音波振動による土壌中の
水分分布の測定
~含水部分の可視化~
桐蔭横浜大学
電子情報工学科3年 中川 裕
顧問
杉本 恒美(桐蔭横浜大・工)
背景・目的
Scaning Laser Doppler Vibrometer (SLDV)と超磁歪振動
子を使用して土壌中の水分分布の測定および可視化を
研究。
SLDV
超磁歪振動子
実験器具
多孔質管(直径1.7cm,長さ4.5cm)
実験プランタ(50×40 × 30)
実験方法

プランタの底面
から土壌を振
動させ、水分
の有無による
各測定点まで
の振動の伝搬
速度を計測す
る。
セットアップ図
SLDV
砂槽
多孔質管
超磁歪振動子
スキャンポイントまでの
振動の伝搬速度の計算法
・砂槽の深さ、スキャンポイントの間隔から
超磁歪振動子とスキャンポイントとの距離を計算。
・計算されたパスの距離と振動の到達時間から振動
の伝搬速度を求める。
SLDVによる地表面の振動状況
(1kHz,500mVpp,20cycle,band_pass_filter900Hz~1100Hz)
含水部分を作成
含水部分作成後の振動状況
(1kHz,500mVpp,20cycle,band_pass_filter900Hz~1100Hz)
水分分布の検討
パスが通過した含水部分の距離計算
A
B
X2
X1
A,B;振動の伝搬速度
X1,X2;含水部分の距離
A: X1=B: X2
(*A=81.3m/s 、X1 =13cm)
計算結果のグラフ化
23cm
2.5cm
8cm
12cm
A
B
C
計算結果のグラフ化2
A
B
C
土壌内部の状況
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音波振動による土壌中の 水分分布の測定 ~含水部分の可視化