単一光ファイバープローブによる気泡計測時のプレシグナル検知による接触位置判定法

摘要

本研究では，単一光ファイバープローブ（以下，S-TOP）を用い，実機内を模擬した気泡流を高精度に計測することを試みた．気泡計測を高精度化するにあたり，これまで暖味であった「気泡とS-TOPとの接触位置」に注目した．まず，光線追跡法に基づいた独自の三次元数値シミュレーションを用いて，実験で得た信号の定量的かつ詳細な解析·考察を行ったこれにより，S-TOPが気泡に貫入する直前に現れる特徴的なピーク信号（以下，プレシグナル）が気泡との接触条件に深く関係していることを見出した．次に，プレシグナルを利用した信号処理手法を確立し，気泡との接触位置を特定することを可能とした．S-TOPによる気泡流計測を実施し，接触位置のばらつきに起因した計測誤差を限りなくゼロにすることに成功した．