(57)【要約】【課題】測定対象物を部分的に加熱できない場合でも、測定対象物が高温−低温の温度サイクルを繰り返す場合でも、測定対象物に好適に固着する。【解決手段】光ファイバ１を渦巻き形状に巻いた光ファイバコイル１０と、測定対象物に磁力で固着するための永久磁石３０と、光ファイバコイル１０と永久磁石３０とを一体化している磁性体層４０とを具備する。【効果】測定対象物が磁性体製であれば、好適に磁力で固着できる。また、測定対象物から取り外すことも容易である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ（１）を渦巻き形状に巻いた光ファイバコイル（１０）と、第１面側に前記光ファイバコイル（１０）を固着されると共に第２面側で測定対象物に磁力で固着するための永久磁石（３０）とを具備したことを特徴とする光ファイバコイルセンサ（１００，２００）。
【請求項２】
請求項１に記載の光ファイバコイルセンサ（１００，２００）において、前記光ファイバ（１）が、磁性体被覆（１ｃ）を有し、前記永久磁石（３０）に磁力で固着されていることを特徴とする光ファイバコイルセンサ（１００，２００）。
【請求項３】
請求項１に記載の光ファイバコイルセンサ（１００）において、前記光ファイバ（１）と前記永久磁石（３０）とが磁性体層（４０）により一体化されていることを特徴とする光ファイバコイルセンサ（１００）。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ファイバコイルセンサ（１００，２００）において、前記永久磁石（３０）が可撓性を有することを特徴とする光ファイバコイルセンサ（１００，２００）。
【請求項５】
光ファイバ（１）を渦巻き形状に巻いた光ファイバコイル（１０）と、前記光ファイバコイル（１０）を内部に収容するケース（５０）と、前記ケース（５０）の底面に固着され測定対象物に磁力で固着するための永久磁石（３０）とを具備したことを特徴とする光ファイバコイルセンサ（３００）。
【請求項６】
請求項５に記載の光ファイバコイルセンサ（３００）において、前記ケース（５０）が磁性体であることを特徴とする光ファイバコイルセンサ（３００）。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の光ファイバコイルセンサ（３００）において、前記ケース（５０）内に不活性ガス（２０）を封入したことを特徴とする光ファイバコイルセンサ（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバコイルセンサに関し、さらに詳しくは、測定対象物に好適に固着することが出来る光ファイバコイルセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを渦巻き形状に巻いた光ファイバコイルを用いて、音響，振動，回転成分を測定する光ファイバコイルセンサが知られている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照。）。
【非特許文献１】鎌田弘志他著「沖テクニカルレビュー第189号 Vol.69 No.1」沖電気発行、２００２年１月、ｐ．８０−８３
【非特許文献２】武尾実、“地動の回転成分を観測する新しい地震計の開発”、［online］、平成１２年１０月１８日、東京大学地震研究所、［平成１４年９月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/KOHO/KOHO/26/26-2.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の光ファイバコイルセンサは、測定対象物（例えば炉壁）にロウ材やセラミック接着剤で固着されていた。
しかし、測定対象物を部分的に加熱できない場合はロウ材を使用できないし、測定対象物が高温−低温の温度サイクルを繰り返す場合はセラミック接着剤が劣化して光ファイバコイルセンサが脱落してしまう問題点があった。
そこで、本発明の目的は、測定対象物に好適に固着することが出来る光ファイバコイル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】
