(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変換器であって、
少なくとも１つの光導波路と、
前記光導波路の一部に配置された少なくとも１つの検出要素と、
前記光変換器のうち前記検出要素と連通する第１部分を、前記光変換器のうち前記検出要素を収容する第２部分から隔離するように設計されたフィードスルー要素と、
部材と、を備え、
前記フィードスルー要素が、第１シールと第２シールとを少なくとも備え、
前記第１シールが、前記フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、前記光導波路の第１部分によって形成され、
前記第２シールが、前記光導波路の第２部分を含む封止要素の構成と、前記フィードスルー要素の前記ハウジングの内側表面との間の接触部により形成され、
前記部材は、前記光導波路の第３部分と接触していると共に、少なくとも前記第１シールの封止を促すために第１の予圧力をかけるように構成されており、前記光導波路の前記第３部分は、前記光導波路の前記第１部分及び前記第２部分よりも大きな外径を有する、光変換器。
【請求項２】
第２の予圧力が、前記封止要素を拡大することによって、前記第２シールの封止を促す、請求項１に記載の光変換器。
【請求項３】
前記光導波路に配置された診断用グレーティングをさらに備え、前記第１の予圧力の測定が可能である、請求項１に記載の光変換器。
【請求項４】
前記光導波路の前記第３部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態へと遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、前記部材の表面の一部が切り取られている、請求項１に記載の光変換器。
【請求項５】
前記部材は、組立中に前記光導波路への曲げ力が回避されるように、前記第１の予圧力をかける、請求項１に記載の光変換器。
【請求項６】
前記光導波路の第１部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態に遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、前記第１シールを形成するための前記ボアの合わせ面の一部が切り取られている、請求項１に記載の光変換器。
【請求項７】
前記封止要素が、少なくとも２種の材料を交互させる少なくとも２つの要素を備える、請求項１に記載の光変換器。
【請求項８】
前記２つの材料のうち少なくとも１つがポリマーを含む、請求項７に記載の光変換器。
【請求項９】
前記２つの材料のうち少なくとも１つがＰＭＲ−１５、グラファイト、またはグラファイト強化ポリマーを含む、請求項７に記載の光変換器。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの材料が、ＰＥＥＫおよびＴｅｆｌｏｎを含む、請求項７に記載の光変換器。
【請求項１１】
光変換器であって、
少なくとも１つの光導波路と、
前記光導波路の一部に配置された少なくとも１つの検出要素と、
前記光変換器のうち前記検出要素と連通する第１部分を、前記光変換器のうち前記検出要素を収容する第２部分から隔離するように設計されたフィードスルー要素と、
部材と、を備え、
前記フィードスルー要素が、前記フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、前記光導波路の第１部分によって形成されたシールを備え、
前記光導波路の前記第１部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態に遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、前記シールを形成するための、前記ボアの合わせ面の一部が切り取られており、
前記部材は、前記光導波路の第２部分と接触していると共に、前記シールの封止を促すために予圧力をかけるように構成されており、前記光導波路の前記第２部分は、前記光導波路の前記第１部分よりも大きな外径を有する、光変換器。
【請求項１２】
前記光導波路に配置された診断用グレーティングをさらに備え、前記予圧力の測定が可能である、請求項１１に記載の光変換器。
【請求項１３】
