專利名稱：光學(xué)式油檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)式油檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
在敷設(shè)有纜線的地道或排水凹坑等設(shè)備中，作為檢測(cè)漏油用的裝置，使用光學(xué)式漏油檢測(cè)器。該漏油檢測(cè)器是將光纖作為油傳感器(光纖傳感器)，即利用如下性質(zhì)在光纖的表面上附著漏油時(shí)光泄漏量增大而使光纖的光傳送損失增大(參考專利文獻(xiàn)1)。該漏油檢測(cè)器，例如被設(shè)置在排水凹坑內(nèi)，在檢測(cè)漏出到水中的油時(shí)使用。
這樣的光學(xué)式漏油檢測(cè)器1，如圖7所示包括前端浸入到排水凹坑P內(nèi)的水W中的光纖傳感器2、支持光纖傳感器2的傳感器支持件3、將傳感器支持件3固定在排水凹坑P的格柵蓋板4上的傳感器凸緣5、設(shè)置在光纖傳感器2的另一端以進(jìn)行光/電變換的變換器6、與變換器6連接的監(jiān)視器7。當(dāng)漏油流進(jìn)排水凹坑P內(nèi)而混入水W中時(shí)，該漏油通過(guò)光纖傳感器2來(lái)檢測(cè)，經(jīng)變換器6傳送到監(jiān)視器7(參考非專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1特公昭59-20092號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1http://www.iscube.co.jp/seihin/seihin_oil.html但是，在這種已有光學(xué)式漏油檢測(cè)器中產(chǎn)生以下的問(wèn)題。
即，由于水和空氣的折射率不同，所以當(dāng)排水凹坑P內(nèi)的水W產(chǎn)生劇烈的水面變動(dòng)時(shí)，光纖傳感器2的與水接觸的部分和與空氣接觸的部分的比變化較大，導(dǎo)致光纖傳感器2的光泄漏量增減。由此存在引起漏油檢測(cè)的誤動(dòng)作的可能性。此外，從排水凹坑P到變換器6的受光元件，需要在設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的狀況來(lái)進(jìn)行光纜的敷設(shè)。然而，存在如下問(wèn)題由于光纜的設(shè)置作業(yè)需要對(duì)光纜的末端進(jìn)行處理等特殊技能，所以設(shè)置不夠方便。
而且，有時(shí)在光纖傳感器2上會(huì)附著細(xì)菌，該細(xì)菌帶來(lái)雜質(zhì)，因而存在使漏油檢測(cè)誤動(dòng)作或是導(dǎo)致光纖傳感器2較早劣化的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出來(lái)的，目的是提供一種光學(xué)式油檢測(cè)器，可以防止誤動(dòng)作并易于進(jìn)行敷設(shè)，可防止漏油檢測(cè)的誤動(dòng)作和光纖傳感器的早期劣化。
本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器包括浮動(dòng)件；光纖，固定在上述浮動(dòng)件上；發(fā)光元件，將光入射到上述光纖的一端；受光元件，將從上述光纖的另一端射出的光變換為電信號(hào)；基于油附著在上述光纖上時(shí)產(chǎn)生的光泄漏量的變化檢測(cè)油。
根據(jù)本發(fā)明可知，由于作為傳感器的光纖與浮動(dòng)件一起處于浮在水面上的狀態(tài)，所以，即使產(chǎn)生劇烈的水面變動(dòng)，與光纖接觸的水和空氣的比幾乎不發(fā)生變動(dòng)。
在本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器中，可以將上述發(fā)光元件以及上述受光元件收容在上述浮動(dòng)件的內(nèi)部。
在本發(fā)明中，不必如以往那樣將光纖傳感器敷設(shè)直到排水凹坑等的外部。即，可以在工廠的浮動(dòng)件制造工序中進(jìn)行所有需要特殊技能的光纖的末端處理。此外，在如同以往那樣將光纖傳感器延伸敷設(shè)到變換器的情況下，需要在光纖傳感器的可敷設(shè)距離(大約20m)以內(nèi)設(shè)置變換器。根據(jù)本發(fā)明可知，發(fā)光元件以及受光元件內(nèi)置于浮動(dòng)件之中，因此可以用通常的電纜作為從浮動(dòng)件延伸出的配線。因而消除設(shè)置場(chǎng)所的限定。
