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経済産業省 関東経済産業局 平成27年度採択
戦略的基盤技術高度化支援事業(サポイン事業)

小型可搬可視化プローブによる

濃密浮遊粒子群 簡便測定技術の研究開発

■ 概 要

濃密浮遊する粒子群(微粉、液滴、マイクロバブルなど)の粒子特性と流動挙動を「その場」で簡便に測定するため、耐水性・耐圧性・耐摩耗性・クリーニング機能を有する小型可視化プローブを研究開発し、プローブ本体と解析制御部を可搬性あるパッケージにまとめる。


外 観

本技術については「第25回微粒化シンポジウム」にて紹介いたします。ぜひお立ち寄りください。

開催日 :2016年12月19日(月)〜12月20日(火)
会 場 :富山国際会議場 大手町フォーラム(〒930-0084 富山県富山市大手町1番2号)
主 催 :日本液体微粒化学会

■ 濃密粒子群の簡便な測定

従来技術

これまでの粒子測定は、流れ場から粒子をサンプルして測定する技術が主流であり、サンプルできない粒子(液滴や気泡)は測定できなかった。一方、サンプルせずに「その場」で測定する光・画像応用技術も存在するが、大掛かりな光学機器とデリケートな調整が必要とされ、濃密な粒子群については、測定光が遮られ、測定が不可能であった。

新技術

流れ場を飛翔する粒子群の中に挿入するだけで粒子特性と流動挙動(粒子の速度と向き)を「その場」で測定できる小型可視化プローブ(外径35mm、長さ300mm、重量3kg以内目標)を開発し、可搬性あるパッケージにまとめる。濃密な粒子群へも適用可能であり、耐水性・耐圧性・耐摩耗性・クリーニング機構を持たせることにより、微粉(固体)、液滴、マイクロバブルなど様々な粒子が簡便に測定できる。

■ 小型可搬可視化プローブ


装置外観

  • 外径35mm、長さ300mm、重量3kg
  • 耐水性・耐圧性・耐摩耗性
  • クリーニング機構(5分間の連続撮影可能)
  • 微粉、液滴、マイクロバブルなどを測定対象
  • ユーザフレンドリィなGUIソフトウェア

  • ■ GUIソフトウェア開発

    PIA用粒子画像における より高精度かつ高速な非球形粒子抽出のアルゴリズムを開発

    輪郭追跡法

    輪郭抽出アルゴリズムとして、一般的に使用されている2値化閾値に基づく輪郭追跡法。粒子の輪郭をチェインコードを用いて、抽出する。

    GrabCut法

    画像を重み付き有向グラフとして捉え、エネルギー最小化問題を解くことで画素ごとに画像の前景と背景を分離する手法。


    輪郭追跡法での結果         GrabCut法での結果

    ■ 研究等実施機関

    • 事業管理機関 (公財)横浜企業経営支援財団
    • 研究等実施機関
    • (株)フローテック・リサーチ(法認定企業)
       …… 小型可視化プローブの試作、 GUIソフトウェアの作成
    •  立命館大学…… マイクロバブル測定と検証
    •  東京工業大学…… 液滴測定と検証
    •  横浜国立大学…… 粉体測定と検証

    ■ 実施期間

    平成27年 9月1日 〜 平成30年 3月 31日