(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数や付帯機器を少なくすると共に、連続的に隙間の計測を行う隙間計測装置を提供する。【解決手段】機器の固定部１０と可動部２０との間で固定部１０および可動部２０にそれぞれ端部を向けて配置したファイバブラッググレーティング素子３と、ファイバブラッググレーティング素子３に入射する光を放射する光源１と、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光を測定する測定器４と、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの狭まる変化に伴って長さが短く変化したファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する制御部５と、を備える。【選択図】図１
2016130664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器の固定部と可動部との間で前記固定部および前記可動部にそれぞれ端部を向けて配置したファイバブラッググレーティング素子と、
前記ファイバブラッググレーティング素子に入射する光を放射する光源と、
前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光を測定する測定器と、
前記固定部と前記可動部との隙間の狭まる変化に伴って長さが短く変化した前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき前記固定部と前記可動部との隙間を取得する制御部と、
を備えることを特徴とする隙間計測装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク強度に基づいて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１に記載の隙間計測装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク時での波幅に基づいて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の隙間計測装置。
【請求項４】
複数の前記ファイバブラッググレーティング素子と、
前記光源の光を各前記ファイバブラッググレーティング素子に分波して入射すると共に、当該各前記ファイバブラッググレーティング素子からの各反射光を合波して前記測定器に出射する分波・合波器と、
を備え、前記制御部は、各前記ファイバブラッググレーティング素子からの波長が異なる各反射光の反射強度の波形に基づき各前記ファイバブラッググレーティング素子が設置された各所の前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の隙間計測装置。
【請求項５】
複数の前記ファイバブラッググレーティング素子と、
前記光源の光を各前記ファイバブラッググレーティング素子に切り替えて入射すると共に、当該各前記ファイバブラッググレーティング素子からの各反射光を切り替えて前記測定器に出射する切替器と、
を備え、前記制御部は、切り替えられた各前記ファイバブラッググレーティング素子のうちのいずれか１つからの反射光の反射強度の波形に基づき各前記ファイバブラッググレーティング素子が設置された各所のうちのいずれか１つの前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の隙間計測装置。
【請求項６】
前記ファイバブラッググレーティング素子は、前記固定部または前記可動部の一方に対して基端が埋め込まれて固定されて先端が前記固定部または前記可動部の他方に向けて設けられ、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき、かつ前記埋め込まれた分の寸法を差し引いて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の隙間計測装置。
【請求項７】
前記ファイバブラッググレーティング素子は、前記固定部または前記可動部の一方に対して基端が支持部材を介して固定されて先端が前記固定部または前記可動部の他方に向けて設けられ、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき、かつ前記支持部材分の寸法を加えて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の隙間計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、回転機械における可動側と固定側との隙間を測定する隙間計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、蒸気タービン、圧縮機またはその他の回転機械の固定および回転部品間の隙間の測定を行うため、固定部品に固定され、かつ回転部品の表面に向かって突出した摩擦ピンを備え、摩擦ピンが電気回路を完成した１以上の埋め込みワイヤを有していて、回転部品の表面が摩擦ピンに摩擦したときに電気回路が破断されることでクリアランスを測定することが示されている。特に、特許文献１では、電気回路を有する複数の長さの異なる摩擦ピンを設けて隙間の変化を追跡することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３７２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるような装置では、隙間の変化を追跡するには、電気回路を有する複数の長さの異なる摩擦ピンが必要である。このため、設置に当たって多くの場所を要すると共に、設置における作業工数が多い。また、複数の摩擦ピンの各々に電気回路を設けなければならないため、付帯機器であるケーブルや信号処理装置などを多数要することになり設備コストが嵩む問題がある。特に、複数の長さの異なる摩擦ピンを設置する場合は、摩擦ピンの長さごとの断片的な隙間の計測しかできない。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、部品点数や付帯機器を少なくすると共に、連続的に隙間の計測を行うことのできる隙間計測装置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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の隙間計測装置は、機器の固定部と可動部との間で前記固定部および前記可動部にそれぞれ端部を向けて配置したファイバブラッググレーティング素子と、前記ファイバブラッググレーティング素子に入射する光を放射する光源と、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光を測定する測定器と、前記固定部と前記可動部との隙間の狭まる変化に伴って長さが短く変化した前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき前記固定部と前記可動部との隙間を取得する制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この隙間計測装置は、ファイバブラッググレーティング素子の長さが変化することによって反射光の反射強度の波形が変化することを利用し、固定部と可動部との隙間の狭まる変化に伴って長さが短く変化したファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき固定部と可動部との隙間を取得している。