温度传感器用光纤以及电力装置监视系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供为简单的结构且能够在多个测量位置进行温度测量的温度传感器用光纤以及电力装置监视系统。传感器用光纤(10)具备温度保证用FBG(20)以及温度测量用FBG(30)，作为使芯线的折射率周期性地变化的FBG。入射到传感器用光纤(10)的光的波长的频带包含温度保证用FBG(20)以及温度测量用FBG(30)的布拉格波长。电力装置监视系统(1)基于温度保证用FBG(20)以及温度测量用FBG(30)中的布拉格波长，来测量各自的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及温度传感器用光纤、和具备该温度传感器用光纤的电力装置监视系统。
技术介绍
为了防止电池、发电机等的事故，温度的监视是有效的。作为用于进行温度的测量的温度传感器已知各种装置。例如，在专利文献1的段落[0077]以及[0078]等记载有使用了形成了FBG(光纤布拉格光栅)的光纤的温度传感器的例子。 另外，已知有为了适当地评价装置的发热，独立地设置用于测量周围的环境温度进行温度保证的温度传感器、和测量装置本身的温度的温度传感器的结构。 专利文献1:日本特表2004－506869号公报
技术实现思路
然而，在以往的结构中，在多个测量位置进行温度测量的情况下，存在结构变得复杂这样的问题。例如，在直接组合多个温度传感器的结构中，需要分别针对温度传感器的配置电源、电极对以及传感器主体。 本专利技术是为了解决这样的问题而提出的，目的在于提供能够为简单的结构且在多个测量位置进行温度测量的温度传感器用光纤以及电力装置监视系统。 为了解决上述的问题，本专利技术所涉及的温度传感器用光纤是利用使芯线的折射率沿入射光传播的方向周期性地变化的FBG的温度传感器用光纤，具备与电力装置分离地配置的第一FBG、和与电力装置接触地配置的多个第二FBG，第一FBG以及第二FBG具有彼此不同的光栅周期。r> 根据这样的结构，一根光纤具备多个FBG，各FBG作为各自的位置的温度传感器而发挥功能。 也可以为第一FBG以及第二FBG设置在同一光路上。 也可以为温度传感器用光纤还具备第三FBG、覆盖第三FBG的金属层、以及设置于金属层的一对电极。 另外，本专利技术所涉及的电力装置监视系统是测量电力装置的温度的电力装置监视系统，具备上述的温度传感器用光纤、放射入射光的光源、以及光测量单元，该光测量单元测量透过了第一FBG以及第二FBG的光，或者被第一FBG或第二FBG反射的光。 也可以为第一FBG配置于不直接受到电力线的热量的影响的位置。 也可以为入射光具有连续的光谱，入射光的波长的频带包含第一FBG反射的波长的频带以及第二FBG反射的波长的频带。 也可以为光测量单元具备：滤光器，其在包含第一FBG反射的波长的第一频带具有与波长对应地单调地变化的透过率；和测量透过了滤光器的光的强度的光强度测量单元。 也可以为电力装置具备多个构成单位，构成单位分别为电池、蓄电池、发电机或者变电器中的任意一个，构成单位的各个至少设置有一个第二FBG。 也可以为第二FBG均具有同一光栅周期。 也可以为光测量单元具备测量包含第二FBG反射的波长的第二频带中的光的强度的光强度测量单元，基于第二频带中的光的强度，来判定电力装置中的异常的有无。 根据本专利技术的温度传感器用光纤以及电力装置监视系统，能够将一根光纤上的多个FBG配置在不同的测量位置，所以能够为简单的结构且在多个测量位置进行温度测量。 附图说明 图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力装置监视系统的结构的图。 图2是表示图1的温度保证用FBG的结构的图。 图3是表示透过的光的光谱根据图2的温度保证用FBG的温度的变化而变化的情况的图。 图4是表示图1的温度测量用FBG的结构的图。 图5是表示图1的电压用FBG以及其周边的结构的图。 图6是表示图1的电流用FBG以及其周边的结构的图。 图7是表示图1的光测量单元的结构的图。 图8是表示图7的各滤光器的波长特性的图。 图9是表示透过了图7的各滤光器的光的光谱的具体例的图。 图10是表示透过了图7的滤光器F2的光的光谱变化的情况的图。 