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分布型光ファイバひずみ計測の高性能化についての研究

研究課題

研究課題/領域番号 24510225
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関三重大学

研究代表者

成瀬 央  三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60402690)

研究分担者 立田 光廣  千葉大学, 大学院融合科学研究科, 教授 (30282445)
三島 直樹 (三島 直生)  三重大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30335145)
研究協力者 岸田 欣増  ニューブレクス株式会社, 代表取締役
李 哲賢  ニューブレクス株式会社, 取締役
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード光ファイバセンサ / 不均一ひずみ / ブリルアンゲインスペクトル / 形状解析 / モデル / 円環 / パルス / 光ファイバ / 計測 / ひずみ計測 / 時間的線形ひずみ / 観測区間長 / 不均一ひずみ分布 / 直径変化
研究成果の概要

安全な社会に向けたモニタリングシステムへの応用が期待される、ブリルアン散乱現象を利用した分布型光ファイバひずみ計測の高性能化の研究を行った。まず、トンネルなどの円環構造物に設置された光ファイバで生じるブリルアンゲインスペクトル(BGS)の形状をモデル化し、モデルが観測されたBGSに一致する条件からひずみを計測する方法を開発した。次に、振動している構造物に生じる時間的不均一ひずみ下のBGSの形状を解析し、モデル化した。そして、このモデルを用いて時間的不均一ひずみの情報を得る方法を開発した。さらに、幅の異なるパルス光を入射し、それらで観測されたBGSの差分を解析することでシステムを高性能化した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Shape variation of Brillouin gain spectrum caused by sinusoidal-like strain distribution2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Hayase, Hiroshi Naruse
    • 雑誌名

      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim

      巻: Proc. of CLEO-PR 2013

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Diameter Changes in Tunnels using Fiber-Optic Sensing2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Hayase, Hiroshi Naruse
    • 雑誌名

      The Fifth International Workshop on Regional Innovation Studies

      巻: Pro.s of IWRIS2013 ページ: 44-47

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of tunnel-ceiling and side-wall displacements using arc-shaped beam and fiber Bragg grating sensors2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naruse
    • 雑誌名

      OFS2012 22nd International Conference on Optical Fiber Sensors

      巻: Proc. of SPIE vol. 8421 ページ: 842133-842133-4

    • DOI

      10.1117/12.974833

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ブリルアンゲインスペクトル形状モデルに基づく円環の円周方向ひずみ計測2016

    • 著者名/発表者名
      成瀬央, 小川武志, 西野隆典
    • 学会等名
      電子情報通信学会 光ファイバ応用技術研究会
    • 発表場所
      沖縄大学(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2016-02-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Deformation of Brillouin gain spectrum shape caused by strain varying linearly with respect to time2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naruse, Ayako Komatsu, Mitsuhiro Tateda
    • 学会等名
      24th International Conference on Optical Fiber Sensors
    • 発表場所
      Curitiba, Brazil
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブリルアンゲインスペクトルモデルに基づく円環のひずみ計測2015

    • 著者名/発表者名
      小川武志,西野隆典, 成瀬央
    • 学会等名
      平成27年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 時間的放物線ひずみ下のブリルアンゲインスペクトルの形状2015

    • 著者名/発表者名
      小松綾子, 西野隆典, 成瀬央
    • 学会等名
      平成27年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 時間的線形ひずみ下のブリルアンゲインスペクトルの形状変形2015

    • 著者名/発表者名
      成瀬央, 小松綾子, 立田光廣
    • 学会等名
      電子情報通信学会 光ファイバ応用技術研究会
    • 発表場所
      金沢勤労者プラザ(石川県金沢市)
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異なる幅をもつパルス光の入射によるBOTDRの性能向上2014

    • 著者名/発表者名
      榊原弘紀,西野隆典, 成瀬央, 李哲賢
    • 学会等名
      平成26年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形動ひずみ下のブリルアンゲインスペクトルの形状2014

    • 著者名/発表者名
      小松綾子,西野隆典, 成瀬央
    • 学会等名
      平成26年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 一端固定・他端自由支持半円曲り梁による変位計測2014

    • 著者名/発表者名
      加藤大介,西野隆典, 成瀬央
    • 学会等名
      平成26年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      中京大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ブリルアンゲインスペクトルモデルを用いた正弦的動ひずみの振幅と中心の計測2014

    • 著者名/発表者名
      成瀬央, 早瀬義喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会 光ファイバ応用技術研究会
    • 発表場所
      山形大学(山形県・米沢市)
    • 年月日
      2014-05-29 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ブリルアンゲインスペクトルモデルに基づく動的ひずみ計測2014

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜,成瀬央
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学総合大会
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 一方向荷重下の円環の直径変化計測に対するBGS観測条件の影響2013

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜, 成瀬央
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学(福岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 分布観測されたBGSを用いた一方向荷重下の円環の直径変化計測2013

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜,成瀬央
    • 学会等名
      平成25年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      静岡大学(静岡県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 鉄筋コンクリート構造物の損傷度迅速判定のための光ファイバセンサを用いたひずみ検出用デバイスの開発

    • 著者名/発表者名
      柴田恭一郎
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 正弦波状ひずみ分布下のブリルアンゲインスペクトルの形状

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 正弦波状ひずみ分布によるブリルアンゲインスペクトルの変形

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] BGSモデルを用いた一方向荷重下円環の直径変化計測

    • 著者名/発表者名
      早瀬義喜
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      岐阜(岐阜大学)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [産業財産権] 変位計測方法およびその変位計測装置2015

    • 発明者名
      成瀬 央
    • 権利者名
      国立大学法人三重大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-184512
    • 出願年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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