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光学的圧力検知センサーを用いた高時間分解圧力計測

使用光学压力检测传感器进行高时间分辨压力测量

基本信息

批准号：
12750146
负责人：
坂村芳孝
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Toyama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

ある種の物質から放射されるリン光の酸素消光現象を利用すると,物体表面上の空気の圧力変化を光学的手法によって計測することができる。このような発光物質を圧力検知センサーとして用いた表面圧力計測法を非定常流れ場に適用する場合に生じる種々の技術的課題を解決するため、平成12年度に引き続き,以下の実験的研究を行った.平成12年度に実施された研究によりその有効性が確認された半導体レーザーを光源とし,光ファイバーおよびカセグレン光学系を応用した新しい時間分解圧力計測システムを構築した.さらに,これを用いて,多孔性薄膜上に発光物質を固定させた圧力検知センサーの周波数応答特性を調べた.具体的には,高速回転する切り込み付き円盤を用いて噴流に周期的な変動を与え,その噴流を平板に衝突させることによって,キロヘルツオーダーの周期的な変動圧力場を作り出し,光学的圧力検知センサーを用いた時間分解圧方計測を行った.この計測と同時に,既存の高周波数応答圧力変換器を用いた圧力計測を行った.取得された圧力の時系列データは高速A/D変換器によって二値化された後パーソナルコンピュータに取り込まれ,離散フーリエ変換によって周波数領域におけるスペクトルデータへと変換された.これら2つの方法によって得られたスペクトル分布の比較から,本圧力計測システムは数キロヘルツの圧力変動に追従することが示され,平成12年度に得られたステップ応答から予測された高い周波数応答を有することが実証された.

The phenomenon of light extinction of various substances is utilized, and the pressure change of air on the surface of the object is measured by optical methods. In 2012, the following research was carried out to solve the technical problem of generating a kind of pressure measurement method for the detection of optical substances in unsteady flow fields. In 2012, the company carried out research on the effectiveness of semiconductor light sources, optical systems and new time resolution pressure measurement systems. In this case, the light-emitting substance is immobilized on the porous thin film, and the frequency response characteristics of the porous thin film are adjusted. Specifically, the high speed rotation of the disk is used to measure the periodic pressure field of the jet. At the same time, existing high frequency voltage converters are used for pressure measurement. The time series of the obtained voltage is different from that of the high speed A/D converter. The time series of the obtained voltage is different from that of the high speed A/D converter. The time series of the obtained voltage is different from that of the high speed A/D converter. 2. The method of measuring the pressure of the pressure measurement system was compared with the method of measuring the pressure distribution of the pressure measurement system.