1991 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02650139
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Research Institution | Science University of Tokyo |
Principal Investigator |
斉藤 進 東京理科大学, 工学部1部・機械工学科, 講師 (50084398)
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Keywords | 流速計 / 流量計 / 渦流量計 / カルマン渦 / 変動流 / F / Vコンバ-タ / 半導体レ-ザ- |
Research Abstract |
半導体レ-ザ-を用い細い径の渦発生体の後流に生じるカルマン渦の周波数を測定することによる流速・流量計を開発した。 1 流速計について 渦発生体の径を0.3mmから2mmのものを用い、渦発生体に電流を流し加熱し、レ-ザ-光により渦周波数を検出し、FFTにより周波数を測定した。流速が速くなるほど渦の検出は容易になり、高速流では加熱の必要がない。また渦発生体が細くなるほど良い波形の信号が得られた。流速は約3m/sから200m/sの範囲で測定可能であることが確かめられたが、さらに高速でも測定可能である。流速分布の測定は渦発生体を固定しレ-ザ-光を渦発生体に沿って移動するものとレ-ザ-光を固定し渦発生体を移動する2方法で行った。後者はピト-管による結果と良い一致を示したが前者は壁近傍で(速度勾配の大きい所)で差がでた。これは渦発生体後部での二次流れによることが可視化により確かめられ、遮蔽板を設けることにより、差をなくすことができた。また複数の渦発生体を用いることにより、単一のレ-ザ-光により、同時に多点の流速が測定可能であった。測定誤差は1%未満である。 2.流量計について 内径5mmの円管と3x3mmから5x5mmの矩径管を用い、0.1mmから0.5mmの径の渦発生体を設け、水を用いて実験を行った。測定はFFTばかりでなく自作したF/Vコンバ-タにより行った。F/Vコンバ-タは応答性が良いことにより、変動流の測定も行った。変動流はロ-タリ-弁を回転させ発生させた。この場合40Hzまでの測定が可能であった。以上のように、市販の渦流量計に比べ非常に細い管知の流量を測定可能で応答性の高い流量計が得られた。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] 斉藤 進: "半導体レ-ザを用いた渦流速計・流量計の開発" 計測自動制御学会 流体制御シンポジウム講演論文集. 51-56 (1990)
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[Publications] 斉藤 進: "DEVELOPMENT OF A KARMAN VORTEX VELOCIMETER AND A FLOWMETER BY USE OF LASER DIODE" FLUCOME'91. 571-576 (1991)
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[Publications] 斉藤 進: "半導体レ-ザ-を用いた渦流速計の開発" 計測自動制御学会 流体制御シンポジウム講演論文集. 137-142 (1991)