斜面および構造物における効率的な光ファイバ計測システムの研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22510171
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐藤 信也 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00300963)
• Keywords: 光ファイバ / 歪みセンサ / 温度センサ

Research Abstract

22年度研究において、FBGとパワーメータを用いて単一のセンサとしてのシステム構築を行い、それを用いた長時間計測を実現した。
本研究で提案する光ファイバセンサは、FBGとフォトディテクタを組み合わせて従来のFBG歪みセンサよりも安価で且つ高速に動作し、さらに周囲温度の変化による測定値の誤差を補償する方法である。センサとして使用するFBGの反射波長スペクトルの温度特性及び歪特性を詳細に測定した上で、FBGに狭帯域なLD光源からの光を入射し、反射パワーを測定することによって歪量に換算した。
測定したパワーからの歪み量の算出し、計測データを蓄積するための計測ソフトウェアを開発し、長期連続計測が可能な歪測定システムを構築した。本手法は反射スペクトルを測定して歪量の算出を行う従来法と比較して、測定におけるデータ量が数百分の一まで小さくなるため、長期計測に向いている。さらに歪量の算出を測定したパワーから直接変換するため一点の測定にかかる時間が短く、ほぼリアルタイムで測定することが可能となる。
本センサシステムは同一の原理で温度センサへの適用も可能である。センサFBGに歪みを加えない状態で周囲温度を変化させ、測定したパワーから温度を計測できることも確認した。