ファイバブラッググレーティング素子は、固定部と可動部との隙間が狭くなる変化に伴って長さが短くなっても反射光を得ることが可能であるため、１箇所の隙間の変化の追跡を単一のファイバブラッググレーティング素子の設置で実施でき、ファイバブラッググレーティング素子の部品点数や付帯機器を少なくすることができると共に、連続的に隙間の計測を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の隙間計測装置では、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク強度に基づいて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【０００９】
この隙間計測装置によれば、ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク強度に基づいて固定部と可動部との隙間の計測を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の隙間計測装置では、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク時での波幅に基づいて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【００１１】
この隙間計測装置によれば、ファイバブラッググレーティング素子からの反射光における反射強度の波形のピーク時での波幅に基づいて固定部と可動部との隙間の計測を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の隙間計測装置では、複数の前記ファイバブラッググレーティング素子と、前記光源の光を各前記ファイバブラッググレーティング素子に分波して入射すると共に、当該各前記ファイバブラッググレーティング素子からの各反射光を合波して前記測定器に出射する分波・合波器と、を備え、前記制御部は、各前記ファイバブラッググレーティング素子からの波長が異なる各反射光の反射強度の波形に基づき各前記ファイバブラッググレーティング素子が設置された各所の前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【００１３】
この隙間計測装置によれば、各所の固定部と可動部との隙間を取得するにあたり、それぞれに付帯機器を用いることがない。このため、付帯機器の最少化を図りつつ、多箇所の隙間を連続的に計測することができる。
【００１４】
また、本発明の隙間計測装置では、複数の前記ファイバブラッググレーティング素子と、前記光源の光を各前記ファイバブラッググレーティング素子に切り替えて入射すると共に、当該各前記ファイバブラッググレーティング素子からの各反射光を切り替えて前記測定器に出射する切替器と、を備え、前記制御部は、切り替えられた各前記ファイバブラッググレーティング素子のうちのいずれか１つからの反射光の反射強度の波形に基づき各前記ファイバブラッググレーティング素子が設置された各所のうちのいずれか１つの前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【００１５】
この隙間計測装置によれば、各所の固定部と可動部との隙間を取得するにあたり、それぞれに付帯機器を用いることがない。このため、付帯機器の最少化を図りつつ、多箇所の隙間を連続的に計測することができる。しかも、この隙間計測装置によれば、各ファイバブラッググレーティング素子は、それぞれ反射光の波長が同じものでよいため、設計が容易である。しかも、この隙間計測装置によれば、光源の光の放射能力（容量）が低かったり、光源の発振波長帯に制約があったりしても、各ファイバブラッググレーティング素子に切り替えることで十分な光量の光を供給でき、十分な光量の反射光を得ることができ、ノイズの少ない反射光の反射強度を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の隙間計測装置では、前記ファイバブラッググレーティング素子は、前記固定部または前記可動部の一方に対して基端が埋め込まれて固定されて先端が前記固定部または前記可動部の他方に向けて設けられ、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき、かつ前記埋め込まれた分の寸法を差し引いて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【００１７】
この隙間計測装置によれば、ファイバブラッググレーティング素子を固定部と可動部との間に設置し、固定部と可動部との隙間を取得することができる。
【００１８】
また、本発明の隙間計測装置では、前記ファイバブラッググレーティング素子は、前記固定部または前記可動部の一方に対して基端が支持部材を介して固定されて先端が前記固定部または前記可動部の他方に向けて設けられ、前記制御部は、前記ファイバブラッググレーティング素子からの反射光の反射強度の波形に基づき、かつ前記支持部材分の寸法を加えて前記固定部と前記可動部との隙間を取得することを特徴とする。
【００１９】
この隙間計測装置によれば、ファイバブラッググレーティング素子を固定部と可動部との間に設置し、固定部と可動部との隙間を取得することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、部品点数や付帯機器を少なくすると共に、連続的に隙間の計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線の例を表すグラフである。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線の例を表すグラフである。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線をなす波形の例を表すグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線をなす波形の例を表すグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線をなす波形の例を表すグラフである。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置の計測例の概略構成図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置の計測例の概略構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置の他の例の概略構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る隙間計測装置の他の例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２３】