前記光導波路の前記第２部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態に遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、前記部材の表面の一部が切り取られている、請求項１１に記載の光変換器。
【請求項１４】
前記部材は、組立中に前記光導波路への曲げ力が回避されるように、前記予圧力をかける、請求項１１に記載の光変換器。
【請求項１５】
フィードスルーアセンブリであって、
少なくとも１つの導電線と、
前記フィードスルーアセンブリの第１部分を前記フィードスルーアセンブリの第２部分から隔離するように設計されたフィードスルー要素と、
部材と、を備え、
前記フィードスルー要素が、前記フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、前記導電線の第１部分により形成された第１シールを備え、
前記導電線の第１部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態へと遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、前記第１シールを形成するための、前記ボアの合わせ面の一部が切り取られており、
前記部材は、前記導電線の第２部分と接触していると共に、前記第１シールの封止を促すために予圧力をかけるように構成されており、前記導電線の前記第２部分は、前記導電線の前記第１部分よりも大きな外径を有する、フィードスルーアセンブリ。
【請求項１６】
前記導電線が、光導波路またはワイヤラインのうち少なくとも１つを備える、請求項１５に記載のフィードスルーアセンブリ。
【請求項１７】
前記フィードスルー要素が、前記導電線の第３部分を含む封止要素の構成と、前記フィードスルー要素の前記ハウジングの内側表面との間の接触部により形成される第２シールをさらに備える、請求項１５に記載のフィードスルーアセンブリ。
【請求項１８】
前記部材と前記光導波路の前記第３部分とを取り囲む他のハウジングをさらに備え、
組立中に前記光導波路への前記曲げ力が回避されるように、前記他のハウジングの中心が前記フィードスルー要素のハウジングの前記ボアの中心に対して半径方向にシフトされ得るように、前記他のハウジングが軸方向に保持される、請求項５に記載の光変換器。
【請求項１９】
前記他のハウジングは、１以上の銃剣形状の保持要素によって軸方向に保持されるように構成されている、請求項１８に記載の光変換器。
【請求項２０】
前記光導波路の前記第３部分は、フレア状である、請求項１に記載の光変換器。
【発明の詳細な説明】
【米国特許法第１１９条の定めによる優先権の主張】
【０００１】
[0001]本出願は、２０１２年３月８日に出願された、「一体型フィードスルーを備えた光変換器」と題する、米国特許仮出願第６１／６０８，５６９号の利益を主張するものであり、この仮出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
[0002]本発明の実施形態は、一般に、フィードスルーに関し、より詳細には、高圧、高温および／またはその他の過酷な環境で使用するために好適なフィードスルーに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]多くの産業および使用法は、圧力などのパラメータを測定する装置センサを利用している。場合によっては、このようなセンサは、壁、隔壁、その他のフィードスルー要素を貫通するように設計された光導波路を利用することができ、フィードスルー要素内には、フィードスルー要素をわたって、比較的高い流体差圧が存在する。加えて、フィードスルー要素の片側または両側は、例えば、腐食性または揮発性の、ガス、液体、その他の材料などの、比較的高温な環境や、他の過酷な環境条件にさらされ得る。例えば、隔壁フィードスルーは、約１３８，０００キロパスカル（ｋＰａ）以上の高圧、および約１５０℃〜３００℃以上の高温で、かつ耐用年数は５年〜２０年またはそれ以上であるように、光導波路を封止することを必要とする場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]このような光ファイバフィードスルーを利用するセンサを組み立てるのにはいくつかの課題がある。これらの問題の１つは、グラスファイバの、寸法が小さく、たわみやすく、脆い性質のために、グラスファイバが傷つきやすく破損しやすいという点である。課題のもう１つは、広範囲の温度と圧力にさらされるとひびが入り得るエポキシまたは他の結合材料を使用して、光ファイバをフィードスルーのボアに封止する場合、漏出する可能性があることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]本発明の実施形態は、一般に、高圧、高温および／またはその他の過酷な環境にて使用するのに好適なフィードスルー（例えば、光学センサ、スリックライン、ワイヤライン、その他の導電線もしくは光導線または電気経路もしくは光経路などのためのフィードスルー）に関する。
