(57)【要約】【課題】  構成が簡単であって、安価で確実な検知を可能とする光ファイバセンサを提供する。【解決手段】  液面Ｗの変化に伴う液面の圧力をケース１の底部開口部を覆うダイヤフラム２で直接受け、このダイヤフラムの内面上に押し棒体３を起立させて、上記変化を押し棒体の上下動に変換させて、上昇する押し棒体の上端部がファイバループ部４の下部を押し上げてこのファイバループ部を撓ませて、ファイバループを通る光信号の損失を生じさせ、光ファイバ５の受光側でこの光ファイバにおける光信号の損失量（光強度）の変化から監視対象の状態量を計測して、上記液面の変化を検知する。【選択図】        図１
2006284275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側に設けてある感圧部及びこの感圧部に設けられている作動部と、他側に設けてある感応部及びこの感応部に接続されている光ファイバとを具備しており、
上記感圧部は液面の押圧力によって変形可能であり、
上記作動部は上記感圧部の変形に伴なって上記感応部に対して接離可能であり、
上記感応部は上記作動部の動作に連動して上記光ファイバを通る光信号の損失量を変化させるものである
ことを特徴とする光ファイバセンサ。
【請求項２】
感圧部はダイヤフラム又はベローズのいずれか一方から選択されるものであることを特徴とする請求項１記載の光ファイバセンサ。
【請求項３】
感応部はループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ファイバセンサ。
【請求項４】
感応部はループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなり、ファイバループ部はファイバループ部本体と、光ファイバの端末の出射面に対向して配置してある反射体とからなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光ファイバセンサ。
【請求項５】
感応部はループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなり、作動部は感圧部上に起立されている押し棒体によって形成されており、この押し棒体の上部でファイバループ部を変形可能とするものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ファイバセンサ。
【請求項６】
作動部は磁石からなり、感応部はファラデー素子部材を有するファラデー型スイッチからなり、上記磁石の磁界の有無に伴なって上記ファラデー型スイッチを動作可能とすることを特徴とする請求項１記載の光ファイバセンサ。
【請求項７】
作動部は反射ミラーからなり、感応部は光ファイバの端末部からなり、上記反射ミラーは上記端末部からの光信号を反射可能であり、上記端末部は上記反射ミラーからの反射される光信号を受光可能であることを特徴とする請求項１記載の光ファイバセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液面レベルを検知可能とする光ファイバセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−２８２４６１号公報に記載の光スイッチにおいて、これを水位センサとして利用する技術が開示されている（段落００３６及び図４）。当該光スイッチは、光ファイバから出射した光が透過するファラデー素子に磁界を形成してその偏光面を変化させて透過光量を変化させるものである。そして光スイッチは、上記光ファイバとファラデー素子との間に複屈折板を設け、そのファラデー素子の透過側に、透過光を複屈折板を介して光ファイバに戻す反射板を設けている。さらに光スイッチは、上記ファラデー素子に磁界を形成する磁石が移動体に設けられ、その移動体の位置変化による透過量の変化で移動体の位置を検出するようにしているものである。
当該光スイッチを水位センサとして利用する場合には、予めフロート上に磁石を設けておく。そして水位が上昇してフロートが浮き上がり、上記磁石が上記光スイッチに接近すると、ファラデー素子内の偏光面が回転して光ファイバとファラデー素子との間の反射光の光路が遮断されるので、光ファイバから上記光スイッチに入射した光の反射量が減少する。さらに、磁石が光スイッチに最も接近した時、光ファイバから上記光スイッチに入射した光は戻らなくなる。このように、光スイッチ内部からの反射光量の強弱を測定することで水位の検知を可能とする。
