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 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。
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