(57)【要約】      （修正有）【課題】充填材が過剰に充填されても光ファイバ心線に過大な応力が生じることを回避し、歪分布等の物理量の測定用のセンサとして使用されるときに高精度な測定値を得られる金属管光ファイバケーブルを提供する。【解決手段】光ファイバ心線３が充填材と共に金属管２内に収容された金属管光ファイバケーブル１において、上記光ファイバ心線３を支持する支持部４が上記金属管光ファイバケーブル１の長手方向での複数位置に間欠的に設けられており、上記支持部４は、上記充填材が固化して上記光ファイバ心線３および金属管２と一体化して形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ心線が充填材と共に金属管内に収容された金属管光ファイバケーブルにおいて、上記光ファイバ心線を支持する支持部が上記金属管光ファイバケーブルの長手方向での複数位置に間欠的に設けられており、上記支持部は、上記充填材が固化して上記光ファイバ心線および金属管と一体化して形成されていることを特徴とする金属管光ファイバケーブル。
【請求項２】
支持部は、互いに隣接する支持部同士間に形成された空隙よりも、金属管光ファイバケーブルの長手方向での寸法が大きくなっていることとする請求項１に記載の金属管光ファイバケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ心線が充填材と共に金属管内に収容された金属管光ファイバケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる金属管光ファイバケーブルは歪分布等の物理量測定用のセンサとして使用することができる。物理量として例えば歪分布を測定する場合、測定対象物としては、ビルのコンクリートや鉄骨、電力ケーブルのシース、鉄道軌道の盛土、橋梁、トンネル、地下掘削井、地下掘削孔、河川の堤防、山岳の斜面等が挙げられる。上記センサとしての金属管光ファイバケーブルは、上述した測定対象物の内部あるいは表面に配されて該測定対象物と一体化された状態で設置して使用され、光ファイバ心線内に入射された光パルス信号の後方散乱光に基づいて測定対象物の歪みの分布を検出するようになっている。
【０００３】
歪分布測定用のセンサとしての金属管光ファイバケーブルは、例えば、特許文献１，２に開示されている。特許文献１の金属管光ファイバケーブルは、光ファイバ心線を金属管内に収容すると共に、エポキシ樹脂系の接着剤を充填材として該金属管内に充填そして固化して作られている。また、特許文献２の金属管光ファイバケーブルは、光ファイバ心線をステンレス管内に収容すると共に、充填材を金属管内の隙間に充填して作られている。
【０００４】
この特許文献１，２では、金属管内に充填された充填材が該金属管の内周面および光ファイバ心線と一体化されているので、測定対象物に歪みが生じていない状態において、金属管光ファイバケーブルに生じる応力はケーブル長手方向でバラツキなく分布する。したがって、測定対象物に歪みが生じ、これに起因して金属管光ファイバケーブルに外力が作用したとき、該外力がそのまま光ファイバ心線に伝達されるので、正確な歪分布測定値を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７７２３０３号
【特許文献２】特許第３８５０５２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のような金属管光ファイバケーブルにおいて、正確な歪分布測定値を得るためには、充填材が金属管の内周面そして光ファイバケーブル心線にしっかりと密着するような適量の充填材を金属管に充填することが必須である。しかし、過不足なく適量の充填材を全長にわたり充填することは容易ではない。仮に、過剰な量の充填材が充填された場合、金属管内で充填材による内圧が大きくなり、該充填材が光ファイバ心線を圧迫することにより、該光ファイバ心線に過大な応力が生じるおそれがある。
【０００７】
このような事情に鑑みて、本発明は、充填材が過剰に充填されても光ファイバ心線に過大な応力が生じることを回避し、歪分布等の物理量の測定用のセンサとして使用されるときに高精度な測定値を得られる金属管光ファイバケーブル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】
【０００８】
本発明に係る金属管光ファイバケーブルは、光ファイバ心線が充填材と共に金属管内に収容されている。
【０００９】
かかる金属管光ファイバケーブルにおいて、本発明では、上記光ファイバ心線を支持する支持部が上記金属管光ファイバケーブルの長手方向での複数位置に間欠的に設けられており、上記支持部は、上記充填材が固化して上記光ファイバ心線および金属管と一体化して形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明では、支持部が金属管光ファイバケーブルの長手方向での複数位置に間欠的に設けられている。換言すると、互いに隣接する支持部同士間に空隙が形成されている。したがって、仮に、金属管光ファイバケーブルの製造時に充填材が過剰に充填された場合、その過剰な分の充填材は上記空隙内へ逃げることができる。この結果、光ファイバ心線に充填材の過大な圧力が加わることがなく、該圧力に起因して光ファイバ心線に過大な応力が生じることが防止される。したがって、測定対象としての物理量を確実に高精度で測定することができる。
【００１１】
