Development of MEMS based viscosity sensor

• Project/Area Number: 21360103
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: FUJII Kenichi 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究室付 (50357901)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MATSUMOTO Sohei 独立行政法人産業技術総合研究所, 集積マイクロシステム研究センター, 研究チーム長 (70358050) ; YABUNO Hiroshi 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (60241791) ; KURODA Masaharu 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 主任研究員 (60344222) ; YAMAMOTO Yasuyuki 独立行政法人産業技術総合研究所, 計測標準研究部門, 研究員 (00398637)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000); Fiscal Year 2011: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2010: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2009: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 粘度 / センサ / MEMS / 熱物性 / 自励発振 / 非線形振動 / 自励振動 / マイクロカンチレバー / 粘性率 / ファンデルポール型自励振動 / マイクロカンチレバ

Research Abstract

The development of viscosity sensor based on the MEMS technology was conducted. It came to be able to produce the basic structure of the sensor and strain gauge on the sensor chip. The measurement principle of the sensor was verified by using a developed holder which is applied the piezo actuator. The experimental results of the verification agreed with the calibration value of the standard reference liquid. The experiment of the measurement theory using the self-oscillation was quite a success. We applied for eight patents.

Research Products

• [Journal Article] Fractional Derivatives and Complex Modes of Vibration (2009)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Journal Title: Proc. ASME IDETC/CIE Pages: 1-8
  • URL: http://dx.doi.org/10.1115/DETC2009-86933
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fractional Derivatives and Complex Modes of Vibration (2009)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Journal Title: Proc. ASME IDETC/CIE 2009 Volume: DETC2009-86933 Pages: 1-8
  • Peer Reviewed
• [Presentation] MEMS技術を利用した小型粘性センサの開発 (2011)
  • Author(s): 山本泰之,松本壮平,藪野浩司,黒田雅治,藤井賢一,山本智子
  • Organizer: 日本熱物性シンポジウム
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-11-21
• [Presentation] 二重渦巻き形状のMEMS粘度センサの開発 (2011)
  • Author(s): 山本泰之,山本智子,松本壮平,藪野浩司,黒田雅治,藤井賢一
  • Organizer: マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • Place of Presentation: タワーホール船橋(東京都)
  • Year and Date: 2011-09-26
• [Presentation] ダブルスパイラル形状を有する粘度センサの開発 (2011)
  • Author(s): 山本泰之,松本壮平,藪野浩司,黒田雅治,藤井賢一
  • Organizer: 応用物理学会秋季大会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形県)
  • Year and Date: 2011-08-30
• [Presentation] η-MEMS : Micro Viiscosiitty Sensorr (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 仙台国際フォーラム/MEMSパークコンソーシアム
  • Place of Presentation: 仙台サンプラザ(宮城県)
  • Year and Date: 2010-12-10
• [Presentation] η-MEMS : Micro Viiscosiitty Sensorr (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 仙台国際フォーラム/MEMSパークコンソーシアム
  • Place of Presentation: 宮城県、仙台サンプラザ
  • Year and Date: 2010-12-10
  • Invited
• [Presentation] EMS粘性センサ(η-MEMS)の開発 (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 日本機械学会第2回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • Place of Presentation: くにびきメッセ(島根県)
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] MEMS粘性センサ(η-MEMS)の開発 (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 日本機械学会第2回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • Place of Presentation: 島根、くにびきメッセ
  • Year and Date: 2010-10-14
• [Presentation] 粘性センサー(η-MEMS)の開発状況と粘度標準の新しい取り組み (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 日本熱物性学会
  • Place of Presentation: キャンパスイノベーションセンター(東京都)
  • Year and Date: 2010-09-28
• [Presentation] 粘性センサー(η-MEMS)の開発状況と粘度標準の新しい取り組み (2010)
  • Author(s): 山本泰之
  • Organizer: 日本熱物性学会
  • Place of Presentation: 東京、キャンパスイノベーションセンター
  • Year and Date: 2010-09-28
  • Invited
• [Presentation] 自励発振を用いた粘度計の提案 (2010)
  • Author(s): 青野和彦,薮野浩司,黒田雅治
  • Organizer: 日本機械学会D & Dコンファレンス
  • Place of Presentation: 同志社大学(京都府)
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] 自励発振を用いた粘度計の提案 (2010)
  • Author(s): 薮野浩司
  • Organizer: 日本機械学会D&Dコンファレンス
  • Place of Presentation: 同志社大学京田辺キャンパス
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] THE FRACTIONAL DERIVATIVE AS A COMPLEX EIGENVALUE PROBLEM (2010)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Organizer: IUTAM Symposium on Dynamics Modeling and Interaction Control in Virtual and Real Environments
