光ファイバセンサのための方法およびシステム
【課題】軸受の複数のパラメータを検出する光ファイバ感知デバイスのための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】光ファイバセンサシステムは、光ファイバケーブルと、１つまたは複数の分離タブ２１８によって互いに接合された第１の接続端と第２の接続端２０４を含むキャリア２００とを備え、第１の接続端は、光ファイバケーブルの遠位端を第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点２１０を含み、第２の接続端は、光ファイバケーブルを第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点２１２を含み、さらに１つまたは複数の分離タブは、キャリアおよび分離タブよりも構造的に弱いブレークエリアを使用して第１の接続端と第２の接続端に接合されている。
【解決手段】光ファイバセンサシステムは、光ファイバケーブルと、１つまたは複数の分離タブ２１８によって互いに接合された第１の接続端と第２の接続端２０４を含むキャリア２００とを備え、第１の接続端は、光ファイバケーブルの遠位端を第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点２１０を含み、第２の接続端は、光ファイバケーブルを第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点２１２を含み、さらに１つまたは複数の分離タブは、キャリアおよび分離タブよりも構造的に弱いブレークエリアを使用して第１の接続端と第２の接続端に接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に軸受に関し、より詳細には、軸受の複数のパラメータを検出する光ファイバ感知デバイスのための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール軸受の寿命は、その動作スラスト荷重に大きく依存している。荷重が大きすぎると、軸受寿命はかなり短くなる可能性がある。同様に、軸受荷重が小さすぎると、スキッドが生じて早期故障につながることがある。エンジン空洞圧力を変化させることによるロータスラスト制御は、ロータスラストを管理する１つの方法である。効果的に変化を起こすためには、能動的方法または受動的方法において、正確かつ信頼性の高い測定機器が必要である。
【０００３】
光ファイバセンサは、スラストを監視する信頼性の高い手段を提供する。さらに、光ファイバセンサは、電磁干渉（ＥＭＩ）効果の影響を実質的に受けず、このことは、エンジン作動中に大きな信号歪みを拾い上げる電気的な歪みゲージに優る大きな有利点を提供する。
【０００４】
エンジンのスラストセンサによって、作業者は、制御方式を統合してエンジン作動中の有害なスラスト反作用を最小限にしおよび／または軽減することができるようになり、このことは、軸受寿命の延び、エンジンオーバーホールのためのダウンタイムの短縮、および実時間で軸受状態を監視する可能な手段につながる。歪みゲージは、一般に、軸受スラスト荷重測定を行うために使用される。しかし、既存技術の電気抵抗歪みゲージ技術は、いくつかの問題および限界に直面している。直面する１つの問題は、歪みゲージの示す出力がどんなスラスト荷重でも温度環境に依存し、その結果測定に誤りを引き起こすことである。さらに、歪みゲージは、機械疲労故障したがって信号の損失が生じやすい。他の問題は、歪みゲージが電磁干渉または他の誘導電気雑音を受けやすく、したがってスラスト荷重測定に誤りを引き起こすことである。直面するさらに他の問題は、歪みゲージが電気的風袋バランスおよび他の熱的補償を必要とするので、絶対測定でないことである。また、電気抵抗をベースとする歪みゲージは、ゲージ率として知られている較正定数を持ち、この較正定数は、温度の関数として変化し、さらに、表示されたスラスト測定の誤りを引き起こす。従来の技術は、また、軸受にかかるスラスト荷重の軽減に関連する問題に効果的に対処していない。
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、光ファイバセンサは、光ファイバケーブルと、１つまたは複数の分離タブによって互いに接合された第１の接続端および第２の接続端を含むキャリアとを含み、第１の接続端は、光ファイバケーブルの遠位端を第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点を含み、第２の接続端は、光ファイバケーブルを第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点を含み、１つまたは複数の分離タブは、キャリアおよび分離タブよりも構造的に弱いブレークエリアを使用して第１の接続端と第２の接続端に接合されている。
【０００６】
他の実施形態では、光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法は、光ファイバセンサをキャリアの第１の部分に結合するステップと、所定の張力を光ファイバセンサに加えるステップと、張力を維持しながら光ファイバセンサをキャリアの第２の部分に結合するステップとを含む。また、本方法は、キャリアの第１および第２の部分を、離れた軸受構成部分に結合するステップと、光ファイバセンサがキャリアの第１の部分とキャリアの第２の部分の間に結合され張力を受けたままであるように、キャリアの第１の部分と第２の部分を切り離すステップとを含む。
【０００７】
さらに他の実施形態では、光ファイバセンサキャリアは、第１の接続端と、第２の接続端と、第１の接続端と第２の接続端の間で長手方向に延びる本体とを含む。本体は、第１の接続端に近接する第１のファイバ取付け点と、第２の接続端に近接する第２のファイバ取付け点と、本体を通って延びる横方向穴と、横方向穴をまたぐ１つまたは複数の分離タブとを含み、各タブは、タブと本体の間にブレークヒンジを含み、ブレークヒンジは、本体およびタブよりも構造的に弱いように構成されており、その結果、タブに曲げ力を加えることによってブレークヒンジがタブを本体から切り離す。
【０００８】
図１〜４は、本明細書で説明される方法およびシステムの例示の実施形態を示す図である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示の実施形態による光ファイバをベースとする測定システムを示す模式図である。
【図２】図１に示された測定システムで使用されてもよい、本発明の例示の実施形態によるキャリアを示す平面図である。
【図３】本発明の例示の実施形態による軸受箱に固定された、図２に示されたキャリアを示す透視図である。
