超遠隔かつ過酷環境下におけるレーザ超音波流量計測の基盤技術開発

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H01930
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 和田 守弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60738293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遠山 暢之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60344165)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 超音波 / レーザ / 流量

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、超遠距離かつ極めて厳しい環境下における流量計測の基盤技術開発を目標とし、要素技術であるレーザおよび超音波に着目し、超音波流量計測とレーザ超音波の専門家が連携している。今年度は、流量計測の基礎システム構築に向けて超音波の送信部と受信部を分けて取り組んだ。まず、送信部については分担者を中心として、レーザ照射に必要なレーザ発振器および制御器の基本システム設計・整備を行うとともに、安全を考慮した基礎的なレーザ照射試験設備の整備を行い、基本的なレーザ照射試験を実施した。これにより、強力なレーザ照射が可能であることを確認した。受信部については、代表者が中心となってレーザ振動計を整備するともに、その基本的なデータ収集試験を実施した。また、レーザ振動計からのアナログ出力信号をデジタル化するための超高速サンプリングシステムを今回の仕様に合わせこむための制御ソフトウエアの改修および動作確認等による基本試験を実施した。これにより組み合わせた超音波受信用の基本装置を試作した。さらに、これらの送信部および受信部を実際の流れ場へ適用することを目的に、送信部においては、配管個所に強力なレーザ照射可能な部材設計を行うとともに、受信部においては、超音波の微振動を検出可能な検出部材の形状設計を行っている。今後は、これらの送信部および受信部の送受信部材の詳細設計および試作を行うとともに、産総研の国家標準設備である実流試験装置にて実際の流動場に適用した流れ計測基礎試験を行うための準備を進める。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

レーザ発振器の整備に想定以上に時間を要したことや、レーザ振動計と超高速サンプリングシステムの合わせこみソフトウエアの改修作業に遅れが出たことなどが要因となり、全体的な進捗はやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

現在までの進捗状況はやや遅れているものの、全体として計画変更を要するような大きな問題点はないことから都度優先順位を考慮しながら計画に則って研究を推進していく。