【特許文献１】特開平１０−２８２４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のフロート式水位センサ（ファラデー型スイッチ）の欠点はフロート部にゴミが詰まり、ゴミによってフロート本体の動作が妨げられることがあり、このような場合にセンサ機能が発動しないことである。
本発明の目的は、構成が簡単であって、安価で確実な検知を可能とする光ファイバセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の特徴は、一側に設けてある感圧部及びこの感圧部に設けられている作動部と、他側に設けてある感応部及びこの感応部に接続されている光ファイバとを具備していることにある。上記感圧部は液面の押圧力によって変形可能である。上記作動部は上記感圧部の変形に伴なって上記感応部に対して接離可能である（すなわち感応部に直接又は所定距離接近可能であり、感応部から離反可能である）。上記感応部は上記作動部の動作に連動して上記光ファイバを通る光信号の損失量を変化させるものである。
本発明の第２の特徴は、第１の特徴を備えていると共に、感圧部がダイヤフラム又はベローズから選択されるものであることにある。
本発明の第３の特徴は、第１の特徴又は第２の特徴を備えていると共に、感応部がループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなることにある。
本発明の第４の特徴は、第１の特徴又は第２の特徴を備えており、感応部がループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなり、ファイバループ部はファイバループ部本体と、光ファイバの端末の出射面に対向して配置してある反射体とからなることにある。
本発明の第５の特徴は、第１乃至第４のいずれかの特徴を備えており、感応部はループ状の光ファイバによって形成されているファイバループ部からなり、作動部は感圧部上に起立されている押し棒体によって形成されており、この押し棒体の上部でファイバループ部を変形可能とするものであることにある。
本発明の第６の特徴は、第１の特徴を備えていると共に、作動部が磁石からなり、感応部はファラデー素子部材を有するファラデー型スイッチからなり、上記磁石の磁界の有無に伴なって上記ファラデー型スイッチを動作可能とすることにある。
本発明の第７の特徴は、第１の特徴を備えていると共に、作動部が反射ミラーからなり、感応部が光ファイバの端末部からなり、上記反射ミラーが上記端末部からの光信号を反射可能であり、上記端末部が上記反射ミラーからの反射される光信号を受光可能であることにある。
本発明では、液面の変化に伴う液面の圧力を感圧部で直接受け、この感圧部に連動する作動部の動作を通じて感応部が作用して、この感応部における光信号の損失量（光強度）の変化から監視対象の状態量を計測して、上記液面の変化を検知する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、液面の圧力を直接受けて変形する感圧部と、作動部を介して作用する感応部とを組み合わせて光強度の変化を利用して検出システムを構成することができるので、ゴミの詰まりの問題を解決しつつ、簡単な構成で安価な確実な光ファイバセンサを提供することができる。
本発明において、感圧部にダイヤフラムを使用すれば、高粘度の液体のレベル検知も可能である。
本発明において、感応部をファイバループ部にすることによって、その径、巻き数、押し込み量（歪ませる量）といった複数のパラメーターを組み合わせることにより、光強度を簡単に調整でき、監視システムを容易に構築することに寄与する。
本発明において、感応部にファラデー型スイッチを用いることにより、光ファイバセンサ全体の構成が単純化され、精度の高いセンサを提供することができる。
本発明において、作動部に反射ミラー及び感応部に光ファイバの端末部を用いることにより、光ファイバセンサ全体の構成がより一層単純化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバセンサＳ１について説明する。
図１に示す光ファイバセンサＳ１において、ケース１内の一側（図下側）に感圧部２及び作動部３をそれぞれで設け、他側（図上側）に感応部４及び光ファイバ５をそれぞれ設けてあり、光ファイバの本体がケース外へ引き出されている。
感圧部２はケース１の底部開口を覆っており、ダイヤフラムやベローズなどからなり、図示の例ではダイヤフラムが使用されている。ダイヤフラム２は、下方の液面Ｗのレベルが上昇して、その下面に接触すると、その押圧力により図２に示すように上方に変形可能である。
作動部３は、図示の例では押し棒体で構成されており、この押し棒体がダイヤフラム２上からケース１内に起立されている。押し棒体３はダイヤフラム２の変形に伴なって上下動する。