【図４】光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、例えばスプリングフィンガハウジングからロータスラスト測定値をロバストに抽出するために開発されたセンサ本体の形状を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の実施形態は、軸受箱内でのスラスト測定と温度測定の分離を可能にする光ファイバセンサ（ファイバブラッグ回折格子）を保持するように特に設計されたキャリアを含む。このキャリア本体によって、繰り返し可能にファイバセンサを軸受箱構造に確実かつ強固に取り付けることが可能になる。
【００１２】
光ファイバセンサは、キャリアの中心軸に沿った２つの点位置で所定の位置に保持される。キャリアの目的は、光ファイバセンサと軸受箱の間で媒体として働くことである。キャリアは、ファイバブラッグ回折格子が常にぴんと張った状態で動作するように（スラスト荷重ベクトルの方向にかかわらず）、光ファイバセンサ線に事前張力をかける繰り返し可能な手段を提供する。補償光ファイバセンサを使用することによって、スラストセンサの波長の、温度によるシフトを信号から除去することができる。
【００１３】
説明されたように、補償ファイバには、２つの取付け点がある。ファイバの熱膨張係数はキャリアのそれよりもしばしば小さいので、２つの異なる取付け点を持つことで、低温（組立温度よりも低い）を測定するために補償ファイバに事前張力がかかっていることが必要になる。様々な実施形態で、補償ファイバをキャリアに付着させるエポキシ樹脂が、温度変化の間中、キャリアの引っ張りおよび圧縮荷重を補償ファイバに効果的に伝えるように、補償ファイバは、キャリアの長さに沿ってキャリアに付着される。そのような実施形態では、２つの離れた取付け点は必要でなく、補償ファイバはキャリアに直接取り付けられる。
【００１４】
いくつかの環境で、センサキャリアは、キャリア本体を歪み場から隔離してキャリアの応力の大きさを最小限にする分離特徴を持つことができ、キャリアをスプリングハウジングに貼り付け分離特徴を取り除いた後で金属キャリアの寿命延長を可能にする。
【００１５】
図１は、本発明の例示の実施形態による光ファイバをベースとする測定システム１００の模式図である。例示の実施形態では、システム１００は、１つまたは複数の光ファイバセンサ１０２を含む。軸受用のスラスト荷重センサとして図示され説明されるが、測定システム１００は、本明細書で説明されるように任意の物理パラメータを測定するために使用することができる。各センサ１０２は、非周期的な屈折率変調を有する光ファイバケーブル１０４を含む。光ファイバケーブル１０４は、コア１０６と、コア１０６の周囲に配置されたクラッド１０８とを含む。一連の回折格子要素１２０、１２２は、所定の距離１２３だけ間隔を空けてコア１０６の中に配置され、回折格子要素１２０、１２２の回折格子周期に対応する波長の光を同相で反射するように構成されている。クラッド１０８は、ケーブル１０４内で光のほぼ完全な内部反射を実現し、それによって光は、光ファイバケーブル１０４によってその中を通って軸方向に伝達されるようになる。複数の回折格子要素１２０、１２２の屈折率は、コア１０６の屈折率と異なっている。たった２つの回折格子要素１２０、１２２が図示されているが、他の実施形態では、２よりも多い回折格子要素が使用されてもよい。動作中に、入力光１２４信号が光源１２６から光ファイバケーブル１０４に供給され、その入力光信号の一部１２７は、光の或る波長に対応して同相で回折格子要素１２０、１２２によって反射されるが、一方で、残りの波長は、伝達信号１２８で表されるように伝達される。回折格子要素１２０、１２２の屈折率および回折格子要素１２０、１２２間の距離が、回折格子要素１２０、１２２によって同相で反射される光の波長を決定する。
【００１６】
測定システム１００は、また、光源１２６からの入力光信号１２７と、また、光ファイバケーブル１０４からの反射信号とを調節するように構成された光カップラ１３０を含む。光カップラ１３０は、適切な反射信号を光検出器システムなどのような検出器システム１３２の方に向ける。検出器システム１３２は、ケーブル１０４からの反射光信号を受け取り、出力信号をプロセッサ１３４に供給する。プロセッサ１３４は、検出器システム１３２からの出力信号に埋め込まれた情報を分析し、さらに光ファイバケーブル１０４の複数の回折格子要素１２０、１２２で生成された回折ピークに基づいて、軸受箱（図１に示されていない）の複数のパラメータの状態を判断する。パラメータは、温度、歪み、圧力、振動、または同様なものを含むことがある。例示の実施形態では、光ファイバケーブル１０４は、複数の強い回折ピークを発生させ、それによって様々なパラメータの分離を容易にする。第１の回折格子要素１２０は、光の第１の波長を同相で反射するように構成されている。回折格子要素１２０からの反射光信号は、軸受箱の温度を示すことがある。また、第２の回折格子要素１２２は、光の第２の波長を同相で反射するように構成されている。回折格子要素１２２からの反射光信号は、軸受箱の歪みを示すことがある。一例では、回折格子要素１２２は、アポダイズされた短周期回折格子であることがある。軸受箱のパラメータを示す出力信号は、プロセッサ１３４から、制御装置、パーソナルコンピュータ、パーソナルデバイス、ラップトップ、またはサーバなどの出力デバイス１３６に伝えることができる。出力情報を使用して軸受箱の問題に対処し、または軸受箱に変化を引き起こすことができる。
【００１７】
一実施形態では、システム１００は、光源１４２および検出器システム１４４と光通信で結合された補償センサ１４０を含むセンサ補償システム１３９を含む。検出器システム１４４の出力１４５は、プロセッサ１３４に通信で結合されている。システム１３９は、センサ１０２の近くでパラメータを測定して、補償センサ１４０で測定されたパラメータの影響を補償するようにセンサ１０２の出力を修正するために使用することができる信号を供給するように構成されている。
【００１８】
図２は、測定システム１００（図１に示される）で使用することができる、本発明の例示の実施形態によるキャリア２００の平面図である。例示の実施形態では、キャリア２００は、第１の接続端２０２と、第２の接続端２０４と、第１の接続端２０２と第２の接続端２０４の間で長手方向軸２０８に沿って延びる本体２０６とを含む。本体２０６は、第１の接続端２０２に近接して光ファイバケーブル１０４の遠位端を受け取りかつ固定するように構成された第１のファイバ取付け点２１０を含む。第２のファイバ取付け点２１２は、第２の接続端２０４に近接して光ファイバケーブル１０４を受け取りかつ固定するように構成されている。第２のファイバ取付け点２１２は、光ファイバケーブル１０４が壊れないで通ってキャリア２００を出て光カップラ１３０に続くように構成されている。様々な実施形態で、キャリア２００は、本体２０６の中を通って延びかつ第１のファイバ取付け点２１０と第２のファイバ取付け点２１２の間で長手方向に延びる細長い穴２１４を含むことがある。様々な他の実施形態で、キャリア２００は、軸２０８に対して横方向に本体２０６の中を通って延びる横方向穴２１６を含む。１つまたは複数の分離タブ２１８が横方向穴２１６をまたいでいる。各タブ２１８は、タブ２１８と本体２０６の間にブレークヒンジ２２０を含む。各ブレークヒンジ２２０は、本体２０６およびタブ２１８よりも構造的に弱いように構成されており、その結果、タブ２１８に曲げ力を加えることにより、ブレークヒンジ２２０が折れてタブ２１８を本体２０６から切り離すことを可能にする。
