(57)【要約】【課題】通常時はリールに巻回した状態であり、測定時には測定場所に容易に展開でき、展開時に光ファイバの断線が回避される光ファイバ温度測定具、及びその光ファイバ温度測定具を備えた温度分布測定システムを提供する。【解決手段】光ファイバ温度測定具１０は、基部１１と、リール１２と、一端側が基部１１に接続され、他端側がリール１２に接続されて、リール１２に巻回される光ファイバテープと、リール１２を離脱可能に支持する支持機構１３，１４とを有する。また、光ファイバテープは、テープ材と、テープ材の長さ方向を往復するように配置されてテープ材に接合された光ファイバとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、
リールと、
一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、
前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、
前記光ファイバテープが、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有する
ことを特徴とする光ファイバ温度測定具。
【請求項２】
前記支持機構は、外部から電力が供給されているときには前記リールを支持し、外部からの電力の供給が停止すると前記リールを離脱させることを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ温度測定具。
【請求項３】
前記光ファイバテープの表面には粘ちょう性液体が付着していることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ファイバ温度測定具。
【請求項４】
光ファイバ温度測定具と、
温度分布測定装置とを有し、
前記光ファイバ測定具は、基部と、リールと、一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、
前記光ファイバテープは、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有し、
前記温度分布測定装置は、前記光ファイバにレーザ光を供給し前記光ファイバで発生するラマン散乱光を検出して、前記光ファイバの長さ方向の温度分布を測定することを特徴とする温度分布測定システム。
【請求項５】
更に、蓄電池と、
外部電源の電力供給状況を検出する停電検出制御部とを有し、
前記停電検出制御部は、前記外部電源からの電力供給が停止すると、前記蓄電池から前記温度分布測定装置に電力を供給することを特徴とする請求項４に記載の温度分布測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ温度測定具及び温度分布測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や化学プラント等の施設で事故が起きたときには、被害を最小限に食い止めるため、人間が容易に近づけない場所の温度を測定することが必要になることがある。そのために、予め測定箇所に温度センサを設置しておくことが考えられる。
【０００３】
一般的に、温度を測定するためには、サーミスタ、白金抵抗体又は熱電対等の温度センサが使用される。これらの温度センサは、電線（ケーブル）を介して測定装置に接続されるが、測定箇所が多いとセンサの数及び配線の数が膨大になり、設置に要するコストやメンテナンスに要するコストが高くなる。また、これらのセンサは電気で稼働するため、水に触れる可能性がある場所に設置するときには防水が必要になる。更に、金属が腐食しやすい環境では、長期間にわたる信頼性を確保することが困難である。
【０００４】
人間が容易に近づけない場所の温度を測定するために、赤外線サーモグラフィを使用することも考えられる。しかし、赤外線サーモグラフィでは、測定視野内の物質の表面温度しか測定できないため、水槽（プール）内の温度分布や反応炉内の温度分布を測定することはできない。
【０００５】
そこで、光ファイバを温度センサとし、光ファイバ内で発生するラマン散乱光を利用して、原子力発電所や化学プラントなどの施設内の温度を検出することが考えられる。
【０００６】
光ファイバによる温度測定では、空間分解能が低いため、近接した測定ポイントの温度を精度よく測定することは困難であるとされていた。しかし、本願発明者らは、特定の測定ポイントの温度を基準にし、伝達関数を用いてその他の測定ポイントの温度測定値を補正する温度測定方法を提案した（特許文献１，２等）。この方法によれば、光ファイバの長さ方向に沿って１０ｃｍ〜数１０ｃｍの間隔で設定された測定ポイントの温度を精度よく検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５０７７号公報