本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器包括浮動(dòng)件；光纖，固定在上述浮動(dòng)件上；發(fā)光元件，將光入射到上述光纖的一端；受光元件，將從上述光纖的另一端射出的光變換為電信號(hào)；基板，具有向著上述發(fā)光元件供給電力并放大上述受光元件的輸出的電路；金屬制框體，與上述發(fā)光元件、上述受光元件以及上述基板一起被收容在上述浮動(dòng)件的內(nèi)部，覆蓋上述發(fā)光元件、上述受光元件以及上述基板。
根據(jù)本發(fā)明可知，由于發(fā)光元件、受光元件以及基板被金屬制框體覆蓋，所以通過(guò)與防爆阻擋物的組合，可以構(gòu)成本質(zhì)安全防爆結(jié)構(gòu)。因而消除設(shè)置場(chǎng)所的限定。
在本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器中，可以在上述浮動(dòng)件的外周設(shè)置球狀曲面，沿著上述球狀曲面設(shè)置光纖。
根據(jù)本發(fā)明可知，可將光纖以保持為適當(dāng)曲率的狀態(tài)安裝在浮動(dòng)件上，因而可以防止因光纖的過(guò)度彎曲而引起的光泄漏量的增大。
在本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器中，可以在上述浮動(dòng)件上設(shè)置突部，該突部與光纖相比向著外方突出。
根據(jù)本發(fā)明可知，可以防止光纖與外部物體接觸而損傷。
在本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器中，上述浮動(dòng)件具有在上部具有開(kāi)口的軀干部、和將上述軀干部的開(kāi)口密閉成防水狀態(tài)的蓋體，來(lái)作為殼體，上述浮動(dòng)件的重量平衡可以被設(shè)定為，在上述浮動(dòng)件浮動(dòng)于水中時(shí)，吃水線位于上述蓋體和軀干部的接合部的稍下方處。
根據(jù)本發(fā)明可知，軀干部和凸緣的接合部始終處于位于水面上的狀態(tài)。因而可以使向著浮動(dòng)件內(nèi)浸水的可能性降低。此外，吃水線充分位于浮動(dòng)件的上部、即、浮動(dòng)件的大半部位位于水中，從而可穩(wěn)定地保持浮動(dòng)件的姿勢(shì)。優(yōu)選的是，通過(guò)在浮動(dòng)件內(nèi)的下部設(shè)置配重等，可使浮動(dòng)件的重心位于下部。由此可進(jìn)一步穩(wěn)定姿勢(shì)。
另外，通過(guò)使軀干部的形狀為下方變細(xì)的錐狀，因而越是上部受到的浮力越大。因而由此也可使重心降低，與上述同樣穩(wěn)定地保持浮動(dòng)件的姿勢(shì)。
本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器，還可以備有對(duì)上述光纖進(jìn)行除菌的除菌機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明可知，由于在剝掉了光纖的外面包覆的光纖傳感器上不再附著細(xì)菌和雜質(zhì)，所以可以防止漏油檢測(cè)的誤動(dòng)作和光纖傳感器的早期劣化。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器可知，通過(guò)將傳感器設(shè)為浮動(dòng)型，使傳感器和水面之間的位置關(guān)系始終一定，即使在劇烈的水位變動(dòng)下，也可穩(wěn)定地檢測(cè)漏油，而不會(huì)使光泄漏量增減，在此基礎(chǔ)上即使向著已設(shè)水槽等進(jìn)行設(shè)置，也不需要特別的附加工序，可以很少的設(shè)置工時(shí)數(shù)來(lái)附設(shè)光學(xué)式油檢測(cè)器。
此外，通過(guò)在浮動(dòng)件中內(nèi)置光/電變換功能，可以在工廠的浮動(dòng)件制造過(guò)程中進(jìn)行所有需要特殊技能的光纖的末端處理，在現(xiàn)場(chǎng)施工中，只需處理一般纜線，因而纜線的中繼也很簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)施工也容易。
另一方面，若由于在浮動(dòng)件內(nèi)內(nèi)置光/電變換功能，而使具有該功能的部位不具有防爆性能，則根據(jù)勞動(dòng)安全衛(wèi)生法第42條的規(guī)定，設(shè)置場(chǎng)所被限定，但是，發(fā)光元件、受光元件以及基板被金屬制框體覆蓋，所以通過(guò)與防爆阻擋物的組合，可以構(gòu)成本質(zhì)安全防爆結(jié)構(gòu)。因而可不必限定設(shè)置場(chǎng)所地使用。
