world news 変形測定 クロスヘアレーザ法は 風力タービン計測の新手法 風力タービンのブレードから大型車 物の片端にしっかりとマウントし、レ ールを、テストする構造物に沿ってユ 両のフレーム、沖合の石油掘削機、艇 ーザビームが反対側の端に向けて放射 ーザーが選択した箇所にマウントする。 体、組立式橋梁まで、大きな構造物で される。2 番目のモジュール（エンドモ これら個々の双方向リレイモジュール エンジニアがゆがみやねじれを正確に ジュール）は、テスト構造物の他端第 1 は完全に対称性がある。コンパクトな 測定する必要がある箇所には、多くの の直接見通し線にマウントされている。 リレイユニットは、2 つの同じレーザ アプリケーションがある。しかし、こ 動作中、両方のモジュールは他のモ ダイオードプロジェクタとディテクタ れらの状況の多くで、従来方法である ジュールからのクロスヘア照明パタン アレイアセンブリを搭載しており、相 加速度計あるいは他の基底基準技術を の位置を感知する。これは 4 個のフォト 互に 180° となるように設置されている。 用いることは実用的ではない。 ダイオードアレイの交差点に基づいて 片方向モジュールで、もっと簡素なバー 現在、米ボックスボロ・システムズ いる。こうして、そのシステムはコン ジョンも提供しており、このモジュー 社のモジュラーレーザベースの DTMS ピュータの助けを借りて、終端モジュー ルでは計測する動きの自由度は 3° だけ （偏差および湾曲測定システム）という ルの動作軸を同時計測する。ゆがみ、ね となっている。 ツールを使うことで、このような変形 じれ、横方向変位を含めて、これらは そのレーザダイオードプロジェクタ を高い空間分解能、大きな変位幅でリ すべて元のモジュールと関連している。 は、ホログラフィック光学素子 （HOE） アルタイム計測できる。 ではなく、屈折光学素子を使用する。 基本的なDTMS モジュールは、赤色 リレイコンセプト レーザのクロスヘアプロジェクタ、ディ このシステムにとって本質的な１つ アが実際には干渉縞であり、強度が不 テクタユニットを搭載している。ディ の新開発は、リレイコンセプトである 規則になるからである。これによって、 テクタ部分は、正方形配列の 4 つの線 （図1） 。ここでは、より長い距離に沿っ 距離やレーザダイオードの波長が変動 形フォトダイオードアレイで構成され た計測を同じモジュールシリーズを使 し、このシステムの計測を危うくする。 ている。これらのモジュールの 1 つ（ル って一連の固定区分に分割する。この DTMS は、ベクトルベースのアルゴ ートモジュール）を、テストすべき構造 ような両端が同じになっているモジュ リズムを採用している。ここでは個々 その理由は、HOE の遠視野クロスヘ のリレイユニットの位置が隣接ユニッ ト、最終的には終端ユニットの 1 つに 対してベクトルとして計算される。各 リレイモジュールでは、座標系の原点 がエンクロージャの両端の中間にあ り、台座の底板から 66.5mm 上の位置 セグメント#4 にある。最もシンプルなフォーマット セグメント#3 セグメント#1 セグメント#2 エンド モジュール で、レーザダイオードプロジェクタは、 リレイモジュール内部の固定マウント に保持されている。しかし、多くの例 では、特に非常に湾曲した屈曲部分に ルート モジュール DTMS を使って高分解能で大きな振幅のゆがみを計測するには、分割アプローチが不可欠である。 挿入写真は、双方向モジュールの 1 つ。カバーを外して、二軸調整が可能なマウントに設置した 2 つのレーザのクロスヘアモジュールが見えるようにしている（ Siskiyou IAG 100P ）。 12 2016.1 Laser Focus World Japan 関連する場合は、モジュールの底板に 対してビームを 2 方向（ θx と θy ）に 傾ける機能を持たすことで、セグメン ト数を少なくしてよりよい計測が可能 になる。これは、レーザダイオードプ を使用する。そのマウントは、コンパク システムの分解能は、ディテクタア ロジェクタを調整可能なマウントに保 トサイズの動力学的マウントである レイの 0.064mm ピクセルピッチによっ 持することで可能になる。 が、測角動作ができる（光心を中心に回 て決まり、偏差の範囲は区分数の平方 転） 。同様に重要な点は、1 インチあた を単一区分範囲に乗じることで決ま り 100 スレッド （ tpi ） の両方のネジがビ る。ここでは単一区分範囲は、ディテク ベクトルベースの計測学では、レー ームパスの上にマウントされており、ネ タアレイの長さ（この場合は、23.5mm ） ザを測角的にマウントすることで精度 ジに対するアクセスが容易になってい である。 が最大化される。これは、ビーム角度 ることである。そのマウント （マウントは ボックスボロ・システムズ社の社長、 調整器によりビーム移動（ビームのウォ シスキュー社が偏光部品の位置決めの ダン・ハンドマン氏は、湾曲度が大きな、 ークオフ）が生じないようにするためで ために設計したものだが、それをボッ あるいは偏差が大きな部分の計測には ある。しかし従来の測角器では、コン クスボロ・システムズ社が自社のDTMS DTMS が理想的ソリューションである パクトなモジュールのサイズが大きく に適していることを見出した） はしっか と語っている。さらに、多点での動きを なり、コストが上昇し、少なくとも2 つ りしたロック機構を持っており、その機 同時にリアルタイム（100Hz サンプリン の調整ねじの１つへの、簡単アクセス 構は上面にマウントされており、DTMS グレート）計測できることにより、多重 も制限される。その代わりに、ここで 精度の最適化に Z 軸周囲クロスヘアの 共鳴運動やオーバートーンのモード形 取り上げているシステムは、シスキュー 回転を可能にするロック機構ダイヤル 状が、それらの相対位相も含めて確認 社の特許マウント（モデル IAG100P ） を備えている。 できる。 適切なマウントの探求 （ John Wallace ）LFWJ Laser Focus World Japan 2016.1 13
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