【特許文献２】特開２００９−２６５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
通常時はリールに巻回した状態であり、測定時には測定場所に容易に展開でき、展開時に光ファイバの断線が回避される光ファイバ温度測定具、及びその光ファイバ温度測定具を備えた温度分布測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の技術の一観点によれば、基部と、リールと、一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、前記光ファイバテープが、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有する光ファイバ温度測定具が提供される。
【００１０】
開示の技術の他の一観点によれば、光ファイバ温度測定具と、温度分布測定装置とを有し、前記光ファイバ測定具は、基部と、リールと、一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、前記光ファイバテープは、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有し、前記温度分布測定装置は、前記光ファイバにレーザ光を供給し前記光ファイバで発生するラマン散乱光を検出して、前記光ファイバの長さ方向の温度分布を測定する温度分布測定システムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
上述の一観点に係る光ファイバ温度測定具及び温度分布測定システムによれば、光ファイバがテープ材に接合されてなる光ファイバテープを使用する。このため、光ファイバテープを展開する際の応力はテープ材に吸収され、光ファイバには殆ど応力が加わらない。これにより、光ファイバの断線が回避される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る光ファイバ温度測定具を示す模式図である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は、リールに巻回される光ファイバテープの平面図である。
【図３】図３は、リールに巻回された光ファイバテープ間に介在する粘ちょう性液体を示す模式図である。
【図４】図４は、光ファイバ温度測定具を使用した温度分布測定システムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、原子力発電所の燃料貯蔵プールの上に光ファイバ温度測定具を配置した例を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、変形例に係る光ファイバ温度測定具のリール支持機構を示す模式図である。
【図７】図７は、プール内に光ファイバテープを展開し、温度分布測定装置により光ファイバの長さ方向の温度分布を測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態について説明する前に、実施形態の理解を容易にするための予備的事項について説明する。
【００１４】
温度センサとして使用される光ファイバは、通常樹脂で被覆されている。しかし、長期間にわたる耐水性、耐化学薬品性、及び放射線耐性などに不安があり、水中や化学薬品が含まれる液体中、又は放射線線量が高い場所に長期間敷設したままにすると、測定の信頼性が低下する。そのため、例えば光ファイバをリール等に巻回しておき、必要なときに手動又は自動でリールから巻き解いて測定場所に展開することが考えられる。
【００１５】
しかし、一般的に温度測定に使用する光ファイバは細いので、機械的な強度が低く、緊急時に光ファイバを測定場所に展開しようとすると、光ファイバが断線してしまうおそれがある。
【００１６】
以下の実施形態では、通常時にリールに巻回した状態であり、測定時には測定場所に容易に展開でき、展開時に光ファイバの断線が回避される光ファイバ温度測定具、及びその光ファイバ温度測定具を備えた温度分布測定システムについて説明する。
【００１７】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る光ファイバ温度測定具を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、光ファイバ温度測定具１０は、壁等に固定される基部１１と、光ファイバテープが巻回されたリール１２と、リール１２を挟んで配置されてリール１２の中心軸１２ａを支持する一対のアーム１３と、ソレノイド１４と、カバー１５とを有する。アーム１３及びソレノイド１４は、支持機構の一例である。リール１２に巻回された光ファイバテープについては後述する。
