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熱赤外線放射型CTを用いた燃焼火炎内温度分布の計測

Research Project

Project/Area Number 06750194
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Thermal engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伊藤 直史  東京大学, 工学部, 助手 (20223159)

Project Period (FY) 1994
Project Status Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 1994: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords放射測温 / コンピュータ・トモグラフィ / 逆問題 / 計測アルゴリズム
Research Abstract

研究の目的
燃焼火炎からの熱放射の投影データを用い、火炎内の温度分布を非接触・非侵襲で測定する方法を開発する。火炎中のガスの吸収による減衰を考慮した放射型CTアルゴリズムを用い、火炎内の温度分布を測定する。ブンゼンバーナの火炎を測定対象とし、赤外線カメラを用いた観測系を構築して実験を行い、実際に計測する際の問題点を抽出する。
研究の経過
以下の手順で行った。
1.赤外線カメラを用いた計測システムを設計・試作した。この測定システムは、赤外線カメラ、測定対象を回転させるための機構、外部熱源、外部熱源と火炎の温度を監視するためのセンサから構成される。
2.火炎の揺らぎが最小限になるようなブンゼンバーナの形状を設計し、外部に依託して試作した。
3.火炎を対象とする実験を行い、赤外線カメラで収集した投影データから温度分布の断層像を再構成した。この結果を熱電対を用いて逐次計測した温度分布と比較した。
研究の成果
ブンゼンバーナの火炎の形状が再構成できることが確かめられた。しかし、温度の精度については、熱電対を用いた結果(約1800K)に対して、再構成では約900Kとなり、かなり低い値が得られた。これは主に今回用いた炎の熱放射のピーク波長が1.5μmであるのに対して、センサの観測波長が8〜14μmとずれているため、熱放射の観測誤差が大きいことが原因であると考えている。しかしながら、吸収を考慮しない従来のCT手法で得られる値(約300K)に較べると真温度に近付いており、吸収を考慮した再構成アルゴリズムの効果が確認できた。さらに測定精度を向上させるため、1.5μmを観測中心波長とする赤外線アレイセンサ(InGaAs)を用いた計測システムを現在構築中である。

Report

(1 results)
  • 1994 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] 伊藤直史: "複数投影を入力とする最適フィルタを用いた符号化開口CTアルゴリズム" 電子情報通信学会論文誌 J77-D-II. 9. 1925-1930 (1994)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report
  • [Publications] Tadashi Ito: "Simultaneous Measurement of Temperature and Absorption of Distributed Medium by Using Infrared Emission CT" IEEE Trans.on Instrumentation and Measurement. (掲載予定). (1995)

    • Related Report
      1994 Annual Research Report

URL: 

Published: 1994-04-01   Modified: 2016-04-21  

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