JP2018146368A - 電流観測システム、電流観測方法及び航空機 - Google Patents
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Abstract
Description
(構成及び機能)
図1は本発明の実施形態に係る電流観測システムの構成図である。
F(t)=μ・I1(t)・I2(t)/(2π)・L/D・・・(1)
但し、式(1)において、
t:時刻
F(t):時刻tにおける力の大きさ
μ:エポキシ樹脂の透磁率
I1(t):時刻tにおいて一方の炭素繊維を流れる電流の大きさ
I2(t):時刻tにおいて他方の炭素繊維を流れる電流の大きさ
L:炭素繊維の長さ
D:炭素繊維間の距離
である。
次に、航空機に電流観測システム1を搭載し、航空機の構造体を被検物体Oとして構造体を流れる雷撃電流を求めることができるようにした例について説明する。
次に電流観測システム1を用いた電流観測方法の例について説明する。
以上のような電流観測システム1及び電流観測方法は、予め被検物体Oを電流が流れた場合に生じる歪量と電流値との関係を取得しておき、光ファイバセンサ4で検出された歪量に基づいて被検物体Oを流れた電流の大きさを観測するようにしたものである。
図7は本発明の第2の実施形態に係る電流観測システムの構成図である。
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
2 歪検出システム
3 信号処理部
4 光ファイバセンサ
5 光源
6 光検出器
7 光導波路
8 演算装置
8A 電流取得部
8B 電流分布取得部
8C タイミング記録部
8D 損傷検出部
8E 観測データ表示部
9 記憶装置
9A 歪量・電流値変換情報記憶部
9B 観測データ保存部
10 表示装置
11 入力装置
20 航空機
30 歪・超音波検出システム
31 超音波振動子
32 送信回路
33 電源
34 起動回路
O 被検物体
O1 炭素繊維
O2 エポキシ樹脂
O3 繊維強化樹脂層
I 電流
F ローレンツ力
Claims (12)
- 被検物体を流れる電流と前記電流に起因して前記被検物体に生じる歪量との関係を表す情報を保存する記憶装置と、
前記被検物体の歪量を検出する光ファイバセンサと、
前記情報と、前記光ファイバセンサによって検出された歪量とに基づいて、前記被検物体を流れる電流を求める電流取得部と、
を有する電流観測システム。 - 前記被検物体に超音波を発振する超音波振動子と、
前記超音波振動子を駆動させるための電源と、
前記電流取得部において閾値以上又は閾値を超える電流値が取得された場合に前記電源を起動させる起動回路と、
前記被検物体の被検部位を透過した前記超音波の振動又は前記被検部位で反射した前記超音波の反射波の振動であって前記光ファイバセンサによって検出された前記振動の波形に基づいて前記被検物体に損傷が発生したか否かを検出する損傷検出部と、
を更に備える請求項1記載の電流観測システム。 - 請求項1又は2記載の電流観測システムを搭載した航空機。
- 被検物体を流れる電流と前記電流に起因して前記被検物体に生じる歪量との関係を表す情報を取得して記憶装置に保存するステップと、
光ファイバセンサで前記被検物体の歪量を検出するステップと、
前記情報と、前記光ファイバセンサによって検出された歪量とに基づいて、前記被検物体を流れる電流を求めるステップと、
を有する電流観測方法。 - 導電性を有する繊維で強化された樹脂から成る複合材を前記被検物体として前記複合材を流れる電流を求める請求項4記載の電流観測方法。
- 航空機の構造体を前記被検物体として前記構造体を流れる雷撃電流を求める請求項4又は5記載の電流観測方法。
- 航空機の複数の被検部位に前記光ファイバセンサを取付けることによって前記複数の被検部位を流れる雷撃電流を求める請求項6記載の電流観測方法。
- 前記複数の被検部位を流れる雷撃電流を求めることによって前記航空機の雷撃電流分布を取得する請求項7記載の電流観測方法。
- 前記雷撃電流が前記複数の被検部位を流れるタイミングを検出することによって前記航空機への前記雷撃電流の入口側における被検部位と、前記航空機からの前記雷撃電流の出口側における被検部位を特定する請求項7又は8記載の電流観測方法。
- 前記光ファイバセンサを用いた損傷検査によって、前記雷撃電流が流れた被検部位に損傷が発生したか否かを検出する請求項7乃至9のいずれか1項に記載の電流観測方法。
- 前記歪量の測定方向となる前記光ファイバセンサの長さ方向が前記繊維の長さ方向に対して垂直となるように前記光ファイバセンサを配置する請求項5記載の電流観測方法。
- 導電性を有する繊維で強化された樹脂から成る複合材であって航空機の構造体を構成する前記複合材を前記被検物体として、雷撃電流の経路を形成するための導体を取付けた前記構造体に模擬電流を流し、前記複合材を流れる電流が許容値以下又は許容値未満であることを確認する請求項4記載の電流観測方法。
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