1995 Fiscal Year Annual Research Report
強誘電性高分子材料を用いた岩盤破壊音計測用ケーブルセンサの基礎的研究
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06651087
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| Research Institution | HOKKAIDO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
氏平 増之 北海道大学, 工学部, 助教授 (90001990)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
酒井 洋輔 北海道大学, 工学部, 教授 (20002199)
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| Keywords | ケーブルセンサ / 圧電効果 / 静電気ノイズ / 波動 / 電源 / 岩盤破壊音 / 岩盤崩壊音 |
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| Research Abstract |
本研究の初年度(平成6年度)には,圧電効果を持つ強誘電性高分子材料を用いた同軸ケーブルと同形のケーブルセンサの試作を目的とした2次元波動解析と出力電圧に関する解析を行なった。これにより,少なくともケーブル単位長さ当り(1cm),10^<-6>〜10^<-4>Vオーダの出力電圧が得られると推定した。
2年目(平成7年度)には,圧電効果を持つ高分子材料のポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い,長さ130mmのケーブルセンサを試作し,出力感度試験と出力波形のスペクトル解析を行なった。その結果,1)出力電圧は,例えば350m/s^2の加速度が与えられたとき,10^<-1>Vオーダの値となり実用上十分な感度を持っている。2)スペクトル解析結果によると卓越周波数は2.5KHzであり,センサの周波数特性は約2KHzである。等のことが確認された。
平成7年度には,上記の研究と平行して市販の防犯用ケーブルセンサを「岩盤破壊音や崩壊音の検出に利用出来ないか」との観点から,Stellar System(社)製の静電気ノイズを利用したケーブルセンサの特性試験と応用に関する試験を行なった。その結果,高い精度が要求されない場合には,加速度計の代替センサとして用い得ることが明らかになってきた。また,このケーブルセンサを建物の床面に格子状に敷設することによって,床面へ与えた電動源の位置標定が可能であることが明らかになってきた。以上,既存のケーブルセンサは,単なる防犯センサ以上の性能を有しており,崩壊予知等へ向けての検討が必要である。
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