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変位計測方法および変位計測装置 NEW 新技術説明会

国内特許コード P180015020
掲載日 2018年5月24日
出願番号 特願2015-184512
公開番号 特開2017-058292
出願日 平成27年9月17日(2015.9.17)
公開日 平成29年3月23日(2017.3.23)
発明者
  • 成瀬 央
出願人
  • 国立大学法人三重大学
発明の名称 変位計測方法および変位計測装置 NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】計測対象物のあらゆる位置においてひずみおよび変位を計測することができる変位計測方法および変位計測装置を提供する。
【解決手段】変位計測方法は、環構造体10の周囲に配置された光ファイバ20aおよび20bから、環構造体10のひずみに基づく散乱光のブリルアンゲインスペクトルを観測するスペクトル観測ステップと、ひずみの観測モデルを構築し、観測したブリルアンゲインスペクトルと観測モデルを用いてひずみを計測するひずみ計測ステップとを含み、観測モデルにおいて、ひずみをフーリエ級数で与える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要 従来、構造体のひずみ計測システムとして、光ファイバに生じるブリルアンゲインスペクトル(BGS)の周波数が発生位置でのひずみに依存して周波数シフトする物理現象を利用した、分布型光ファイバセンシングシステムの一例が提案されている(例えば、特許文献1参照)。

また、例えば特許文献2には、特許文献1に記載された技術を用いて、円環状の断面を有する環構造体について、直径変化などの構造体の変位を計測する技術が開示されている(特許文献2参照)。特許文献2に記載の技術では、環構造体に対する力学的解析に基づいてBGSの形状がモデル化されている。詳細には、BGSの形状が非ローレンツ関数で与えられている。
産業上の利用分野 本発明は、構造体のひずみおよび変位を計測する変位計測方法および変位計測装置に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
環構造体の周囲に配置された光ファイバから、前記環構造体のひずみに基づく散乱光のブリルアンゲインスペクトルを観測するスペクトル観測ステップと、
前記ひずみの観測モデルを構築し、観測した前記ブリルアンゲインスペクトルと前記観測モデルを用いて前記ひずみを計測するひずみ計測ステップとを含み、
前記観測モデルにおいて、前記ひずみをフーリエ級数で与える
変位計測方法。

【請求項2】
前記観測モデルは、以下の(式A)で表される
請求項1に記載の変位計測方法。
【数1】


【請求項3】
前記ひずみ計測ステップを行った後、前記ひずみ計測ステップで計測された前記ひずみに基づいて前記環構造体の変位を算出する変位算出ステップを含む
請求項1または2に記載の変位計測方法。

【請求項4】
前記変位算出ステップにおいて、前記環構造体を微小直線梁の集合とみなして前記環構造体の変位を算出する
請求項3に記載の変位計測方法。

【請求項5】
環構造体のひずみを計測するひずみ計測ステップと、
前記ひずみ計測ステップで計測された前記ひずみに基づいて前記環構造体の変位を算出する変位算出ステップとを含み、
前記変位算出ステップにおいて、前記環構造体を微小直線梁の集合とみなして前記環構造体の変位を算出する
変位計測方法。

【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の変位計測方法をコンピュータに実行させるための
プログラム。

【請求項7】
環構造体の周囲に配置される光ファイバと、
前記光ファイバにおける、前記環構造体のひずみに基づく散乱光のブリルアンゲインスペクトルを観測するスペクトル観測部と、 前記ひずみの観測モデルを構築し、観測した前記ブリルアンゲインスペクトルと前記ひずみの観測モデルを用いて前記ひずみを計測するひずみ計測部とを備え、
前記観測モデルにおいて、前記ひずみはフーリエ級数で与えられる
変位計測装置。

【請求項8】
前記変位計測装置は、前記ひずみに基づいて前記環構造体の変位を算出する変位算出部を備える
請求項7に記載の変位計測装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015184512thum.jpg
出願権利状態 公開
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