【０００６】
[0006]いくつかの実施形態では、光変換器が提供される。変換器の「測定」部は、光変換器が（例えば、坑井内またはその他の工業環境に）配置されたとき、高圧、高温の流体にさらされ得る。変換器は、第１シールを形成する第１部分を有する光導波路を含んでもよく、第１シールは、変換器の「計測器」部を、測定部がさらされ得る高圧および流体にさらすることから隔離する。変換器は、さらに、測定部がさらされ得る高圧および流体にさらすることから変換器の計測器部を隔離するため、光導波路の第２部分と接触する、材料要素の「積み重ね」を有する第２シールも含み得る。
【０００７】
[0007]あわせて、第１シールおよび第２シールは、１次シールおよび２次シールを形成すると考えられることができ、冗長性、および、一方のシールが破損した場合であっても、ある程度の封止（バックアップ）の確実性が得られる。どちらが１次または２次と考えるかは、比較的任意であり得る。変換器の様々な部品の正確な材料は、所望の圧力性能および温度基準に基づいて選択され得る。例えば、第２シールは、適切に封止をするために、材料の形状の一体性をなお維持しながら所望の温度性能を得るため選択された、２つ、またはそれ以上の材料の（おそらく交互の）積み重ねを、含み得る。
【０００８】
[0008]本発明の一実施形態は、光変換器を提供する。この光変換器は、概して、少なくとも１つの光導波路と、光導波路の一部に形成された少なくとも１つの検出要素と、変換器のうち検出要素と連通する第１部分を、変換器のうち検出要素を収容する第２部分から隔離するように設計されたフィードスルー要素とを含み、フィードスルー要素が、第１シールと第２シールとを少なくとも備え、第１シールが、フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、光導波路の第１部分によって形成され、第２シールが、光導波路の第２部分を含む封止要素の構成と、フィードスルーハウジングの内側表面との間の、接触部により形成されている。
【０００９】
[0009]本発明の別の実施形態は、光変換器を提供する。この光変換器は、概して、少なくとも１つの光導波路と、光導波路の一部に配置された少なくとも１つの検出要素と、変換器のうち検出要素と連通する第１部分を、変換器のうち検出要素を収容する第２部分から隔離するように設計されたフィードスルー要素とを含み、フィードスルー要素が、フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、光導波路の第１部分によって形成されたシールを備え、光導波路の第１部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態に遷移する領域において応力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、シールを形成するための、ボアの合わせ面の一部が切り取られている。
【００１０】
[0010]さらに、本発明の別の実施形態は、フィードスルーアセンブリを提供する。このフィードスルーアセンブリは、概して、少なくとも一つの導電線と、アセンブリの第１部分をアセンブリの第２部分から隔離するように設計されたおよびフィードスルー要素とを含み、フィードスルー要素が、フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、導電線の第１部分により形成された第１シールを備え、ラインの第１部分に沿って応力が高い状態から応力がない状態へと遷移する領域において圧力分布の大きさまたは勾配のうち少なくとも１つを低減するために、第１シールを形成するための、ボアの合わせ面の一部が切り取られている。少なくとも１つの導電線は、光導波路またはワイヤラインのうち少なくとも１つを含み得る。いくつかの実施形態においては、動作環境に配置する前に、第１シールの封止を促すために予圧力がかけられる。いくつかの実施形態では、フィードスルー要素は、導電線の第２部分を含む封止要素の構成と、フィードスルーハウジングの内側表面との間の接触部により形成される第２シールをさらに含む。