具体实施方式 以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。 实施方式1. 图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力装置监视系统1的结构的概要的示意图。 电力装置监视系统1用于测量电力装置的温度、电流以及电压，并由此监视电力装置。所谓的电力装置是指例如强电的电力装置，包括电池、蓄电池、发电机、变电器等。另外，所谓的电力装置也可以是被称为功率器件的装置，也可以是高压电路或者其一部分。 电力装置监视系统1具备传感器用光纤10、光源60以及光测量单元70。在本实施方式中，传感器用光纤10作为温度传感器用光纤、电流传感器用光纤以及电压传感器用光纤而发挥功能。光源60向传感器用光纤10放射入射光。光源60是放射具有在规定的频带连续的光谱的光的宽波长光源，例如使用LED构成。光测量单元70对透过了传感器用光纤10的光进行受光并测量。 电力装置监视系统1作为监视对象的电力装置的例子监视电池100。电池100作为其内部的结构单位具备一个或者多个电池单元101，在本实施方式中，电池单元101分别以并联的方式连接。电池100具备阳极102以及阴极103，在阳极102以及阴极103之间连接有负载104。这样，电池100以及负载104构成电路C。 电力装置监视系统1的传感器用光纤10具有作为公知的光纤的结构。例如，传感器用光纤10作为用于使入射光向规定的方向传播的结构具备芯线以及包层。另外，传感器用光纤10具备具有作为光纤的结构的光纤部11、和多个FBG。光纤部11中的芯线的折射率一定。 多个FBG包括温度保证用FBG20、温度测量用FBG30、电压用FBG40以及电流用FBG50。这些FBG全部设置在一根传感器用光纤10上的同一光路上。在各FBG中，芯线的折射率沿入射光传播的方向以规定的长度周期(光栅周期)周期性地变化。因此，各FBG具有针对入射光反射根据光栅周期确定的特定的波长(布拉格波长)的光，并透过剩余的光这样的特性。此外，光纤部11以及各FBG例如由石英玻璃等材料形成，其热膨胀率为正值。另外，作为一个例子，通过对光纤的芯线照射紫外线等来进行各FBG的形成。 以对应的反射光谱位于相互分离的波长频带的方式选择温度保证用FBG20、温度测量用FBG30、电压用FBG40以及电流用FBG50的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度传感器用光纤，是利用使芯线的折射率沿入射光传播的方向周期性地变化的FBG的温度传感器用光纤，其中，具备与电力装置分离地配置的第一FBG、和与电力装置接触地配置的多个第二FBG，所述第一FBG以及所述第二FBG具有彼此不同的光栅周期。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.23 JP 2012-0112541.一种温度传感器用光纤，是利用使芯线的折射率沿入射光传播
的方向周期性地变化的FBG的温度传感器用光纤，其中，
具备与电力装置分离地配置的第一FBG、和与电力装置接触地配
置的多个第二FBG，
所述第一FBG以及所述第二FBG具有彼此不同的光栅周期。
2.根据权利要求1所述的温度传感器用光纤，其中，
所述第一FBG以及所述第二FBG设置在同一光路上。
3.根据权利要求1所述的温度传感器用光纤，其中，
所述温度传感器用光纤还具备第三FBG、覆盖所述第三FBG的金
属层、以及设置于所述金属层的一对电极。
4.一种电力装置监视系统，是测量电力装置的温度的电力装置监
视系统，其中，具备：
权利要求1所述的温度传感器用光纤；
光源，其放射所述入射光；以及
光测量单元，其测量透过了所述第一FBG以及所述第二FBG的光，
或者被所述第一FBG或所述第二FBG反射的光。
5.根据权利要求4所述的电力装置监视系统，其中，
所述第一FBG配置于不直接受...

【专利技术属性】
技术研发人员：今冈功，须崎嘉文，岩田弘，中川清，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，国立大学法人香川大学，独立行政法人国立高等专门学校机构，
类型：发明
国别省市：日本;JP