2017 Fiscal Year Annual Research Report
A study on practical use of PE-pipe optical fiber sensor
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15K06198
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| Research Institution | Setsunan University |
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Principal Investigator |
片桐 信 摂南大学, 理工学部, 教授 (10554412)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地盤変状 / 光ファイバセンサ / PE管 / FBG / BOTDR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①埋設段差変位装置を用いたPE管光ファイバセンサの埋設曲げ変位実験、②埋設状態を模擬するための鋼製ばねを用いた段差変位装置を用いたPE管光ファイバセンサの埋設曲げ変位実験を実施した。光ファイバセンシングの技術としては、FBG方式とBOTDR方式を用いて両方式での比較検討を行った。その結果、FBG方式については、PE管光ファイバセンサからの検出曲げひずみを中心差分で積分したPE管の変位分布が、実験時の変位計による計測ひずみと良好に一致した。さらに逆解析技術を用いてPE管の曲げ変位分布から、入力となる段差変位を推定したところ、工学的に良好な精度で逆推定することが出来た。BOTDR方式の場合、空間分解能が現状では1ｍであるので、段差状の変位分布を与えた場合には、光ファイバの計測曲げひずみから算出した変位分布と変位計による実測変位分布に齟齬が生じている。BOTDRでは、緩やかな変位をPE管光ファイバセンサに与えた場合では、良好にその変位分布を推定することが出来た。BOTDRについては、現在空間分解能を高めた計測器が開発中であり、これが完成すればFBG方式と同等の計測精度が得られるものと考えられる。この点については、2018年度に引き続き研究を推進する計画である。
FBG方式は、計測器は比較的安価なものが開発されているが、光フィバにFBG加工を施す費用が高く、ファイバが非常に高価なものとなっている。BOTDR方式では、普通のシングルモード光ファイバが使用でき、ファイバ価格は安価であるが、計測機器はFBG方式の３倍程度となるのが現状である。これら技術の開発は日進月歩であり、価格が抑えられるようになれば、社会での実用化が進むものと考えている。
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Research Products
(1 results)