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2010-06-08
• [Presentation] 分数階微積分の工学応用 (2010)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Organizer: 機械工学における力学系理論の応用に関する研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] 分数階微積分の工学応用 (2010)
  • Author(s): 黒田雅雅治
  • Organizer: 機械工学における力学系理論の応用に関する研究会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学・横浜
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] Fractional Derivatives and Complex Modes of Vibration (2009)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Organizer: ASME International Design Engineering Conference & Computers and Information in Engineering Conference(IDETC/CIE 2009)
  • Place of Presentation: San Diego(USA)
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Presentation] Fractional Derivatives and Complex Modes of Vibration (2009)
  • Author(s): 黒田雅治
  • Organizer: ASME International Design Engineering Conference & Computers and Information in Engineering Conference (IDETC/CIE 2009)
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2009-09-01
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘弾性測定方法及び粘弾性測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治,山本泰之,藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015803
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘弾性測定方法及び粘弾性測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治,山本泰之,藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015802
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 線形弾性率の測定方法及び線形弾性率測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治,山本泰之,藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015801
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 線形弾性率の測定方法及び線形弾性率測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治, 山本泰之, 藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015801
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘弾性測定方法及び粘弾性測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治, 山本泰之, 藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015802
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘弾性測定方法及び粘弾性測定装置 (2012)
  • Inventor(s): 黒田雅治, 山本泰之, 藪野浩司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2012-015803
  • Filing Date: 2012-01-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘度の測定方法 (2011)
  • Inventor(s): 黒田雅治,藪野浩司,青野和彦
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Filing Date: 2011-01-07
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願(粘度の測定方法) (2011)
  • Inventor(s): 黒田雅治(50)、藪野浩司(45)、青野和彦(5)
  • Industrial Property Rights Holder: 野間口有
  • Filing Date: 2011-01-07
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘度計 (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之,松本壮平
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2010-289256
  • Filing Date: 2010-12-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘度計 (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之,松本壮平
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2010-289213
  • Filing Date: 2010-12-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 回転軸保持機構 (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之,菜嶋健司
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2010-286838
  • Filing Date: 2010-12-24
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘度の測定方法 (2010)
  • Inventor(s): 黒田雅治,藪野浩司,青野和彦
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所・慶應義塾大学
  • Industrial Property Number: 2010-008402
  • Filing Date: 2010-01-18
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願(回転軸保持機構) (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之(50), 菜嶋健司(50)
  • Industrial Property Rights Holder: 野間口有
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2010-12-24
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願(粘度計) (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之(70), 松本壮平(30)
  • Industrial Property Rights Holder: 野間口有
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2010-12-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許出願(粘度計) (2010)
  • Inventor(s): 山本泰之(70), 松本壮平(30)
  • Industrial Property Rights Holder: 野間口有
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2010-12-27
• [Patent(Industrial Property Rights)] 粘度の測定方法 (2010)
  • Inventor(s): 黒田雅治, 藪野浩司, 青野和彦
  • Industrial Property Rights Holder: 産業技術総合研究所・慶應義塾大学
  • Industrial Property Number: 2010-008402
  • Filing Date: 2010-01-18