【００１９】
様々な実施形態で、キャリア２００は、また、補償光ファイバケーブル留め金２２２を含む。光ファイバケーブル留め金２２２は、補償光ファイバケーブル（図２に示されない）を受け取りかつ固定するように構成された第１の補償ファイバ取付け点２２４および第２の補償ファイバ取付け点２２６を含む。第１の補償ファイバ取付け点２２４および第２の補償ファイバ取付け点２２６は共に、第１の接続端２０２または第２の接続端２０４に配置される。補償光ファイバケーブルは、横方向穴２１６をまたいでいないので光ファイバケーブル１０４によって測定されるパラメータの影響を受けない。例えば、光ファイバセンサ１０２は、光ファイバケーブル１０４を使用して軸受にかかるスラスト荷重を測定することがある。しかし、スラストの測定は、また、光ファイバケーブル１０４付近の温度変化の影響を受けることがある。補償光ファイバケーブルは、また、光ファイバセンサ１０２付近の温度変化の影響を受けるが、光ファイバケーブル１０４を使用して光ファイバセンサ１０２によって測定されるスラスト荷重を測定することができない。したがって、補償光ファイバケーブルを使用して、光ファイバケーブル１０４のスラスト測定を温度補償することができる。
【００２０】
組立中に、光ファイバケーブル１０４は、第２のファイバ取付け点２１２を通され、さらに、限定されないがエポキシ樹脂などの接着剤で第１のファイバ取付け点２１０に取り付けられる。光ファイバケーブル１０４に張力が加えられ、光ファイバケーブル１０４は、光ファイバケーブル１０４にかかる張力が維持されるように、接着剤を使用して第２のファイバ取付け点２１２で固定される。
【００２１】
設置中に、第１の接続端２０２は、軸受箱（図２に示されない）の第１の部分に結合され、第２の接続端２０４は、軸受箱の第２の部分に結合される。軸受にかかるスラスト荷重が、第１の接続端２０２および第２の接続端２０４を通して光ファイバセンサ１０２によって感知されるように、軸受箱の第１および第２の部分は選ばれる。様々な実施形態で、接続端２０２および２０４は、例えば溶接、蝋付け、または接着剤を使用して結合されることがある。第１の接続端２０２および第２の接続端２０４が軸受箱に結合されたとき、タブ２１８を本体２０６から切断して光ファイバセンサ１０２を活動化することができる。第１の接続端２０２と第２の接続端２０４のどのような相対的な動きも、回折格子要素１２０、１２２から反射されて戻る光の周波数のシフトとして光ファイバをベースとする測定システム１００で測定することができる。
【００２２】
図３は、本発明の例示の実施形態による、軸受箱３００に固定されたキャリア２００（図２に示された）の透視図である。例示の実施形態で、キャリア２００は、任意の適切な構成、配置、方法で、および／または任意の適切な構造で軸受箱３００に取り付けることができる。例示の実施形態で、キャリア２００は、軸受箱３００の第１の面３０４の第１の突出部３０２と軸受箱３００の第２の面３０８の第２の突出部３０６との間で軸受箱３００に固定されている。第１の突出部３０２および第２の突出部３０６は、ギャップ３１０によって隔てられ、このギャップ３１０は、設置中にキャリア２００によって埋められている。軸受箱３００がスラスト荷重を受けたとき第１の突出部３０２と第２の突出部３０６が軸方向にずれるように、第１の突出部３０２および第２の突出部３０６は、各々、軸受箱３００の分離した半分の上に位置付けされている。スラスト荷重は、圧縮または引っ張りであることがあるが、キャリア２００は、設計スラスト荷重では光ファイバケーブルがぴんと張った状態のままであることを保証する。
【００２３】
軸受箱３００が引っ張り荷重か圧縮荷重かのどちらかの状態にされたときに、箱３００の軸方向寸法は、例えば約０から＋／−約数ミル変化する。軸受箱３００のこの軸方向寸法の変化が、光ファイバセンサ１０２にかかる荷重（または、たわみ）を引き起こす。光ファイバセンサ１０２にかかる荷重（または、たわみ）は、光ファイバセンサ１０２によって反射される光の波長のシフトを引き起こす。光ファイバセンサ１０２から反射される光の波長のシフトを検出することによって、軸受箱３００にかかる荷重を検出器システム１３２で検出しプロセッサ１３４で決定することができる。
【００２４】
図４は、光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法４００の流れ図である。例示の実施形態では、方法４００は、光ファイバセンサをキャリアの第１の部分に結合するステップ４０２、所定の張力を光ファイバセンサに加えるステップ４０４、および張力を維持しながら光ファイバセンサをキャリアの第２の部分に結合するステップ４０６を含む。また、方法４００は、キャリアの第１および第２の部分を、離れた軸受構成部分に結合するステップ４０８と、光ファイバセンサがキャリアの第１の部分とキャリアの第２の部分の間に結合され張力を受けたままであるようにキャリアの第１の部分と第２の部分を切り離すステップ４１０とを含む。
【００２５】
プロセッサという用語は、本明細書で使用されるときに、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書で説明された機能を実行することができる任意の他の回路またはプロセッサを意味する。
【００２６】
本明細書で使用されるときに、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は、取り替え可能であり、プロセッサ１３４で実行するために、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリなどのメモリに格納された任意のコンピュータプログラムを含む。上のメモリのタイプは、単に例示に過ぎないので、コンピュータプログラムを格納するために使用できるメモリのタイプについて限定するものでない。
【００２７】
前述の明細に基づいて理解されるように、本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組合せまたはサブセットを含めてコンピュータプログラミングまたは工学技術を使用して実施可能であり、技術的効果は、光ファイバ荷重センサを繰り返し可能なように頑丈で信頼性の高いセンサハウジング中に取り付け、さらにオンボード補償測定を使用してスラスト荷重を監視することである。結果として得られるそのようプログラムのどれも、コンピュータ読取り可能コード手段を有し、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体内に具現または実現されることがあり、それによって、本開示の述べられた実施形態によるコンピュータプログラム製品、すなわち製造品が作られる。コンピュータ読取り可能媒体は、例えば、固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような半導体メモリ、および／またはインターネットまたは他の通信ネットワークまたはリンクのような任意の送信／受信媒体であることがあるが、これらに限定されない。コンピュータコードを含む製造品は、コードを１つの媒体から直接実行することによって、コードを１つの媒体から別の媒体にコピーすることによって、またはネットワーク上でコードを伝送することによって、製作および／または使用されてもよい。
