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公開番号2025018090
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023121513
出願日2023-07-26
発明の名称検知センサおよびモニタリング
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01D 5/353 20060101AFI20250130BHJP(測定;試験)
要約【課題】液体樹脂などの液状物をモニタリングするための検知センサを敷設する負担を軽減すること。
【解決手段】検知センサは、それぞれが光源から供給される光を伝送する複数の光伝送体を含む光伝送体群と、光伝送体群を支持する薄帯状のホルダと、を備える。ホルダは、第1方向および第1方向に直交する第2方向に広がる支持面において単数または複数の光伝送体群を支持する第1ホルダ要素を備える。複数の光伝送体は、第2方向に配列される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
それぞれが光源から供給される光を伝送する複数の光伝送体を含む光伝送体群と、
前記光伝送体群を支持する薄帯状のホルダと、を備え、
前記ホルダは、
第１方向および前記第１方向に直交する第２方向に広がる支持面において単数または複数の前記光伝送体群を支持する第１ホルダ要素を備え、
複数の前記光伝送体は、前記第２方向に配列される、
液状物の検知センサ。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
複数の前記光伝送体は、前記第２方向に間隔を空けて配列される、
請求項１に記載の検知センサ。
【請求項３】
複数の前記光伝送体のそれぞれは前記液状物の検知面を備え、
複数の前記光伝送体のそれぞれの前記検知面は、前記第１方向に位置がずれている、
請求項１に記載の検知センサ。
【請求項４】
複数の前記光伝送体のそれぞれの前記検知面は、前記第２方向に配列される順に、前記第１方向に位置がずれている、
請求項３に記載の検知センサ。
【請求項５】
複数の前記光伝送体のそれぞれは、
前記第１方向に真直ぐに延びるか、または、
前記第１方向から前記第２方向に湾曲する部分を含む、
請求項１に記載の検知センサ。
【請求項６】
前記ホルダは、
前記第１ホルダ要素に前記光伝送体を固定する第２ホルダ要素を備える、
請求項１に記載の検知センサ。
【請求項７】
前記第２ホルダ要素は、
前記第１ホルダ要素における前記第１方向の単数または複数の領域であって、前記第２方向の一部の領域または全ての領域に亘って設けられる、
請求項６に記載の検知センサ。
【請求項８】
前記第２ホルダ要素は、
前記第１ホルダ要素における前記第２方向の両端に、前記第１方向に沿って設けられる、
請求項６に記載の検知センサ。
【請求項９】
金型の内部に配置される強化繊維に液体樹脂が含浸される樹脂含浸部と、
前記樹脂含浸部において含浸樹脂を検知する検知部と、
前記含浸樹脂のモニタリング動作を制御する制御部と、を備え、
前記検知部は、請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の検知センサを備える、含浸樹脂のモニタリングシステム。
【請求項１０】
金型の内部に配置される強化繊維に液体樹脂が含浸されるのを検知する含浸樹脂のモニタリング方法であって、
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の検知センサを、前記金型の内部であって、前記強化繊維に隣接して敷設する、
液状物のモニタリング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液状物を検出するセンサに関するものであり、特に繊維基材に液体樹脂を真空下で含浸していく含浸作業中に含浸の状態を把握することのできる液状物検知センサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
軽量かつ高強度を有した材料である繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）は、強化繊維にガラス繊維やカーボン繊維が用いられ、複合材料として航空機の主翼、船舶、大型風車の回転翼、鉄道車両、建築分野の構造部材等に広く用いられている。
