(57)【要約】【課題】簡易な装置で的確な検査が可能な温度分布計測器の温度確認方法および温度確認装置を提供する。【解決手段】光ファイバ式温度分布計測器１の温度確認装置２は、光ファイバ式温度分布計測器１の光ファイバケーブル４に取り付けられたホース５と、ホース５内に流体９を流す流動手段を含む送水手段とを備えており、送水手段はサイホンの原理であって、上方に設けられたタンク１１と、下方に設けられたタンク１２と、流体９を回収する回収手段とを有することを特徴とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ式温度分布計測器の光ファイバケーブルにホースを取り付け、該ホース内に流体を流す流動手段を用いて前記光ファイバケーブルの温度を変化させることを特徴とする、光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法。
【請求項２】
上方のタンクから前記流体を流す流動手段を用いて、下方のタンクにおいて前記流体を回収することを特徴とする、請求項１記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法。
【請求項３】
前記光ファイバケーブル及び前記ホースに断熱材を被せて保温することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法。
【請求項４】
温度計を挿入し、光ファイバケーブルの実温度を計測することを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法。
【請求項５】
前記流動手段は、サイホンの原理であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光ファイバ織温度分布計測器の温度確認方法。
【請求項６】
光ファイバ式温度分布計測器の光ファイバケーブルに取り付けられたホースと、該ホース内に流体を流す流動手段を含む送水手段とを備えたことを特徴とする、光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置。
【請求項７】
前記送水手段は、上方に設けられたタンクと、
下方に設けられたタンクと、
前記流体を流す流動手段と、
前記流体を回収する回収手段とを有することを特徴とする、請求項６記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置。
【請求項８】
前記光ファイバケーブル及び前記ホースに被せた断熱材を備えることを特徴とする、請求項６又は請求項７記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置。
【請求項９】
前記光ファイバケーブル近傍に挿入された温度計が設けられたことを特徴とする、請求項６〜請求項８のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置。
【請求項１０】
前記流動手段は、サイホンの原理であることを特徴とする、請求項６〜請求項９のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法および温度確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバを用いた温度分布計測器（光ファイバ式温度分布計測器）は、光ファイバ自体が温度センサとなり、敷設可能な場所があれば、広範囲に亘って温度分布の測定ができる。この温度分布計測器は、将来的には高温，高圧プラント、電力ケーブル、ガスタンク等の温度分布検知に使用されることが予想される。
【０００３】
また、光ファイバ式温度分布計測器は、メンテナンス等において、光ファイバによる計測温度と実温度との違いが判定評価される温度確認が行われる。
【０００４】
従来、光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置としては、温度の長手方向の位置関係を明確にするためには一定長の安定した加熱が必要であるが、この場合には通常ヒートガン、ドライヤー、テープヒータ等が用いられる。また、冷却時においては光ファイバに冷水を直接吹きかけるが、光ファイバの敷設環境においてこれを行う。
【０００５】
また、特開平１０―２９１８３８号公報に開示された温度確認方法がある。光ファイバ式温度分布計測器は、光源から光ファイバの入力端に光パルスを入射し、この光パルスにより光ファイバ内で発生するラマン散乱の後方散乱光が戻ってくるまでの時間と、戻ってきた信号の強さを解析することで測定位置までの距離と温度とを測定する。温度確認検査は、温度測定区域ごとに敷設された光ファイバの一部分をボックスで囲み、このボックス内に加熱又は冷却用の熱源を設置して光ファイバの温度と測定位置の判定評価の検査を行う。そして、加熱用の熱源としては赤熱電球、熱風ドライヤー及び使い捨てカイロ等が使用され、冷却用の熱源としてはドライアイス、急冷スプレー等が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱時においてはヒートガン、ドライヤー、テープヒータ等は、電源を必要とすることから爆発を伴う虞があり使用可能な環境が限定される。また使用可能な環境であってもヒートガンやドライヤーでは、加熱部の温度の安定性が低く、全長での温度均一性に欠けるため加熱部の正確な温度測定が困難な場合がある。
