(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４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、上記充填材４が固化して上記光ファイバ心線３および金属管２と一体化しており、上記充填材４と上記金属管２の内周面との間または上記充填材４と上記光ファイバ心線３との間に、上記充填材４よりも低い弾性率の緩衝材５が介在して設けられている。【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おり、上記充填材と上記金属管の内周面との間または上記充填材と上記光ファイバ心線との間に、上記充填材よりも低い弾性率の緩衝材が介在して設けられていることを特徴とする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おり、上記充填材と上記金属管の内周面との間または上記充填材と上記光ファイバ心線との間に、上記充填材よりも低い弾性率の緩衝材が介在して設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明では、充填材と金属管の内周面との間または充填材と光ファイバ心線との間に、上記充填材よりも低い弾性率の樹脂製の緩衝材が介在して設けられている。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であっても、充填材の圧力の一部は、充填材よりも弾性変形しやすい上記緩衝材によって吸収されるので、その分、光ファイバ心線に加えられる圧力が低減される。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。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明では、充填材と金属管の内周面との間または充填材と光ファイバ心線との間に、上記充填材よりも低い弾性率の緩衝材が介在して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、充填材の圧力の一部が上記緩衝材によって吸収され、充填材によって光ファイバ心線に加えられる圧力が低減される。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】
【００１２】
【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、本発明の第一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、本発明の第二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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
＜第一実施形態＞
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。
【００１５】
図２（Ａ）は、本発明の第一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４および樹脂製の緩衝材５と共に収容することにより作られている。図２（Ａ）に見られるように、緩衝材５は、充填材４と金属管２の内周面との間に介在しており、充填材４の層よりも薄い層をなしている。緩衝材５は、充填材４よりも弾性率が低い、すなわち充填材４よりも弾性変形しやすくなっている。充填材４および緩衝材５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る。本実施形態では、充填材４および緩衝材５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。また、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。
【００１６】
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。
【００１７】
本実施形態では、既述したように、充填材４と金属管２の内周面との間に、充填材４よりも低い弾性率の緩衝材５が介在して設けられている。したがって、仮に、金属管光ファイバケーブル１の製造時に充填材４が過剰に充填された場合であっても、充填材４の圧力の一部は、充填材４よりも弾性変形しやすい緩衝材５によって吸収されるので、その分、光ファイバ心線３に加えられる圧力が低減される。この結果、光ファイバ心線３に充填材４の過大な圧力が加わることがなく、光ファイバ心線３に過大な応力が生じることが防止される。したがって、歪分布を確実に高精度で測定することができる。
【００１８】
＜第二実施形態＞
【００１９】
図２（Ｂ）は、本発明の第二実施形態に係る金属管光ファイバケーブル１の軸線方向に対して直角な面での断面図である。第二実施形態は、図２（Ｂ）に見られるように、緩衝材５の層が充填材４と光ファイバ心線３との間に介在している点で、緩衝材５の層が充填材４と金属管２の内周面との間に介在している第一実施形態と構成が異なっている。
【００２０】
このような構成の第二実施形態においても、仮に、金属管光ファイバケーブル１の製造時に充填材４が過剰に充填された場合に、充填材４の圧力の一部が充填材４よりも弾性変形しやすい緩衝材５によって吸収されるのは、第一実施形態と同様である。したがって、光ファイバ心線３に加えられる圧力は、緩衝材５によって吸収される分だけ低減される。この結果、光ファイバ心線３に充填材４の過大な圧力が加わることがなく、光ファイバ心線３に過大な応力が生じることが防止される。したがって、第一実施形態と同様に、歪分布を確実に高精度で測定することができる。
【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  充填材
５  緩衝材
【図１】
2014191209.tif 000003
【図２】
2014191209.tif 000004