FBG光ファイバを用いた多点型圧力センサの開発

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物体表面に貼付するだけで簡易に多点圧力を測定できるFBG光ファイバを用いた圧力センサを開発し、物体表面への接着方法および温度補正方法の検討、変動圧測定性能の評価を実施した。1.接着方法と温度補正方法開発したセンサは小型・薄型で直接測定物に接着して使用するため、受圧面フィルムで受ける圧力以外の力によってFBG部が変形する可能性がある。そこで複数の接着方法を検討し、瞬間接着剤を使用すれば、受圧面フィルム以外に作用する力にほとんど反応しないことを明らかにした。FBG光ファイバは温度に対する感度が極めて高い。そこで複数のFBG光ファイバを用いた温度センサを製作し補正方法を検討した。その結果、開発した圧力センサを風洞試験で使用する場合、圧力センサの温度変化依存が顕著であり、温度補正のためには圧力センサのFBG部が受けている温度変化を正確に測定する必要があり、圧力センサと同様の構造を持つFBG温度センサを使用するか、圧力センサ内部にFBG温度センサを設置する必要があることが明らかになった。2.変動圧測定性能の評価開発したセンサで変動圧力が測定可能かどうかを確認するために、スピーカーを用いた変動圧力発生装置による評価実験実施し、現在使用している波長分析装置の時間応答1000Hzで評価可能な100Hz以下の変動圧の測定は可能であることを明らかにした。また、物体表面の波浪変動圧力を開発した圧力センサで測定し、変動圧が測定できることが確認された。