光ファイバーを利用した回転体のひずみ計測手法の開発研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18656256
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉川 孝男 九州大学, 大学院工学研究院, 教授 (50380572)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前田 正弘 九州大学, 大学院工学研究院, 助手 (70173713)
• Keywords: 光ファイバー / ひずみ計測 / 回転体 / 非接触 / 分光 / データ処理 / 光損失

Research Abstract

非接触部の光伝達損失を極力小さくさせる方法の開発
回転体のひずみ計測を行うには、通常はスリップリングなどの特殊な機構を用いることが必要であるとともに、計測点数が限られるなどの問題がある。そこで、本研究では光ファイバーを用いたひずみ計測方法の一つであるファブリーペロー式ひずみゲージを用いて、回転体のひずみを効率的に精度よく計測できる技術の構築を目指している。
初年度であるH18年度はまず、ひずみゲージ部分から反射する光を分光処理して、共振する波長の複数のピーク周波数からひずみ量を計算するアルゴリズムを構築し、ファブリーペロー式ひずみゲージから得られる光データを処理してひずみ計測を行った。今回は、ひずみ量を求めるために6つの異なる波長におけるピーク値を用いて計算したが、採用する波長によって計測精度が変化する結果であった。次年度に最適な波長をさらに調べる予定である。
また、高感度の分光器を用いれば少ない光の量でも上記の共振波長を計測することが可能であることを確認した。
約5cmの距離をおいて対向させた一対の光ファイバーの軸心を一致させ、かつ光ファイバー端部からの光の拡散を防止するためにコリメータレンズを装着した試験装置を設計、組み立て試験を実施している。同時に、非接触部のレンズ系、距離調節機構について検討を行い、試作し試験を実施中である。また、対向する光ファイバーの軸心を一致させる機構について試作するとともに、軸心を簡単に一致させる簡易な方式について検討中である。