第１の観点では、本発明は、光ファイバを渦巻き形状に巻いた光ファイバコイルと、第１面側に前記光ファイバコイルを固着されると共に第２面側で測定対象物に磁力で固着するための永久磁石とを具備したことを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第１の観点による光ファイバコイルセンサでは、永久磁石の磁力で測定対象物に固着する。このため、測定対象物が磁性体製（例えば耐熱鋼製）であれば、測定対象物を部分的に加熱できない場合でも、測定対象物が高温−低温の温度サイクルを繰り返す場合でも好適に固着できる。また、測定対象物から取り外すことも容易に出来る。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバコイルセンサにおいて、前記光ファイバが、磁性体被覆を有し、前記永久磁石に磁力で固着されていることを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第２の観点による光ファイバコイルセンサでは、磁性体被覆（例えばニッケル被覆）を永久磁石の磁力で吸着して光ファイバを永久磁石の第１面側に固着する。このため、光ファイバを永久磁石の第１面側に接着剤で固着するよりも容易に固着できる。また、光ファイバを永久磁石から取り外すことも容易に出来る。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバコイルセンサにおいて、前記光ファイバと前記永久磁石とが磁性体層により一体化されていることを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第３の観点による光ファイバコイルセンサでは、磁性体層（例えばニッケルメッキ層）で光ファイバを永久磁石の第１面側に一体化する。この磁性体層が磁路になるため、吸着力を向上できる。また、磁性体層が測定対象物からの振動の伝達路になるため、感度を向上できる。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバコイルセンサにおいて、前記永久磁石が可撓性を有することを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第４の観点による光ファイバコイルセンサでは、可撓性永久磁石（例えばゴム磁石）を測定対象物の形状に合わせて変形できるため、測定対象物が平面や曲面でも好適に固着できる。
【０００８】
第５の観点では、本発明は、光ファイバを渦巻き形状に巻いた光ファイバコイルと、前記光ファイバコイルを内部に収容するケースと、前記ケースの底面に固着され測定対象物に磁力で固着するための永久磁石とを具備したことを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第５の観点による光ファイバコイルセンサでは、永久磁石の磁力で測定対象物に固着する。このため、測定対象物が磁性体製（例えば耐熱鋼製）であれば、測定対象物を部分的に加熱できない場合でも、測定対象物が高温−低温の温度サイクルを繰り返す場合でも好適に固着できる。また、測定対象物から取り外すことも容易に出来る。さらに、ケースにより光ファイバコイルを保護できる。
【０００９】
第６の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバコイルセンサにおいて、前記ケースが磁性体であることを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第６の観点による光ファイバコイルセンサでは、磁性体（例えば耐熱鋼製）のケースが磁路になるため、吸着力を向上できる。
【００１０】
第７の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバコイルセンサにおいて、前記ケース内に不活性ガスを封入したことを特徴とする光ファイバコイルセンサを提供する。
上記第７の観点による光ファイバコイルセンサでは、ケース内の酸素が不活性ガス（例えば窒素ガス）でパージされるため、光ファイバの樹脂被覆の酸化分解を防止でき、耐熱性および耐久性を向上できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光ファイバコイルセンサによれば、測定対象物に好適に固着することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、実施例１に係る光ファイバコイルセンサ１００を示す断面図である。図２は、同斜視図である。
この光ファイバコイルセンサ１００は、光ファイバ１を渦巻き形状に巻いた光ファイバコイル１０と、測定対象物に磁力で固着するための永久磁石３０と、光ファイバコイル１０と永久磁石３０とを一体化している磁性体層４０とを具備して構成される。
【００１４】
図３に示すように、光ファイバ１は、光ファイバ本体１ａのクラッドの外周に樹脂被覆（例えば、ポリイミド被覆）１ｂを形成し、樹脂被覆１ｂの外周に磁性体被覆（例えば、ニッケル被覆）１ｃを形成した光ファイバである。
【００１５】
光ファイバコイル１０の巻き直径は例えば１５ｍｍ、巻き数は例えば８ターンである。光ファイバコイル１０を構成する光ファイバ１の両端には、光コネクタ５が取り付けられている。
