JP4824593B2 - 風力監視装置 - Google Patents
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ここで、εは歪、Mは、モーメント、yは、ファイバ敷設位置の曲げと中立面との距離で、y=rとなる。また、Eは、ヤング率、Iは、断面二次モーメントである。円形断面の場合、I=πr4/4であるから、次式が成り立つ。
ここで、長手方向をxとすれば、モーメントMは、x方向に分布を持つ。したがってx方向の歪分布ε(x)を一定値ε0にするためには、半径を次式が成り立つように分布させればよい。
これより、r(x)=(4M(x)/(πEε0))1/3
片持ち梁では、モーメントは次のように線形分布となる。
それ故、半径r(x)は、次式で表される。
ここで、A=(4F0/(πEε0))1/3
B=(4M0/(πEε0))1/3とすれば、
r(x)≒A(x)1/3+Bと近似することができる。
2、22、32、42、52 風力測定ユニット
4、24 風
5、25、46、56 空気抵抗体
6 支柱
7 基体
8 一方の光ファイバー芯線対
28 他方の光ファイバー芯線対
9、29、39、49、59 光ファイバー芯線
10 散乱光分析装置
11 連絡用光ファイバー芯線
Claims (8)
- 風力を監視する風力監視装置であって、
風を受ける空気抵抗体と、
この空気抵抗体を一方の端部に支持する柱状の支柱と、
この支柱の他方の端部を保持することにより、空気抵抗体と支柱とを支持する基体と、
支柱に設けられ、光ファイバコア、クラッドおよび被覆層を有し、空気抵抗体に当たる風によって曲がる支柱の曲げ歪を測定する光ファイバー芯線と、
を有する風力測定ユニットを備え、
上記光ファイバコアに不連続のレーザー光からなるポンプ光を入射して光ファイバー芯線の歪に由来する散乱光を発生させるとともに、この光ファイバコアの散乱光を検出して光ファイバー芯線の歪を分析する散乱光分析装置に、上記光ファイバー芯線が、連絡用光ファイバー芯線を介して光学的に接続されるように構成されており、
上記風力測定ユニットは、支柱の両側の相対向する位置にそれぞれ支柱の長手方向に沿って光ファイバー芯線が設けられている光ファイバー芯線対を少なくとも1つ備えていることを特徴とする風力監視装置。 - 上記光ファイバー芯線対の光ファイバー芯線は、それぞれ光学的に接続され、連続する1つの光学的経路を形成していることを特徴とする請求項1に記載の風力監視装置。
- 上記風力測定ユニットは、2つの上記光ファイバー芯線対を備え、一方の光ファイバー芯線対と、他方の光ファイバー芯線対とは、支柱の軸を中心として概ね90度の位相角をなすように支柱に配置されていることを特徴とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の風力監視装置。
- 上記風力測定ユニットの光ファイバー芯線は、支柱を螺旋状に巻回するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の風力監視装置。
- 上記空気抵抗体は、概ね球状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の風力監視装置。
- 上記空気抵抗体は、支柱の延長部分として概ね柱状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の風力監視装置。
- 上記柱状の空気抵抗体は、長手方向の歪分布が一定値になるように、長手方向にかけて断面形状が変更されていることを特徴とする請求項6に記載の風力監視装置。
- 複数の上記風力測定ユニットを備え、
これらの風力測定ユニットのそれぞれの光ファイバー芯線は、連絡用光ファイバー芯線を介して互いに連続して光学的に接続されることにより、1つの光学的経路を形成し、
この1つの光学的経路を形成する光ファイバー芯線に連絡用光ファイバー芯線を介して光学的に接続される1つの上記散乱光分析装置により、複数の風力測定ユニットにおける風力を監視可能に構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の風力監視装置。
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