此外，光纖傳感器在剝掉了光纖的外面包覆的狀態(tài)下使用，但是通過(guò)設(shè)置對(duì)光纖進(jìn)行除菌的除菌機(jī)構(gòu)，使得光纖傳感器不再附著細(xì)菌和雜質(zhì)，所以既可穩(wěn)定地檢測(cè)漏油，又可實(shí)現(xiàn)光纖傳感器的耐久性的提高。


圖1是作為本發(fā)明一實(shí)施方式而表示的浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器所使用的浮動(dòng)件的立體圖。
圖2是該浮動(dòng)件的縱剖視圖。
圖3是該浮動(dòng)件的縱剖視圖，是沿著圖2的A-A線的剖視圖。
圖4是表示該浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器的敷設(shè)狀態(tài)的概要的俯視圖。
圖5表示該浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器的敷設(shè)狀態(tài)的概要，而且是包含了排水凹坑的側(cè)視圖。
圖6是對(duì)于光纖傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示的剖視圖。
圖7是表示已有光學(xué)式油檢測(cè)器的概要結(jié)構(gòu)的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明7監(jiān)視器17浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17a浮動(dòng)件19基板34發(fā)光元件35受光元件42光纖傳感器60桿P排水凹坑具體實(shí)施方式
下面，參考附圖對(duì)于實(shí)施本發(fā)明用的最佳方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下說(shuō)明中，與以往相同的結(jié)構(gòu)采用同一附圖標(biāo)記，并省略其說(shuō)明。
圖1是表示本實(shí)施方式所述的浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的主要部分、即浮動(dòng)件17a的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2是該浮動(dòng)件17a的縱剖視圖，圖3是沿著圖2的A-A線的縱剖視圖，圖4是表示本浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖5是表示本浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
本浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17中的浮動(dòng)件17a，包括以防水狀態(tài)密閉的樹(shù)脂制的殼體18、設(shè)置在殼體18內(nèi)的基板19、同樣設(shè)置在殼體18內(nèi)的下部處的配重(ballast)20。殼體18包括軀干部18a，在上部具有開(kāi)口，呈下方較細(xì)的錐狀，下端是成為球狀曲面的閉口端；蓋體18b，以防水狀態(tài)覆蓋軀干部18a的上部開(kāi)口；罩18c，覆蓋設(shè)置于蓋體18b上的連接器。如圖3所示，蓋體18b在將防水用的O形環(huán)22a、22b夾持在與軀干部18a之間的狀態(tài)下，用螺栓固定在軀干部18a上。保護(hù)罩18c可在光纖傳感器42以及纜線25保持了適當(dāng)曲率的狀態(tài)下對(duì)它們進(jìn)行保護(hù)。
配重20由螺栓21固定在軀干部18a內(nèi)部的下端部。配重20用于調(diào)整重量，使得在浮動(dòng)件17a浮在水中的情況下，圖2的基準(zhǔn)水位(吃水線)WL位于蓋體18b和軀干部18a的接合部的稍向下方處。此外，配重20分為第1部件20a和第2部件20b兩部分，第1部件20a的安裝孔20c呈長(zhǎng)孔形狀。由此，使第1部件20a從軀干部18a的中心偏心，并固定在軀干部18a上，通過(guò)它的偏心限制浮動(dòng)件17a的傾斜。
基板19呈環(huán)形(doughnuts)形狀，安裝有發(fā)光元件34以及受光元件35，發(fā)光元件34以及受光元件35以水平姿勢(shì)被收容在金屬制框體23內(nèi)，并與連接器43B、44B相對(duì)置。金屬制框體23通過(guò)固定在蓋體18b的內(nèi)表面?zhèn)鹊拈g間隔件36而被固定在殼體18內(nèi)。在基板19上，形成有向后述的發(fā)光元件34供給電力的電源電路、和放大受光元件35的輸出的放大電路。
