具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的气流的剥离检测方法、气流的剥离位置检测方法、气流的剥离检测系统以及气流的剥离位置检测系统的实施方式进行说明。

在本发明中，进行在翼片的表面上流动的气流的剥离检测及剥离位置检测，但此时，在翼片上不重新安装气流的流速传感器及压力传感器等，或不使用预先安装于航空器等的流速传感器及压力传感器等，而如以下说明，使用配置于翼片的表面部分的等离子促动器，基于其消耗电力及电流值检测气流从翼片的表面剥离及剥离的位置。

此外，以下，对等离子促动器配置于航空器的翼片的表面部分的情况进行说明，但本发明的气流的剥离检测方法及气流的剥离位置检测方法、气流的剥离检测系统、气流的剥离位置检测系统例如也能够应用于在风力发电装置的翼片的表面上流动的气流的剥离及剥离位置的检测，另外，还能够应用于在除翼片以外的物体的表面上流动的气流的剥离及剥离位置的检测。

另外，以下，说明了为了对在翼片的表面上流动的气流从翼片的表面剥离的情况或预测有剥离的情况等驱动等离子促动器，使气流从自翼片表面剥离的状态返回到附着于翼片表面的状态或维持气流附着于翼片表面的状态而将等离子促动器配置于翼片的表面部分的情况，但本发明不限定于等离子促动器以这种目的配置于翼片(物体)的表面部分的情况。

[等离子促动器]

以下，对等离子促动器的结构及控制方法等进行简单说明。图1是表示等离子促动器的结构等的概略剖视图。

等离子促动器1具备：第一电极2、第二电极3、电介质4、交流电源5、控制交流电源5的控制部6而构成。第一电极2和第二电极3隔着电介质4而配置，且在电介质4的延伸方向上相对错位地配置。

另外，第二电极3被接地。而且，通过交流电源5对第一电极2和第二电极3之间施加交流电压。

而且，在该状态下通过控制部6使交流电源5工作，在第一电极2和第二电极3之间以高频施加高电压的交流电压时，在第一电极2侧面的电介质4的表面上，在与第二电极3对应的位置，以从第一电极2喷出的方式产生由电子和正离子构成的等离子P。然后，随着等离子P的喷出，引起朝向电介质4的表面，沿着等离子P的喷出方向在电介质4的表面上流动的空气的气流a(参照图中的箭头a)。

即，通过驱动等离子促动器1(通过在第一电极2和第二电极3之间施加高频的交流电压)，在第一电极2的侧面产生等离子P，通过等离子的喷出，能够产生在电介质4的表面上流动的空气的气流a。

这样，利用通过等离子促动器1能够在翼片的表面上产生空气的气流a，例如，如前述，对于在翼片的表面上流动的气流从翼片的表面剥离的情况等驱动等离子促动器，能够将气流返回到附着于翼片的表面的状态。

即，如图2(A)所示，在翼片100的表面上流动的气流A从翼片100的表面剥离的情况下，如图2(B)所示，当在气流A剥离的位置的上游侧(气流A流动的方向的上游侧)驱动等离子促动器1，在第一电极2的下游侧的侧面产生等离子P而产生空气的气流a时，气流A返回至附着于翼片100的表面的状态。

这样，使用等离子促动器1，能够控制在翼片100的表面上流动的气流A。

而且，作为从交流电源5向第一电极2和第二电极3之间施加的交流电压V，例如，也能够施加如图3(A)所示的恒定的交流电压而连续地产生等离子P，但在本发明人等的研究中发现，作为交流电压V，当施加图3(B)所示的突发波形的交流电压时，在气流A的流速慢的情况下自不必说，特别是在气流A的流速快的情况下，能够使气流A适当地附着于翼片100的表面。

该情况下，突发波形如图3(B)所示，是指使振幅(最大振幅Vm)为正的期间(振幅不是0的期间)和振幅为0的期间以固定的周期(突发周期)T重复的波形。在振幅为正的期间产生等离子P，但在振幅为0的期间没有产生等离子P。

而且，在本发明人等的研究中，发现使等离子促动器1引起的气流A附着于翼片100的表面的效果受到突发频率f(＝1/T)支配性地影响。

即，通过适当调整突发频率f(或突发周期T)，对于在翼片100的表面上流动的气流A从翼片100的表面剥离的情况或预测有剥离的情况等，驱动等离子促动器1，能够有效地将气流A从自翼片100的表面剥离的状态返回到附着于翼片100的表面的状态，或有效地维持气流A附着于翼片100的表面的状态。