【０００７】
また、冷却時においては、加熱と同様に温度安定性が低く、全長での温度均一性に欠けるため冷却部の正確な温度測定が困難な場合がある。
【０００８】
また、特開平１０―２９１８３８号公報に開示された温度確認装置は、過熱又は冷却用の熱源を設置するボックスを用意しなければならず作業が煩雑であり、さらに、ボックス内の温度均一性，温度安定性に欠けるため正確な温度測定が困難な場合がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたもので、簡易な装置で的確な検査が可能な温度分布計測器の温度確認方法および温度確認装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような従来技術における問題点を解決するために、請求項１記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法の要旨は、光ファイバ式温度分布計測器の光ファイバケーブルにホースを取り付け、該ホース内に流体を流す流動手段を用いて前記光ファイバケーブルの温度を変化させることを特徴とする。
請求項２記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法の要旨は、請求項１記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法において、上方のタンクから前記流体を流す流動手段を用いて、下方のタンクにおいて前記流体を回収することを特徴とする。
請求項３記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法の要旨は、請求項１又は請求項２記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法において、前記光ファイバケーブル及び前記ホースに断熱材を被せて保温することを特徴とする。
請求項４記載の発明の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法の要旨は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法において、温度計を挿入し、光ファイバケーブルの実温度を計測することを特徴とする。
請求項５記載の発明の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認方法において、前記流動手段は、サイホンの原理であることを特徴とする。
請求項６記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、光ファイバ式温度分布計測器の光ファイバケーブルに取り付けられたホースと、該ホース内に流体を流す流動手段を含む送水手段とを備えたことを特徴とする。
請求項７記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、請求項６記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置において、送水手段は、上方に設けられたタンクと、下方に設けられたタンクと、前記流体を流す流動手段と、前記流体を回収する回収手段とを有することを特徴とする。
請求項８記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、請求項６又は請求項７のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置において、前記光ファイバケーブル及び前記ホースに被せた断熱材を備えることを特徴とすることを特徴とする。
請求項９記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、請求項６〜請求項８のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置において、前記光ファイバケーブル近傍に挿入された温度計が設けられたことを特徴とする。
請求項１０記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の要旨は、請求項６〜請求項９のいずれかに記載の光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置において、前記流動手段は、サイホンの原理であることを特徴とする。
【００１１】