金屬制框體23包括鋁制的下部框體23a、和同樣為鋁制的上部框體23b，并具有IP20以上的保護(hù)結(jié)構(gòu)。所謂IP(性能指標(biāo))指將相對(duì)于雜質(zhì)侵入的保護(hù)和相對(duì)于水浸入的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化了的指標(biāo)，表示由IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備的保護(hù)結(jié)構(gòu)。在此，所謂IEC是InternationalElectrotechnical Commission的省略，是北美、南美、歐洲、亞洲各國(guó)所加盟的國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議。所謂IP20要求滿足的內(nèi)容是，不使手指尖或是長(zhǎng)度不超過(guò)80mm的與手指尖相類似的物體接觸到內(nèi)部的充電部或可動(dòng)部，不使直徑超過(guò)12mm的固狀物體侵入到內(nèi)部。發(fā)光元件34、受光元件35以及基板19收容在金屬制框體23中，與防爆阻擋物相組合，由此，根據(jù)勞動(dòng)安全衛(wèi)生法第42條的規(guī)定，適用于由電氣機(jī)械器具防爆結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的本質(zhì)安全防爆結(jié)構(gòu)，即使在危險(xiǎn)場(chǎng)所也可使用。
在浮動(dòng)件17a上，設(shè)置有繞殼體18的外周一周的光纖傳感器42。光纖傳感器42由通過(guò)塑料而形成的單芯線的光纖構(gòu)成，通過(guò)設(shè)置在殼體18的側(cè)壁上的引導(dǎo)部18d以及設(shè)置在底部上的引導(dǎo)部18e來(lái)引導(dǎo)。
在此，如圖2所示，光纖傳感器42是沿著殼體18(軀干部18a)的球狀曲面設(shè)置的，所以可以抑制由過(guò)度彎曲光纖傳感器42而產(chǎn)生的光的泄漏。
此外，如圖2所示，各引導(dǎo)部18d、18e以與卷繞在殼體18的外周上的光纖傳感器42相比向著外方突出的方式設(shè)置在殼體18上，由此可防止光纖傳感器42與外部物體接觸而損傷。在各引導(dǎo)部18d、18e上形成有螺紋孔18f，從而可設(shè)置保護(hù)光纖的保護(hù)材料等。在殼體18的底部上形成有與光纖的外徑等同的槽18g，從而可容易地引導(dǎo)光纖。而且，引導(dǎo)部18e在不使用時(shí)是支持浮動(dòng)件17a的底座，且在使用時(shí)固定后述的桿60。
光纖傳感器42在端部分別備有發(fā)光側(cè)以及受光側(cè)的光纖連接器43A、44A，這些光纖連接器43A、44A，分別固定在設(shè)置于蓋體18b的連接器43B、44B上。在蓋體18b的內(nèi)表面?zhèn)?浮動(dòng)件17a的內(nèi)部)，相對(duì)于連接器43B、44B分別設(shè)置有發(fā)光元件(LED)34以及受光元件(光電二極管)35。發(fā)光元件34以及受光元件35，通過(guò)配線與基板19電連接。
此外，在蓋體18b上還裝拆自如地固定與監(jiān)視器7相連接的纜線25。
纜線25是用來(lái)從外部向著基板19供給電力并將變換為電信號(hào)后的受光元件35的輸出輸出至監(jiān)視器7的纜線。纜線25通過(guò)設(shè)置在蓋體18b的中央部上的纜線固定部56而被裝拆自如地固定，固定于纜線固定部56的纜線25，相對(duì)于浮動(dòng)件17a內(nèi)部的基板19電連接。纜線夾58，借助接合殼體18的軀干部18a和蓋體18b的螺栓而被固定在蓋體18b上。纜線夾58可夾持纜線25并進(jìn)行固定。通過(guò)纜線夾58可固定纜線25的拉出方向，所以通過(guò)由配重20來(lái)調(diào)整重心，使浮動(dòng)件17a不因纜線25的自重而傾斜。
在引導(dǎo)部18d上，經(jīng)螺紋旋入到螺紋孔18f內(nèi)的螺釘安裝著具有多孔的銅制板(除菌機(jī)構(gòu))38。光纖傳感器42，因附著細(xì)菌或雜質(zhì)等而使光傳送損失增大，由此存在漏油時(shí)誤動(dòng)作的可能性。此外，光纖芯線自身因附著物而被腐蝕，存在早期劣化的可能性。為此，通過(guò)安裝銅制板38來(lái)保護(hù)光纖傳感器42，并且通過(guò)銅的微量金屬作用消滅各種細(xì)菌，于是可以抑制細(xì)菌的附著。此外還可以在銅制板38上安裝塑料罩39，在內(nèi)側(cè)收納除菌劑等。