【００１６】
永久磁石３０は、耐熱性磁石（例えば、サマリウムコバルト磁石，アルニコ磁石）であり、直径は例えば２０ｍｍ、厚さは例えば５ｍｍである。
【００１７】
磁性体層４０は、例えばニッケルメッキ層であり、厚さは例えば１００μｍである。
【００１８】
実施例１の光ファイバコイルセンサ１００は、測定対象物が磁性体製（例えば耐熱鋼製）であれば、測定対象物を部分的に加熱できない場合でも、測定対象物が高温−低温（例えば５５０℃−室温）の温度サイクルを繰り返す場合でも好適に磁力で固着できる。また、測定対象物から取り外すことも容易である。
【００１９】
なお、光ファイバ１の樹脂被覆１ｂや磁性体被覆１ｃはなくてもよい。
また、永久磁石３０は、いわゆるゴム磁石であっても良い。
【実施例２】
【００２０】
図４に示すように、実施例２の光ファイバコイルセンサ２００は、実施例１の光ファイバコイルセンサ１００から磁性体層４０を省略したものである。
【００２１】
実施例２の光ファイバコイルセンサ２００では、光ファイバコイル１０の磁性体被覆１ｃが永久磁石３０に磁力で吸着されることにより、光ファイバコイル１０が永久磁石３０に固着されている。従って、光ファイバコイル１０を永久磁石３０から取り外すことも容易である。
【実施例３】
【００２２】
図５は、実施例３に係る光ファイバコイルセンサ３００を示す断面図である。図６は、同光ファイバコイルセンサ３００を底面側から見た斜視図である。
この光ファイバコイルセンサ３００は、光ファイバ１を渦巻き形状に巻いた光ファイバコイル１０と、光ファイバコイル１０を内部に収容し接着剤５４ａで固着すると共に不活性ガス２０を封入したケース５０と、ケース５０の底面に固着された永久磁石３０とを具備して構成される。
【００２３】
不活性ガス２０は、例えば窒素ガスである。
【００２４】
ケース５０は、ケース本体５１と蓋５２からなり、例えば耐熱鋼製またはセラミック製または樹脂製である。
ケース５０に設けた光ファイバ溝５３からケース外に光ファイバ１の両端を導出している。
光ファイバ溝５３は、接着剤５４ｂで封止されている。
【００２５】
ケース５０の封止部５５は、不活性ガス２０をケース５０に充填した後、溶接や圧接や接着剤で封止されている。
【００２６】
光ファイバコイルセンサ３００は、例えば次のようにして製造することが出来る。
（１）光ファイバコイル１０をケース本体５１に入れ、セラミック接着剤５４ａで固着する。
（２）光ファイバコイル１０を構成する光ファイバ１の両端を光ファイバ溝５３からケース外に出し、光ファイバ溝５３をセラミック接着剤５４ｂで封止する。
（３）導入管５６と排気管５７以外は気密になるように、蓋５２をケース本体５１に固着する。
（４）導気管５６から不活性ガスを導入し、排気管５７から排気することにより、ケース５０内を不活性ガスで満たす。
（５）導気管５６および排気管５７を溶断封止する。
【００２７】
実施例３の光ファイバコイルセンサ３００によれば、例えば振動センサとして高温環境下でも安定して長時間機能する。また、ケース５０で光ファイバコイル１０を保護することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の光ファイバコイルセンサは、例えば溶鉱炉や自動車エンジンの振動センサとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１に係る光ファイバコイルセンサを示す断面図である。
【図２】実施例１に係る光ファイバコイルセンサを示す斜視図である。
【図３】光ファイバの断面図である。
【図４】実施例２に係る光ファイバコイルセンサを示す断面図である。
【図５】実施例３に係る光ファイバコイルセンサを示す断面図である。
【図６】実施例３に係る光ファイバコイルセンサを底面側から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１          光ファイバ
１ａ        光ファイバ本体
１ｂ        樹脂被覆
１ｃ        磁性体被覆
１０        光ファイバコイル
２０        不活性ガス
３０        永久磁石
４０        磁性体層
５０        ケース
１００，２００，３００      光ファイバコイルセンサ
【図１】
2005140540.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005140540.tif 000006
【図５】
2005140540.tif 000007
【図６】
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