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2010 Fiscal Year Annual Research Report

音波による土壌水分分布計測に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22658079
Research InstitutionToin University of Yokohama

Principal Investigator

杉本 恒美  桐蔭横浜大学, 工学部, 教授 (80257427)

Keywords水分分布計測 / 超磁歪振動子 / 非破壊計測 / 精密農業 / 非破壊計測
Research Abstract

音波振動を極浅層地中内に伝搬させ、スキャニング振動計(SLDV : Scanning Laser Doppler Vibrometer)を用いてその地表面における伝搬速度を非接触的に計測することにより、極浅層地中の含水部を推定可視化し、広域の水分分布計測が行なえるようにすることが本研究の目的である。
今年度はまず伝搬音速が明らかになっている土壌(この場合は平均粒径約300μmの海岸砂、乾燥時の伝搬音速は約130m/s)の内部領域浅層部にあえて水分含有量の異なる領域を作成し、その部分が明瞭に可視化できるかどうかの実験を行った。実験としてはプランタ底部から超磁歪振動子による振動を加え、地表面の振動速度分布をSLDVにより2次元面的に計測する。計測された波形データから伝搬音速を推定して水分含有量の違い(砂1000gに対して、水150mlの場合と250mlの場合)による音速分布を2次元図として司視化できることを確認した。また、加速度センサと超磁歪振動子を用いて砂の場合の含水率が伝搬音速にほぼ比例することを明らかにした。さらに、土壌内部に設置した多孔質管から水分を供給する負圧差潅水方式における水分分布の変化についてもほぼリアルタイムで観測可能であることを明らかにした。また、土壌を園芸用のルーフソイルに変更した場合についても、同様な実験を行い、砂に比べると伝搬音速が遅い(約50m/s)ものの、可視化自体は可能であることを確認した。

  • Research Products

    (3 results)

All 2011 2010

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 音波振動による土壌中水分分布計測に関する基礎研究(II)2011

    • Author(s)
      中川裕、杉本恒美
    • Organizer
      日本音響学会春季研究発表会講演論文集,3-8-5,p134,pp1565-1566
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-03-11
  • [Presentation] 音波振動による土壌中の水分分布計測に関する検討,-伝搬音速値と含水比についての検討-2011

    • Author(s)
      中川裕、杉本恒美
    • Organizer
      アコースティック・イメージング研究会,信学技報Vol.110,No419,PP23-26
    • Place of Presentation
      産業総合技術研究所(つくば)
    • Year and Date
      2011-02-21
  • [Presentation] Basic study of water distribution measurement in soil using a sound vibration2010

    • Author(s)
      Y.Nakagawa, T.Sugimto
    • Organizer
      Toin International Symposium on Biomedical Engineering 2010, (TUBME), Abstract Book, IM7, pp113-114
    • Place of Presentation
      Toin Memorial Academium
    • Year and Date
      2010-11-06

URL: 

Published: 2012-07-19  

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