| 研究概要 |
本研究は, 強磁性と流動性の双方の特徴を有する磁性流体を利用したセンサの動作解析および設計を行う場合に必要となる磁性流体の交流初透磁率を測定する方法として, 磁性流体の中にコイルを沈めて測定するという方法を提案し, この有効性を確認すると共に, 磁性流体の交流初透磁率の値を明らかにしている. また, 磁性流体に発生する反磁界を考慮して, 棒状にモデル化したセンサの形状と見掛透磁率の関係について検討を行い, 見掛透磁率を低下させないためには励磁コイルの寸法比を大きくし, 磁性流体の端面は励磁コイルの両端から励磁コイルの直径以上離さなければならないことを示している.
次に, 気泡による磁性流体の磁束制御を利用した流量センサが報告されているが, この動作や特性が明確にされていないことから, まず一般的な球体による磁束制御として動作解析を行い, 磁束制御量が体積に比例することを明らかにしている. また, この結果と見掛透磁率の検討結果をもとに流量センサの最適設計を行い, この流量センサの動作解析を行っている. さらに, 流量センサの出力信号と気体の流量の関係を考察し, 流量センサを用いて期待流量を測定するための換算式を導き, 期待流量が出力信号の最大値と周期の積の定数倍で表されることを示している.
最後に, 以上述べた結果を踏まえて流量センサの性能および用途について検討し, 従来の流量計と比較することによりこの流量センサが極めて簡単な構造でありながら短い応答時間で微少流量の測定ができることを明らかにした.
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