【００１９】
カバー１５は基部１１に着脱自在に取り付けられ、リール１２の周囲を覆う。但し、カバー１５の下側は開放されており、後述するようにリール１２がアーム１３の支持を失うと、リール１２は下方に落下する。
【００２０】
アーム１３は棒状の部材であり、一端側の回転軸１３ａが基部１１に回転可能に支持されている。また、アーム１３は、少なくとも一部が鉄等の磁性体で形成されており、磁性体の部分がソレノイド１４に接触する。
【００２１】
ソレノイド１４はアーム１３の回転軸１３ａから離れた位置に配置され、アーム１３を上側から磁力により吸着して水平に保持する。但し、ソレノイド１４への電力の供給が停止すると、アーム１３は重力によりソレノイド１４から離れ、回転軸１３ａを中心に回転する。これにより、リール１２は支持を失い、下方に落下する。
【００２２】
本実施形態ではリール１２の巻取り軸（光ファイバテープを巻き取る円筒状の部分）の直径が１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度、巻き取り軸の両端に配置された円板部分の直径が２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度とする。なお、リール１２の巻取り軸の直径は、光ファイバの仕様上の最小曲げ半径の２倍以上であればよい。
【００２３】
リール１２の材料は特に限定するものではないが、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリシクロオレフィン等）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びポリエチレンナフチレート等）、ポリアミド系樹脂（例えば、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６−１０ナイロン等）、ポリオキシメチレン及びポリ塩化ビニルなどを用いることができる。
【００２４】
図２（ａ），（ｂ）は、リール１２に巻回される光ファイバテープの平面図である。
【００２５】
光ファイバテープ１６は、テープ状の樹脂フィルム１７と、樹脂フィルム１７の表面に接合され、樹脂フィルム１７の長さ方向を往復するように配置された光ファイバ１８とを有する。
【００２６】
図２（ａ）は樹脂フィルム１７の幅方向に延びる直線状の溝１７ａを、樹脂フィルム１７の長さ方向に一定の間隔で設けた例を示している。また、図２（ｂ）は、Ｖ字状の溝１７ａを、樹脂フィルム１７の長さ方向に一定の間隔で設けた例を示している。これらの溝１７ａは、後述する粘ちょう性液体１９をより多く樹脂フィルム１７の表面に保持するために設けられている。溝１７ａは必須ではなく、必要に応じて設ければよい。
【００２７】
光ファイバテープ１６の一方の端部（図２（ａ），（ｂ）では上側）は基部１１に接続されており、他方の端部（図２（ａ），（ｂ）では下側）はリール１２の巻取り軸に接続されている。従って、リール１２が落下する際にはリール１２から光ファイバテープ１６が巻き解かれ、基部１１とリール１２との間に光ファイバテープ１６が展開される。
【００２８】
リール１２の落下にともなって光ファイバテープ１６に大きな引張応力が加わることがある。しかし、光ファイバテープ１６に加わる引張応力は主に樹脂フィルム１７により吸収され、光ファイバ１８には引張応力は殆ど加わらない。これにより、光ファイバ１８の断線が回避される。
【００２９】
樹脂フィルム１７は伸縮しにくく且つ強度が高いことが望ましく、例えばポリエステル、ポリイミド、又はポリオレフィン等の樹脂により形成される。光ファイバテープ１６に耐熱性が要求される場合は、樹脂フィルム１７として、ポリイミド等の耐熱性が高い樹脂よりなるフィルムを使用することが好ましい。
【００３０】
光ファイバ１８の被覆樹脂と樹脂フィルム１７とを融着して光ファイバテープ１６としてもよく、接着剤を使用して光ファイバ１８と樹脂フィルム１７とを接合してもよい。また、光ファイバ１８を挟んで２枚の樹脂フィルムを接合又は融着し、光ファイバテープ１６としてもよい。
【００３１】
但し、光ファイバ１８を２枚の樹脂フィルムの間に挟んで光ファイバテープ１６とした場合は、樹脂フィルムにより温度の伝達が阻害されるため、温度変化に対する応答性が低下する。そのため、光ファイバ１８は、樹脂フィルム１７の一方の面側に接合することが好ましい。
【００３２】