【００１１】
[0011]本発明の、さらに別の実施形態は、フィードスルーアセンブリを提供する。このフィードスルーアセンブリは、概して、少なくとも１つの導電線と、アセンブリの第１部分をアセンブリの第２部分から隔離するよう設計されたフィードスルー要素とを含み、フィードスルー要素が、第１シールと第２シールとを少なくとも備え、第１シールが、フィードスルー要素のハウジングを通って延びるボアと接触している、導電線の第１部分によって形成され、第２シールが、導電線の第２部分を含む封止要素の構成と、フィードスルーハウジングの内側表面との間の接触部により形成されている。
【００１２】
[0012]本発明の上述した特徴が詳細に理解できるように、上記に簡潔に要約された本発明のより詳細な説明を、実施形態を参照しながら記載するが、実施形態いくつかは添付図面中に図示されている。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態のみ図示しているのであって、本発明の範囲を限定するものと考えるべきではなく、本発明にはその他の等しく効果的な実施形態が含まれることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による、一体型フィードスルーを備えた、光変換器の断面図である。
【図２】本発明の実施形態による、図１に示した光変換器のフィードスルー部の断面図である。
【図３】本発明の実施形態による、ダイナミックシールのための材料の積み重ねの例である。
【図４】本発明の実施形態による、図１に示した変換器の例示的な予圧部の断面図である。
【図５】本発明の実施形態による、図４に示した変換器の一部の例示的な外観図である。
【図６】本発明の実施形態による、変換器の最終アセンブリの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0019]本発明の実施形態は、一般に、高温、高圧の環境にて使用するのに適した、フィードスルーアセンブリに関する。光導波路フィードスルーアセンブリを備えた変換器は、下記に詳細に説明されているが、本発明の実施形態は、他の種類のフィードスルー（例えば、電気通信、ロギング、または、ダウンホールツールの敷設および回収のためのワイヤラインが、過酷な環境から隔離されている、ワイヤラインフィードスルーアセンブリ）にも適用される。
【００１５】
[0020]いくつかの実施形態によると、光変換器には、フィードスルーハウジングの凹所内（例えば、カウンタボア）に配置されており、円錐台形のガラスプラグにより形成された第１シールを有する、フィードスルーアセンブリが組み込まれ得る。ガラスプラグは、ハウジングの凹所内に封止された、大直径で、ケインベース（ｃａｎｅ−ｂａｓｅｄ）の導波路を画定し、ハウジングを介した光通信を提供する。ガラスプラグは凹所の封止表面に接触するようになるため、本明細書で記載されたすべての実施形態は、ガラスプラグにおいて、またはガラスプラグの近傍でハウジングに対する封止を提供する。
【００１６】
[0021]本発明で使用する場合、「光ファイバ」、「ガラスプラグ」、および、より一般的な用語の「光導波路」とは、所望の経路に沿って光信号を伝送する、あらゆる装置を意味する。例えば、これらの用語のそれぞれは、シングルモード、マルチモード、複屈折、偏波保持、偏波、マルチコアまたはマルチクラッドの光導波路や、扁平すなわち平面の導波路を意味し得る。光導波路は、いずれかのガラス（例えば、シリカ、リン酸ガラス、その他のガラス）で作られていてもよいし、ガラスおよびプラスチック、またはプラスチックのみで作られていてもよい。さらに、光導波路は、いずれも、導波路を保護する水素バリアを提供するために、ゲッター剤および／またはブロック剤（金など）で、部分的に、または完全にコーティングされていてもよい。
【００１７】
[0022]図１は、例示的な光変換器１００を示す。光変換器１００は、光変換器１００の第２（計測器）部１２０から、光変換器１００の第１（測定）部１１０を隔離する、フィードスルー（Ｆ／Ｔ）要素１０５が組み込まれている。変換器の測定部１１０を、パラメータ（例えば、温度や圧力）を検出し、検出したパラメータを変光信号に変換することに使用することができる。計測器部１２０は、１以上のコネクタおよび光ファイバを有する光ケーブルを介して、光信号を電子検出装置に伝送するためのインターフェイスを提供し得る。
