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エバネセント波超音波振動を用いた新しい液面レベル精密センシング手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22560340
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東北学院大学

研究代表者

山田 顕  東北学院大学, 工学部電子工学科, 教授 (80134021)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード超音波センサ / エバネセント波 / エネルギー閉じ込め振動子 / 液面レベル計測 / 波動利用工学 / センシング / エネルギー閉じ込め / 圧電振動子 / 水位計測 / 等価回路解析 / 計測工学 / 先端機能デバイス / 電子デバイス・機器 / 厚みたて振動 / 厚みすべり振動
研究概要

従来困難であった数百μm から数 mm 程度の微小液面レベル変動の検知を目的に、エネルギー閉じ込め振動モードで動作する圧電振動子のエバネセント波領域を巧みに利用した新しい液面レベル精密センシング手法を提案し、その有効性を実験により確かめた。利用する閉じ込め振動の種類や振動モードの次数による検知特性の違いを実験的に明らかにするとともに、センサの電気的等価回路モデルを構築し、数値シミュレーションによっても検証した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Equivalent Network Representation for a Liquid-Level Sensor Operating in TrappedEnergy-Mode Thickness Vibration2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Tatsuya Koyama, and Shuichi Seto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51 号: 7S ページ: 07GC04-07GC04

    • DOI

      10.1143/jjap.51.07gc04

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation of Liquid-Level Sensors Operating in Trapped-Energy Vibration Modes by Finite Element Method2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Taku Abe, Seiya Kudo, Ryo Ishizuka, and Takahiro Oba
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 33 ページ: 63-64

    • URL

      http://www.use-jp.org

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めを利用した液面レベルセンサの等価回路解析2012

    • 著者名/発表者名
      山田顕、菅野浩史、瀬戸秀一
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      ページ: 1417-1418

    • URL

      http://www.asj.gr.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Equivalent Network Representation of a Liquid-Level Sensor Operating in a Trapped-Energy-Mode Thickness Vibration2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Tatsuya Koyama, and Shuichi Seto
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 32 ページ: 369-370

    • URL

      http://www.use-jp.org

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators for Liquid-Level Sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Shuichi Seto, and Shuhei Horiuchi
    • 雑誌名

      2011 IEEE International Ultrasonic Symposium Proceedings

      ページ: 1522-1524

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] エネルギー閉じ込め型圧電振動子を用いた液面レベルセンシングの等価回路解析による検討2011

    • 著者名/発表者名
      山田顕、小山達也、瀬戸秀一
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      ページ: 1319-1320

    • URL

      http://www.asj.gr.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 圧電厚み振動のエネルギー閉じ込めモードを利用した微小液面レベル変化の検知について2011

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 雑誌名

      東北学院大学環境防災研究所紀要

      巻: 22 ページ: 26-37

    • URL

      http://www.lib.tohoku-gakuin.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Use of Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators for Liquid-Level Sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Shuichi Seto, Shuhei Horiuchi
    • 雑誌名

      2011 IEEE International Ultrasonic Symposium Proceedings

      ページ: 1522-1524

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 圧電厚み振動のエネルギー閉じ込めモードを利用した微小液面レベル変化の検知について2011

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 雑誌名

      東北学院大学環境防災工学研究所紀要

      巻: 22 ページ: 26-37

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of Trapped-Energy Mode of BackwardWave-Type Thickness Vibration for LiquidLevel Sensing2010

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Seto, S. Horiuchi, and Ken Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49 号: 7S ページ: 07HC05-07HC05

    • DOI

      10.1143/jjap.49.07hc05

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liquid-Level Sensing Using Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators2010

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Seto, S. Horiuchi, and Ken Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics

      巻: 31 ページ: 183-184

    • URL

      http://www.use-jp.org

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [雑誌論文] LiquidLevel Sensing by Trapped-Energy Mode of Backward-Wave-Type Thickness Vibration2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, and Shuichi Seto
    • 雑誌名

      2010 IEEE International Ultrasonic Symposium Proceedings

      ページ: 1439-1441

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めの非調和振動による液面レベルセンシング特性について2010

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      ページ: 1217-1218

    • URL

      http://www.asj.gr.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] エネルギー閉じ込めモードの非調和振動の利用による液面レベル・センシング特性の変化2010

    • 著者名/発表者名
      堀内修平、瀬戸秀一、山田顕
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集

      ページ: 1335-1336

    • URL

      http://www.asj.gr.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] エネルギー閉じ込め型圧電共振子を用いた微小液面レベル変化の検知2010

    • 著者名/発表者名
      山田顕
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 49(1) ページ: 10-13

    • NAID

      10026206378

    • URL

      http://www.sice.or.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] エネルギー閉じ込めモード厚み振動を利用した微小液面レベル変化の検知2010