光ファイバ１８全体を樹脂フィルム１７に接合するのではなく、樹脂フィルム１７の長さ方向に一定の間隔で接着剤を塗布して光ファイバ１８を接合し、接合部間の光ファイバ１８に若干の弛みをもたせてもよい。これにより、リール１２が落下する際に光ファイバ１８に大きな引張応力が加わることをより確実に回避でき、光ファイバ１８の断線をより確実に防止できる。
【００３３】
本実施形態では、前述したように光ファイバテープ１６の表面に粘ちょう性液体を塗布している。図３に示すように、粘ちょう性液体１９はリール１２に巻回された光ファイバテープ１６間に介在し、その粘ちょう性によりリール１２が落下する際の落下速度を遅くして、光ファイバテープ１６に加わる引張応力を小さくする。これにより、光ファイバ１８の断線がより確実に防止される。なお、光ファイバ１８が断線するおそれがないときは、粘ちょう性液体１９を塗布しなくてもよい。
【００３４】
粘ちょう性液体１９として、例えばグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール又はシリコーン等を使用することができる。また、ムコ多糖類、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸又はポリグルタミン酸等の増粘物質を水又はその他の溶媒に溶解して粘ちょう性液体としてもよい。粘ちょう性液体は、用途に応じて水溶性のものを使用してもよく、非水溶性のものを使用してもよい。
【００３５】
粘ちょう性液体１９の粘度は、例えば１０ｍＰａ・ｓ〜１０Ｐａ・ｓとする。粘ちょう性液体１９の粘度によりリール１２の落下速度が決まる。粘ちょう性液体１９の最適な粘度はリール１２の重量や光ファイバテープ１６の幅等により異なるが、要するにリール１２を落下させたときに適度の速度で光ファイバテープ１６が巻き解かれ、光ファイバ１８の大きな引張応力が加わらなければよい。
【００３６】
図４は、上述の光ファイバ温度測定具を使用した温度分布測定システムの全体構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施形態に係る温度分布測定システムは、複数の光ファイバ温度測定具１０と、温度分布測定装置（Distributed Temperature Sensor：ＤＴＳ）２１と、蓄電池２２と、停電検出制御部２３とを有する。なお、図４では光ファイバ温度測定具１０を模式的に図示しているが、これらの光ファイバ温度測定具１０は、いずれも図１に例示した構造を有する。
【００３８】
光ファイバ温度測定具１０は、それぞれ所定の測定場所の上方に配置される。これらの光ファイバ温度測定具１０のリール１２に巻回された光ファイバ１８は、光ファイバ温度測定具１０間に配置される光ファイバに光学的に接続され、１本の長尺の光ファイバとなる。図４では、光ファイバ温度測定具１０間に配置される光ファイバも、符号１８で示している。
【００３９】
温度分布測定装置２１は、一定の時間毎に光ファイバ１８にレーザパルスを入射し、光ファイバ１８内で発生するラマン散乱光を検出して、光ファイバ１８の長さ方向に沿って一定の間隔で設定された測定ポイントの温度を検出する（特許文献１，２参照）。
【００４０】
温度分布測定装置２１には外部電源から電力が供給されるが、後述するように停電時には停電検出制御部２３を介して蓄電池２２から電力が供給される。
【００４１】
蓄電池２２は外部電源に接続されており、常時一定量以上の電気を蓄積している。この蓄電池２２には過充電保護回路が設けられており、過充電により蓄電池２２が劣化しないようになっている。
【００４２】
停電検出制御部２３は、外部電源からの電力供給状態を監視しており、外部電源からの電力供給が停止したときには、温度分布測定装置２１と蓄電池２２とを接続して温度分布測定装置２１が稼動できるようにする。
【００４３】
また、停電検出制御部２３は、配線２６を介して各光ファイバ温度測定具１０のソレノイド１４に接続されている。そして、停電検出制御部２３は、外部電源から電力が供給されているときには各光ファイバ温度測定具１０のソレノイド１４に電力を供給し、外部電源からの電力供給が停止すると、ソレノイド１４への電力供給を停止する。
【００４４】
以下、上述した温度分布測定システムの動作について説明する。ここでは、図５のように、原子力発電所の燃料貯蔵プールの上に光ファイバ温度測定具１０を配置した例について説明する。
【００４５】
外部電源から電力が供給されている間は、停電検出制御部２３により各光ファイバ温度測定器１０のソレノイド１４に電力が供給される。このため、図１のようにリール１２はアーム１３に支持されてカバー１５内に収納された状態となる。
【００４６】
また、温度分布測定装置２１には外部電源から電力が供給されて、光ファイバ温度測定具１０が配置された場所の温度を検出する。
【００４７】
