2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Pitot tube type flow sensor for biologging of marine animals
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20H02102
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
高橋 英俊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90625485)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹井 裕介 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (00513011)
成岡 優 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (10649073)
小林 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究チーム長 (20415681)
佐藤 克文 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (50300695)
田中 博人 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80624725)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | バイオロギング / 流速センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウミガメやペンギンなどの海洋動物は海流を巧みに利用し、遊泳運動の消費エネルギーを抑え効率よく目的地まで到達していると考えられており注目されている。この海流利用を評価する上で重要となるのが対水速度であるが、海洋動物の実測例は非常に限定されている。本研究の目的は、海洋動物に取り付け可能なピトー管型の流速センサを創成し、バイオロギングを用いてこれら海洋動物の対水速度を明らかにすることである。
令和2年度においては、ウミガメ用のピトー管型の水中流速センサの研究開発を行った。センサのサイズは、体長1 m程度のアカウミガメの場合、取り付けても運動や流れ場を阻害しない大きさとしてその5%の長さ75 mm程度を想定した。また計測域として2 m/s程度まで計測可能となるように設計した。
提案するセンサは中空の円柱と球によって構成し、従来のピトー管と同様に、円柱の先端に動孔、また円柱の側面に開いた穴を静孔として製作した。動孔と静孔から伸びる管は球内でつなげ、従来のピトー管と異なる点として管内には非圧縮性のシリコーンオイルを充填し、動孔と静孔に伸縮性のある薄膜を形成し密閉した。シリコーンオイルを密閉する方法としてパリレン膜を利用した。また動孔と静孔の圧力差を検出するためにピエゾ抵抗型メンブレンの圧力センサ素子を配置した。センサの筐体は3Dプリンタで製作した。試作した中速センサを用いて回流水槽を用いて流速に対する応答を評価し、設計通りの応答を示すことを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
令和2年度においては、要求仕様を満たすピトー管型の流速センサの研究開発ができたため、順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに研究開発したセンサのさらなる改良とロギングシステムとの電気的な接続を行う。
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