感応部４は、図示の例では光ファイバ５の一部を構成し、この光ファイバをループ状に折り曲げて形成しているファイバループ部からなるものである。換言すれば、光ファイバ５には、これを折り曲げながら巻き数が単一又は複数のループ状のファイバループ部４が形成されている。ファイバループ部４の一端側の光ファイバ５は上方に引き出されて光ファイバ５の投光側のファイバ部５ａを構成し、他端の光ファイバは受光側のファイバ部５ｂを構成している。
【０００７】
ダイヤフラム２、押し棒体３、ファイバループ部４及び光ファイバ５の相互関係について説明する。
図２に示すようにダイヤフラム２が山形に変形すると、この変形に伴なって押し棒体３が上昇し、反対に図１に示すようにダイヤフラム２が元の平坦状態に戻ると押し棒体３が元の位置に復帰される。
押し棒体３はファイバループ部４に対して接離可能であり、かつ接触の過程ではファイバループ部の下部の一部を上方に押し込んで、撓ませる機能を備えている。このために、ダイヤフラム２は、押し棒体３の上記機能を発揮させるに十分変形可能である。
ファイバループ部４において、押し棒体３による形状の撓み（歪み）の発生に伴ってファイバループ部内を通過し、光ファイバ５の受光側のファイバ部５ｂに至る光信号の量が損なわれる。このように、押し棒体３の押し込み動作によるファイバループ部４の撓み（歪み）が、光ファイバ５を通る光信号の損失量（光強度）を変化させるものである。
光ファイバセンサＳ１では、ファイバループ部４の撓みによる光信号の損失量によって液面Ｗの上昇を検知することができる。
光信号の損失量（光強度）の制御は押し棒体３の押し込み量の他に、ファイバループ部４の巻き数や径によっても可能である。
【０００８】
次に、光ファイバセンサＳ１の検知作用について説明する。
液面Ｗのレベルが図１に示すような低い状態にある時において、光ファイバ５の投光側のファイバ部５ａからファイバループ部４に入射した光はやがて受光側のファイバ部５ｂから出射される。この出射された光信号の損失量を測定し、その損失量が予め決めておいた閥値以下であれば、液面レベルが低いことが検知される。
液面Ｗのレベルが図１に示す低い状態から上昇して例えば図２に示す状態になる過程では、上記液面がダイヤフラム２を上方に押し上げるから、ダイヤフラムが山形に変形し、この変形に伴なって押し棒体３が上昇し、ファイバループ部の下部の一部を上方に所定量押し込んでファイバループ部４の下部がほぼＷ字状に撓み、図２に示す状態になる。図示する撓みにより、ファイバループ部４内を通過している光信号の量が損なわれ、この結果光ファイバ５の受光側のファイバ部５ｂを通る光信号の損失量が変化され、ファイバループ部における光信号の損失量を測定し、測定した損失量が監視対象の計測量の所定の範囲を越えると、「液面レベルが高い」と判定される。
【０００９】
光ファイバセンサＳ１によれば、光ファイバ５の受光側のファイバ部５ｂを通る光信号の強度（光信号の損失量）の変化から監視対象の状態を検知することができるから、閥値を任意に定めることによって、液面Ｗのレベルの監視ができる。光信号の損失量を作動部３の押し込み量、ファイバループ部４の巻き数や径を適宜組み合わせて調整することができるから、確実な検知の感度を簡単に調整でき、監視システムを容易に構築することができる。
【００１０】
図３〜図１０を参照して、第２の実施の形態に係る光ファイバセンサＳ２について説明する。
図３に示す光ファイバセンサＳ２は感応部２４をファラデー方式としている点で、感応部４がファイバループ方式である図１に示す光ファイバセンサＳ１とは相違している。
光ファイバセンサＳ２の主たる特徴は作動部２３が作動用磁石であり、感応部２４がファラデー型スイッチであることにあり、ケース２１、感圧部２２及び光ファイバ２５はいずれも図１に示す光ファイバセンサＳ１のケース１、感圧部２及び光ファイバ５にそれぞれ対応している。
以下、作動部２３及び感応部２４について図３〜図１０に基づいて説明する。
なお、ケース２１、感圧部２２及び光ファイバ２５は必要に応じて説明する。
【００１１】
作動部である作動用磁石２３はダイヤフラム２２の内面上に固定されている。
感応部であるファラデー型スイッチ２４は、図５に示すようにレンズ２４１、偏光子である複屈折素子２４２、第１のファラデー素子部２４３、磁気部２４４、第２のファラデー素子部２４５及びミラー２４６を備えており、そしてこれらの構成素子のうち、上記レンズ、複屈折素子、第１のファラデー素子部、第２のファラデー素子部及びミラーはいずれも入力光の光路上に配置されている。
