空中放射音波による地中探査

音波を用いた簡易地中探査
桐蔭横浜大学3年電子情報工学科
T18E005 小川 和樹
T18E038
柳沢 衛
背景
現在、世界中で7000万個とも言われる数の地雷が地中に埋められ
ています。
電磁波を通しやすい乾燥した土壌の上であれば、プラスチック地雷で
あっても見つけることができます。
また、金属探知機では内戦で散らばった弾丸などのさまざまな金属に
反応してしまいます。
などの理由から、音波を用いた手法が期待されています。
目的


浅い地中の埋設物を非接触で音波を用い探査
する
先輩たちの結果を元に、より感度を向上させる
音響管原理

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マイクロホンで音響管内の音
を拾い、それをアンプで増幅
します。振幅が挿入損失を上
回るとスピーカから一定の周
波数で音波が出力されます。
その音波を地表に向けて発
し、反射してきた音波の周波
数により埋設物の有無を調
べます。
内筒
外筒
実験ー材質による周波数変化ー


方法:図のように砂表面5cm
の位置から音響管を下げてい
き、周波数カウンターで周波数
を計測する。何も埋まっていな
い砂層と1cm地点に埋設物が
ある砂層でやります。
目的:音響管の材質によって
得られる周波数の違いを比較
します。また埋設物がある状
態とそうでない状態での比較
もします。
実験に使用した物1
音響管本体
平面スピーカー
FPS社製FPS0304S3R1
周波数カウンター
Iwatsu SC702 UNIVERSAL COUNTER
実験に使用した物2
使用した砂層(容器)
13cm*40cm*40cm
(砂部分)
9cm*39cm*39cm
砂層に埋めた物質
(光硬化樹脂)
直径11cm*高さ5cm
音響管材質
10cm*9cm*4.5cm
亜鉛(合金)
木材
アクリル
20cm*9cm*4.5cm
実験結果1
ダンボール(長)
木(長)
1770
1740
1760
1730
周波数 [Hz]
周波数 [Hz]
1750
1720
1710
1700
1740
1730
1720
1690
1710
1680
1700
0
1
2
3
距離 [cm]
4
5
0
1
2
3
4
5
距離 [cm]
◆埋設物有り
■埋設物無し
実験結果2
亜鉛合金(長)
アクリル(長)
1800
1780
1780
1760
1760
周波数 [Hz]
周波数 [Hz]
1740
1720
1700
1680
1660
1640
1740
1720
1700
1680
1620
1660
1600
0
1
2
3
距離 [cm]
4
5
0
1
2
3
4
距離 [cm]
◆埋設物有り
■埋設物無し
5
今後の予定


素材の違いによる周波数の変化とその関係性を調べま
す。
外筒の材質を変えた計測はできたので、次は長さを変
えたり内筒の材質を変化させ計測する。