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1996 Fiscal Year Annual Research Report

レーザシート放射法とマスコン法併用の土砂濃度分布3次元瞬間像の計測システムの開発

Research Project

Project/Area Number 06555151
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

日野 幹雄  中央大学, 総合政策学部, 教授 (30016323)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇多 高明  建設省土木研究所, 河川研究室, 室長
村本 竜雄  日本科学工業(株), 第一製造部, 部長
佐藤 行成  日本科学工業(株), 研究部・取締役, 部長
Keywords2次元瞬間土砂濃度計 / CTスキャン / レーザ計測 / 逆問題 / 二重フーリエ展開法 / 仮想荷重法 / グリーン関数
Research Abstract

河川や海岸・港湾での土砂の移動と分布を測定することは,基礎研究としても,実用上においても,重要な項目である.しかし,現状においては,吸引式サンプラーによる平均濃度や高々狭い間隙間を通過する光電管光の変化から1点での土砂濃度変動を求めているにすぎない.
そこで本研究では,土砂濃度の2次元的瞬間分布を,相対する二辺上に並ぶレーザー発光源・受光点間の光度減衰データから,CT型の逆問題として測定する計測機を開発した.
1.原理:濃度場を(1)二重フーリエ級数あるいは(2)仮想荷重法(日野が1975年に提案した弾性平板の撓みのグリーン関数で展開する方法)で表現し,流に沿う一直線上に配置した発光源からのレーザー光を相対する直線上の受光点列で受け,その減衰データから逆問題として(1)あるいは(2)の展開係数を解き,二次元濃度場を再構成する.
2.計器の特長:(1)機器が流れと濃度場を乱さないよう(医用CTスキャナーと異なり)回転部分を有しないこと.(2)普通の研究者や技術者が購入しうるよう安価であること,(3)コンパクトで実験室や現場での取扱いが簡単であること,(4)水中で使用可能なことを目的に開発した.
3.成果:(1)(1)の二重フーリエ級数法にはいくつかの問題点があったが,(2)の仮想荷重法による方法は極めて有効であった.(2)また,軽便で実験室・現場で取扱いができ,安価であるという開発目標を満足する試作機を完成した.(3)今後は市販機の製作・製造に取り組む予定である.

  • Research Products

    (2 results)

All Other

All Publications (2 results)

  • [Publications] 日野幹雄: "CT型レーザー土砂濃度計の開発" 水工学論文集. 41巻. (1997)

  • [Publications] 佐藤行成・常見亮・日野幹雄: "CT型レーザー土砂濃度二次元分布計の試作" 水工学論文集. 41巻. (1997)

URL: 

Published: 1999-03-08   Modified: 2016-04-21  

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