磁力支持天秤装置の制御と計測技術に関する研究開発

磁力支撑平衡装置控制与测量技术的研究与开发

基本信息

批准号：
14F04756
负责人：
浅井圭介
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

MSBSを用いた動的風洞実験に適応する低-中周波帯においてPSPの周波数特性を正確に測定するため，そのため装置を新たに設計した．この装置は圧力振幅が0-2 kPa,温度が 5-50°C，そして周波数が0.01-2000 Hzまで変更できるように設計されている．圧力変動を発生する容器に取り付けられた膜面の駆動にはリニアDCモータを使用，PSPサンプルは405 nmの半導体レーザーで励起し，発光強度は光学フィルタ，ダイクロイックミラーと集光レンズを介して光電子増倍管で計測した．PSPサンプルの温度制御はペルチェ素子によって行った．較正試験では一定の周波数レンジにおいて取得したPSPデータを同時に取得した基準となる高周波圧力変換器と対比させることで，ゲインと位相差を周波数の関数として求められる．較正装置の制御はLabVIEWを使って行えるようになっており，研究室の他の研究者や学生にも使用しやすいようユーザーインターフェースに工夫をし，較正試験は対話形式で行える．特異点分解法（SVD）を利用したノイズ低減法に関しては，これを時間変動する角柱側面のPSP計測データに適用した．具体的には，PSP画像を各列があるピクセルにおける計測値の時系列データになるようにマトリクスを構成し，SVDを用いてランダムに変動する成分から一定の相関を持って変動する成分を分離した．この方法はPSPの寿命計測データに対しても有効である． SVDは全画像データに対して適用する方法とそれぞれのピクセルの発光減衰データに対して適用する方法の２種類の方法を評価した．後者は前者に比較してフィルタリング能力にやや劣るが計算コストの低減効果が大きくより実用性が高い方法を開発することができた．

设计了一种新设备，以准确测量低中等频带中PSP的频率特性，该频段适用于使用MSB的动态风洞实验。该设备旨在将压力振幅从0-2 kPa，温度从5-50°C和0.01-2000 Hz的频率更改。线性直流电动机用于驱动连接到容器上的膜表面，以产生压力波动，并使用405 nm的半导体激光器激发PSP样品，并使用光层层管通过光学过滤器，二色性镜子和冷凝器透镜来测量发射强度。 PSP样品的温度控制是通过毛发设备进行的。在校准测试中，可以通过将一定频率范围内获取的PSP数据与参考高频压力传感器进行比较，从而根据频率的函数计算增益和相位差异，该数据同时获得了PSP数据。可以使用LabView来控制校准设备，并设计了用户界面，以使实验室中的其他研究人员和学生可以轻松地使用校准测试。关于使用奇异点分解方法（SVD）的降噪方法，将其应用于波动时间波动的侧面的PSP测量数据。具体而言，构建了一个矩阵，以使PSP图像的每一列都是特定像素处的测量值的时间序列数据，并且使用SVD，随机波动的组件与随机波动的组件分开。该方法也可对PSP寿命测量数据有效。我们评估了两种方法：将SVD应用于所有图像数据以及每个像素的发射衰减数据。与前者相比，后者具有较低的过滤能力，但对降低计算成本的影响更大，并且更实用，并且能够开发一种更实用的方法。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

SVD filtering for life-time PSP

终身 PSP 的 SVD 滤波

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Pastuhoff;Y.Sugioka;D.Numata;K.Asai;Markus Pastuhoff
通讯作者：
Markus Pastuhoff

A New Device for Dynamic Calibration of PSP

一种新型PSP动态标定装置

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Pastuhoff;Y.Sugioka;D.Numata;K.Asai
通讯作者：
K.Asai

A Low Frequency Calibration Device for Pressure Sensitive Paint

一种压敏涂料低频校准装置

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Pastuhoff ;Y. Sugioka;K. Asai
通讯作者：
K. Asai

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浅井圭介其他文献

Approximation algorithm for the stochastic prize-collecting set multicover problem

随机奖品集多重覆盖问题的逼近算法

DOI：
10.1016/j.orl.2022.02.003
发表时间：
2022
期刊：
Operations Research Letters
影响因子：
1.1
作者：
赤間健斗;齋藤勇士;野々村拓;浅井圭介;重田剛志，永田貴之，齋藤勇士，野々村拓，浅井圭介;Li Mengmeng and Shinji Mizuno;内田和樹，中北和之，西崎祐輔，鈴木亙，川村健生，柴田欣幸，齋藤勇士，野々村拓，浅井圭介;高澤陽太朗
通讯作者：
高澤陽太朗