レンズ２４１は光ファイバ２５のポート２５ａから出射される入力光を複屈折素子２４２へ向けて透過し、また複屈折素子を通過される戻り光をポート２５ａへ集光する。
複屈折素子２４２は、例えばルチルのような複屈折結晶などの光透過型光学部材からなり、レンズ２４１を透過して入力される入射光を互いに直交する二つの偏光成分すなわち垂直偏光成分（常光）と水平偏光成分（異常光）に分離可能である。
第１のファラデー素子部２４３は、これを囲むように配置されているリング状のマグネットからなる磁気部２４４と組み合わされて、常時ファラデー回転子として機能している。第１のファラデー素子部２４３は図５では４５°ファラデー回転子である。磁気部２４４は、第１のファラデー素子部２４３に対して、この第１のファラデー素子部を通過する光の偏光成分を常にファラデー回転させるための磁場（磁界）を印加している。磁気部２４４による磁場方向は、第１のファラデー素子部内を通過する光路に平行に設定されている。第１のファラデー素子部２４３は、磁気部２４４による磁場の印加によって複屈折素子２４２を通過して入射される入射光の各偏光成分（各偏波）の各偏光方向を所定のファラデー回転角、図示の例では４５°回転させるものである。
第２のファラデー素子部２４５は図５では４５°ファラデー回転子である。
第２のファラデー素子部２４５は、作動用磁石２３が接近して、磁場が印加される位置に至った場合に、磁区方向が光路に平行に飽和するために、入射光の各偏光成分（各偏波）の各偏光方向を所定の角度、図示の例では４５°回転させる。
ミラー２４６は第２のファラデー素子部２４５の片面（図５右側面）に設けられている。ミラー２４６は、上記片面に金、アルミニュウムなどを蒸着した金属薄膜でも、また酸化物の多層膜からなる誘電体多層膜でも良く、さらにガラス板などの板材に金属を蒸着した金属薄膜を上記片面に貼り付けたものなど適宜である。ミラー２４６は第２のファラデー素子部２４５を通過した光の各偏光成分（各偏波）をその入射方向と反対側へ反射する。
【００１２】
作動用磁石２３とファラデー型スイッチ２４との関係を説明する。
作動用磁石２３はファラデー型スイッチ２４内の第２のファラデー素子部２４５に対して、作動用磁石が接近して、第２のファラデー素子部に磁場が印加される位置に至った場合には、磁区方向が光路と平行になるように配置されている。
作動用磁石２３は液面Ｗのレベルが所定の範囲を越えて上昇した特定の場合に、その磁気力が第２のファラデー素子部２４５に対して影響を及ぼす位置までファラデー型スイッチ２４に接近する。この接近に伴って、作動用磁石２３により、第２のファラデー素子部２４５の磁区方向が第２のファラデー素子部を通過する光路と平行になって、第２のファラデー素子部がファラデー回転子として機能するから、この第２のファラデー素子部を通過する光の各偏光成分（各偏波）をそれぞれ４５°回転させる。
【００１３】
光ファイバセンサＳ２の検知作用について説明する。
液面Ｗのレベルが図３に示す低い状態にある時、換言すれば作動用磁石２３がファラデー型スイッチ２４から離れている場合について説明する。
図５において、光ファイバ２５から光がファラデー型スイッチ２４のレンズ２４１を透過して複屈折素子２４２に入射されると、図６に示すように、入射光は垂直偏光成分（常光）と水平偏光成分（異常光）に分離され、分離された各偏光成分は第１のファラデー素子部２４３に入射しこれを通過した時点では、ファラデー効果によって偏光方向が４５°回転される。そして第１のファラデー素子部２４３を通過した各偏光成分は、第２のファラデー素子部２４５に入射されて回転することなく通過してミラー２４６に到達する。各偏光成分は第２のファラデー素子部２４５を通過しても回転されないのは、第２のファラデー素子部が作動用磁石２３の磁気力によって影響されないからである。
図５及び図７に示すように、ミラー２４６に到達した入射光の各偏光成分は反射されて、戻り光となって再び第２のファラデー素子部２４５に入射され、回転されることなくこれを通過して、第１のファラデー素子部２４３に入射され、第１のファラデー素子部を通過する際、それぞれ４５°回転される。この結果、戻り光の各偏光成分の偏光方向はレンズ２４１を透過した時点を基準として、それぞれ９０°回転された状態で複屈折素子２４２に入射され互いに再結合されることなくこれを通過する。
このように両偏光成分が結合されない戻り光として複屈折素子２４２から出射されるが、光ファイバ２５には入射されない。
この時、光ファイバ２５から戻る光の損失量が予め定められている閾値より大きければ、液面Ｗのレベルが低いことを検知できる。
【００１４】