在控制部6中，能够调整从交流电源5向第一电极2和第二电极3之间施加的交流电压V的波形或突发周期T(突发频率f)，振幅为正的期间Ton(包含Ton＝T的情况(即恒定的交流电压的情况)。)等。另外，交流电压V的最大振幅Vm也可以在时间上不固定，而随着时间变化。

[气流的剥离检测方法及系统、气流的剥离位置检测方法及系统]

接着，对使用上述等离子促动器1的本发明的气流的剥离检测系统及气流的剥离位置检测系统的实施方式进行说明。

此外，以下的气流的剥离检测系统及气流的剥离位置检测系统的说明也成为本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离位置检测方法的说明，但气流的剥离检测方法及气流的剥离位置检测方法不限定于后述的检测装置7检测气流A的剥离等的情况。另外，以下，检测装置7和交流电源5的控制部6作为单独的装置进行说明，但它们也可以一体地构成。

另外，以下，将上述的翼片100作为物体100进行一般化地说明。

[第一实施方式]

[气流的剥离检测方法及系统]

图4是表示第一实施方式的气流的剥离检测系统的结构的图。

此外，图4中，为了容易观察等离子促动器1的第一电极2，将其相当厚地表现，但实际上，为了不给在物体100的表面上流动的气流A造成影响，第一电极2形成为膜状等，非常薄地形成。

本实施方式的气流的剥离检测系统10具备：配置于物体100的表面部分的上述等离子促动器1和与交流电源5的控制部6连接的检测装置7。此外，检测装置7也可以不经由控制部6而与交流电源5直接连接。

而且，检测装置7包含存储处理器程序并使处理器执行程序的存储器，和与一个或多个等离子促动器连接并基于传感器值进行气流剥离有无的判定的微计算机等的计算机。检测在物体100的表面上流动的气流A是否从物体100的表面剥离。此外，以下，为了简单说明，说明了对等离子促动器1施加最大振幅Vm在时间上固定的恒定的交流电压(参照图3(A))的情况，但也同样地说明了施加了突发波形的交流电压(参照图3(B))等其它波形的交流电压的情况。

当测量配置于物体100的表面部分的等离子促动器1的交流电源5中的消耗电力p时，如图4所示，在等离子促动器1的位置，在物体100的表面上流动的气流A附着于物体100的表面的情况下，如果气流A的流速等不变化，则如由图5的α表示的部分所示，消耗电力p大致成为固定的状态。

但是，如图6所示，当在等离子促动器1的位置，气流A从物体100的表面剥离时，如由图5的β表示的部分所示，等离子促动器1的消耗电力p有时急剧地变动。

产生这种现象的原因并不总是很清楚，但能够如以下考虑。

即，如图4所示，当气流A附着于物体100的表面时，气流A稳定地流动，且气流A的流量成为固定。另外，例如，在航空器的速度变化的情况下，速度不是瞬间大幅变化，而是比较缓慢地变化，因此，航空器的翼片(物体100)的表面上的气流A的流量也成为比较缓慢地变化的状态。

与此相对，如图6所示，当气流A从物体100的表面剥离时，有时气流A的一部分沿反方向流动等，气流A紊乱。因此，气流A变得不稳定，气流A的流量比较急剧地变化。

如前述，向等离子促动器1施加高频且高电压的交流电压，因此，通过向等离子促动器1施加的高电压的交流电压，在等离子促动器1的附近，使气流A中的分子离子化。

而且，当气流A中的分子离子化时，等离子促动器1中明显(見かけ上)的电流值变大，等离子促动器1中的消耗电力p变大。

在这种状态下，如上述，在气流A附着于物体100的表面的情况下，气流A稳定地流动，气流A的流量也稳定，因此，离子化的分子的量成为固定量，即使变化，也成为缓慢地变化的状态。因此，在等离子促动器1的位置，气流A附着于物体100的表面的情况下，测量的等离子促动器1的消耗电力p大致固定，或者即使变化也成为缓慢地变化的状态。

与此相对，当在等离子促动器1的位置，气流A在物体100的表面进行剥离时，如上述，气流A的流量比较急剧地变化，因此，通过向等离子促动器1施加的高电压的交流电压，离子化的分子的量比较急剧地变动。因此，能够认为测量的等离子促动器1的消耗电力p变成比较急剧地变动。