事故等により外部電源からの電力の供給が停止すると、停電検出制御部２３により、ソレノイド１４への電力供給が停止される。また、外部電源からの電力の供給が停止すると、停電検出制御部２３により蓄電池２２から温度分布測定装置２１への電力供給が開始される。
【００４８】
一方、光ファイバ温度測定具１０では、停電検出制御部２３からソレノイド１４への電力の供給が停止すると、図５の左下に示すように、リール１２はアーム１３による支持を失って下方に落下する。そして、リール１２の落下にともない、図５の右下に示すように、光ファイバテープ１６が基部１１とリール１２との間に展開される。
【００４９】
このとき、光ファイバテープ１６の表面には粘ちょう性液体が塗布されているので、リール１２の落下する速度は遅い。このため、リール１２が最下点まで落下しても、光ファイバテープ１６に加わる引張応力はそれほど大きくはない。また、光ファイバテープ１６に加わる引張応力の大部分は樹脂フィルム１７に吸収されるため、光ファイバ１８には殆ど引張応力が加わらない。従って、光ファイバ１８の断線が回避される。
【００５０】
なお、リール１２が最下点まで落下したときに、基部１１側には最小加熱長以上の長さの光ファイバ１８が巻回された状態で残るようにすることが好ましい。最小加熱長は光ファイバ１８及び温度分布測定装置２１により決まる長さである。例えば温度分布測定装置２１から出射されるレーザ光のパルス幅（ＯＮ時間）を１０nsec、真空中の光の速度ｃを３×１０8ｍ／sec、光ファイバ１８のコアの屈折率ｎを１．５とすると、最小加熱長は約２ｍとなる（特許文献１，２参照）。
【００５１】
基部１１側に最小加熱長以上の光ファイバ１８を巻回された状態で残すと、基部１１側の温度を高精度に検出することができる。そして、基部１１側の温度を基準にして基部１１とリール１２との間に展開された光ファイバ１８の各測定ポイントの温度測定値を補正することにより、各測定ポイントの温度を精度よく検出できる。なお、測定ポイントは、光ファイバ１８の長さ方向に沿って１０ｃｍ〜数１０ｃｍ毎に設定される。
【００５２】
また、リール１２が最下点まで落下したときに、リール１２に最小加熱長以上の長さの光ファイバ１８が巻回された状態で残るようにすることが好ましい。これにより、リール１２の位置の温度を高精度に検出することができる。そして、基部１１側の温度及びリール１２の位置の温度を基準にして基部１１とリール１２との間に展開された光ファイバ１８の各測定ポイントの温度測定値を補正することにより、各測定ポイントの温度をより一層高精度に検出できる。
【００５３】
（変形例）
図６（ａ）〜（ｃ）は、変形例を示す模式図である。これらの図６（ａ）〜（ｃ）は、光ファイバ温度測定具のうち、リールを離脱可能に支持する支持機構の部分を示している。なお、これらの変形例において、支持機構以外の部分の構成は上述の実施形態と同じである。
【００５４】
図６（ａ）に示す光ファイバ温度測定具は、電磁バルブ３１とエアーアクチュエータ３２とを有する。電磁バルブ３１は、外部電源から電力が供給されているときに閉となり、電力の供給が停止すると開になる。
【００５５】
エアーアクチュエータ３２はシリンダ３２ａと駆動軸３２ｂとを有し、電磁バルブ３１に接続されている。このエアーアクチュエータ３２は、シリンダ３２ａ内に圧縮空気が注入されると、駆動軸３２ｂがシリンダ３２ａから押し出される。この駆動軸３２ｂにより、図６（ａ）のようにアーム１３が支持される。
【００５６】
外部電源からの電力供給が停止して電磁バルブ３１が開になると、エアーアクチュエータ３２内に注入されていた圧縮空気が電磁バルブ３１を介して外部に放出される。これにより、駆動軸３２ｂがシリンダ３２ａ内に引き込まれ、アーム１３は支持を失って回転軸１３ａを中心に回転し、リール１２は下方に落下する。
【００５７】
図６（ｂ）に示す光ファイバ温度測定具は、支持軸３３と、ばね３４と、ソレノイド３５とを有する。支持軸３３は、リール１２の中心軸に沿って設けられた孔に挿入されて、リール１２を支持する。ばね３４はリール１２の一方の側に配置され、支持軸３３を図６（ｂ）中に矢印で示す方向に押圧する押圧力を発生する。
【００５８】
ソレノイド３５は、リール１２を挟んでばね３４と反対の側に配置されている。このソレノイド３５には外部電源から電力が供給され、電力が供給されている間は磁力を発生して、支持軸３３を磁力により吸着している。
【００５９】
外部電源からの電力供給が停止すると、ソレノイド３５の磁力が消失し、支持軸３３はばね３４により図６（ｂ）中に矢印で示す方向に移動する。これにより、リール１２は支持を失って、下方に落下する。
【００６０】
図６（ｃ）に示す光ファイバ温度測定具はエアーアクチュエータ３７を有し、エアーアクチュエータ３７はシリンダ３７ａと駆動軸３７ｂとを有する。