    • 著者名/発表者名
      山田顕
    • 雑誌名

      超音波 THCHNO

      巻: 2010.1-2 ページ: 90-92

    • URL

      http://www.nikko-pb.co.jp

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Use of Trapped-Energy Mode of Backward-Wave-Type Thickness Vibration for Liquid-Level Sensing2010

    • 著者名/発表者名
      S.Seto, S.Horiuchi, K.Yamada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49

    • NAID

      210000068851

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Modeling and Analysis of a Liquid-Level Sensor Utilizing an Evanescent Field of a Trapped-Energy Vibrator2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
    • 発表場所
      Prague (Czech Republic)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling and Analysis of a Liquid-Level Sensor Utilizing an Evanescent Field of a Trapped-Energy Vibrator2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Tatsuya Ishioka, and Naoki Aita
    • 学会等名
      IFCS-EFTF of the joint 2013 UFFC, EFTF, and PFM Symposium
    • 発表場所
      チェコ共和国プラハ市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of Liquid-Level Sensors Operating in Trapped-Energy Vibration Modes by Finite Element Method2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      33rd Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      千葉大学(千葉市)
    • 年月日
      2012-11-13
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めを利用した液面レベルセンサの等価回路解析2012

    • 著者名/発表者名
      山田顕
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      信州大学(長野市)
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めを利用した液面レベルセンサの等価回路解析2012

    • 著者名/発表者名
      山田顕、菅野浩史、瀬戸秀一
    • 学会等名
      日本音響学会2012年秋季研究発表会
    • 発表場所
      長野市(信州大学)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Simulation of Liquid-Level Sensors Operating in Trapped-Energy Vibration Modes by Finite Element Method2012

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Taku Abe, Seiya Kudo, Ryo Ishizuka, and Takahiro Oba
    • 学会等名
      第33回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      千葉市(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Equivalent Network Representation of a Liquid-Level Sensor Operating in a Trapped-Energy-Mode Thickness Vibration2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      32nd Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Equivalent Network Representation of a Liquid-Level Sensor Operating in a Trapped-Energy-Mode Thickness Vibration2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Tatsuya Koyama, Shuichi Seto
    • 学会等名
      第32回超音波エレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Use of Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators for Liquid-Level Sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      2011 IEEE International Ultrasonic Symposium
    • 発表場所
      Orlando, FL (USA)
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Use of Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators for Liquid-Level Sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada, Shuichi Seto, Shuhei Horiuchi
    • 学会等名
      2011 IEEE International Ultrasonic Symposium
    • 発表場所
      アメリカ合衆国フロリダ州オーランド市
    • 年月日
      2011-10-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エネルギー閉じ込め型圧電振動子を用いた液面レベルセンシングの等価回路解析による検討2011

    • 著者名/発表者名
      山田顕
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大学(松江市)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] エネルギー閉じ込め型圧電振動子を用いた液面レベルセンシングの等価回路解析による検討2011

    • 著者名/発表者名
      山田顕、小山達也、瀬戸秀一
    • 学会等名
      日本音響学会2011年秋季研究発表会
    • 発表場所
      島根大学(島根県)
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めの非調和低次振動を利用した場合の液面レベル・センシング特性2011

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 学会等名
      平成23年東北地区若手研究者研究発表会
    • 発表場所
      仙台工業高等専門学校
    • 年月日
      2011-03-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Liquid-Level Sensing Using Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      31stSymposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      明治大学(東京都)
    • 年月日
      2010-12-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Liquid-Level Sensing Using Inharmonic Modes of Trapped-Energy Resonators2010

    • 著者名/発表者名
      S.Seto, S.Horiuchi, K.Yamada
    • 学会等名
      第31回超音波エレクトロニクスシンポジウム
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2010-12-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Liquid-Level Sensing by Trapped-Energy Mode of Backward-WaveType Thickness Vibration2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Yamada
    • 学会等名
      2010 IEEE International Ultrasonic Symposium
    • 発表場所
      San Diego, CA (USA)
    • 年月日
      2010-10-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Liquid-Level Sensing by Trapped-Energy Mode of Backward-Wave-Type Thickness Vibrators2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamada, S.Seto
    • 学会等名
      2010 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 発表場所
      アメリカ合衆国サンディエゴ市
    • 年月日
      2010-10-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めの非調和振動による液面レベルセンシング特性について2010

    • 著者名/発表者名
      山田顕
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      関西大学(吹田市)
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型エネルギー閉じ込めの非調和振動による液面レベルセンシング特性について2010

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 学会等名
      日本音響学会2010年秋季研究発表会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 圧電厚み振動のエネルギー閉じ込めモードを利用した微小液面レベル変化の検知について2010

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 学会等名
      東北学院大学環境防災工学研究所 平成22年度第1回研究発表会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2010-09-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 周波数上昇型閉じ込めの非調和振動モードの利用による微小液面レベル・センシング特性2010

    • 著者名/発表者名
      瀬戸秀一、山田顕
    • 学会等名
      平成22年度電気関係学会東北支部連合大会
    • 発表場所
      八戸工業大学
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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