【００２８】
光ファイバセンサを取り付ける方法およびシステムの上述の実施形態は、繰り返し可能で頑丈なセンサパッケージを実現する経済的で信頼性の高い手段を提供する。さらに具体的には、本明細書で説明された方法およびシステムによって、センサを設置した後まで光ファイバ感知ケーブルにかかる適切な張力を維持することが容易になる。さらに、上述の方法およびシステムによって、オンボード補償光ファイバセンサを使用して光ファイバセンサ出力を補償することが容易になる。その結果として、本明細書で説明された方法およびシステムによって、経済的で信頼性の高い方法で光ファイバセンサを自動的に監視し補償することが容易になる。
【００２９】
先のアセンブリ、軸受、および方法は、ガスタービンエンジンの軸受箱に固定される特定のアセンブリに関連して本明細書で説明され、および／または図示された。しかし、そのような感知要素は、多くの代替え固定装置で使用することができることを理解されたい。したがって、感知要素を軸受箱に固定する方法は、例示の構成であり、感知要素は、他の固定アセンブリに関連して使用することができる。
【００３０】
例示の実施形態のアセンブリ、軸受、および方法は、本明細書で詳細に説明され、および／または図示された。これらのアセンブリ、方法、および軸受は、本明細書で説明されおよび／または図示された特定の実施形態に限定されず、それどころか、各アセンブリおよび軸受の構成部分、並びに各方法のステップは、本明細書で説明されおよび／または図示された他の構成部分および／またはステップから独立して別個に利用される可能性がある。各構成部分および／またはステップは、また、他の構成部分および／またはステップと組み合わせて使用することができる。
【００３１】
本明細書で説明されおよび／または図示されたアセンブリ、軸受、および方法の要素／構成部分／その他を紹介するとき、冠詞「或る一つの」、「その」および「前記の」は、１つまたは複数の要素／構成部分／その他があることを意味するものとする。用語「備える」、「含む」および「有する」は、包括的で、列挙された要素／構成部分／その他のほかに追加の要素／構成部分／その他がある可能性があることを意味するものとする。
【００３２】
本書は、最良の形態を含めて本発明を開示し、さらにまた当業者が本発明を作り使用することができるように例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い付く他の例を含む可能性がある。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的差異のない同等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３３】
１００ 光ファイバをベースとする測定システム
１０２ 光ファイバセンサ
１０４ 光ファイバケーブル
１０６ コア
１０８ クラッド
１２０ 回折格子要素
１２２ 第２の回折格子要素、
１２３ 距離
１２４ 入力光
１２６ 光源
１２７ 入力光信号の一部
１２８ 伝達信号
１３０ 光カップラ
１３２ 検出器システム
１３４ プロセッサ
１３６ 出力デバイス
１３９ センサ補償システム
１４０ 補償センサ
１４２ 光源
１４４ 検出器システム
２００ キャリア
２０２ 第１の接続端
２０４ 第２の接続端
２０６ 本体
２０８ 長手方向軸
２１０ 第１のファイバ取付け点
２１２ 第２のファイバ取付け点
２１４ 細長い穴
２１６ 横方向の穴
２１８ 分離タブ
２２０ ブレークヒンジ
２２２ 光ファイバケーブル留め金
２２４ 第１の補償ファイバ取付け点
２２６ 第２の補償ファイバ取付け点
３００ 軸受箱
３０２ 第１の突出部
３０４ 第１の面
３０６ 第２の突出部
３０８ 第２の面
３１０ ギャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に軸受に関し、より詳細には、軸受の複数のパラメータを検出する光ファイバ感知デバイスのための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ボール軸受の寿命は、その動作スラスト荷重に大きく依存している。荷重が大きすぎると、軸受寿命はかなり短くなる可能性がある。同様に、軸受荷重が小さすぎると、スキッドが生じて早期故障につながることがある。エンジン空洞圧力を変化させることによるロータスラスト制御は、ロータスラストを管理する１つの方法である。効果的に変化を起こすためには、能動的方法または受動的方法において、正確かつ信頼性の高い測定機器が必要である。
【０００３】
光ファイバセンサは、スラストを監視する信頼性の高い手段を提供する。さらに、光ファイバセンサは、電磁干渉（ＥＭＩ）効果の影響を実質的に受けず、このことは、エンジン作動中に大きな信号歪みを拾い上げる電気的な歪みゲージに優る大きな有利点を提供する。
【０００４】
エンジンのスラストセンサによって、作業者は、制御方式を統合してエンジン作動中の有害なスラスト反作用を最小限にしおよび／または軽減することができるようになり、このことは、軸受寿命の延び、エンジンオーバーホールのためのダウンタイムの短縮、および実時間で軸受状態を監視する可能な手段につながる。歪みゲージは、一般に、軸受スラスト荷重測定を行うために使用される。しかし、既存技術の電気抵抗歪みゲージ技術は、いくつかの問題および限界に直面している。直面する１つの問題は、歪みゲージの示す出力がどんなスラスト荷重でも温度環境に依存し、その結果測定に誤りを引き起こすことである。さらに、歪みゲージは、機械疲労故障したがって信号の損失が生じやすい。他の問題は、歪みゲージが電磁干渉または他の誘導電気雑音を受けやすく、したがってスラスト荷重測定に誤りを引き起こすことである。直面するさらに他の問題は、歪みゲージが電気的風袋バランスおよび他の熱的補償を必要とするので、絶対測定でないことである。また、電気抵抗をベースとする歪みゲージは、ゲージ率として知られている較正定数を持ち、この較正定数は、温度の関数として変化し、さらに、表示されたスラスト測定の誤りを引き起こす。従来の技術は、また、軸受にかかるスラスト荷重の軽減に関連する問題に効果的に対処していない。
【発明の概要】
【０００５】