因此，利用上述现象，在本实施方式中构成为，在向配置于物体100的表面部分的等离子促动器1施加规定电压值(例如上述最大振幅Vm)的交流电压V的状态下测量的等离子促动器1的消耗电力p相对于时间的变化率的绝对值成为规定值以上的情况下，检测到在物体100的表面上流动的气流A已经从物体100的表面剥离。

此外，也可以构成为测量等离子促动器1的电流值i(包含上述离子化的分子引起的贡献量。)代替等离子促动器1的消耗电力p。另外，在气流的剥离检测系统10中构成为检测装置7进行该处理。

另外，作为上述的规定值，能够划分气流A附着于物体100的表面的状态和气流A从物体100的表面剥离的状态的值通过事前的实验或模拟等适当地设定。

如上，根据本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统10，能够仅通过监视等离子促动器1中的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率(相对于时间的变化率的绝对值)，来检测在物体100的表面上流动的气流A是否从物体100的表面剥离。

因此，根据本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统10，在物体100上不重新安装流速传感器或压力传感器等传感器或不使用原有的传感器就能够精确地检测气流A是否从物体100的表面剥离。

[气流的剥离位置检测方法及系统]

另外，在上述气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统10中，如上述那样，在等离子促动器1的消耗电力p相对于时间的变化率的绝对值成为规定值以上的情况下，至少在配置有该等离子促动器1(即，在使用上述气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统10检测到气流A已经从物体100的表面剥离时成为检测对象的等离子促动器1)的物体100的表面的位置能够检测到气流A从物体100的表面剥离。

因此，使用本实施方式的气流的剥离检测方法也能够进行气流的剥离位置检测(气流的剥离位置检测方法)。另外，本实施方式的气流的剥离检测系统10也作为气流的剥离位置检测系统起作用。

而且，通过这种结构，能够不使用其它传感器而仅使用等离子促动器1来精确地检测气流A从物体100的表面剥离的位置。

此外，气流的剥离位置检测系统10的对气流A的剥离位置的检测可以构成为由上述检测装置7进行，也可以构成为通过与检测装置7不同的装置进行检测。

[第二实施方式]

[气流的剥离检测方法及系统]

在上述第一实施方式中，对使用1个等离子促动器1进行气流A的剥离检测的情况进行了说明，但也可以构成为使用多个等离子促动器1进行气流A的剥离检测。

该情况下，如图7所示，多个等离子促动器1沿着气流A在物体100(例如航空器101的翼片100)的表面上流动的方向并排配置于物体100的表面部分。而且，如图8所示，各等离子促动器1分别构成为与第一实施方式同样，但本实施方式的气流的剥离位置检测系统20的检测装置8分别与各等离子促动器1的交流电源5的控制部6连接。

此外，在本实施方式中，检测装置8也能够构成为与各等离子促动器1的交流电源5直接连接。

另外，在图7及图8中，示出沿着气流A在物体100的表面上流动的方向配置有3个等离子促动器1(1A、1B、1C)的情况，以下对如这样构成的情况进行说明，但沿着气流A在物体100的表面上流动的方向配置的等离子促动器1的个数也可以不是3个。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，能够构成为在向各等离子促动器1施加了规定电压值(例如上述最大振幅Vm)的交流电压V的状态下测量的任何等离子促动器1的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率的绝对值成为规定值以上的情况下，检测到在物体100的表面上流动的气流A已经从物体100的表面剥离。

在这样构成的情况下，检测装置8构成为分别单独地监视各个等离子促动器1的消耗电力p或电流值i。

另一方面，在本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统20中，利用具备多个等离子促动器1，也能够如下构成。

即，如上述那样，能够构成为在向沿着气流A在物体100的表面上流动的方向配置于物体100的表面部分的多个等离子促动器1分别施加规定电压值的交流电压A的状态下分别测量的各等离子促动器1的消耗电力p或电流值i中、在某个时刻中的一个或多个等离子促动器1的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率的绝对值与在该时刻的其它等离子促动器1的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率的绝对值相比成为规定值以上的情况下，检测到在物体100的表面上流动的气流A已经从物体100的表面剥离。