【００１８】
[0023]図示されているように、ある態様によると、光変換器１００は圧力変換器であってもよく、測定部１１０は、外圧に対応して軸方向に移動できるプレッシャフットおよびべローズアセンブリ１３０を含んでもよい。それによって、圧力変化を、べローズアセンブリの内部の充填流体に、また検出要素に伝送する。検出要素は、内部に１以上のブラッググレーティングが形成されている光導波路から形成され得る。充填流体内の圧力変化は、グレーティング波長を変化させ得る。１以上の第２グレーティングは、圧力の変化から隔離され、または、異なる感度で応答するように構成され得る。それによって、連立方程式の解を介して、圧力変化や温度変化の、ユニークで、分離された複数の値を提供することができる。
【００１９】
[0024]検出要素は、充填流体（例えば、シリコーンオイル）内に含まれていてもよく、それによって、検出要素に圧力変化を伝送するのと同時に、ある程度の保護および緩和を提供する。図示されているように、検出要素は、統合された注入口１４０を介して、充填され得る。注入口１４０は、変換器の外部環境（例えば、抗井の流体）と、充填流体を含むハウジングとの間で、連通しないことを確実にするために封止され得る。場合によっては、封止要素によって、また、いくつかの実施形態では、ねじ要素によって、この封止は達成され得る。ねじ要素は、封止要素を補強することができ、封止要素で封止できなかった場合、漏れを含むためのバックアップシールとして働き得る。
【００２０】
[0025]図２にて示すように、光導波路２００の封止部２０４は、円錐形（または円錐台形）であり、かつ、メタルハウジング２０２のボアの相補的形状の合わせ面と結合することができる。これによって、ガラス対メタルシール２０３を形成する。配置の際および動作中に（例えば、坑井内で）自然に発生する圧力は、シールを形成する合わせ面に向かって封止部２０４を押し込み得る。以下にさらに詳細に記載する通り、光変換器１００の製造中、すなわち移送と配置の前に、ガラス対メタルシール２０３を「予圧」するための機構も提供され得る。
【００２１】
[0026]本発明のいくつかの実施形態では、封止（例えば、接触応力の集中を軽減するのと同様に、封止面間で不完全なところを塞ぐことによって）を促すために、薄いワッシャ３０６（図３に図示）などの要素を、封止部２０４とハウジング２０２の合わせ面との間に、使用してもよい。ワッシャ３０６は、比較的柔らかい金属（例えば、金）など、ガラス対メタルシール２０３を補助するために好適ないかなる材料を含んでもよい。
【００２２】
[0027]上記のように、計測器部１２０内の光導波路２００は、光信号を電子検出器に送信するための光ケーブルに接続され得る。同様に、ワイヤラインフィードスルーアセンブリにおいて、例えば、ワイヤラインを通過して電子装置まで電気信号を送信するために、１以上のワイヤラインは、フィードスルー要素のハウジングを貫通し、コネクタ、および１以上のワイヤを有する電気ケーブルに連結されてもよい。
【００２３】
[0028]従来のフィードスルー光変換器とは異なり、光導波路２００は、検出およびフィードスルーの双方の側面を提供するモノリシック構造である。対照的に、従来の変換器は、通常、これらの側面を実現するための別々の部品、すなわち検出用光導波路と、光ファイバジャンパを介して検出用導波路に連結されたフィードスルーガラスプラグと、を含む。さらに、従来の設計では、光ファイバジャンパは、高圧にさらされ、場合によっては有害な流体にさらされる。本発明の実施形態からこのようなジャンパファイバを除去することで、性能不良のリスクを減らす。
【００２４】
[0029]例えば、本発明の当該例における場合のガラスのような、脆い材料の要素に軸方向に負荷をかける場合、合わせ面の端で、「高圧縮応力」から「応力無し」に遷移する領域に突然行き当たるまで、応力は要素の合わせ面にわたって比較的線形になり得る。この突然の遷移は、この領域での引張応力の集中をもたらす可能性があり、脆い材料が変形し、最終的には破損してしまうという結果になり得る。しかしながら、ある様態によると、遷移する応力分布の大きさと勾配は、図２に示す通り、ハウジング２０２の合わせ面の一部を除去する（例えば、切り取る）ことによって、低減され得る。この除去は、ハウジングの相補的なカウンタボア内にガラスプラグが固定される場合に、ギャップ２０６が作られるように行われる。この除去は、例えば、ボアの合わせ面の内側リングに沿ってハウジング２０２を切り取ることにより、行われ得る。