一実施形態では、光ファイバセンサは、光ファイバケーブルと、１つまたは複数の分離タブによって互いに接合された第１の接続端および第２の接続端を含むキャリアとを含み、第１の接続端は、光ファイバケーブルの遠位端を第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点を含み、第２の接続端は、光ファイバケーブルを第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点を含み、１つまたは複数の分離タブは、キャリアおよび分離タブよりも構造的に弱いブレークエリアを使用して第１の接続端と第２の接続端に接合されている。
【０００６】
他の実施形態では、光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法は、光ファイバセンサをキャリアの第１の部分に結合するステップと、所定の張力を光ファイバセンサに加えるステップと、張力を維持しながら光ファイバセンサをキャリアの第２の部分に結合するステップとを含む。また、本方法は、キャリアの第１および第２の部分を、離れた軸受構成部分に結合するステップと、光ファイバセンサがキャリアの第１の部分とキャリアの第２の部分の間に結合され張力を受けたままであるように、キャリアの第１の部分と第２の部分を切り離すステップとを含む。
【０００７】
さらに他の実施形態では、光ファイバセンサキャリアは、第１の接続端と、第２の接続端と、第１の接続端と第２の接続端の間で長手方向に延びる本体とを含む。本体は、第１の接続端に近接する第１のファイバ取付け点と、第２の接続端に近接する第２のファイバ取付け点と、本体を通って延びる横方向穴と、横方向穴をまたぐ１つまたは複数の分離タブとを含み、各タブは、タブと本体の間にブレークヒンジを含み、ブレークヒンジは、本体およびタブよりも構造的に弱いように構成されており、その結果、タブに曲げ力を加えることによってブレークヒンジがタブを本体から切り離す。
【０００８】
図１〜４は、本明細書で説明される方法およびシステムの例示の実施形態を示す図である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の例示の実施形態による光ファイバをベースとする測定システムを示す模式図である。
【図２】図１に示された測定システムで使用されてもよい、本発明の例示の実施形態によるキャリアを示す平面図である。
【図３】本発明の例示の実施形態による軸受箱に固定された、図２に示されたキャリアを示す透視図である。
【図４】光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態は、例えばスプリングフィンガハウジングからロータスラスト測定値をロバストに抽出するために開発されたセンサ本体の形状を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の実施形態は、軸受箱内でのスラスト測定と温度測定の分離を可能にする光ファイバセンサ（ファイバブラッグ回折格子）を保持するように特に設計されたキャリアを含む。このキャリア本体によって、繰り返し可能にファイバセンサを軸受箱構造に確実かつ強固に取り付けることが可能になる。
【００１２】
光ファイバセンサは、キャリアの中心軸に沿った２つの点位置で所定の位置に保持される。キャリアの目的は、光ファイバセンサと軸受箱の間で媒体として働くことである。キャリアは、ファイバブラッグ回折格子が常にぴんと張った状態で動作するように（スラスト荷重ベクトルの方向にかかわらず）、光ファイバセンサ線に事前張力をかける繰り返し可能な手段を提供する。補償光ファイバセンサを使用することによって、スラストセンサの波長の、温度によるシフトを信号から除去することができる。
【００１３】
説明されたように、補償ファイバには、２つの取付け点がある。ファイバの熱膨張係数はキャリアのそれよりもしばしば小さいので、２つの異なる取付け点を持つことで、低温（組立温度よりも低い）を測定するために補償ファイバに事前張力がかかっていることが必要になる。様々な実施形態で、補償ファイバをキャリアに付着させるエポキシ樹脂が、温度変化の間中、キャリアの引っ張りおよび圧縮荷重を補償ファイバに効果的に伝えるように、補償ファイバは、キャリアの長さに沿ってキャリアに付着される。そのような実施形態では、２つの離れた取付け点は必要でなく、補償ファイバはキャリアに直接取り付けられる。
【００１４】
いくつかの環境で、センサキャリアは、キャリア本体を歪み場から隔離してキャリアの応力の大きさを最小限にする分離特徴を持つことができ、キャリアをスプリングハウジングに貼り付け分離特徴を取り除いた後で金属キャリアの寿命延長を可能にする。
【００１５】
図１は、本発明の例示の実施形態による光ファイバをベースとする測定システム１００の模式図である。例示の実施形態では、システム１００は、１つまたは複数の光ファイバセンサ１０２を含む。軸受用のスラスト荷重センサとして図示され説明されるが、測定システム１００は、本明細書で説明されるように任意の物理パラメータを測定するために使用することができる。各センサ１０２は、非周期的な屈折率変調を有する光ファイバケーブル１０４を含む。光ファイバケーブル１０４は、コア１０６と、コア１０６の周囲に配置されたクラッド１０８とを含む。一連の回折格子要素１２０、１２２は、所定の距離１２３だけ間隔を空けてコア１０６の中に配置され、回折格子要素１２０、１２２の回折格子周期に対応する波長の光を同相で反射するように構成されている。クラッド１０８は、ケーブル１０４内で光のほぼ完全な内部反射を実現し、それによって光は、光ファイバケーブル１０４によってその中を通って軸方向に伝達されるようになる。複数の回折格子要素１２０、１２２の屈折率は、コア１０６の屈折率と異なっている。たった２つの回折格子要素１２０、１２２が図示されているが、他の実施形態では、２よりも多い回折格子要素が使用されてもよい。動作中に、入力光１２４信号が光源１２６から光ファイバケーブル１０４に供給され、その入力光信号の一部１２７は、光の或る波長に対応して同相で回折格子要素１２０、１２２によって反射されるが、一方で、残りの波長は、伝達信号１２８で表されるように伝達される。回折格子要素１２０、１２２の屈折率および回折格子要素１２０、１２２間の距離が、回折格子要素１２０、１２２によって同相で反射される光の波長を決定する。
【００１６】
