超音波による代掻き後の水田土壌硬度計測

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平成18年度(実用オンラインリアルタイムシステムの開発実験)前年度までの実験では,超音波発生器からのインパルス波を,超音波トランスデューサに伝え,土壌中を伝播した超音波をもう一つのトランスデューサで受信し,増幅器によって信号の増幅を行った後,デジタルオシロスコープによってデータの記録を行った.受信した信号波形の振幅,位相から硬度の推定を行ってきた.硬度推定を行う際,これまでは,すべて,デジタルオシロスコープや,ファンクションジェネレータなど汎用の計測器によって行われていた.計測データは,一度,オシロスコープのZipドライブに保存され,それをパソコンで読み込み,表計算ソフトウェアや,数値解析ソフトウェア上で解析を行ってきた.平成18年度には,これまでの結果を用い,パーソナルコンピュータに,オシロスコープボード,ファンクションジェネレータボードを組み込み,オンラインで計測,解析が行えるシステムを開発した.このシステムでは,グラフィカルプログラミング言語LabVIEWによって,直接ボードの制御を行うことができる.また,解析用の関数を多数含んでいるため,フィルターや,統計処理などをプログラムすることが可能である.これまで,オフラインで行っていた解析をリアルタイムで行えるようにした.具体的には,アルゴリズムの中に,超音波発信部,振幅測定部,位相比較部,硬度推定部などを組み込んだ.これにより,アルゴリズムに柔軟性を持つリアルタイム硬度測定システムの実現の可能性が示された.