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光ファイバー・パンドルを用いた多点直列干渉センサー

采用光纤棒的多点串联干涉传感器

基本信息

批准号：
02555013
负责人：
山口一郎
金额：
$ 3.84万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至 1992
项目状态：
已结题

项目摘要

前年に引続いて、多点の温度測定の実験を行った。高分子材料の円筒(数cm径)の2ケ所に単一モード光ファイバーを巻きつけ、端面とペルティエ素子で加熱した時の温度変化を測定した。このためにHe-Neレーザー光をマルチプレクサーによって3本の単一モードファイバーに分割し、その内1本を参照ファイバーとし、他の2本はセンシング・ファイバーとした。3本のファイバーの出射端は樹脂で固めて揃え、3光束の干渉縞をCCDカメラで撮像した。干渉縞をコンピュータで2次元フーリエ変換して、各ファイバー対が作るヤング縞の空間周波数成分を求め、その位相変化から参照ファイバーとプローブ・ファイバーの出射光の間の位相変化を算出した。位相変化を高速に算出するために、画像の1走査線分のみ取り込んで、1次元フーリエ変換により位相変化を計算し、0.1秒周期で温度変化を測定することができた。加熱を周期的に行った時に、間隔1cmの2点の温度変化の時間ずれを求めて材料の熱伝導度を算出し、テフロンとアクリルに対して、文献値とよい一致を見た。サーミスター温度計と比較実験を行って温度感度を求めた。その結果、温度感度がプローブ・ファイバーの張力に強く依存することがわかった。また光ファイバーが伝導熱だけでなく、放射熱にも感ずることも明らかになった。結論として、本システムによって2点の温度変化が、1/1000℃の感度で独立に検出され、その際光ファイバーの張力を適当にとると外乱の影響を抑えて安定な動作を実現できることが判明した。

In the past year, the temperature measurement system was introduced and multi-point temperature measurement was performed. Measurement of temperature changes during heating of polymer tubes (several cm diameter) In this case, the He-Ne light source is divided into three parts, one part is divided into two parts, and the other part is divided into two parts. 3. The emission end of the light beam is fixed on the resin, 3. The interference of the light beam is reflected by the CCD. The spatial frequency component of the emitted light is calculated by the phase transformation of the emitted light with reference to the phase transformation of the emitted light. Phase change is calculated at high speed, and the image is measured at a time of 0.1 seconds. The time of heating cycle, the interval of 1 cm and the time of temperature change are calculated. The thermal conductivity of the material is consistent with the literature. The temperature of a thermometer is measured by comparing the temperature of the thermometer with the temperature of the thermometer. The results, temperature sensitivity, and tension are strongly dependent. The light and heat are emitted from the lamp. Conclusion: The temperature change of the system at 2 o'clock, the sensitivity of 1/1000℃, the independent detection, the appropriate tension of the system, the influence of external disturbance, the stability of the system, and the stability of the system are identified.