【００６１】
このアクチュエータ３７は外部電力により駆動する圧縮空気供給機（図示せず）に接続されており、圧縮空気供給機から圧縮空気が供給されている間は駆動軸３７ｂがシリンダ３７ａから押し出される。シリンダ３７ａから押し出された駆動軸３７ｂは、リール１２には中心軸に沿って設けられた孔に挿入されて、リール１２を支持する。
【００６２】
外部電源から圧縮空気供給機への電力供給が停止すると、シリンダ３７ａから圧縮空気が抜けて駆動軸３７ｂがシリンダ３７間に引き込まれる。これにより、リール１２は支持を失って、下方に落下する。
【００６３】
なお、上述の実施形態及び変形例ではいずれも、電力供給が停止したときに支持機構が作動してリール１２が自動的に落下するようにしている。しかし、光ファイバ温度測定器１０が配置された場所の温度が所定温度以上になったときや、プールの水位が異常に低下したときに、支持機構が作動するようにしてもよい。また、作業者等が、手動でリール１２を落下させるようにしてもよい。
【００６４】
以下、本実施形態に係る光ファイバ温度測定具を使用して温度を測定した実験例について、比較例と比較して説明する。
【００６５】
（実験例１）
光ファイバ１８として、マルチモード・グレーデッドインデックス型石英光ファイバ（古河電気工業株式会社製HFR-2Z-1、ポリウレタン樹脂被覆）を使用した。また、樹脂フィルム１７として、厚みが１２μｍ、幅が１００ｍｍのポリイミドフィルム（宇部興産株式会社製ユーピレックス-S）を使用した。
【００６６】
そして、アクリル系粘着剤シート（スリーエム社製#8146-2）を使用して樹脂フィルム１７の一方の面側に光ファイバ１８を接着し、光ファイバテープ１６とした。光ファイバ１８は、図２（ａ）のように樹脂フィルム１７の表面にＵ字状に配置した。光ファイバ１８の往路と復路との間隔は５０ｍｍとした。
【００６７】
この光ファイバテープ１６の裏面側（光ファイバ１８を接着した面と反対側の面）に、超音波カッターにより図２（ａ）のような溝１７ａを形成した。溝１７ａの幅は１０μｍ、深さは３μｍ、溝１７ａと溝１７ａとの間隔は３０ｍｍである。
【００６８】
このようにして作製した光ファイバテープ１６を、幅が１１０ｍｍ、巻き取り軸の直径が５０ｍｍのポリプロピレン製リール１２に巻回し、図１に示す構造の光ファイバ温度測定具１０に搭載した。そして、この光ファイバ温度測定具１０を、プールの水面から３ｍ上の位置に設置し、光ファイバ１８を温度分布測定装置２１に接続した。温度分布測定装置２１として、ＳＥＮＳＡ社製の温度分布測定装置（DTS ULTRA）を使用した。
【００６９】
なお、光ファイバテープ１６をリール１２に巻回する際には、ギャップが５０μｍのドクターブレードを使用し、光ファイバテープ１６の表面に粘ちょう性液体としてグリセリンを塗布した。このグリセリンの粘度は１４００ｍＰａ・ｓである。更に、リール１２にはステンレス製バラストを取り付けて、重量を２ｋｇとした。
【００７０】
光ファイバ温度測定具１０のソレノイド１４に供給している電源を切断することで、リール１２が基部１１から離脱して落下し、光ファイバテープ１６が自動的に展開することを確認した。また、このとき、光ファイバ１８の断線や劣化などもなく、光ファイバ１８の全長にわたって温度測定可能であることを確認した。
【００７１】
図７は、横軸に光ファイバの長さ方向の位置をとり、縦軸に温度をとって、プール内に光ファイバテープ１６を展開し温度分布測定装置により光ファイバの長さ方向の温度分布を測定した結果を示す図である。
【００７２】
測定時の気温は約２４℃であり、プール内には温度が約５５℃の温水を入れた。また、光ファイバ温度測定具１０の設置位置から水面までの距離は約３ｍである。
【００７３】
図７において、温度が急激に変化している点が水面であり、９５ｍの位置及び１１５ｍの位置が光ファイバテープ１６の始点の位置、すなわち光ファイバテープ１６と基部１１との接続部の位置である。この図７から、基部１１の位置から約３ｍ下方に水面があることがわかる。
【００７４】
このように、温度分布を測定することにより、水上及び水中の温度だけでなく、水面の位置を検出することができる。
【００７５】
（実験例２）
光ファイバテープの表面に塗布する粘ちょう性液体として、濃度が０．２％のポリアクリル酸ナトリウム水溶液（株式会社日本触媒製）を用いた。この粘ちょう性液体の粘度は、４００ｍＰａ・ｓである。
【００７６】
実験例１と同様に、光ファイバテープ１６をリール１２に巻回し、図６（ｂ）に示す支持機構を備えた光ファイバ温度測定具に取り付けた。そして、実験例１と同様にリール１２をプールに落下させて、光ファイバテープ１６の展開状態や光ファイバ１８の断線の有無を調べた。