測定システム１００は、また、光源１２６からの入力光信号１２７と、また、光ファイバケーブル１０４からの反射信号とを調節するように構成された光カップラ１３０を含む。光カップラ１３０は、適切な反射信号を光検出器システムなどのような検出器システム１３２の方に向ける。検出器システム１３２は、ケーブル１０４からの反射光信号を受け取り、出力信号をプロセッサ１３４に供給する。プロセッサ１３４は、検出器システム１３２からの出力信号に埋め込まれた情報を分析し、さらに光ファイバケーブル１０４の複数の回折格子要素１２０、１２２で生成された回折ピークに基づいて、軸受箱（図１に示されていない）の複数のパラメータの状態を判断する。パラメータは、温度、歪み、圧力、振動、または同様なものを含むことがある。例示の実施形態では、光ファイバケーブル１０４は、複数の強い回折ピークを発生させ、それによって様々なパラメータの分離を容易にする。第１の回折格子要素１２０は、光の第１の波長を同相で反射するように構成されている。回折格子要素１２０からの反射光信号は、軸受箱の温度を示すことがある。また、第２の回折格子要素１２２は、光の第２の波長を同相で反射するように構成されている。回折格子要素１２２からの反射光信号は、軸受箱の歪みを示すことがある。一例では、回折格子要素１２２は、アポダイズされた短周期回折格子であることがある。軸受箱のパラメータを示す出力信号は、プロセッサ１３４から、制御装置、パーソナルコンピュータ、パーソナルデバイス、ラップトップ、またはサーバなどの出力デバイス１３６に伝えることができる。出力情報を使用して軸受箱の問題に対処し、または軸受箱に変化を引き起こすことができる。
【００１７】
一実施形態では、システム１００は、光源１４２および検出器システム１４４と光通信で結合された補償センサ１４０を含むセンサ補償システム１３９を含む。検出器システム１４４の出力１４５は、プロセッサ１３４に通信で結合されている。システム１３９は、センサ１０２の近くでパラメータを測定して、補償センサ１４０で測定されたパラメータの影響を補償するようにセンサ１０２の出力を修正するために使用することができる信号を供給するように構成されている。
【００１８】
図２は、測定システム１００（図１に示される）で使用することができる、本発明の例示の実施形態によるキャリア２００の平面図である。例示の実施形態では、キャリア２００は、第１の接続端２０２と、第２の接続端２０４と、第１の接続端２０２と第２の接続端２０４の間で長手方向軸２０８に沿って延びる本体２０６とを含む。本体２０６は、第１の接続端２０２に近接して光ファイバケーブル１０４の遠位端を受け取りかつ固定するように構成された第１のファイバ取付け点２１０を含む。第２のファイバ取付け点２１２は、第２の接続端２０４に近接して光ファイバケーブル１０４を受け取りかつ固定するように構成されている。第２のファイバ取付け点２１２は、光ファイバケーブル１０４が壊れないで通ってキャリア２００を出て光カップラ１３０に続くように構成されている。様々な実施形態で、キャリア２００は、本体２０６の中を通って延びかつ第１のファイバ取付け点２１０と第２のファイバ取付け点２１２の間で長手方向に延びる細長い穴２１４を含むことがある。様々な他の実施形態で、キャリア２００は、軸２０８に対して横方向に本体２０６の中を通って延びる横方向穴２１６を含む。１つまたは複数の分離タブ２１８が横方向穴２１６をまたいでいる。各タブ２１８は、タブ２１８と本体２０６の間にブレークヒンジ２２０を含む。各ブレークヒンジ２２０は、本体２０６およびタブ２１８よりも構造的に弱いように構成されており、その結果、タブ２１８に曲げ力を加えることにより、ブレークヒンジ２２０が折れてタブ２１８を本体２０６から切り離すことを可能にする。
【００１９】
様々な実施形態で、キャリア２００は、また、補償光ファイバケーブル留め金２２２を含む。光ファイバケーブル留め金２２２は、補償光ファイバケーブル（図２に示されない）を受け取りかつ固定するように構成された第１の補償ファイバ取付け点２２４および第２の補償ファイバ取付け点２２６を含む。第１の補償ファイバ取付け点２２４および第２の補償ファイバ取付け点２２６は共に、第１の接続端２０２または第２の接続端２０４に配置される。補償光ファイバケーブルは、横方向穴２１６をまたいでいないので光ファイバケーブル１０４によって測定されるパラメータの影響を受けない。例えば、光ファイバセンサ１０２は、光ファイバケーブル１０４を使用して軸受にかかるスラスト荷重を測定することがある。しかし、スラストの測定は、また、光ファイバケーブル１０４付近の温度変化の影響を受けることがある。補償光ファイバケーブルは、また、光ファイバセンサ１０２付近の温度変化の影響を受けるが、光ファイバケーブル１０４を使用して光ファイバセンサ１０２によって測定されるスラスト荷重を測定することができない。したがって、補償光ファイバケーブルを使用して、光ファイバケーブル１０４のスラスト測定を温度補償することができる。
【００２０】
組立中に、光ファイバケーブル１０４は、第２のファイバ取付け点２１２を通され、さらに、限定されないがエポキシ樹脂などの接着剤で第１のファイバ取付け点２１０に取り付けられる。光ファイバケーブル１０４に張力が加えられ、光ファイバケーブル１０４は、光ファイバケーブル１０４にかかる張力が維持されるように、接着剤を使用して第２のファイバ取付け点２１２で固定される。
【００２１】
設置中に、第１の接続端２０２は、軸受箱（図２に示されない）の第１の部分に結合され、第２の接続端２０４は、軸受箱の第２の部分に結合される。軸受にかかるスラスト荷重が、第１の接続端２０２および第２の接続端２０４を通して光ファイバセンサ１０２によって感知されるように、軸受箱の第１および第２の部分は選ばれる。様々な実施形態で、接続端２０２および２０４は、例えば溶接、蝋付け、または接着剤を使用して結合されることがある。第１の接続端２０２および第２の接続端２０４が軸受箱に結合されたとき、タブ２１８を本体２０６から切断して光ファイバセンサ１０２を活動化することができる。第１の接続端２０２と第２の接続端２０４のどのような相対的な動きも、回折格子要素１２０、１２２から反射されて戻る光の周波数のシフトとして光ファイバをベースとする測定システム１００で測定することができる。
【００２２】
図３は、本発明の例示の実施形態による、軸受箱３００に固定されたキャリア２００（図２に示された）の透視図である。例示の実施形態で、キャリア２００は、任意の適切な構成、配置、方法で、および／または任意の適切な構造で軸受箱３００に取り付けることができる。例示の実施形態で、キャリア２００は、軸受箱３００の第１の面３０４の第１の突出部３０２と軸受箱３００の第２の面３０８の第２の突出部３０６との間で軸受箱３００に固定されている。第１の突出部３０２および第２の突出部３０６は、ギャップ３１０によって隔てられ、このギャップ３１０は、設置中にキャリア２００によって埋められている。軸受箱３００がスラスト荷重を受けたとき第１の突出部３０２と第２の突出部３０６が軸方向にずれるように、第１の突出部３０２および第２の突出部３０６は、各々、軸受箱３００の分離した半分の上に位置付けされている。スラスト荷重は、圧縮または引っ張りであることがあるが、キャリア２００は、設計スラスト荷重では光ファイバケーブルがぴんと張った状態のままであることを保証する。
【００２３】
軸受箱３００が引っ張り荷重か圧縮荷重かのどちらかの状態にされたときに、箱３００の軸方向寸法は、例えば約０から＋／−約数ミル変化する。軸受箱３００のこの軸方向寸法の変化が、光ファイバセンサ１０２にかかる荷重（または、たわみ）を引き起こす。光ファイバセンサ１０２にかかる荷重（または、たわみ）は、光ファイバセンサ１０２によって反射される光の波長のシフトを引き起こす。光ファイバセンサ１０２から反射される光の波長のシフトを検出することによって、軸受箱３００にかかる荷重を検出器システム１３２で検出しプロセッサ１３４で決定することができる。
