低屈折率透明体を用いた水と水中移動体の相互運動の計測技術の開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555152
• Research Institution: Kinki University
• Principal Investigator: 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 雄一 HOYA(株), ビジョンケア事業部児玉向上開発課, グループリーダー ; 竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 助手 (50216933)
• Keywords: 屈折率整合 / 比重整合 / 粒子追跡 / 流れの可視化

Research Abstract

水と透明体の屈折率を合わせ,物体まわりの流れの3次元計測を行う技術を開発している。これまでに得られた成果を列挙する。
(1)3次元の粒子画像自動追跡プログラムが完成した。
(2)これにさらに粒子の重なり,ピンボケなどの情報を導入する手法を検討した。重なりやピンボケを示す数値パラメータを見いだした。
(3)屈折率整合には,現在のところ,シリコンゴムとヨウ化カリウム溶液を使い,屈折率約1.41にするのが良いことがわかった。
(4)水と比重が等しい科学粒子を既に開発している。さらにそれに酸素濃度を計測できる機能を付加するための基礎的実験を行った。
(5)これらを用いて,テトラポッド周辺の,波による流れの計測を行った。
(6)実際に実験を行ってみると様々な新たな問題が生じてきた。例えば透明物体の表面は結晶の欠陥や微量の汚れ等によって屈折率がどうしても若干変化し,水との界面の部分が光ったりする現象が生じる。ヨウ化カリウムを入れ、水の屈折率を上げると電気伝導度等も変わるので,水位計等の電気計測器の抵抗等も変える必要が生じる。

Research Products

• [Publications] Takeharu,Etoh,Kohsei Takehara: "A Video Camera of 30,000,000 PPS And Same Technlogy on High-Speed Vedeography Recently Proposed in Japan" 21st lnternational Congress on High Speed Photography & Phstonics,Technical Prgrans Abstrack. 41 (1994)
• [Publications] Takehara Etoh,Kohsei Takehara: "Application of a Video camera system of 4,500pps in Kinki Umivers.and proposals for its improvemeut" 21st International Congvess on High Speed Photography & Photonics Techuical Program & Abstrack. 45 (1994)
• [Publications] 竹原幸生・江藤剛治: "ガラス水槽中の3次元流速測定法の開発" 近畿大学理工学部研究報告. 30. 115-122 (1994)
• [Publications] 江藤剛治,竹原幸生: "水と屈折率の等しい透明体による水中物体周辺の流れ測定" 近畿大学理工学部研究報告. 30. 109-114 (1994)
• [Publications] 江藤剛治,竹原幸生: "ビデオ画像計測による矩形透明水槽中の粒子の3次元位置計測法" 第12回流体計測シンポジウム講演論文集. 13-18 (1995)