複合材料からなる部材の成形工法の一つとして、成形型内に配置した強化繊維基材に硬化前の液状樹脂を含浸させ、含浸後に樹脂を硬化させることで所定形状の成形品を作製する成形工法がある。この成形工法は、ＲＴＭ（Resin Transfer Molding）と呼ばれる。前述の複合材料の適用製品のＦＲＰ部材には所定の強度が要求されるため、ＲＴＭにおいては強化繊維基材に樹脂を確実に含浸させて強度低下の要因となる未含浸欠陥の発生を防止することが不可欠である。したがって、ＲＴＭでＦＲＰ部材を工業的に生産する現場において、樹脂が強化繊維の全域に行き渡ることを検知しモニタリングすることは、FRP部材の強度を担保する上で必要である。
【０００３】
特許文献１は、樹脂のモニタリングについて、加工が容易であるとともに、光の応答特性のバラツキの少ない液状物検知センサを開示する。特許文献１は、光源からの光を伝送する第１の光路と、第１の光路を伝送された光が外部へ散乱する湾曲部（光散乱部）と、湾曲部から進入した光を所定位置まで伝送する第２の光路と、を備える。特許文献１の検知センサは、第１の光路、湾曲部および第２の光路は、光透過性材料から構成され、湾曲部における外部への光の散乱量は、第１の光路における外部への光の散乱量または第２の光路における外部への光の散乱量よりも多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２１８６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、液体樹脂などの液状物をモニタリングするための検知センサを敷設する負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る検知センサは、
それぞれが光源から供給される光を伝送する複数の光伝送体を含む光伝送体群と、
前記光伝送体群を支持する薄帯状のホルダと、を備え、
前記ホルダは、
第１方向（長手方向Ｌ）および前記第１方向に直交する第２方向（幅方向Ｗ）に広がる支持面において単数または複数の前記光伝送体群を支持する第１ホルダ要素（２１）を備え、
複数の前記光伝送体は、前記第２方向に配列される。
【０００７】
本開示に係るモニタリングシステムは、
金型の内部に配置される強化繊維（ＲＦ）に液体樹脂が含浸される樹脂含浸部（８０）と、
前記樹脂含浸部（８０）において含浸樹脂を検知する検知部（９０Ａ，９０Ｂ）と、
前記含浸樹脂のモニタリング動作を制御する制御部（７０）と、を備える。
検知部(９０Ａ,９０Ｂ)は、本開示に係るいずれかの検知センサ（１）を備える。
【０００８】
本開示は、金型の内部に配置される強化繊維（ＲＦ）に液体樹脂が含浸されるのを検知する含浸樹脂のモニタリング方法は、
金型の内部であって、強化繊維（ＲＦ）に隣接して本開示に係るいずれかの検知センサ（１）を敷設する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る検知センサによれば、第１ホルダ要素が第１方向および第１方向に直交する第２方向に広がる支持面において単数または複数の光伝送体群を支持する。したがって、第１ホルダ要素を１度だけ敷設すれば、複数の検知面を設けることができるので、本開示によれば敷設の負担を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る液状物の検知センサを示す平面図である。
図１のIIＡ－IIＡ線矢視断面図と、図１のIIＢ－IIＢ線矢視断面図である。
本開示の実施形態に係る検知センサの変形例を示す図である。
本開示の実施形態に係る検知センサの他の変形例を示す図である。
本開示の実施形態に係る検知センサの液状物としての樹脂の検出原理を示す図である。
検知対象の屈折率とフレネル反射率の関係を示すグラフである。
本開示の実施形態に係る検知センサの他の変形例を示す図である。
本開示の実施形態に係る検知センサの他の変形例を示す図である。
ＲＴＭプロセスの概要を示す図である。
３種類の検知センサによる樹脂含浸の様子を示す図である。
検知センサ１Ａによる樹脂含浸の様子を示す図である。
検知センサ１Ｆによる樹脂含浸の様子を示す図である。
検知センサの周縁の形態の違いによる樹脂含浸の違いを説明する図である。
実施形態に係るモニタリングシステムの一例を示す図である。
実施形態に係るモニタリングシステムの他の例を示す図である。
実施形態に係るモニタリングシステムにおける金型（上型）の構造の一例を示す図である。
図１６の金型とフィルムの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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