なお、流体は、温水又は冷水に限らず、熱を媒介することができる流体である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第１の実施形態について図１乃至図３を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態における光ファイバ式温度分布計測器１の温度確認装置２の設置概要図である。
【００１３】
光ファイバ式温度分布計測器１の温度確認装置２は、図１に示すように、温度分布測定器３に接続された温度測定用光ファイバケーブル４の途中に設けられている。
【００１４】
温度確認装置２は、図２に示すように、温度測定用光ファイバケーブル４に近接してホース５が設けられており、温度測定用光ファイバケーブル４及びホース５は、内面に樹脂チューブ６が備えられた保温材７に覆われている。保温材７は、保温性を要求されるため一般的なパイプ用保温材（断熱材）を使用してもよい。本実施形態において、ホース５は、可撓性、柔軟性、強度、熱伝導性を考慮しウレタンで形成し、肉厚１ｍｍで外径約８ｍｍである。又、樹脂チューブ６の内径は約１６ｍｍ、温度測定用光ファイバケーブル４の外径は被覆径で０．１５ｍｍである。
【００１５】
図３に示すように、温度測定用光ファイバケーブル４に接した状態でホース５は圧迫、変形され、ホース５が潰れ、断面形状が横方向に長い楕円形状となる。これで温度測定用光ファイバケーブル４が固定され、温度測定用光ファイバケーブル４とホース５の設置面積も大きくなる。ホース５の反発力により樹脂チューブ６の切り口が開いてしまう箇所ができる場合は、例えば、テープやインシュロックで樹脂チューブ６を締め付けて対応する。
【００１６】
なお、温度測定用光ファイバケーブル４は、図４に示すように、光ファイバ４ａが、外径約１８ｍｍの金属管４ｂに収納されている。
【００１７】
保温材７内部の温度を計測する温度計８が保温材７と挿通され、検温部が温度測定用光ファイバケーブル４に近接して配設されている。温度計８は、所定長さごとに３箇所配設されており各計測温度の平均値が算出される。なお、本実施形態では、温度計を３箇所配設したが、これに限らず適宜変更してもよい。
【００１８】
温水又は冷水９を送る送水手段１０は、サイホンの原理を採用する。なお、サイホンの原理とは、段差のある２つの水面を水で充填した管で繋ぐと大気圧により管の一部が上の水面よりも高い位置を経由しても水はこの管を通って下の水面に移動する仕組みをいう。本例の温度確認装置２は、人力で保温タンクＢ１２を上下させ温水又は冷水９をサイホンの原理により移動させるので、電力は使用しない。ホース５の各端部に保温タンクＡ１１及び保温タンクＢ１２が設けられており、保温タンクＢ１２の直前には小型で手動のポンプ１３が備えられている。また、温水又は冷水９は、測定後に保温タンクＢ１２ごと回収する。
【００１９】
ホース５は、保温材７の中で折り返されており、保温材７は、両端が開口された円筒状をなし、図３に示すように、周方向１箇所に縦断する切り口１４が設けられている。
【００２０】
ついで、本実施形態による試験方法について説明する。
【００２１】
まず、温度測定用光ファイバケーブル４の判定評価する部位を選択し、温度確認装置２の下部に設けられた切り口１４を開き、その空隙に温度測定用光ファイバケーブル４を挿通して、温度確認装置２を上方から設置する。その後保温性を保持するために、マジックテープ（登録商標）、固定テープ等で切り口１４を塞ぐ。そして、温度確認装置２に温度計８を設置する。
【００２２】
つぎに、保温タンクＡ１１内に温水又は冷水を充填する。充填された保温タンクＡ１１の位置を相対的に空の保温タンクＢ１２よりも高く設置すると、サイホンの原理により温水又は冷水９はホース５を流れ、保温タンクＡ１１から保温タンクＢ１２へと流出する。この場合、サイホンの原理を利用するので確認箇所の光ファイバの位置（高さ）は考慮する必要がない。また、保温タンクＡ１１及び保温タンクＢ１２の高低差を、大きくすると流量は増大し、小さくすると流量は減少する。
【００２３】
送水を開始する場合には、前述したように、ホース５内を温水又は冷水９で満たさなければならない。そのため、例えば手動ポンプ１３により、保温タンクＡ１１から温水又は冷水９を引いてホース５内を温水又は冷水９で満たす。
【００２４】
また、保温温度を持続させるには、昇降装置に保温タンクＡ１１及び保温タンクＢ１２を設置し、保温タンクＡ１１及び保温タンクＢ１２の上下の位置を変えることにより、温水又は冷水９を逆流させてやればよい。
【００２５】
熱伝導により、温水の熱がホース５を介して温度測定用光ファイバケーブル４に伝達し、又は冷水がホース５を介して温度測定用光ファイバケーブル４に熱を伝達する。
【００２６】
水を流動させない場合、温度変化の上限が低くなるか、又は所定温度に達するまでの時間が長くなる。特に、加熱又は冷却初期は温度測定用光ファイバケーブル４に奪われる熱量が大きい。また、水の流動がなければ、ポイントごとの水の温度にばらつきがでてしまうため、加熱又は冷却部全域の温度が均一でなくなる。さらに、試験が長時間に亘った場合に、光ファイバ式温度分布計測器１の温度確認装置２内の温度が変動してしまう。
