JPS63234124A - 光学式温度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、光ファイバを利用した光学式温度測定′！
ＡＥに関するものである。

［従来の技術］ 従来、温度により透過率等が変化する半導体等を感温部
とし、これに、光ファイバにより光を投光、受光し、検
出器の受光量の変化から温度を測定するものがある。

［この発明が解決しようとする問題点］しかしながら、
感温部として半導体等を用いると、材料の性質から透過
率等の特性は決ってしまい、必要に応じた測温範囲、感
度を自由に選択しにくい等の問題点があった。

この発明の目的は、以上の点に鑑み、感温部として千′
ｅ膜フィルタを用い、高感度の温度測定を可能とした光
学式温度測定装置を提供することＣある。

［問題点を解決するための手段ｊ この光用は、温度により通過率または反剣率が変化する
感温部としての干渉膜フィルタに光ファイバを介して光
を投受光し、光ファイバからの２彼長についての光を検
出器で検出し、この検出：椙の出力の比から温度を測定
手段で測定するようにした光学式温度測定装置である。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を示す構成説明図である
。

図において、白熱電球、ハロゲンランプ、ＬＥＤ等の光
源１の光は、第１のハーフミラ−７１を介し光ファイバ
２により感温部としての多層の干ｉ！ｔｔＩ１９フィル
タ３に投光される。光ファイバ２の先端に蒸着その他で
設けられたバンドパスフィルタのような干渉膜フィルタ
３を反射した光は再び光ファイバ２を介して取り出され
、第１のハーフミラ−７１で反射される。この第１のハ
ーフミラ−７１からの光は、第２のハーフミラ−７２で
２つに分岐され、分岐された２つの光は、第１、第２の
フィルタ４１．４２を透過し、第１、第２の検出器５１
．５２に各々入射する。第１、第２の検出器５１．５２
の出力は、測定子Ｉ！２６によりその比串演騨がなされ
、温度Ｔの測定が行われる。

つまり、干渉膜フィルタ゛３は温度Ｔが上昇すると、第
２図ＡからＡ′へというように反射波長特性が長波長側
にシフ１−シ、第１、第２の検出器５１．５２の前面の
第１、第２のフィルタ４１．４２の透過波長特性は第２
図Ｂ、Ｃで示すように、一方（Ｂ）は干渉膜フィルタ３
の透過波長の落ち込み部分Ａ、／Ｍとの重なり具合が変
化し、他方（Ｃ）は変化しないので、両検出器５１．５
２の比をとることにより、光路の状態変化等による測定
誤差が除去でき、高精度の測温か可能となる。

なお、干渉膜フィルタ３としては、１％屈折率膜に８１
またはＱｅ、低屈折率膜にＳｉＯ等を用い１、？を着等
により多層膜を形成し、測温範囲、感度に応じた所望の
透過波長特性をもつフＣルクとする。

このように多層の干渉膜フィルタの層数、膜構成を変え
ることにより必要とするバンドパス特性をｂつフィルタ
が得られ、また、３ｉ、Ｑｃの屈折率の温度係数は約１
．５Ｘ１０−’　、・℃と十分大さく、感温部として１
分使用できる。

第３図は、この発明の他の一実施例を示す構成説明図で
、第１図と同一符号は同等の構成要素を示す。

九諒１からの光は、光ファイバ２１を介して干渉膜フィ
ルタ３に投光され、反射光は光フＰイバ２２で取り出さ
れる。取り出された光は、モータ〜１で回転する回転セ
クタ８に設けられた異った透過波長をもつフィルタ４１
．４２を透過し、検出器５で検出され、各波長毎の時系
列信号の比が測定手段６で演ｔ）される。

つまり、フィルタ４１．４２は第２図８、Ｃの１１性を
有し、干渉膜フィルタ３からの反射光Ａ１Ａ、′の落ち
込み部分と重なった部分と重ならない部分との比を測定
手段６で演算し同様の温度測定が行われる。

第４図は、この発明のさらに他の一実施例を示し、この
場合、第３図の回転セクタ８の各フィルタ４１．４２を
介して光源１の光を光ファイバ２１で干渉膜フィルタ３
に投光し、反射・光を光ファイバ２２で導いて検出器５
に受光させ測定手段６で同様の比演陣がなされ、温度の
測定が行われる。

なお、第５図で示すように、光ファイバ２ｏの端面に干
渉膜フィルタ３を蒸着等で形成することにより（たとえ
ば多数の光ファイバの端面に同時に干渉膜フィルタを形
成することにより）、均一な感温部が、安価、大ｍに生
産でき、互換性も有し、また、光コネクタ２０ａにより
光フアイバ２等に着脱可能とすることにより、取り汲い
、保守等が容易なものとなる。つまり、このような光コ
ネクタ２０ａを用いたとしても、２色演篩方式を用いて
いるので、光コネクタ２０ａを交換してもその結合損失
のバラツキ等の影響を受けることがない。

Ｃ発明の効宋〕 以上述べたように、この発明は、感温部とし−Ｃ干渉ｌ
１９フィルタを用い、２色演算を利用しているので、光
ファイバを利用して、光路の影響を受けることなく、高
精度に測温することができる。また、干渉膜フィルタは
映構成等により透過波長特性を自由に変えることができ
、測温範囲、感麿等に応じた各梗測温が容易に可能゛と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図、第５図は、この発明の一実施
例を示す構成説明図、第２図は、波長特性説明図である
。 １・・・光源、２．２０．２１．２２・・・光ファイバ
３・・・干渉膜フィルタ、４１．４２・・・フィルタ、
５５１．５２・・・検出器、６・・・測定手段、７’ｌ
、７２・・・ハーフミラ−１８・・・回転セクタ、２０
ａ・・・光コネクタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度により透過率または反射率が変化する感温部と
   しての干渉膜フィルタと、この干渉膜フィルタに光源か
   らの光を投光し干渉膜フィルタを反射した光を取り出す
   光ファイバと、この光ファイバから２波長についての光
   を受光する検出器と、２波長についての検出器の出力の
   比から温度を測定する測定手段とを備えたことを特徴と
   する光学式温度測定装置。 ２、前記検出器として、互いに異つた透過波長のフィル
   タを前面に設けた２個の検出器を用いたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光学式温度測定装置。 ３、前記検出器として、異つた透過波長の複数のフィル
   タを有する回転セクタを介して光を受光するものを用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式
   温度測定装置。 ４、前記光源として、異つた透過波長の複数のフィルタ
   を有する回転セクタを介して光を投光するものを用いた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式温
   度測定装置。 ５、光ファイバの端面に干渉膜フィルタを形成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項記載の光
   学式温度測定装置。 ６、干渉膜フィルタが設けられた光ファイバを含む感温
   部を光コネクタにより光ファイバに着脱可能としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項記載の光
   学式温度測定装置。