2006 Fiscal Year Annual Research Report
高温超音波2次元アレイセンサーの開発とその凝固モニタリングへの適用
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17360351
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
井原 郁夫 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (80203280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30152846)
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| Keywords | 超音波 / 2次元アレイセンサー / 溶融金属 / モニタリング / 凝固 / 高温計測 / アルミニウム |
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| Research Abstract |
溶融金属の高分解能リアルタイムモニタリングの実現を目的とし、.高温・高速・高分解能計測が可能な新規な超音波アレイセンサーの開発とその応用に関する研究を行っている。これまでの主な結果は以下のとおりである。
(1)アルミニウム合金の凝固モニタリングに関する基礎的検討:本研究の重要なキーポイントの1つは、溶融金属中での劣悪環境に耐え、かつ高い空間分解能とS/N比を備えた高性能な超音波バッファーロッドを設計、製作することにある。そこで、アルミニウム溶湯の計測に適した金属製(Ti、Nb、Mo、等)、セラミック製および溶融石英製のバッファーロッドセンサーを設計、製作し、溶湯中でのその性能を評価した。これらの結果を踏まえて、異種材料結合ロッドセンサーの構築を想定し、異種材料間の超音波透過に関する基礎実験を行った。また、溶融金属中での界面計測に関する基礎的検討として数値シミュレーションを行った。さらに、SN比に優れた高品質信号の高速リアルタイム計測およびデータ解析を可能にするためめ高速データ集録システムを開発した。
(2)超音波2次元アレイセンサーに関する基磁的検討:8×8または16×16の解像度を有する超音波2次元アレイセンサーを用いて、物体中での3次元イメージングに関するその基本性能を詳細に調べた。アルミ固体に対する空間分解能、時間分解能、イメージング性能などについて実験的に調査した結果、2.25MHzでは1mm程度の空間分解能によるイメージングが確認された。溶融金属用アレイセンサーの構築を想定し、長尺ロッドセンサーを設計・試作し、その有用性を確認した。
現在、2年間の研究結果を踏まえて所期の目標を達成すべくデータの取りまとめ等、鋭意努力している。
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Research Products
(10 results)