この場合、結果として得られる、カウンタボアに対向する、ハウジング２０２表面は、図２に示されるように、環状のアンダーカットを有することができる。他の実施形態では、遷移する応力分布の大きさと勾配における低減は、除去する必要がないように、カウンタボアの向かい側にある、環状のアンダーカットを初めから有するハウジング２０２を、鋳造その他の方法で形成することにより達成され得る。高圧縮から圧縮がない状態に、遷移する応力分布の大きさと勾配におけるこの低減は、破損を防ぐのを促すことができる。光変換器１００の場合には、この合わせ面の変更は、故障モードを除去し、それによって、変換器の信頼性と耐久性を向上させる。
【００２５】
[0030]図２に図示されているように、フィードスルー要素１０５は、さらに、第２封止機構として、１以上のダイナミックシール（一般に、「シェブロン」シールまたは断面図が“ｖ”の形状のため、ｖ−シールと呼ばれる）を含み得る。組み立てられた製品においては、これらのダイナミックシールは、光導波路２００の第２部分およびハウジング２０２と接触することができ、それによって、ガラス対メタルシール２０３に対するバックアップを提供する（またはガラス対メタルシールが、ダイナミックシールに対するバックアップを提供するとみなすことができる）。より大きな圧力がかけられると、ダイナミックシールが軸方向に圧縮され、さらに半径方向に延ばされることによって、光導波路２００とハウジング２０２との間シールを強化する。さらに、ダイナミックシールは、光変換器１００において、フィードスルーハウジング２０２のボアおよびガラス対メタルシール２０３に対して、光導波路２００を中心に位置づけることができる。
【００２６】
[0031]上述したように、光変換器１００の様々な部品の適格な材料は、所望の性能および温度基準に基づいて選択され得る。例えば、図３に示すように、第２封止機構は、２以上の（場合により交互に）材料３０２，３０４の「積み重ね」３００を含み得る。材料３０２，３０４は、適切に封止をするため形状の一体性をなお維持しながら、所望の温度性能を得るように選択され得る。このような材料の例には、ＰＥＥＫ，Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）、ポリイミド、その他のポリマー類が含まれ得る。場合によっては、比較的高い温度定格（例えば、２５０℃まで）のためには、変換器は、ＰＥＥＫおよびＴｅｆｌｏｎの交互の積み重ねを含み得る。より高い温度定格（例えば、＞３００℃）であっても、積み重ね３００に、グラファイト、グラファイト強化ポリマー、またはＰＭＲ−１５などの特定の高性能ポリイミドを利用することによって達成され得る。もちろん、必要に応じて、材料間の一般的な置き換えはされてもよく、その他の部分の材料も、温度定格および信頼性を増すために置き換えられ得る。
【００２７】
[0032]光変換器１００の温度定格、および、信頼性を増すもう一つの特徴は、測定部１１０にて使用されるエポキシ、その他の結合剤がないことである。従来の光フィードスルーの設計では、通常、測定部１１０内で封止機構として使用されるエポキシが、高温にさらされる。しかしながら、エポキシの構造的完全性は、このような高温では失われる可能性があり、シールにおける許容できない漏れをもたらすこととなる。本発明の実施形態における、ガラス対メタルシール２０３および／またはダイナミックシールがあれば、光変換器１００でエポキシを使用する必要はない。
【００２８】
[0033]上記のように、材料の除去は、構成要素の境界面における応力分布の大きさと勾配を低減するため、図４に示した光変換器１００の予圧部４００で利用されてもよい。図示されているように、導波路２００の形状は、組立工程の間に軸方向力４０６が導波路にかかるように設計され得る。この予圧は、動作圧力にさらされる前に、ガラス対メタルシール２０３における接触の維持を促される。しかしながら、導波路２００と、予圧の間に力をかけるために使用される１以上の部材４０２（例えば、クランプ）との間の接触領域に生じる応力集中は、光導波路に損傷をもたらす可能性がある。したがって、予圧の間、導波路２００にかかる応力集中の大きさと勾配を低減するために、図４に図示されているように、部材４０２の１以上の部分４０４が、除去され得る（例えば、切り取られ得る）。部材４０２は、プラスチックなどの任意の好適な材料で構成されてもよく、予圧部４００内のカラーによって所定位置に保持され得る。