以下，具体地说明。此外，以下，对测量各等离子促动器1的消耗电力p的情况进行说明，但也可以构成为测量各等离子促动器1的电流值i。

配置于物体100的表面部分的各等离子促动器1A、1B、1C的消耗电力pa、pb、pc分别与第一实施方式的情况(参照图5)同样，在配置有各等离子促动器1A、1B、1C的各位置，在物体100的表面上流动的气流A附着于物体100的表面的情况下，如由图9的γ表示的部分所示，这些消耗电力pa、pb、pc大致成为固定，或成为即使变化也缓慢地变化的状态。

而且，在该状态下，有时例如如图8所示，当在等离子促动器1C的位置气流A从物体100的表面剥离时，如由图9的δ表示的部分所示，等离子促动器1C的消耗电力pc急剧地变动。

与此相对，如图8所示，当在其它等离子促动器1A、1B的各位置，气流A为附着于物体100的表面的状态时，各等离子促动器1A、1B的消耗电力pa、pb为固定的状态，或即使变化也缓慢地变化的状态。

因此，该情况下，当比较在某个时刻(例如，参照图9的t0)的等离子促动器1C的消耗电力pc相对于时间的变化率的绝对值和在相同时刻的其它等离子促动器1A、1B的消耗电力pa、pb相对于时间的变化率的绝对值时，等离子促动器1C的消耗电力pc相对于时间的变化率的绝对值与各等离子促动器1A、1B的消耗电力pa、pb相对于时间的变化率的绝对值相比显著增大。

因此，如上述那样，通过构成为某个时刻的等离子促动器1C的消耗电力pc相对于时间的变化率的绝对值与在相同的时刻的其它等离子促动器1A、1B的消耗电力pa、pb相对于时间的变化率的绝对值相比成为规定值以上的情况下，检测到在物体100的表面上流动的气流A已经从物体100的表面剥离，由此能够可靠地检测气流A的剥离。

此外，图8中表示了仅在等离子促动器1C的位置气流A从物体100的表面剥离的情况，但例如，在等离子促动器1B、1C两方的位置，气流A从物体100的表面同时剥离的情况下，例如如图10所示，其它等离子促动器1A的消耗电力pa大致固定或维持缓慢地变化的状态，但等离子促动器1B、1C的消耗电力pb、pc成为急剧变动的状态。

因此，通过比较在某个时刻(例如参照图10的t1)的等离子促动器1B、1C的消耗电力pb、pc相对于时间的变化率的绝对值和在相同时刻的其它等离子促动器1A的消耗电力pa相对于时间的变化率的绝对值，能够可靠地检测气流A的剥离。

如上，根据本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统20，能够仅通过监视各等离子促动器1中的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率(相对于时间的变化率的绝对值)，来检测在物体100的表面上流动的气流A是否从物体100的表面剥离。

因此，根据本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统20，能够在物体100上不重新安装流速传感器或压力传感器等传感器或不使用原有的传感器而精确地检测气流A是否从物体100的表面剥离。

[气流的剥离位置检测方法及系统]

另外，从上述的说明看出，如果使用本实施方式的气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统20，则能够在任何等离子促动器1的位置检测气流A是否从物体100的表面剥离(图8的例子中等离子促动器1C的位置)。

即，在某个时刻的等离子促动器1的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率的绝对值与在该时刻的其它等离子促动器1的消耗电力p或电流值i相对于时间的变化率的绝对值相比成为规定值以上的情况下，能够在配置有对象等离子促动器1(对象等离子促动器1就是在使用上述气流的剥离检测方法及气流的剥离检测系统20检测到气流A已经从物体100的表面剥离时成为检测对象的、具有较大绝对值的等离子促动器1)的物体100的表面的位置检测到气流A从物体100的表面剥离。

因此，也能够使用本实施方式的气流的剥离检测方法进行气流的剥离位置检测(气流的剥离位置检测方法)。另外，本实施方式的气流的剥离检测系统20也作为气流的剥离位置检测系统起作用。

而且，通过这样构成，能够不使用其它传感器而仅使用多个等离子促动器1精确地检测气流A从物体100的表面剥离的位置。

此外，气流的剥离位置检测系统20的气流A的剥离位置的检测可以构成为由上述检测装置8(参照图8)进行，也可以构成为通过与检测装置8不同的装置进行检测。

此外，本发明不限定于上述实施方式等，不用说只要不脱离本发明的宗旨，就能够进行适当地变更。