下面，對(duì)于光纖傳感器42的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2所示，光纖傳感器42，在規(guī)定的檢測(cè)范圍內(nèi)剝?nèi)ジ采w膜后露出芯線(光纖芯線)。該檢測(cè)范圍包括隔著水位WL的上下范圍，但是盡可能縮短光纖傳感器42的、與浮游在水面上的雜質(zhì)直接接觸或是露在空氣中的部分，更寬地設(shè)定水位WL的下方。由此，可以檢測(cè)出渾濁并具有某種程度厚度的油，而且在油浮上的情況下，可迅速檢測(cè)。此外，通過(guò)使水位WL位于浮動(dòng)件17a的上部，如后述那樣可保持穩(wěn)定的姿勢(shì)。
圖6表示了光纖傳感器42的詳細(xì)放大圖。如圖所示，在光纖傳感器42的兩端安裝有光纖連接器43A、44A，在發(fā)光元件34一側(cè)，設(shè)置有與連接器43A結(jié)合的連接器43B，在受光元件35一側(cè)，設(shè)置有與連接器44A結(jié)合的連接器44B。經(jīng)這些連接器43A～44B，可相對(duì)于發(fā)光元件34以及發(fā)光元件35裝拆光纖傳感器42。
接下來(lái)，對(duì)于安裝在光纖傳感器42的端部的連接器43A、44A的部分進(jìn)行說(shuō)明。連接器43A、44A包括安裝配件45、保護(hù)管46、陰螺紋部47。以使光纖芯線10從安裝配件45的端部突出規(guī)定長(zhǎng)度的方式將筒狀的安裝配件45插入并固定在光纖傳感器42上。在位于光纖傳感器42的較長(zhǎng)一側(cè)的配件45的端部周邊包覆橡膠制的保護(hù)管46，從而在該配件45的端部不使光纖傳感器42彎曲損傷。在與保護(hù)管46相反一側(cè)的安裝配件45的端部(即光纖傳感器42的端部)側(cè)安裝陰螺紋部47。該陰螺紋部47轉(zhuǎn)動(dòng)自如且在沿著軸方向限定的微小范圍內(nèi)可移動(dòng)地卡合在安裝配件45上。
發(fā)光元件34以及受光元件35一側(cè)的連接器43B以及44B，通過(guò)截面加以表示。
在連接器43B以及44B的前端分別設(shè)置有陽(yáng)螺紋48、48’，在它的內(nèi)側(cè)階梯狀穿設(shè)有承受上述配件45的前端的寬孔49、49’和承受光纖芯線10的窄孔50、50’。在蓋體18b上設(shè)置有插入元件用的孔51、51’，所述插入元件用的孔51、51’，位于與陽(yáng)螺紋48、48’相反的一側(cè)，與上述窄孔50、50’相連通。在該孔51、51’內(nèi)插入套環(huán)52、52’。套環(huán)52、52’的外徑與孔51、51’的內(nèi)徑一致，它的內(nèi)徑與元件34、35的外徑一致。而且，將元件34、35插入該套環(huán)52、52’之中。該套環(huán)52、52’是由合成樹(shù)脂等電絕緣物構(gòu)成，有益于插入元件34、35時(shí)的對(duì)芯以及電絕緣。
當(dāng)連接器43A、44A結(jié)合在連接器43B、44B上的情況下，如點(diǎn)劃線所示那樣，光纖傳感器42前端的光纖芯線10插入到窄孔50、50’中，使陰螺紋部47、47’與陽(yáng)螺紋48、48’螺紋接合，將安裝配件45的前端擰緊至碰到寬孔49、49’的底為止。于是，將窄孔50、50’中的光導(dǎo)管(light guide)10的前端和發(fā)光元件34、受光元件35的前端間的間隔x設(shè)定為理想距離。為了使來(lái)自發(fā)光元件34的光有效射入光纖芯線10中，該間隔x不要太拉開(kāi)，例如當(dāng)光纖芯線10的直徑為1.2mm時(shí)，間隔x可以在0.2mm至0.4mm范圍內(nèi)，以此構(gòu)成連接器43A、43B(44A、44B)。
而且，參考圖4以及圖5來(lái)說(shuō)明該浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的敷設(shè)狀態(tài)。
桿60的前端轉(zhuǎn)動(dòng)自如地固定在浮動(dòng)件17a的引導(dǎo)部18e所具有的孔57中(參考圖3)。桿60的另一端，通過(guò)設(shè)置在排水凹坑P的側(cè)壁上的壁面用支架63，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸相對(duì)于水平方向和桿60的延伸方向垂直的方式轉(zhuǎn)動(dòng)自如地固定著。由此浮動(dòng)件17a追隨水位WL的變化(水位WL1～水位WL2)，在凹坑P內(nèi)沿著高度方向移動(dòng)。桿60是不銹鋼制的，3個(gè)桿部60a、60b、60c，分別通過(guò)桿連接器61、62被伸縮自如地連接著。
此外，纜線25被固定在桿60上，由此桿60引導(dǎo)從浮動(dòng)件17a伸出的纜線25，經(jīng)壁面用支架63連接在監(jiān)視器7上。