【００２９】
[0034]いくつかの実施形態では、光変換器１００の製造中、軸方向の予圧力が積み重ね３００にもかけられ得る。この予圧力は、ダイナミックシールを軸方向に圧縮し、半径方向に延ばし、かつ光導波路２００とハウジング２０２との間にシールを形成するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、図２および図４に図示されているように、予圧力はｖ−シール予圧部２０８によって与えられ得る。
【００３０】
[0035]ある態様によると、１以上の診断センサ（例えば、ブラッググレーティング）は、予圧中にかけられる力の大きさを監視するために利用され得る。場合によっては、このような診断センサは、予圧部４００と導波路２００の封止部２０４との間など、予圧力を受ける、導波路２００に沿った任意の好適な位置に配置され得る。このような診断センサは、例えば、予圧中に監視され、検出要素に使用されるセンサと異なる波長域を利用し得る。
【００３１】
[0036]図５は、図４に示した予圧部４００の外観を示す。予圧部４００は、部材４０２を使用して予圧された光導波路を取り囲む、予圧部ハウジング５００を含み得る。予圧部ハウジングのフランジ５０４は、ｖ−シール予圧部２０８の１以上の保持要素（例えば、図５に示す銃剣形状の部材５０２）によって軸方向に保持され得る。この方法による予圧部ハウジングの保持によって、ハウジングの中心が、ハウジング２０２（およびｖ−シール予圧部２０８の軸）のボアに対して軸上、または軸から少しずれて配置され得るように、ハウジングが半径方向にシフトされ得る。この潜在的な予圧部ハウジングの半径方向シフトで、光変換器１００の組立中に、光導波路２００にかかる曲げ力が避けられ、または少なくとも低減される。この曲げ力を最小化することによって、衝撃荷重が光導波路に亀裂を入れさせず、変換器を故障させないように、光導波路に応力をかけることが回避される。
【００３２】
[0037]変換器の組立中は、予圧部ハウジングは、部材４０２を取り囲むため、ｖ−シール予圧部２０８の上部に配置されてもよく、フランジ５０４が部材５０２により保持されるように回転してもよく、光導波路２００にかかる曲げ力を避け、または少なくとも低減するために、半径方向に配置されてもよい。次に、予圧部ハウジングのフランジ５０４は、ｖ−シール予圧部２０８の上部の位置に溶接され得る。変換器の動作中に、フランジの結合が壊れた場合、部材５０２は、予圧部ハウジング５００がｖ−シール予圧部２０８から軸方向に離れていくのを防ぐ。
【００３３】
[0038]図６は、本開示の態様による変換器６００の例示的な最終アセンブリを示す。完成されたアセンブリの設置は、比較的簡単明瞭であり得る。例えば、測定される領域内のマンドレルの圧力ポート上に検知部のプレッシャフットをボルトで留めることによって行われる。計測器のための接続は、上記の封止機構により提供された測定環境から隔離された状態で、計測器側６０２上に加工されてもよい。
【００３４】
[0039]本発明の実施形態によれば、フィードスルー機構を有する、従来の光変換器に優るいくつかの利点が得られる。例えば、従来の変換器は、典型的には、１５０℃を超えると（例えば、エポキシ、接着剤、または結合剤の分解により）故障するが、上記の変換器は、従来の変換器よりも長期間、より高い動作温度（少なくとも２００℃、場合によっては３００℃超）を達成し得る。変換器の測定部においてべローズアセンブリを用いることで、いかなる光ファイバまたはその他のガラスの部品も、有害な流体から隔離される。さらに、脆い材料への損傷を低減または除去するための、前述の特徴は、変換器の移送中、配置の際、および動作中の故障のリスクを著しく低下させる。全体として、上記の様々な特性は、従来のフィードスルー変換器と比較して、信頼性が高く、耐用期間が長い、フィードスルー光変換器をもたらす。
【００３５】
[0040]上記は、本発明の実施形態を対象とするが、本発明のその他の、および、さらなる実施形態は、本発明の実施形態の基本的な範囲から逸脱することなく考案され得る。本発明の実施形態の範囲は、以下の特許請求の範囲により定められる。
【図１】
0005887656.tif 000002
【図２】
0005887656.tif 000003
【図３】
0005887656.tif 000004
【図４】
0005887656.tif 000005
【図５】
0005887656.tif 000006
【図６】
0005887656.tif 000007