小型メモリー式超音波ドップラー流速計の開発

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06555146
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 石川 忠晴 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50159696)
• 研究分担者: 長尾 正之 東京工業大学, 工学部, 教務職員 (70251626) ; 杠葉 弘昭 アレック電子株式会社, 技術部長
• キーワード: ドップラー流速計 / プロファイラー / 現地観測

研究概要

まず、1成分の装置を試作した。本装置は周波数800kHzで1.5msのパルス長の矩形波を発振するものである。1パルスの空間長は約2mである。受信波に1250kHzをMixingして450kHzに周波数ダウンさせた後、465kHzをMixingして15kHzにダウンさせる。これを増幅して飽和させ、矩形波に変換した後、波長を計測してドップラーシフト量を算出する。算出にあたっては、矩形波の値が変化する時間を50Nsで計測し、これを一旦ディジタルメモリーに記憶させた後に、10波程度ごとに時間差を求めることとした。
この1成分装置を現地でテストしたところ、約60回の平均を取ることにより、所定の精度を確保できる見通しがたった。しかし、将来3成分にした場合には、残響を除くために各成分のパルス間隔を0.2s以上にする必要があるので、1セットの発振・受信に約1secかかると考えられるから、60回平均をするのに1minの計測時間を必要とする。そこで、1パルスの精度を向上させ、計測時間を短縮したいと考え、誤差の検討を行った。その結果、受信電力の強弱によって、誤差が変動することが見いだされ、現在、装置の改良に取り組んでいる。
ただし、上記の1パルス方式ではどうしても精度上の限界があるので、来年度は受信波を直接ディジタルメモリーに取り込んで連続する2パルスの受信波を比較する2パルスモードについても検討することとした。