大型温室換気の実時間制御のための音響的手法による2次元温度分布計測に関する研究

大型温室通风实时控制声学二维温度分布测量研究

基本信息

批准号：
14656094
负责人：
水谷孝一
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

要約大型温室換気の実時間制御のための音響的手法による2次元温度分布計測の実現のため2年間の研究期間のうち、2年目に実施した研究実績の概要は次の通りである。(1):100mを超える区間の平均温度をリアルタイムで計測するためのネットワーク化されたシステムを試作し野外において軽快に計測することができた。(2):風の影響を考慮した400平米領域の平均温度測定法を確立し、システムを構成して実験を行った結果、風の影響を排除して領域の平均温度を実測することができた。(3):熱電対等従来型の測温素子との比較検討法を検討して実験を行った結果、音響的手法は日射の影響を受けることなく空気温度を正確に測定できることが分かった。(4):温室壁面等からの反射音情報を利用する温度分布再構成法を考案し、対応する縮小系で実験を行った結果、素子数を少なくできるなど有効性が確認できた。(5):風洞において精密な風向・風速計測実験を行った結果、10m/sの風速以下において、性格に風向・風速を測定することが出来た。また空間分解能が4の2次元分布計測も実現できた。研究成果9編の雑誌論文(ジャーナル論文が5編、査読付国際会議論文が4編)等への他に、・日本機械学会振動・音響新技術シンポジウム(1件)、・アカデミックプラザ2003/2003国際食品工業展(1件)、・農業環境工学関連5学会2003年合同大会(3件)、・2003年度農業施設学会年次大会(3件)、・日本音響学会2003年秋季研究発表会(3件)、・第24回超音波シンポジウム(4件※)において合計15件の研究発表を行った。※第24回超音波シンポジウムにおいて、発表論文1件が「奨励賞」を受賞した。

摘要：以下是对利用声学方法实现二维温度分布测量以实现大型温室通风实时控制的两年研究周期第二年的研究成果进行的总结。 (1)：我们原型设计了一个联网系统，可以实时测量100 m以上区域的平均温度，并且能够在室外轻松测量。 (2)：建立了考虑风影响的400平方米区域平均温度测量方法，配置系统并进行实验，结果消除了风的影响，实际测量该区域的平均温度。 (3)：通过与热电偶等传统温度测量装置的方法比较并进行实验，发现声学方法可以准确地测量空气温度，而不受太阳辐射的影响。 (4)：我们设计了一种利用温室墙壁等反射声音信息的温度分布重建方法，并在相应的简化系统上进行了实验，证实了其有效性，包括减少单元数量的能力。 (5)：通过在风洞中进行精确的风向和风速测量实验，我们能够在10 m/s以下的风速下精确测量风向和风速。我们还能够实现空间分辨率为4的二维分布测量。除了9篇期刊论文的研究成果（5篇期刊论文、4篇同行评审的国际会议论文）之外，・日本机械工程学会振动与声学新技术研讨会（1项），・学术广场2003/2003国际食品工业展览（1项）、农业环境2003年五个工程相关学会联席会议（3次会议）、2003年农业设施学会年会（3次会议）、2003年日本声学学会秋季研究报告会（3次会议）、第24届超声波研讨会（3次会议） 4*) 期间总共发表了 15 篇研究报告。 *一篇论文获得第24届超声研讨会鼓励奖。