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音響の周波数を利用して薄膜の厚さを測定する新しい方法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555039
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関新潟大学

研究代表者

一宮 亮一  新潟大学, 工学部, 教授 (10035595)

研究分担者 坂本 秀一  新潟大学, 工学部, 助手 (40211932)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1995年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード共鳴音 / 周波数 / 測定 / 厚さ / 薄膜 / 非接触
研究概要

剛体と薄膜との間に適当な厚さの空気層を設けて薄膜の上部から音波を放射すると、薄膜と空気層が共振し、その共振周波数が膜の厚さによって変化する現象を利用して膜の厚さを測定する新しい方法を考案したので、これについて将来実用化出来るように実験を行った。さらに薄膜のみならず薄い板についても実験を試みて、次のような結果を得ることができた。
*膜の上方に設置するマイクロホンの位置による共鳴周波数の変化はほとんど無く、膜の上方であれば影響がないことが明らかになった。
*膜の面密度により共鳴周波数が変化することは以前にポリエチレン膜についても実験しており、今回の実験においても、他の材質すなわち、塩化ビニール、アクリル、ナイロンについても同様の傾向が得られ、共鳴周波数を利用して広く膜の厚さが測定できることが明らかとなった。
*音源からの音響に広帯域のホワイトノイズを使用する実験と、正弦波の純音をスイ-プさせる実験では、共鳴周波数は同じ結果を得た。
*薄膜では音響出力の小さい音源でも利用できるが、膜が厚くなると音源の出力に配慮が必要になる。
*被測定物が板状になると、板と空気層の共鳴が発生し難くなり、板の厚さと共鳴周波数に薄膜のような比例関係が得られなくなる。そのため測定精度は悪く、厚くなると測定不可能になる。
*薄膜の場合にはこの方法で厚さを測定することの実用性が高まった。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一等: "音響信号を利用した液面レベルと傾斜角度の測定" 日本機械学会論文集(C編). 62巻595号. 949-955 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一等: "音響信号の位相遅れを利用したひずみ円形状の測定" 日本機械学会論文集(C編). 62巻603号. 4250-4256 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryoichi Ichimiya Shuichi Sakamoto etc.: "Measurement of Water Level and Slant Angle using Sound Signal" Transaction of JSME. Vol.62, no, 506. 949-955

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryoichi Ichimiya Shuichi Sakamoto etc.: "Measurement of Cylinder Configuration using Sound Phase Delay" Transaction of JSME. Vol.62, no, 603. 4250-4256

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一等: "音響信号を利用した液面レベルと傾斜角度の測定" 日本機械学会論文集 (C編). 62巻595号. 949-955 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一等: "音響信号の位相遅れを利用したひずみ円形状の測定" 日本機械学会論文集 (C編). 62巻603号. 4250-4256 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 坂本秀一・一宮亮一 等: "音響を利用したシートの枚数検出法(第3報、伝達関数の位相による紙および布の検出)" 日本機械学会論文集(C編). 61巻584号. 1516-1521 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一 等: "New Method of Measuring Film Thickness by means of Sound Signal" Proc.of Int.Sympo.Industrial Robots.26. 545-549 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 一宮亮一・坂本秀一 等: "音響を利用した液面レベルと傾斜角度の測定" 日本機械学会論文集(C編). 62巻595号(掲載決定). 949-955 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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