[发明专利]光纤检测装置及使用光纤检测装置的机械应变的检测方法

说明书

一种光纤检测装置及使用光纤检测装置的机械应变的检测方法，光纤检测装置具备：光纤，以与测定对象物的表面接触地延伸的方式设置；金属罩，以从测定对象物的外侧覆盖光纤的延伸方向上的一部分的方式设置；固定部，将金属罩的内表面与光纤固定；以及焊接部，在与延伸方向交叉地隔着光纤的位置将金属罩固定于所述测定对象物。

技术领域

本公开涉及光纤检测装置及使用光纤检测装置的机械应变的检测方法。

背景技术

例如，已知在如燃气涡轮那样高温的工作流体在内部流通的机械装置中，由于伴随着运转的热输入，在各部产生应变(热变形)。作为用于定量地检测这样的应变的技术，使用光纤的方法(OFDR法、FBG法)迄今为止被实用化。作为一例，在OFDR法中，将光纤粘贴在测定对象物(涡轮的叶片或车室)上使用。若测定对象物的温度上升，则随着光纤自身的热膨胀、折射率的变化，光纤自身基于涡轮的伸长(热膨胀、机械应变)而伸缩。从长度方向的一端向光纤入射激光，从该光纤的各部分产生瑞利散射光。将该瑞利散射光作为来自各部分的反射光进行检测。此时，通过比较成为基准的参照光和散射光，求出光纤的各部分的波长偏移量。该波长偏移量(基于光纤的检测值)成为表示光纤自身的温度的影响成分与测定对象物的伸长的关系的函数。基于该函数，能够根据测定对象物的温度得到伸长(应变)。以往，光纤通常使用粘接剂固定于测定对象物的表面。

专利文献1：日本特开2006-276187号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，对于如燃气涡轮那样成为高温的机械装置的表面稳定地发挥粘接性能的粘接剂，在现状下尚未实现或者获得性存在困难。其结果是，存在难以维持检测精度的情况。因此，作为代替粘接剂的固定手段，要求更稳定的技术，并且对作为检测装置能够以更高精度进行检测的技术的要求提高。

本公开是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供能够更稳定地铺设并且能够以更高精度进行检测的光纤检测装置以及使用光纤检测装置的机械应变的检测方法。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，本发明的光纤检测装置具备：光纤，以与测定对象物的表面接触地延伸的方式设置；金属罩，以从所述测定对象物的外侧覆盖该光纤的延伸方向上的一部分的方式设置；固定部，将该金属罩的内表面与所述光纤固定；以及焊接部，在与延伸方向交叉地隔着所述光纤的位置将所述金属罩固定于所述测定对象物。

发明效果

根据本公开，能够提供能够更稳定地铺设并且能够以更高精度进行检测的光纤检测装置以及使用光纤检测装置的机械应变的检测方法。

附图说明

图1是示出本公开的第一实施方式的光纤检测系统的结构的示意图。

图2是示出本公开的第一实施方式的光纤检测装置的结构的剖视图。

图3是示出本公开的第二实施方式的光纤检测装置的结构的剖视图。

图4是示出本公开的第三实施方式的光纤检测装置的结构的俯视图。

图5是示出本公开的第四实施方式的光纤检测装置的结构的俯视图。

图6是示出使用本公开的第四实施方式的光纤检测装置的机械应变的检测方法的各工序的流程图。

图7是示出光纤的物理特性与温度的关系的曲线图。

图8是示出本公开的第五实施方式的光纤检测装置的结构的俯视图。

标号说明

100 光纤检测系统

1 光源

2 分光器

3 光纤