【００２７】
この対策として水を流動させることにより、温時均一性、温度変化の高速化、温度保持を保つ構成としている。
【００２８】
熱伝導により、温水の熱がホース５を介して光ファイバに伝達し、又は冷水がホース５を介して温度測定用光ファイバケーブル４の熱を奪う。
【００２９】
水を流動させない場合、温度変化の上限が低くなるか、又は所定温度に達するまでの時間が長くなる。特に、加熱又は冷却初期は温度測定用光ファイバケーブル４に奪われる熱量が大きい。また、水の流動が無ければ、ポイントごとの水の温度にばらつきがでてしまうため、加熱または冷却部全域の温度が均一でなくなる。さらに、試験が長時間に亘った場合に、温度確認装置２内の温度が変動してしまう。
【００３０】
この対策として水を流動させることにより、温度均一性、温度変化の高速化、温度保持を保つ構成としている。
【００３１】
ついで、温度上昇試験について説明する。
【００３２】
例えば、室温２０℃において約９０℃の温水を流動させると、温度確認装置２内を約７０℃に保温できる。
【００３３】
つぎに、光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置２内の温度が変動する要因について説明する。
【００３４】
光ファイバに、例えば、メッセンジャ（支持鋼線）、ラッシングワイヤ等の固定具が装着されている場合、固定具が熱を奪うため温度確認装置２内の温度は低下する。
【００３５】
また、ホースの流量により温度確認装置２内の温度は変化し、流水ホースの流量は前述したとおり２つのタンクの高低差に依存する。すなわち、流量が多いと温度確認装置２内の温度は早く変化する。例えば、２つの保温タンクＡ１１及び保温タンクＢ１２の高低差を１ｍとした場合の流量では、温度確認装置２内の温度を７０℃〜８０℃に保持できるが、高低差を１ｍよりも小さくして流量を減少させても、保持温度に達するまでの時間は長くなるが、温度確認装置２内の温度を７０℃〜８０℃に維持できる。
【００３６】
また、例えば、室温２０℃、固定具装着なしの場合、０℃〜５℃の冷水を送水すると、温度確認装置２内を約１０℃まで冷却することが可能である。
【００３７】
本発明者が、実際に温度上昇試験を行ったところ、結果は以下のようであった。室温２０℃、温水約９０℃、保温タンクの容量が６ｌ、高低差が約１ｍのとき、送水持続時間は８分〜１０分であった。送水開始後、温度測定用光ファイバケーブル４の温度が約７０℃まで上昇するのに要する時間は、固定具が装着されない金属管光ファイバケーブルの場合、約１分であった。
【００３８】
本発明者が、実際に温度下降昇試験を行ったところ、結果は以下のようであった。温度２０℃、冷水約０℃〜５℃、保温タンクの容量が６ｌ、高低差が約１ｍのとき、送水持続時間は８分〜１０分であった。送水開始後、温度測定用光ファイバケーブル４の温度が約１０℃まで下降するのに要する時間は、固定具が装着されない金属管光ファイバケーブルの場合、約３０秒であった。
【００３９】
このように、本実施形態の光ファイバ式の温度確認方法および温度確認装置によれば、以下の利点が挙げられる。
１．温度確認箇所を均一に温度保持する事ができる、２．一定時間温度を安定して保持する事ができる、３．電源が不要である、４．サイホンの原理を用いるので流量調整のためのタンクの位置は、光ファイバの位置（高さ）に依存しない。
【００４０】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至請求項１０に記載された温度分布計測器の温度確認方法および温度確認装置によれば、特別な装置を用意することなく、安定した検査を行うことができるので、コストの低減化、作業時間の短縮化等を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の設置概要図である。
【図２】本発明の実施形態における光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の設置概略図である。
【図３】本発明の実施形態における光ファイバ式温度分布計測器の温度確認装置の斜視断面図である。
【図４】本発明の実施形態における光ファイバ式温度分布計測器の光ファイバケーブルの縦断面図である。
【符号の説明】
１　光ファイバ式温度分布計測器
２　温度確認装置
３　温度分布測定器
４　温度測定用光ファイバケーブル
４ａ　光ファイバ
５　ホース
６　樹脂チューブ
７　保温材
８　温度計
９　温水または冷水
１０　送水手段
１１　保温タンクＡ
１２　保温タンクＢ
１３　手動ポンプ
１４　切り口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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