【００７７】
その結果、光ファイバテープ１６は、実験例１と同様に基部１１とリール１２との間に展開した。また、光ファイバ１８の断線はなく、温度測定が可能であることが確認された。
【００７８】
（比較例）
比較例として、光ファイバのみをリールに巻回し、実験例１と同様の支持機構を備えた治具に取り付けた。そして、実験例１と同様にリールをプールに落下させて、光ファイバの展開状態や断線の有無を調べた。
【００７９】
その結果、１０回の試行中、４回は落下時の衝撃で光ファイバが断線したり、又は光ファイバが捻じれることで温度測定に支障が生じるなどの不具合が発生した。
【００８０】
これらの実験結果から、本願に開示した技術の有用性が確認できた。
【００８１】
以上の諸実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００８２】
（付記１）基部と、
リールと、
一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、
前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、
前記光ファイバテープが、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有する
ことを特徴とする光ファイバ温度測定具。
【００８３】
（付記２）前記支持機構は、外部から電力が供給されているときには前記リールを支持し、外部からの電力の供給が停止すると前記リールを離脱させることを特徴とする付記１に記載の光ファイバ温度測定具。
【００８４】
（付記３）前記光ファイバテープの表面には粘ちょう性液体が付着していることを特徴とする付記１又は２に記載の光ファイバ温度測定具。
【００８５】
（付記４）前記光ファイバテープの前記テープ材の表面には、溝が設けられていることを特徴とする付記３に記載の光ファイバ温度測定具。
【００８６】
（付記５）前記支持機構には、前記リールを支持する部材を磁力により吸着するソレノイドが設けられていることを特徴とする付記２に記載の光ファイバ温度測定具。
【００８７】
（付記６）前記粘ちょう性液体の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上であることを特徴とする付記３に記載の光ファイバ温度測定具。
【００８８】
（付記７）光ファイバ温度測定具と、
温度分布測定装置とを有し、
前記光ファイバ測定具は、基部と、リールと、一端側が前記基部に接続され、他端側が前記リールに接続されて、前記リールに巻回される光ファイバテープと、前記リールを離脱可能に支持する支持機構とを有し、
前記光ファイバテープは、テープ材と、前記テープ材の長さ方向を往復するように配置されて前記テープ材に接合された光ファイバとを有し、
前記温度分布測定装置は、前記光ファイバにレーザ光を供給し前記光ファイバで発生するラマン散乱光を検出して、前記光ファイバの長さ方向の温度分布を測定することを特徴とする温度分布測定システム。
【００８９】
（付記８）更に、蓄電池と、
外部電源の電力供給状況を検出する停電検出制御部とを有し、
前記停電検出制御部は、前記外部電源からの電力供給が停止すると、前記蓄電池から前記温度分布測定装置に電力を供給することを特徴とする付記７に記載の温度分布測定システム。
【００９０】
（付記９）前記光ファイバ温度測定具の前記基部には、前記支持機構から前記リールが離脱した後も、前記温度分布測定装置及び前記光ファイバにより決まる最少加熱長以上の光ファイバが巻回された状態で残ることを特徴とする付記７又は８に記載の温度分布測定システム。
【００９１】
（付記１０）前記支持機構から前記リールが離脱して前記基部と前記リールとの間に前記光ファイバテープが展開した後も、前記温度分布測定装置及び前記光ファイバにより決まる最少加熱長以上の光ファイバが前記リールに巻回された状態で残ることを特徴とする付記７又は８に記載の温度分布測定システム。
【符号の説明】
【００９２】
１０…光ファイバ温度測定具、１１…基部、１２…リール、１３…アーム、１４…ソレノイド、１５…カバー、１６…光ファイバテープ、１７…樹脂フィルム、１７ａ…溝、１８…光ファイバ、１９…粘ちょう性液体、２１…温度分布測定装置、２２…蓄電池、２３…停電検出制御部、２６…配線、３１…電磁バルブ、３２，３７…エアーアクチュエータ、３２ａ，３７ａ…シリンダ、３２ｂ，３７ｂ…駆動軸、３３…支持軸、３４…ばね、３５…ソレノイド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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