図４に示すように、液面Ｗのレベルが高い状態にある時、換言すれば作動用磁石２３がファラデー型スイッチ２４に接近している場合について説明する。
作動用磁石２３が図５の実線の位置から移動して図８に示す位置に達した状態では、図９に示すように、光ファイバ２５からの光がレンズ２４１を透過して第２のファラデー素子部２４５に至る過程は前記段落００１３で述べた場合と同様であるので、その説明を省略する。
第１のファラデー素子部２４３を通過した各偏光成分は第２のファラデー素子部２４５に入射され４５°回転してこれを通過しミラー２４６に到達する。各偏光成分は第２のファラデー素子部２４５によって回転される理由は、第２のファラデー素子部２４５の磁区が、光路と平行である作動用磁石２３の磁場に印加されて、光路に平行な方向に飽和されていることに基づく。
図８及び図１０に示すように、ミラー２４６に到達した入射光の各偏光成分は反射されて、戻り光となって再び第２のファラデー素子部２４５に入射され、４５°回転されてこれを通過して、第１のファラデー素子部２４３に入射され、第１のファラデー素子部を通過する際、それぞれ４５°回転される。この結果、図１０に示すように、戻り光の各偏光成分の偏光方向はレンズ２４１を透過した時点を基準として、順方向と戻り方向の光それぞれの偏光成分が第１のファラデー素子部２４３と第２のファラデー素子部２４５の２地点で４５°ずつ回転されることになることから、結局合計１８０°回転された状態で複屈折素子２４２に入射され互いに再結合されて光ファイバ２５に入射する。
光ファイバ２５から戻る光の損失量（光強度の変化）を受光側で計測し、計測値が予め定められている閾値より小さければ、液面Ｗのレベルが高いことを検知できる。
【００１５】
図示する光ファイバセンサＳ２によれば、監視状態をファラデー型スイッチ２４に対する作動用磁石２３の距離関係を光の損失量の変化のみで検知可能となり、機械的な要素が不要になるから、長期的な繰り返し使用が可能になる。また上記検知は磁場を利用し、電気的な要素を用いることがないので、光ファイバセンサＳ１と同様に、電気ノイズ対策が不要となり、防爆領域にも使用可能となる。また光ファイバセンサＳ２は、ファラデー型スイッチ２４と作動用磁石２３との距離精度として高い数値が要求される場合（例えば危険水位を正確かつ緊急に検知する必要があるような場合）に有効である。
【００１６】
光ファイバセンサＳ２において、第１のファラデー素子部２４３及び第２のファラデー素子部２４５のそれぞれを通過する光の偏光成分のファラデー回転角は、図示の例では４５°に設定されているが、必ずしもこの回転角に限られない。ファラデー回転角は、３０°、６０°など磁気部２４４によって印加される磁場の強さや第１のファラデー素子部及び第２のファラデー素子部の長さを調整して適宜に設定される。第１のファラデー素子部２４３と第２のファラデー素子部２４５とを単一部材で構成しても良い。第１のファラデー素子部２４３及び第２のファラデー素子部２４５が、図示するように４５°ファラデー回転子であれば、１枚の４５°ファラデー回転子を用いても、また２枚の２２．５°ファラデー回転子を組み合わせたものを用いても良い。
【００１７】
ファラデー型スイッチ２４は図５に示す構成に限られず、背景技術で説明した光スイッチなどであっても良い。
【００１８】
図１１及び図１２を参照して第３の実施の形態に係る光ファイバセンサＳ３について説明する。
図１１に示す光ファイバセンサＳ３は反射光量方式であり、その特徴は作動部３３が反射ミラーであり、感応部３４が光ファイバ３５の端末部で構成されていることにあり、ケース３１、感圧部３２及び光ファイバ３５はいずれも図１に示す光ファイバセンサＳ１のケース１、感圧部２及び光ファイバ５にそれぞれ対応している。
以下、作動部３３及び感応部３４について説明する。
なお、ケース３１、感圧部３２及び光ファイバ３５は必要に応じて説明する。
【００１９】
作動部である反射ミラー３３はダイヤフラム３２の内面上に固定されている。
感応部である光ファイバ３５の端末部３４は、ケース３１内に反射ミラー３３の上方にこれに対向して配置されている。反射ミラー３３と光ファイバ３５の端末部３４との距離ｄ（図１１）は、光ファイバから端末部を経て透過された光が反射ミラーに到達して反射ミラーで反射された反射光が端末部に入射不能又は入射可能に適宜設定されている。すなわち、反射ミラー３３は、例えば図１１に示す位置にある場合には、光ファイバ３５の端末部３４との距離ｄは光ファイバから端末部を経て透過された光が反射ミラーに到達して反射ミラーで反射された反射光が端末部に入射不能に設定されている。そして、反射ミラー３３が上昇して、例えば図１２に示す位置にある場合には、光ファイバ３５の端末部３４との距離ｄは光ファイバから端末部を経て透過された光が反射ミラーに到達して反射ミラーで反射された反射光が端末部に入射可能に設定されている。