另外，可以以適當(dāng)方式將計(jì)算機(jī)連接設(shè)定在監(jiān)視器7上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集等。
上述構(gòu)成的該浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17，以如下方式使用。
將發(fā)光元件34設(shè)成始終動(dòng)作的狀態(tài)，使光入射到光纖傳感器42。光通過(guò)露出于水中的光纖傳感器42由受光元件35受光，受光元件35的輸出通過(guò)基板19所具備的放大電路被放大之后，由纜線25傳送到監(jiān)視器7。在光纖傳感器42的檢測(cè)范圍內(nèi)附著油時(shí)，受光元件35的受光量變少，因而向監(jiān)視器7施加的信號(hào)，超過(guò)規(guī)定量而降低。由此在監(jiān)視器7中產(chǎn)生顯示異常的警報(bào)信號(hào)。
在此，當(dāng)水位WL變化的情況下，處于浮在水中狀態(tài)下的浮動(dòng)件17a，追隨水位變化而上下運(yùn)動(dòng)，所以水面和光纖傳感器42的位置關(guān)系大體一定。
即，根據(jù)本實(shí)施方式的浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17可知，由于在浮動(dòng)件17a上設(shè)置有光纖傳感器42，所以光纖傳感器42和水面的位置關(guān)系始終一定，即使在劇烈的水位變動(dòng)下，也不會(huì)使光泄漏量增減，可穩(wěn)定地檢測(cè)漏油。而且，即使是向著已設(shè)水槽等進(jìn)行設(shè)置，也無(wú)需特別的附加工序，可以很少的設(shè)置工時(shí)數(shù)來(lái)附設(shè)。
此外，在浮動(dòng)件17a的內(nèi)部，備有發(fā)光元件34、將光信號(hào)變換為電信號(hào)的受光元件35、以及具有放大信號(hào)的放大電路的基板19，所以，不必如以往那樣將光纖傳感器敷設(shè)直到排水凹坑P的外部。即，可以在工廠的制造工序中進(jìn)行所有需要特殊技能的光纖傳感器42的末端處理，可以在現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)置施工中僅進(jìn)行纜線25的配線作業(yè)，因而易于進(jìn)行設(shè)置作業(yè)。
此外，如以往那樣使光纖傳感器延伸敷設(shè)到變換器6的情況下，需要在光纖傳感器的可敷設(shè)距離(大約20m)以內(nèi)設(shè)置變換器6。但是在本實(shí)施方式中，具有變換器6的功能的受光元件35以及基板19內(nèi)置于浮動(dòng)件17a中，所以設(shè)置場(chǎng)所的限定得以消除，即使較難在從進(jìn)行漏油檢測(cè)的場(chǎng)所起20m以內(nèi)設(shè)置變換器的情況下，也可設(shè)置漏油傳感器。
在浮動(dòng)件17a的內(nèi)部，備有發(fā)光元件34、將光信號(hào)變換為電信號(hào)的受光元件35、以及具有放大信號(hào)的放大電路的基板19，根據(jù)勞動(dòng)安全衛(wèi)生法第42條，設(shè)置部位受到限定，但是，通過(guò)將發(fā)光元件34、受光元件35以及基板19收容到金屬制框體23內(nèi)，與防爆阻擋物相組合，從而被認(rèn)為是本質(zhì)安全防爆結(jié)構(gòu)，所以可不必限定設(shè)置場(chǎng)所地使用。
此外，在圖4以及圖5所示的敷設(shè)狀態(tài)下，桿60限制浮動(dòng)件17a的水平方向的動(dòng)作范圍，所以可防止浮動(dòng)件17a接觸到其它設(shè)備或壁面。
此外，由于纜線25被固定在桿60上，所以可防止劇烈的水面變動(dòng)和纜線25的自重所引起的浮動(dòng)件17a的傾斜，從而可保持浮動(dòng)件17a的垂直性。
此外，在下部有重心的浮動(dòng)件17a的下端，通過(guò)桿60被轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支持著，所以當(dāng)浮動(dòng)件17a傾斜時(shí)，浮動(dòng)件17a以下端為轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，使姿勢(shì)迅速返回。即，可更穩(wěn)定地保持浮動(dòng)件17a的垂直姿勢(shì)。
此外，設(shè)定浮動(dòng)件17a的重量平衡，以使水位WL為蓋體18b的稍下方，所以軀干部18a和蓋體18b的接合部成為始終位于水面上的狀態(tài)。因而，使向著浮動(dòng)件17a內(nèi)的浸水的可能性降低，可以良好的防水狀態(tài)保持浮動(dòng)件17a。