本発明において、支持部は、互いに隣接する支持部同士間に形成された空隙よりも、金属管光ファイバケーブルの長手方向での寸法が大きくなっていることが好ましい。これによって、該支持部を形成する充填材の逃げを許容する空隙を形成しつつ、上記支持部をなるべく大きい寸法で形成することが可能である。したがって、充填材の過剰な圧力に起因する光ファイバ心線での過大な応力の発生を確実に防止する一方で、該支持部を介して光ファイバ心線へ外力を伝達する機能を最大限に確保することができる。また、本発明では、上記空隙の寸法を必要最低限の長さとすることにより、金属管光ファイバケーブルが屈曲された状態で敷設された場合であっても、上記空隙の領域にて光ファイバ心線が金属管の内周面に接触する可能性を小さくすることができ、光ファイバ心線に不用な応力が生じることが防止される。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明では、支持部が金属管光ファイバケーブルの長手方向での複数位置に間欠的に設けられているので、金属管内に充填材が過剰に充填された場合であっても、その過剰な分の充填材が支持部同士間の空隙に逃げることができる。したがって、光ファイバ心線に過大な応力が生じることがないので、金属管光ファイバケーブルが歪分布等の物理量の測定用センサとして使用される際、高精度な物理量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る金属管光ファイバケーブルを有する歪測定処理システムの概要構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る金属管光ファイバケーブルの軸線方向に対して直角な面での断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、金属管光ファイバケーブルの軸線方向を含む面での断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
本実施形態に係る金属管光ファイバケーブルは、歪分布等の物理量測定用のセンサとして使用することができる。本実施形態では、その一例として、金属管光ファイバケーブルを、測定対象物としてのビルのコンクリートの歪み分布を測定する歪分布測定センサとして使用する場合について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る金属管光ファイバケーブル１の歪分布測定センサとしての使用形態を示す図である。図１に見られるように、金属管光ファイバケーブル１は、その一端が歪測定処理装置６に接続されるとともに、その中間部から他端側が上記ビルＢのコンクリートの内部に埋設され、該コンクリートと一体化されて使用される。そして、該コンクリートに歪みが生じると、これに起因して金属管光ファイバケーブル１に外力が作用し、該外力がそのまま光ファイバ心線３に伝達されることにより、正確な歪分布測定値が得られるようになっている。具体的には、上記歪測定処理装置６に設けられたパルス光源７から光パルス信号が光ファイバ心線３内に入射され、該光パルス信号の後方散乱光に基づいて測定対象物の歪みの分布が検出される。また、金属管光ファイバケーブルはコンクリートの内部に埋め込んで設置する方法の他に、例えば、コンクリートの表面に這わせて固定して設置することもできる。
【００１６】
図２（Ａ）は、本発明の実施形態に係る金属管光ファイバケーブルの軸線方向に対して直角な面での断面図である。図２（Ａ）に見られるように、本実施形態では、金属管光ファイバケーブル１は、金属管２内に、光ファイバ心線３を樹脂製の充填材（後述する支持部４）と共に収容することにより作られている。上記充填材としては、例えばメラミン、フェノール、エポキシ、ポリエステル、ウレタン等が用いられ、該充填材が金属管２内へ充填された後に固化することにより、金属管２と光ファイバ心線３とが一体化されている。金属管２は、例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金、銅、チタン、アルミニウム等で作られている。また、金属管２の防食のために該金属管２の外周面を被覆材（図示せず）で被覆してもよい。このとき、上記被覆材は、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂で作ることができる。
【００１７】
図２（Ａ）に見られるように、金属管２は、金属板部材を円管状となるように周方向に丸めて該金属板部材の周方向側端２Ａ同士を突き合わせて溶着することにより作ることができる。
【００１８】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、金属管光ファイバケーブル１の軸線方向を含む面での断面を示している。本実施形態では、上述の充填材は、上記光ファイバ心線３の周面で該光ファイバ心線３を支持する支持部４を形成している。図２（Ｂ）に見られるように、支持部４は、上記金属管光ファイバケーブルの長手方向（図２（Ｂ）での左右方向）での複数位置に、所定間隔をもって間欠的に設けられている。換言すると、互いに隣接する支持部４同士間には空隙５が形成されている。各空隙５は、後述するように、支持部をなす充填材が過剰に充填されたときに、その過剰な分の充填材の逃げを許容する機能を有している。本実施形態では、上記長手方向において、各支持部４の寸法を各空隙５の寸法よりも大きくしている。
【００１９】
本実施形態では、支持部４が間欠的に設けられているので、仮に、支持部４で光ファイバ心線３を支持する機能を確保しつつ、金属管光ファイバケーブル１の製造時に充填材が過剰に充填された場合でも、その過剰な分の充填材は上記空隙内へ逃げることができ、この結果、光ファイバ心線３に充填材（支持部４）の過大な圧力が加わることがなく、光ファイバ心線に過大な応力が生じることが防止される。したがって、支持部４が金属管の内周面そして光ファイバケーブル心線に適切な密着度で密着するので、測定対象物の歪みの分布を確実に高精度で測定することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、上述の充填材の逃げを許容するために必要な最低限の長手方向寸法で空隙５を形成することにより、その分、支持部４を大きい長手方向寸法で形成することができる。したがって、充填材の過剰な圧力に起因する光ファイバ心線３での過大な応力の発生を確実に防止する一方で、該支持部４を介して光ファイバ心線３へ外力を伝達する機能を最大限に確保することができる。この結果、測定対象物の歪みの分布をより確実に高精度で測定することができる。また、本実施形態では、上記空隙５の寸法を必要最低限の長さとしているので、金属管光ファイバケーブル１が屈曲された状態で敷設された場合であっても、上記空隙５の領域にて光ファイバ心線３が金属管２の内周面に接触する可能性を小さくでき、光ファイバ心線３に不用な応力が生じることが防止される。
【符号の説明】
【００２１】
１  金属管光ファイバケーブル
２  金属管
２Ｂ  溝
３  光ファイバ心線
４  支持部
５  空隙
【図１】
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【図２】
2014191208.tif 000004