図１は、本実施形態に係る隙間計測装置の概略構成図である。図２および図３は、本実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線の例を表すグラフである。図４〜図６は、本実施形態に係る隙間計測装置に用いられる検量線をなす波形の例を表すグラフである。
【００２４】
本実施形態の隙間計測装置は、例えば、機器の固定部１０と可動部２０との隙間の狭まる変化を計測するものである。機器は、蒸気タービンやガスタービンなどの回転機器がある。即ち、蒸気タービンやガスタービンにおいて、固定部１０は、静翼などの静止した部分であり、可動部２０は、ロータや動翼などのように動作する部分や、車室などのように熱変形し得る部分を含む。そして、隙間計測装置は、光源１と、サーキュレータ２と、センサ３と、測定器４と、制御部５と、を含み構成されている。
【００２５】
光源１は、所定の波長のレーザ光を放射する。光源１から放射されたレーザ光は、光ファイバＦを経由し、サーキュレータ２を介してセンサ３に入射される。そして、センサ３で反射した光は、光ファイバＦを経由し、サーキュレータ２を介して測定器４に対して出射される。従って、サーキュレータ２は、光源１から出射されたレーザ光をセンサ３へ入射する一方で、センサ３からの反射光を測定器４へ出射する方向性結合器である。
【００２６】
センサ３は、ファイバブラッググレーティング（ＦＢＧ：Fiber  Bragg  Grating）素子である。
【００２７】
測定器４は、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度を測定する。
【００２８】
制御部５は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）であり、本装置を統括して制御するものである。制御部５は、光源１についてレーザ光の放射を制御する。また、制御部５は、測定器４が測定したファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度を取得する。そして、制御部５は、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度に基づき、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する。
【００２９】
制御部５は、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得するにあたり、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの狭まる変化に応じてファイバブラッググレーティング素子３が削られて長さが短く変化した際、このファイバブラッググレーティング素子３の長さを反射強度の波形から取得する。反射強度の波形は、図２および図３に示すように、ファイバブラッググレーティング素子３の残存量、即ちファイバブラッググレーティング素子３の長さであって回折格子の数に応じて変化する。反射強度の波形は、ピーク強度およびピーク時の波幅からなる。具体的に、図４は、図２および図３においてファイバブラッググレーティング素子３の長さが比較的長いＡのときの波形を示している。図５は、図２および図３においてファイバブラッググレーティング素子３の長さが中程度のＢのときの波形を示している。図６は、図２および図３においてファイバブラッググレーティング素子３の長さが比較的短いＣのときの波形を示している。これら、図２、図４〜６に示すように、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度の波形のピーク強度αは、ファイバブラッググレーティング素子３の長さが長いほど強く、短いほど弱い。また、図３、図４〜６に示すように、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度の波形のピーク時での波幅（ピーク強度αの半分のところの幅）βは、ファイバブラッググレーティング素子３の長さが長いほど狭く、短いほど広い。従って、図４〜図６に示すように、ファイバブラッググレーティング素子３の長さに応じた波形を実験により得て、図２および図３に示すように検量線を作成することで、反射強度の波形から、ファイバブラッググレーティング素子３の長さを取得することができる。
【００３０】
なお、図１に一点鎖線で区切られた各領域は、一方の領域が蒸気タービンやガスタービンなどの機器側であってファイバブラッググレーティング素子３が設置される高温環境となり、他方の領域が光源１、サーキュレータ２、測定器４、および制御部５などの付帯機器が設置される室内である室温環境となる。
【００３１】
このように、本実施形態の隙間計測装置は、機器の固定部１０と可動部２０との間で固定部１０および可動部２０にそれぞれ端部を向けて配置したファイバブラッググレーティング素子３と、ファイバブラッググレーティング素子３に入射する光を放射する光源１と、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光を測定する測定器４と、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの狭まる変化に伴って長さが短く変化したファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する制御部５と、を備える。
【００３２】
この隙間計測装置は、ファイバブラッググレーティング素子３の長さが変化することによって反射光の反射強度の波形が変化することを利用し、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの狭まる変化に伴って長さが短く変化したファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得している。ファイバブラッググレーティング素子３は、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈが狭くなる変化に伴って長さが短くなっても反射光を得ることが可能であるため、１箇所の隙間Ｈの変化の追跡を単一のファイバブラッググレーティング素子３の設置で実施でき、センサであるファイバブラッググレーティング素子３の部品点数や付帯機器を少なくすることができると共に、連続的に隙間Ｈの計測を行うことができる。