【００２０】
光ファイバセンサＳ３の検知作用について説明する。
図１１に示すように、液面Ｗのレベルが低い状態にある時、換言すれば反射ミラー３３が光ファイバ３５の端末部３４から離れている場合には、光ファイバ３５から端末部３４を経て透過された光が反射ミラーに到達して反射ミラーで反射された反射光が端末部に戻らない結果、光ファイバ３５には入射しない。
この時、光ファイバ３５から戻る光の損失量が予め定められた閾値よりも大きければ、液面Ｗのレベルが低いことを検知できる。
液面Ｗのレベルが図１１に示す低い状態から上昇して例えば図１２に示す状態になる過程では、上記液面がダイヤフラム３２を上方に押し上げるから、ダイヤフラムが山形に変形し、この変形に伴なって反射ミラー３３が上昇し、やがて光ファイバ３５の端末部３４に接近し、図１２の位置に達すると、光ファイバを経て端末部を透過された光が反射ミラーに到達して反射ミラーで反射された反射光が端末部に入射する。
この時、光ファイバ３５から戻る光の損失量が予め定められた閾値よりも小さければ、液面Ｗのレベルが高いことを検知できる。
【００２１】
このように、反射光量方式の光ファイバセンサＳ３において、光ファイバ３５の端末部３４への反射ミラー３３で反射された戻り光の入射量を調整することにより、戻りの光信号の損失量（反射光量）を変化させ、端末部における光信号の損失量を測定して、監視センサとして機能させるものであるから、簡単な構成によって安価なセンサを提供することができる。
光ファイバセンサＳ３の端末部３４内にレンズを設けて、端末部からの出射光が確実に反射ミラー３３に入射可能にするようにしても良い。
【００２２】
図１３を参照して第４の実施の形態に係る光ファイバセンサＳ４について説明する。
図示する光ファイバセンサＳ４の特徴は感応部４４が反射体４４ｂを有するファイバループ部であることにある。すなわち、
ファイバループ部４４はファイバループ部本体４４ａと反射体４４ｂとからなる。ファイバループ部本体４４ａの端末の出射面に反射体４４ｂが対向されており、光ファイバ４５からファイバループ部本体４４ａに入射された光は上記端末から反射体４４ｂに入射され、これに反射されてファイバループ部本体に戻り、光ファイバ４５に出射される。
光ファイバセンサＳ４はファイバループ部４４の入射部と出射部とが同じである点で、光ファイバセンサＳ２，Ｓ３と共通し、ファイバループ部４の入射部（入射側のファイバ部５ａ）と出射部（出射側のファイバ部５ｂ）とが異なっている光ファイバセンサＳ１とは相違している。
また光ファイバセンサＳ４は、ファイバループ部４４が作動部である押し棒体４３の押し込み動作による撓みにより、光信号の損失量（光強度）を変化させるものである点で、光ファイバセンサＳ１と共通している。
なお、光ファイバセンサＳ４の感圧部４２がダイヤフラム４２であってケース４１の底部の穴部内にこの穴部を覆うように設置固定されている。
【００２３】
光ファイバセンサＳ４の検知作用は光ファイバセンサＳ１のそれと同様であるが、反射体４４ｂを有するので、光ファイバセンサＳ１のようにファイバ部５ｂ（図１）が不要となる分だけ光ファイバ４５の構成が簡単になる。
【００２４】
図１４を参照して第５の実施の形態に係る光ファイバセンサＳ５について説明する。
図示する光ファイバセンサＳ５の特徴は感圧部５２にベローズを使用し、作動部５３を感圧部に間接的に取り付けていることにあり、その他の構成は図３に示す光ファイバセンサＳ２のそれと実質的に同一である。
感圧部であるベローズ５２は上面をケース５１の底部に設置し、下面を液面Ｗ上に接触させるものである。作動部である作動用磁石５３は棒状のホルダ５６の上部に固定されており、このホルダはベローズ５２の内底面上に起立され、上部側をケース５１内に露出させている。
ベローズ５２は液面Ｗのレベルが上昇されることにより、その内底面が上昇するから、ホルダ５６が上昇し、このために磁石５３がファラデー型スイッチ５４に接近して、高い状態が検知可能となる。
【００２５】
光ファイバセンサＳ５は、その検知作用が光ファイバセンサＳ２と同様であるが、ベローズ５２が伸縮動作を通じてその形状が変形され、ホルダ５６を介して磁石５３が昇降する点で、ダイヤフラム２２が直接的に作動用磁石２３を動作させる光ファイバセンサＳ２とは相違している。
【００２６】
光ファイバセンサＳ１，Ｓ３において、ダイヤフラム２，３２に代えてベローズ５２を使用しても良く、この場合光ファイバセンサＳ１ではホルダ５６を押し棒体として利用し、また光ファイバセンサＳ３では反射ミラー３３をホルダに固定するようにしても良い。
