光ファイバーを利用した回転体のひずみ計測手法の開発研究

光纤旋转体应变测量方法的研究与开发

• 批准号: 18656256
• 负责人: 吉川 孝男
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656256/
• 关键词: 光ファイバー; ひずみ計測; 回転体; 非接触; 分光; データ処理; 光損失

非接触部の光伝達損失を極力小さくさせる方法の開発回転体のひずみ計測を行うには、通常はスリップリングなどの特殊な機構を用いることが必要であり、また計測点数が限られるなどの問題がある。そこで、本研究では光ファイバーを用いたひずみ計測方法の一つであるファブリーペロー式ひずみゲージを用いて、回転体のひずみを効率的に精度よく計測できる技術の構築を目指した。H19年度では、ひずみゲージ部分から反射する光を分光処理して、共振する波長の複数のピーク周波数からひずみ量を計算するアルゴリズムを構築し、ファブリーペロー式ひずみゲージから得られる光データ(光スペクトル)を処理して、共振波長に関して最小二乗近似や標準偏差などの演算結果を利用することにより、分解能の比較的低い分光器を利用しても、十分な精度でひずみ値を算出できることを確認した。次に、回転体を模擬した装置を用いて、回転相当部にファブリーペロー式ひずみゲージを貼付してひずみ計測を行なった。この計測では、固定部と回転部の間に光の空間伝送部分、すなわち非接触結線部を設けているが、コリメータレンズやカップラーと適切に配置することにより、回転体のひずみ計測が空間伝達を用いた結線方法で可能であることを実験で確認することが出来た。

Non-contact を department の 伝 of light loss to small さ く さ せ る method の open 発 planning body back の ひ ず み measuring line を う に は, usually は ス リ ッ プ リ ン グ な ど の special な institutions を with い る こ と が necessary で あ り, ま た meter measuring point number が limit ら れ る な ど の problem が あ る. そ こ で, this study で は light フ ァ イ バ ー を with い た ひ ず み measuring method の a つ で あ る フ ァ ブ リ ー ペ ロ ー type ひ ず み ゲ ー ジ を with い て, back to the planning の ひ ず み を sharper rate に precision よ く measuring で き の る technology to construct を refers し た. H19 annual で は, ひ ず み ゲ ー ジ part か ら reflection す る を light spectral 処 Richard し す て, resonance wavelength る の plural の ピ ー ク cycle for か ら ひ ず み を calculating す る ア ル ゴ リ ズ ム を constructing し, フ ァ ブ リ ー ペ ロ ー type ひ ず み ゲ ー ジ か ら have ら れ る light デ ー タ (light ス ペ ク ト ル) を 処 Richard し て, resonance wavelength に masato し て least squares Approximate や standard deviation な ど の を calculation results using す る こ と に よ り, decomposition can の compared low い optical splitter を using し て も, very な precision で ひ ず み numerical を calculate で き る こ と を confirm し た. に, back to the planning body を simulation し を た device with い て, back to the planning quite に フ ァ ブ リ ー ペ ロ ー type ひ ず み ゲ ー ジ を TieFu し て ひ ず み measuring line を な っ た. こ の measuring で は, fixed department と back to planning department の 伝 に の light space between parts, す な わ ち non-contact connection department を established け て い る が, コ リ メ ー タ レ ン ズ や カ ッ プ ラ ー と appropriate に configuration す る こ と に よ り, back to the planning の ひ ず み measuring 伝 da を が space with い た で connection method may で あ る こ と を be 験 で confirm す る こ と が た.

项目成果

光ファイバーを用いた回転機器のひずみ計測手法の開発

光纤旋转设备应变测量方法的开发

• 发表时间: 2008
• 作者: 敷根 宏章;前田 正広;吉川 孝男
• 通讯作者: 吉川 孝男