【００３３】
また、本実施形態の隙間計測装置では、制御部５は、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度の波形のピーク強度に基づいて固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する。
【００３４】
また、本実施形態の隙間計測装置では、制御部５は、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度の波形のピーク時での波幅に基づいて固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する。
【００３５】
このように、本実施形態の隙間計測装置によれば、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光における反射強度の波形のピーク強度や、波形のピーク時での波幅に基づいて固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの計測を行うことができる。
【００３６】
ところで、図７および図８は、本実施形態に係る隙間計測装置の計測例の概略構成図である。
【００３７】
上述したように、本実施形態の隙間計測装置では、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈの狭まる変化に伴って長さが短く変化したファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得しているが、ファイバブラッググレーティング素子３は、固定部１０または可動部２０の一方に対して基端が固定され、先端が固定部１０または可動部２０の他方に向けて設けられている必要がある。
【００３８】
そこで、図７に示すように、固定部１０（可動部２０であってもよい）に対してファイバブラッググレーティング素子３の基端が埋め込まれて固定されている形態がある。
【００３９】
この場合、ファイバブラッググレーティング素子３の長さをＬとして、固定部１０に長さＬ１分の寸法が埋め込まれているため、制御部５は、この埋め込まれている長さＬ１を考慮し、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき、埋め込まれた分の寸法（長さＬ１）を差し引いて固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する。
【００４０】
このようにファイバブラッググレーティング素子３を固定部１０と可動部２０との間に設置し、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得することができる。
【００４１】
また、図８に示すように、固定部１０（可動部２０であってもよい）に対してファイバブラッググレーティング素子３の基端が支持部材３１を介して固定されている形態であってもよい。
【００４２】
この場合、ファイバブラッググレーティング素子３の長さをＬとして、支持部材３１により固定部１０から長さＬ２分の寸法が離れているため、制御部５は、この離れている支持部材３１による長さＬ２を考慮し、ファイバブラッググレーティング素子３からの反射光の反射強度の波形に基づき、支持部材３１の寸法（長さＬ２）を加えて固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得する。
【００４３】
このようにファイバブラッググレーティング素子３を固定部１０と可動部２０との間に設置し、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈを取得することができる。
【００４４】
図９は、本実施形態に係る隙間計測装置の他の例の概略構成図である。
【００４５】
図９に示す形態は、多数の計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３において、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を計測するものである。この場合、計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３に、それぞれファイバブラッググレーティング素子３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）を配置する。配置の仕方については、上述と同様である。
【００４６】
そして、図９に示す形態では、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに接続される各光ファイバＦが、分波・合波器６に接続されている。分波・合波器６は、光源１から放射されサーキュレータ２を介したレーザ光を、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分波する。また、分波・合波器６は、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの反射光を、合波してサーキュレータ２に出射する。測定器４では、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの各反射光を測定する。制御部５は、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃの長さを各反射光における反射強度の波形から取得する。
【００４７】
ここで、測定器４で測定する各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの各反射光は、それぞれ波長が異なる。これは、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、それぞれ反射光の波長が異なるからである。波長は、例えば、回折格子の間隔を異ならせることにより実施できる。または、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、それぞれ同じものであって、光源１の放出するレーザ光を分波・合波器６で異なる波長に分波してもよい。
【００４８】
このように、本実施形態の隙間計測装置では、複数のファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、光源１の光を各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに分波して入射すると共に、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの波長が異なる各反射光を合波して測定器４に出射する分波・合波器６と、を備え、制御部５は、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの各波長の反射光の反射強度の波形に基づき各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃが設置された各計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を取得する。
