂との係止力を向上させることができる。金属管の内面を粗面とすれば、金属管内に充填される充填材と該金属管との係止力を向上させて金属管の充填材を介しての光ファイバの保持力を一段と強力とし、また金属管の外面を粗面とすれば、金属管の外周面に被覆層を設けた際に該被覆層と金属管との係止力を向上させた光ファイバケーブルを得る。 The present invention can be further modified in addition to the illustrated embodiment. For example, the surface of the metal tape forming the metal tube can be made rough to improve the locking force with the resin. If the inner surface of the metal tube is made rough, the locking force between the filler filled in the metal tube and the metal tube is improved, and the holding force of the optical fiber through the filler of the metal tube is made stronger. If the outer surface of the metal tube is a rough surface, an optical fiber cable having improved locking force between the coating layer and the metal tube when a coating layer is provided on the outer peripheral surface of the metal tube is obtained.
10 光ファイバケーブル
11A 孔部
12 金属管
13 光ファイバ
14 充填材
15 封止部材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
金属管はその長手方向に分布した複数箇所に充填材注入用の孔部を有し、金属管内に充填材が充填されていて、金属管が該充填材を介して光ファイバを一体的に保持していることを特徴とする歪測定用光ファイバケーブル。 In strain-measuring optical fiber cables in which optical fibers are arranged in metal tubes,
The metal tube has holes for injecting filler at a plurality of locations distributed in the longitudinal direction. The metal tube is filled with the filler, and the metal tube integrally holds the optical fiber through the filler. An optical fiber cable for strain measurement, characterized by
金属管の孔部を経て、金属管外から金属管内へ充填材を充填した後、該充填材を介して金属管に光ファイバを一体的に保持させることを特徴とする歪測定用光ファイバケーブルの製造方法。 In a method of manufacturing a strain-measuring optical fiber cable in which an optical fiber is arranged in a metal tube formed by welding metal tapes provided with holes distributed in the longitudinal direction at the side edges thereof, and then welding them ,
An optical fiber cable for strain measurement, comprising filling a filler from the outside of the metal tube into the metal tube through the hole of the metal tube, and then holding the optical fiber integrally with the metal tube via the filler. Manufacturing method.
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