遠赤外線吸収を利用した建築外部空間の水蒸気変動計測装置の開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555473
• Section: 試験
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉田 篤正 岡山大学, 工学部, 助教授 (60174918)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 智 岡山大学, 工学部, 助手 (20236277) ; 鷲尾 誠一 岡山大学, 工学部, 教授 (20026222)
• Keywords: 赤外線湿度計 / 化湿 / 変動量 / 渦相関法 / 潜熱輸送 / 屋外計測 / 建築外部空間

Research Abstract

昨年度、試作した遠赤外線の水蒸気の吸収を利用した水蒸気変動計測装置では、赤外線透過の光ファイバを2本使用し、測定部を計測光学系・データ処理部から完全に独立させたが、雑音による変動が大きく、水蒸気量の変動を測定するために必要な測定精度が、十分には得られなかった。そこで、本年度は、測定部と検知部を一体化させることにより光ファイバを1本にする設計変更を行った。また、光源を出力の大きいものに、検知器を受光面積の大きいものに変えることにより検知器に入射するエネルギを増加させた。一方、信号処理系では、ロックインアンプを取り外し、差動増幅回路の導入などにより雑音を除去する努力を払った。以上のエネルギと雑音に関する2点について重点的に改良を行った。
改良した水蒸気変動計測装置により、まず、定常状態にある水蒸気量の測定精度を検証する室内実験を、自作した光学式露点計を用いて、水蒸気量(比湿)、気温、測定光路の長さなどの条件を変化させて行った。その結果、水蒸気量の多少、あるいは測定光路の長さに応じた出力変化が測定され、水蒸気量の変動を測定するために必要な測定精度が得られた。気温に対する特性変化は、常温付近では無視できることが明らかになった。次に、周期的に水蒸気量が変化するような水蒸気供給装置を製作し、水蒸気を供給する周波数を変化させ、開発を進めている水蒸気変動計測装置の周波数応答性を確認する実験を行った。その結果、水蒸気量の変動を測定するために必要な周波数までの応答性を確保することができた。

Research Products

• [Publications] 吉田篤正: "6.3μm吸収帯を利用した水蒸気変動計測システムの試作" 日本機械学会中国四国支部第34期講演論文集. 141-142 (1996)
• [Publications] 吉田篤正: "高速応答性を目指した遠赤外線湿度計の試作" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. 3. 865-866 (1996)
• [Publications] 吉田篤正: "潜熱輸送量計測システムの開発(赤外線湿度計と超音波風速計)" 第35回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 911-912 (1996)
• [Publications] 吉田篤正: "潜熱輸送量計測システムの開発(赤外線湿度計と超音波風速計の性能評価)" 日本機械学会中国四国支部第35期講演論文集. (発表予定). (1997)