【００４９】
この隙間計測装置によれば、各計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を取得するにあたり、それぞれに光源１、サーキュレータ２、測定器４、制御部５、および分波・合波器６などの付帯機器を用いることがない。このため、付帯機器の最少化を図りつつ、多箇所の隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を連続的に計測することができる。
【００５０】
図１０は、本実施形態に係る隙間計測装置の他の例の概略構成図である。
【００５１】
図１０に示す形態は、多数の計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３において、固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を計測するものである。この場合、計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３に、それぞれファイバブラッググレーティング素子３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）を配置する。配置の仕方については、上述と同様である。各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、それぞれ反射光の波長が同じものであるが、異なるものであってもよい。
【００５２】
そして、図１０に示す形態では、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに接続される各光ファイバＦが、切替器７に接続されている。切替器７は、光源１から放射されサーキュレータ２を介したレーザ光を、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに選択的に切り替えて入射させる。また、切替器７は、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの反射光を、選択的に切り替えてサーキュレータ２に出射する。測定器４では、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの各波長の反射光を測定する。制御部５は、切替器７による切り替えを制御すると共に、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃの長さを反射光における反射強度の波形から取得する。
【００５３】
このように、本実施形態の隙間計測装置では、出射波長が異なる複数種類のファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、光源１の光を各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに切り替えて入射すると共に、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃからの各反射光を切り替えて測定器４に出射する切替器７と、を備え、制御部５は、切り替えられたファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃのうちのいずれか１つからの反射光の反射強度の波形に基づき各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃが設置された各計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３のうちのいずれか１つの固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を取得する。
【００５４】
この隙間計測装置によれば、各計測ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の固定部１０と可動部２０との隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を取得するにあたり、それぞれに光源１、サーキュレータ２、測定器４、制御部５、および切替器７などの付帯機器を用いることがない。このため、付帯機器の最少化を図りつつ、多箇所の隙間Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を連続的に計測することができる。しかも、この隙間計測装置によれば、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、それぞれ反射光の波長が同じものでよいため、設計が容易である。しかも、この隙間計測装置によれば、光源１の光の放射能力（容量）が低かったり、光源１の発振波長帯に制約があったりしても、各ファイバブラッググレーティング素子３Ａ，３Ｂ，３Ｃに切り替えることで十分な光量の光を供給でき、十分な光量の反射光を得ることができ、ノイズの少ない反射光の反射強度を得ることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  光源
２  サーキュレータ
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）  ファイバブラッググレーティング素子（センサ）
４  測定器
５  制御部
６  分波・合波器
７  切替器
１０  固定部
２０  可動部
３１  支持部材
Ｆ  光ファイバ
Ｈ（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）  隙間
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  計測ポイント
α  ピーク強度
β  波幅
【図１】
2016130664.tif 000003
【図２】
2016130664.tif 000004
【図３】
2016130664.tif 000005
【図４】
2016130664.tif 000006
【図５】
2016130664.tif 000007
【図６】
2016130664.tif 000008
【図７】
2016130664.tif 000009
【図８】
2016130664.tif 000010
【図９】
2016130664.tif 000011
【図１０】
2016130664.tif 000012