【００２４】
図４は、光ファイバセンサアセンブリを組み立てる方法４００の流れ図である。例示の実施形態では、方法４００は、光ファイバセンサをキャリアの第１の部分に結合するステップ４０２、所定の張力を光ファイバセンサに加えるステップ４０４、および張力を維持しながら光ファイバセンサをキャリアの第２の部分に結合するステップ４０６を含む。また、方法４００は、キャリアの第１および第２の部分を、離れた軸受構成部分に結合するステップ４０８と、光ファイバセンサがキャリアの第１の部分とキャリアの第２の部分の間に結合され張力を受けたままであるようにキャリアの第１の部分と第２の部分を切り離すステップ４１０とを含む。
【００２５】
プロセッサという用語は、本明細書で使用されるときに、中央処理装置、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、および本明細書で説明された機能を実行することができる任意の他の回路またはプロセッサを意味する。
【００２６】
本明細書で使用されるときに、「ソフトウェア」および「ファームウェア」という用語は、取り替え可能であり、プロセッサ１３４で実行するために、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、および不揮発ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリなどのメモリに格納された任意のコンピュータプログラムを含む。上のメモリのタイプは、単に例示に過ぎないので、コンピュータプログラムを格納するために使用できるメモリのタイプについて限定するものでない。
【００２７】
前述の明細に基づいて理解されるように、本開示の上述の実施形態は、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、またはこれらの任意の組合せまたはサブセットを含めてコンピュータプログラミングまたは工学技術を使用して実施可能であり、技術的効果は、光ファイバ荷重センサを繰り返し可能なように頑丈で信頼性の高いセンサハウジング中に取り付け、さらにオンボード補償測定を使用してスラスト荷重を監視することである。結果として得られるそのようプログラムのどれも、コンピュータ読取り可能コード手段を有し、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能媒体内に具現または実現されることがあり、それによって、本開示の述べられた実施形態によるコンピュータプログラム製品、すなわち製造品が作られる。コンピュータ読取り可能媒体は、例えば、固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）のような半導体メモリ、および／またはインターネットまたは他の通信ネットワークまたはリンクのような任意の送信／受信媒体であることがあるが、これらに限定されない。コンピュータコードを含む製造品は、コードを１つの媒体から直接実行することによって、コードを１つの媒体から別の媒体にコピーすることによって、またはネットワーク上でコードを伝送することによって、製作および／または使用されてもよい。
【００２８】
光ファイバセンサを取り付ける方法およびシステムの上述の実施形態は、繰り返し可能で頑丈なセンサパッケージを実現する経済的で信頼性の高い手段を提供する。さらに具体的には、本明細書で説明された方法およびシステムによって、センサを設置した後まで光ファイバ感知ケーブルにかかる適切な張力を維持することが容易になる。さらに、上述の方法およびシステムによって、オンボード補償光ファイバセンサを使用して光ファイバセンサ出力を補償することが容易になる。その結果として、本明細書で説明された方法およびシステムによって、経済的で信頼性の高い方法で光ファイバセンサを自動的に監視し補償することが容易になる。
【００２９】
先のアセンブリ、軸受、および方法は、ガスタービンエンジンの軸受箱に固定される特定のアセンブリに関連して本明細書で説明され、および／または図示された。しかし、そのような感知要素は、多くの代替え固定装置で使用することができることを理解されたい。したがって、感知要素を軸受箱に固定する方法は、例示の構成であり、感知要素は、他の固定アセンブリに関連して使用することができる。
【００３０】
例示の実施形態のアセンブリ、軸受、および方法は、本明細書で詳細に説明され、および／または図示された。これらのアセンブリ、方法、および軸受は、本明細書で説明されおよび／または図示された特定の実施形態に限定されず、それどころか、各アセンブリおよび軸受の構成部分、並びに各方法のステップは、本明細書で説明されおよび／または図示された他の構成部分および／またはステップから独立して別個に利用される可能性がある。各構成部分および／またはステップは、また、他の構成部分および／またはステップと組み合わせて使用することができる。
【００３１】
本明細書で説明されおよび／または図示されたアセンブリ、軸受、および方法の要素／構成部分／その他を紹介するとき、冠詞「或る一つの」、「その」および「前記の」は、１つまたは複数の要素／構成部分／その他があることを意味するものとする。用語「備える」、「含む」および「有する」は、包括的で、列挙された要素／構成部分／その他のほかに追加の要素／構成部分／その他がある可能性があることを意味するものとする。
【００３２】
本書は、最良の形態を含めて本発明を開示し、さらにまた当業者が本発明を作り使用することができるように例を使用している。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者に思い付く他の例を含む可能性がある。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的差異のない同等な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３３】
１００ 光ファイバをベースとする測定システム
１０２ 光ファイバセンサ
１０４ 光ファイバケーブル
１０６ コア
１０８ クラッド
１２０ 回折格子要素
１２２ 第２の回折格子要素、
１２３ 距離
１２４ 入力光
１２６ 光源
１２７ 入力光信号の一部
１２８ 伝達信号
１３０ 光カップラ
１３２ 検出器システム
１３４ プロセッサ
１３６ 出力デバイス
１３９ センサ補償システム
１４０ 補償センサ
１４２ 光源
１４４ 検出器システム
２００ キャリア
２０２ 第１の接続端
２０４ 第２の接続端
２０６ 本体
２０８ 長手方向軸
２１０ 第１のファイバ取付け点
２１２ 第２のファイバ取付け点
２１４ 細長い穴
２１６ 横方向の穴
２１８ 分離タブ
２２０ ブレークヒンジ
２２２ 光ファイバケーブル留め金
２２４ 第１の補償ファイバ取付け点
２２６ 第２の補償ファイバ取付け点