此外，水位WL充分位于浮動(dòng)件17a的上部，通過(guò)配重20使重心位于下方，所以將浮動(dòng)件17a保持為以穩(wěn)定的垂直姿勢(shì)浮起的狀態(tài)。即在浮動(dòng)件17a傾斜的情況下，通過(guò)浮力的作用迅速返回至垂直姿勢(shì)。
而且，通過(guò)使配重20相對(duì)于軀干部18a的固定位置(水平方向位置)可變，可將浮動(dòng)件17a設(shè)定成垂直姿勢(shì)。
此外，由于軀干部18a下部是球狀曲面，所以可在保持為適當(dāng)曲率的狀態(tài)下將光纖傳感器42設(shè)置在殼體18的周圍。
而且，軀干部18a是下方變細(xì)的錐狀，所以越是上部受到的浮力越大。由此也可使重心降低，與上述同樣可穩(wěn)定地保持浮動(dòng)件17a的垂直姿勢(shì)。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。在不脫離本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)的附加、省略、置換以及其它改變。例如可考慮如下變型例。
(1)在上述實(shí)施方式中，使用由塑料形成的單芯線的光纖、即塑料光纖作為光纖傳感器42，但是也可取代這種塑料光纖，而使用由石英形成且由多條芯線組成的石英光纖纜線作為光纖傳感器42。
(2)浮動(dòng)件17a的形狀并不限定于上述實(shí)施方式。只要能穩(wěn)定地保持垂直姿勢(shì)即可。但是，如在上述實(shí)施方式中所示的那樣，通過(guò)備有球狀的曲面，而容易以規(guī)定以上的曲率安裝光纖纜線。
(3)在上述實(shí)施方式中，以水平姿勢(shì)將環(huán)形形狀的基板19收容在殼體18內(nèi)，但是也可取而代之，將基板19設(shè)成長(zhǎng)方形狀且以垂直姿勢(shì)收容。
(4)在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，將光纖傳感器42設(shè)置成為，相對(duì)于浮動(dòng)件17a沿著垂直方向大體繞一周，但是相對(duì)于浮動(dòng)件17a的光纖傳感器42的設(shè)置方式(卷繞方式)并不限定于此。
(5)在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，將油的檢測(cè)范圍設(shè)定在，在光纖傳感器42中位于浮動(dòng)件17a的一側(cè)的部位上，但是檢測(cè)范圍并不限定于此。根據(jù)該浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器的使用條件等，例如也可設(shè)置在浮動(dòng)件17a的兩側(cè)或是下側(cè)。
(6)在上述實(shí)施方式中，采用了通過(guò)鋼制板38來(lái)除菌的措施，但是也可使用銀制或鈦制的板。
(7)在上述實(shí)施方式中，對(duì)于浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的使用了桿60的敷設(shè)進(jìn)行了說(shuō)明，但是也可采取如下方式，即使用具有柔軟性的繩將浮動(dòng)件17a連接在壁面用支架63上，由此固定浮動(dòng)件17a使其不游動(dòng)。此外，根據(jù)設(shè)置場(chǎng)所，也可不卡止在固定物上而以簡(jiǎn)單地浮在水上的狀態(tài)敷設(shè)。
(8)作為浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17的使用狀態(tài)，不僅考慮浮在凹坑內(nèi)的水中的狀態(tài)，而且還考慮如將浮動(dòng)件17a放置在地面上來(lái)檢測(cè)漏出到該地面上的油的情況。在此情況下，將檢測(cè)范圍設(shè)定在浮動(dòng)件17a的下側(cè)來(lái)檢測(cè)漏出到凹坑的地面上的油。即，特征在于，浮動(dòng)型光學(xué)式油檢測(cè)器17具有浮在水上的結(jié)構(gòu)，但是使用狀態(tài)并不限定于浮在水上的狀態(tài)。
本發(fā)明僅由后附的權(quán)利要求范圍來(lái)限定，而不通過(guò)上述說(shuō)明來(lái)限定。
