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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-03-04 11:30 ブリルアンゲインスペクトル観測による円環の直径変化計測 ○服部智明・成瀬 央・西野隆典（三重大）  OFT2010-68 OPE2010-172 エレソ技報アーカイブへのリンク：OPE2010-172 |
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| 抄録 | （和） | 直径方向から作用する外力によって生じる内空変位すなわち 円環の直径変化を，その表面に接着した光ファイバで 観測されるブリルアンゲインスペクトル(BGS) から求める方法についての基礎的検討を行っている． 本方法では，(i) 弾性解析に基づいて，円環の寸法・断面形状と 外力の大きさとから求めた， 円環のひずみ分布と直径変化との関係，(ii) BGS周波数シフトのひずみ依存性， (iii) 円環表面上のBGS観測位置と観測区間長などを用いて， 円環に設置された光ファイバから生じるBGSの変形形状をモデル関数として 定式化している． そして，定式化したモデル関数と観測されるBGSとの 残差二乗和を評価関数とし，その評価関数を最小化する 条件から直径変化を求めている． 直径約2 mの円環を用いて実験を行った結果， 観測されたBGS形状がモデル関数とよく一致することを確認した． この実験で求められた直径変化計測誤差は，最大でも0.7 mmであった． トンネルの直径変化計測への応用を考え， 直径が急激に変化し始める直径変化1％を基準とすれば， 実験結果は，直径変化を3.5％の誤差で 計測可能であり，BGS形状解析に基づく直径計測方法が 有効であることを示している． |
| （英） | This paper presents a method for measuring the change in diameter of a circular ring to which an external force is applied from its diametrical direction, by the observing Brillouin gain spectrum (BGS) produced in an optical fiber bonded to its surface. The function that gives the BGS shape by deformation from the diametrical force on the circular ring is formulated based on (i) the relationship between a non-uniform strain distribution produced in the circular ring under the diametrical force and the diameter change using elastic analysis, (ii) the strain dependence of the BGS frequency shift, and (iii) the BGS observation position and section length. The diameter change is obtained by minimizing the residual error sum of squares between observed BGSs and those calculated by the function. Results from diameter change measurement experiments using a circular ring with a diameter of ca. 2 m confirmed that the observed BGS shape is in good agreement with that calculated by the function. The error for the diameter change measurement was less than 0.7 mm. The rate of diameter change with applied force is assumed to be low up to a diameter change of 1 \%, followed by a significant increase above 1 \%, as previously reported. Therefore, the measurement error in the range up to 1 \% diameter change for a ca. 2m circular ring is 3.5 \%. These results show the validity of the BGS shape analysis and the effectiveness of this method. |
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| キーワード | （和） | 光ファイバセンシング / 不均一ひずみ分布 / ブリルアンゲインスペクトル / 円環 / 直径変化計測 / / / |
| （英） | Optical fiber sensing / non-uniform strain distribution / Brillouin gain spectrum / circular ring / diameter change measurement / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 110, no. 436, OFT2010-68, pp. 27-30, 2011年3月. | |
| 資料番号 | OFT2010-68 | |
| 発行日 | 2011-02-25 (OFT, OPE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | OFT2010-68 OPE2010-172 エレソ技報アーカイブへのリンク：OPE2010-172 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | OFT OPE |
| 開催期間 | 2011-03-04 - 2011-03-04 |
| 開催地（和） | 機械振興会館 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 光波センシング、光波制御・検出、光計測、ニューロ、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | OFT |
| 会議コード | 2011-03-OFT-OPE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | ブリルアンゲインスペクトル観測による円環の直径変化計測 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Circular ring diameter change measurement by Brillouin gain spectrum observation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光ファイバセンシング / Optical fiber sensing |
| キーワード(2)（和/英） | 不均一ひずみ分布 / non-uniform strain distribution |
| キーワード(3)（和/英） | ブリルアンゲインスペクトル / Brillouin gain spectrum |
| キーワード(4)（和/英） | 円環 / circular ring |
| キーワード(5)（和/英） | 直径変化計測 / diameter change measurement |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 服部 智明 / Tomoaki Hattori / ハットリ トモアキ |
| 第1著者 所属（和/英） | 三重大学 (略称： 三重大) Mie University (略称： Mie Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 成瀬 央 / Hiroshi Naruse / ナルセ ヒロシ |
| 第2著者 所属（和/英） | 三重大学 (略称： 三重大) Mie University (略称： Mie Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 西野 隆典 / Takanori Nishino / ニシノ タカノリ |
| 第3著者 所属（和/英） | 三重大学 (略称： 三重大) Mie University (略称： Mie Univ.) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-03-04 11:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | OFT |
| 資料番号 | OFT2010-68, OPE2010-172 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | no.436(OFT), no.437(OPE) |
| ページ範囲 | pp.27-30 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2011-02-25 (OFT, OPE) |
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