３００ 軸受箱
３０２ 第１の突出部
３０４ 第１の面
３０６ 第２の突出部
３０８ 第２の面
３１０ ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバケーブル（１０４）と、
１つまたは複数の分離タブ（２１８）によって互いに接合された第１の接続端（２０２）および第２の接続端（２０４）を含むキャリア（２００）と
を備え、
前記第１の接続端が、前記光ファイバケーブルの遠位端を前記第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点（２１０）を備え、前記第２の接続端が、前記光ファイバケーブルを前記第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点（２１２）を備え、前記１つまたは複数の分離タブが、前記キャリアおよび前記分離タブよりも構造的に弱いブレークエリア（２２０）を使用して前記第１の接続端と前記第２の接続端に接合されている、光ファイバセンサシステム（１００）。
【請求項２】
前記光ファイバケーブルが、所定の距離（１２３）だけ間隔を空けて配置されかつ回折格子要素の回折格子周期に対応する光の波長を反射するように構成された前記回折格子要素（１２０、１２２）を有するコア（１０６）を備え、前記光ファイバケーブルが、前記コアを少なくとも部分的に囲繞するクラッド（１０８）をさらに備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記光ファイバケーブルが、複数のファイバブラッグ回折格子要素（１２０、１２２）を備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
前記キャリアが、前記第１の接続端と前記第２の接続端の間で長手方向に延びる本体（２０６）を備え、前記本体が、
前記第１の接続端に近接する第１のファイバ取付け点と、
前記第２の接続端に近接する第２のファイバ取付け点と、
前記本体を通って延びさらに前記第１のファイバ取付け点と前記第２のファイバ取付け点の間で長手方向に延びる細長い穴（２１４）と
を備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項５】
前記本体を通って延びる横方向穴（２１６）と、
前記横方向穴をまたぐ１つまたは複数の分離タブと
をさらに備え、前記タブの各々が、前記タブと前記本体の間にブレークヒンジ（２２０）を含み、前記ブレークヒンジが、前記本体および前記タブよりも構造的に弱いように構成されており、その結果、前記タブに曲げ力を加えることによって前記ブレークヒンジが前記タブを前記本体から切り離す、請求項４記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１の接続端か前記第２の接続端の１つだけに結合された光ファイバケーブルを備える第２の光ファイバセンサ（２２２）をさらに備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項７】
前記第２の光ファイバセンサが、複数のファイバブラッグ回折格子を備える、請求項６記載のセンサ。
【請求項８】
前記第２の光ファイバセンサの出力（１４５）が、前記光ファイバケーブルの出力（１２７）を補償するために使用される、請求項６記載のセンサ。
【請求項１】
光ファイバケーブル（１０４）と、
１つまたは複数の分離タブ（２１８）によって互いに接合された第１の接続端（２０２）および第２の接続端（２０４）を含むキャリア（２００）と
を備え、
前記第１の接続端が、前記光ファイバケーブルの遠位端を前記第１の接続端に固定するように構成された第１のファイバ取付け点（２１０）を備え、前記第２の接続端が、前記光ファイバケーブルを前記第２の接続端に固定するように構成された第２のファイバ取付け点（２１２）を備え、前記１つまたは複数の分離タブが、前記キャリアおよび前記分離タブよりも構造的に弱いブレークエリア（２２０）を使用して前記第１の接続端と前記第２の接続端に接合されている、光ファイバセンサシステム（１００）。
【請求項２】
前記光ファイバケーブルが、所定の距離（１２３）だけ間隔を空けて配置されかつ回折格子要素の回折格子周期に対応する光の波長を反射するように構成された前記回折格子要素（１２０、１２２）を有するコア（１０６）を備え、前記光ファイバケーブルが、前記コアを少なくとも部分的に囲繞するクラッド（１０８）をさらに備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記光ファイバケーブルが、複数のファイバブラッグ回折格子要素（１２０、１２２）を備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項４】
前記キャリアが、前記第１の接続端と前記第２の接続端の間で長手方向に延びる本体（２０６）を備え、前記本体が、
前記第１の接続端に近接する第１のファイバ取付け点と、
前記第２の接続端に近接する第２のファイバ取付け点と、
前記本体を通って延びさらに前記第１のファイバ取付け点と前記第２のファイバ取付け点の間で長手方向に延びる細長い穴（２１４）と
を備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項５】
前記本体を通って延びる横方向穴（２１６）と、
前記横方向穴をまたぐ１つまたは複数の分離タブと
をさらに備え、前記タブの各々が、前記タブと前記本体の間にブレークヒンジ（２２０）を含み、前記ブレークヒンジが、前記本体および前記タブよりも構造的に弱いように構成されており、その結果、前記タブに曲げ力を加えることによって前記ブレークヒンジが前記タブを前記本体から切り離す、請求項４記載のセンサ。
【請求項６】
前記第１の接続端か前記第２の接続端の１つだけに結合された光ファイバケーブルを備える第２の光ファイバセンサ（２２２）をさらに備える、請求項１記載のセンサ。
【請求項７】
前記第２の光ファイバセンサが、複数のファイバブラッグ回折格子を備える、請求項６記載のセンサ。
【請求項８】
前記第２の光ファイバセンサの出力（１４５）が、前記光ファイバケーブルの出力（１２７）を補償するために使用される、請求項６記載のセンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２９５０２（Ｐ２０１３−２９５０２Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−１４４８２９（Ｐ２０１２−１４４８２９）
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４４８２９（Ｐ２０１２−１４４８２９）
【出願日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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