本發(fā)明涉及光學(xué)式油檢測(cè)器，其是一種根據(jù)油附著在光纖上時(shí)所產(chǎn)生的光泄漏量的變化來(lái)檢測(cè)油的光學(xué)式油檢測(cè)器，包括浮動(dòng)件、固定在上述浮動(dòng)件上的上述光纖、將光入射在上述光纖的一端的發(fā)光元件、將從上述光纖的另一端射出的光變換為電信號(hào)的受光元件。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式油檢測(cè)器可知，通過(guò)使傳感器為浮動(dòng)型，從而使傳感器和水面的位置關(guān)系始終一定，即使在劇烈的水位變動(dòng)下，也可以穩(wěn)定地檢測(cè)漏油，而不會(huì)增減光泄露量，在此基礎(chǔ)上即使向著已設(shè)水槽等進(jìn)行設(shè)置，也不用特別附加工序，因而可以很少的設(shè)置工時(shí)數(shù)來(lái)附設(shè)光學(xué)式油檢測(cè)器。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式油檢測(cè)器，包括浮動(dòng)件；光纖，固定在上述浮動(dòng)件上；發(fā)光元件，將光入射到上述光纖的一端；受光元件，將從上述光纖的另一端射出的光變換為電信號(hào)；基于油附著在上述光纖上時(shí)產(chǎn)生的光泄漏量的變化檢測(cè)油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，上述發(fā)光元件和上述受光元件收容在上述浮動(dòng)件的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，在上述浮動(dòng)件的外周設(shè)置有球狀曲面，沿著上述球狀曲面設(shè)置有光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，在上述浮動(dòng)件上設(shè)置有突部，該突部與光纖相比向著外方突出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，上述浮動(dòng)件具有在上部具有開(kāi)口的軀干部、和將上述軀干部的開(kāi)口密閉成防水狀態(tài)的蓋體，來(lái)作為殼體，上述浮動(dòng)件的重量平衡被設(shè)定為，在上述浮動(dòng)件浮動(dòng)于水中時(shí)，吃水線位于上述蓋體和軀干部的接合部的稍下方處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，還具有對(duì)上述光纖進(jìn)行除菌的除菌機(jī)構(gòu)。
7.一種光學(xué)式油檢測(cè)器，包括浮動(dòng)件；光纖，固定在上述浮動(dòng)件上；發(fā)光元件，將光入射到上述光纖的一端；受光元件，將從上述光纖的另一端射出的光變換為電信號(hào)；基板，具有向著上述發(fā)光元件供給電力并放大上述受光元件的輸出的電路；金屬制框體，與上述發(fā)光元件、上述受光元件以及上述基板一起被收容在上述浮動(dòng)件的內(nèi)部，覆蓋上述發(fā)光元件、上述受光元件以及上述基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，在上述浮動(dòng)件的外周設(shè)置有球狀曲面，沿著上述球狀曲面設(shè)置有光纖。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，在上述浮動(dòng)件上設(shè)置有突部，該突部與光纖相比向著外方突出。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，上述浮動(dòng)件具有在上部具有開(kāi)口的軀干部、和將上述軀干部的開(kāi)口密閉成防水狀態(tài)的蓋體，來(lái)作為殼體，上述浮動(dòng)件的重量平衡被設(shè)定為，在上述浮動(dòng)件浮動(dòng)于水中時(shí)，吃水線位于上述蓋體和軀干部的接合部的稍下方處。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)式油檢測(cè)器，其特征在于，還具有對(duì)上述光纖進(jìn)行除菌的除菌機(jī)構(gòu)。
全文摘要
該光學(xué)式油檢測(cè)器是一種通過(guò)光纖檢測(cè)漏出到水中的油的光學(xué)式油檢測(cè)器，包括浮動(dòng)件(17a)，浮在水中隨著水位的變動(dòng)而升降；光纖傳感器(42)，固定在浮動(dòng)件(17a)上，與該浮動(dòng)件(17a)一起升降；發(fā)光元件，配置在光纖傳感器(42)的一端，向著光纖傳感器(42)輸送光；受光元件，配置在光纖傳感器(42)的另一端，將從光纖傳感器(42)輸入的光變換為電信號(hào)。
文檔編號(hào)G01M3/00GK1989395SQ200680000109
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者御代浩一郎, 瀨戶晴彥, 關(guān)肇, 奧田敦司 申請(qǐng)人:東京電力株式會(huì)社, Ihi愛(ài)斯久布股份有限公司