2009 Fiscal Year Annual Research Report
人工筋肉を用いた大出力薄型海底下音響探査装置に関する研究
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20760566
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
澤 隆雄 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋工学センター, 技術研究主任 (50359139)
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| Keywords | 人工筋肉 / 誘電EAPエラストマ / サブボトムプロファイラ / 水中送波器 / EPAM |
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| Research Abstract |
本研究は海底地形調査や海底下構造調査などで用いるソナーの性能向上を目的として,特にペイロードに制約がある水中ロボットに大型大出力の海底下探査装置を搭載するため,人工筋肉を用いた大出力薄型水中送波器を試作する.
本年度は繰り返し高出力送波試験を実施した.バースト音波を試験用送波器から繰り返し送波し,繰り返し送波後の材料劣化の有無を確認する.印加電圧は低電圧から開始し,繰り返し送波後に劣化がない場合には徐々に印加電圧を引き上げ,材料の劣化が起きるまで繰り返し,使用可能な最大電圧の見極めを行った.
まず空中で行った高出力送波実験では,パルス幅0.1msec,パルスインターバル0.5sec,周波数0.5,2.0,10kHzのそれぞれで約60分間の連続送信波試験を実施した.合計約30,000回の送波試験後の送信波音圧は試験前と大きな変化が無く,劣化は殆ど無い事が確認できた.印加電圧は約1.5kVで,送信アンプの定格最大値に近い値であった.
続いて水中での高出力送信波試験を実施するために,専用の防水ケースを用いた水中送波器を試作した,可聴域の音楽を入力信号に用いて水中での送波試験を実施したところ,水中に音波が送波されていること確認できた.しかし非常に微弱な送信音波で水中マイクによる計測が出来ず,また送信回数が増えるにつれて音圧が徐々に低下し,最終的に人工筋肉膜が破損することとなった.その原因は人工筋肉の振動に伴って,表面のカーボンが液体との摩擦で剥離・脱落したことが原因と推測された.
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