2012 Fiscal Year Annual Research Report
積層圧電素子による空中超音波計測システム開発と宇宙ロケット機器への適用
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22360305
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
三原 毅 富山大学, その他の研究科, 教授 (20174112)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田代 発造 富山大学, その他の研究科, 准教授 (80179689)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 積層探触子 / 昇圧トランス / 空中超音波 / ステップパルサー / インピーダンス整合 / 大変位超音波 / 超音波探傷 / 固体ロケット |
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| Research Abstract |
昨年度までに試作した積層素子を用いた大変位超音波送信システムについて、引き続き性能向上のための試作改良を続け、特に電極と接着剤の薄膜化により、伝搬超音波の減衰や反射損失を減らし更なる大変位送信を可能とした。また試作した素子を評価するためのシステムとして、インピーダンスメーターでのスペクトラム計測を検証し、積層素子の接着状態や性能評価の可能性を評価した。さらに昨年、ステップ波励振パルサーを利用することで、送信超音波がもつ超広帯域特性を利用すれば、大減衰部材の評価に有効であることを確認したため、多チャンネルステップ励振パルサーを試作して、大きな減衰を示す固体ロケット燃焼の充填状況の計測を行う目的で、協力機関のIHIエアロスペース㈱の協力の元、大型模擬燃料試験体中に導入した、φ30mmのボイド検出を試みた。その結果、大振幅ステップパルサーの大減衰部材における探傷における有効性を検証できた。
また積層探触子とマルチチャンネルパルサーシステムとは別途に、耐圧探触子と昇圧トランスを組み合わせた大変位超音波送信システムと、さらに圧電素子の横共振を抑制する、コンポジット型探触子を組み合わせる要素技術を開発した。
さらに空中超音波計測のため、音響インピーダンス整合目的で、コンポジット型構造の空中超音波計測用探触子を試作し、探触子前面に音響整合層としてSiゴムを組み合わせた結果、従来の1枚素子の探触子と比較して7倍の感度で空中超音波計測が可能なことを確認できた。
以上本研究で開発した、積層探触子とマルチチャンネルパルサー技術、耐圧探触子と昇圧トランス技術、ステップパルサーとコンポジット型構造探触子技術、空中超音波計測システム技術は、それぞれを組み合わせることで、従来計測が困難だった大減衰部材の計測や空中超音波にも適用できる見通しを得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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