【００２７】
以上のとおり、光ファイバセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５においては、作動部３，２３，３３，４３，５３に連動する感応部を通じて光ファイバセンサ５，２５，３５，４５，５５に戻る計測した光信号の損失量（光強度）の変化を監視対象として算出することにより、監視センサとして機能させるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが低い状態を示している図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが高い状態を示している図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが低い状態を示している図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが高い状態を示している図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバセンサのファラデー型スイッチを示す構成図であって、作動用磁石がファラデー型スイッチから離れている状態を示している図である。
【図６】図５に示す光ファイバセンサのファラデー型スイッチにおける入力光の偏光成分の状態の変化を示す図である。
【図７】図５に示す光ファイバセンサのファラデー型スイッチにおける戻り光の偏光成分の状態の変化を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバセンサのファラデー型スイッチを示す構成図であって、作動用磁石がファラデー型スイッチに接近している状態を示している図である。
【図９】図８に示す光ファイバセンサのファラデー型スイッチにおける入力光の偏光成分の状態の変化を示す図である。
【図１０】図８に示す光ファイバセンサのファラデー型スイッチにおける戻り光の偏光成分の状態の変化を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが低い状態を示している図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す構成図であって、液面レベルが高い状態を示している図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る光ファイバセンサを示す断面図であって、液面レベルが低い状態を示している図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５      光ファイバセンサ
１，２１，３１，４１，５１        ケース
２，２２，３２，４２              ダイヤフラム（感圧部）
５２                              ベローズ（感圧部）
３                                押し棒体（作動部）
２３，５３                        作動用磁石（作動部）
３３                              反射ミラー（作動部）
４，４４                          ファイバループ部（感応部）
４４ａ                            ファイバループ部本体
４４ｂ                            反射体
２４                              ファラデー型スイッチ（感応部）
２４１                            レンズ
２４２                            複屈折素子
２４３                            第１のファラデー素子部
２４４                            磁気部
２４５                            第２のファラデー素子部
２４６                            ミラー
３４                              端末部（感応部）
５，２５，３５，４５，５５        光ファイバ
Ｗ                                液面
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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