| 研究課題/領域番号 |
62850026
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械工作
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
一宮 亮一 新潟大学, 工学部, 教授 (10035595)
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| 研究分担者 |
加賀 利廣 新潟大学, 工学部, 助教授 (20018477)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1988年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1987年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | センサ / 音響周波数 / 変位測定 / 温度測定 / 音統周波数 |
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| 研究概要 |
小さいパイプの一端に圧縮空気を吹き付けて音響を発生させ、パイプ他端近傍に置いた物体を変位させると発生している音響の周波数が変化する現象を利用して変位を測定感知し、さらに温度変化によって音速が変化することから音の伝播時間を測定しその変化から温度変化を感知するセンサを開発した。まず、この新しいアイデアに基づく測定方法の基礎的研究として、パイプに圧縮空気を吹き付けたときのパイプ端面における空気の流れを理論的に解析し、パイプ内や端面における音響インピーダンスの理論式を導き、音響発生機構を明らかにした。さらにこれらの理論式について種々の条件のもとに数値計算した。また変位測定の実験装置を製作して数値計算と同じ条件のもとで実験し、変位と音響周波数との関係を実験面から明らかにした。実験結果は数値計算結果と比較的よく一致し、理論解析の妥当性も証明された。
さらに、温度測定の実験も行った。この実験は小さいスピーカから音を発生させこれをマイクロホンに入れ、関数発生器から出る同期信号と、騒音計からの信号との時間差をクロスコヒーレントで測定した。音速は温度の関数であるためこの時間差は温度変化に依存することになる。この時間差を測定してその空間の温度測定が可能となることを明らかにした。測定の結果により1℃以下の微小温度変化も測定可能であり、測定範囲もかなり広いことがわかった。
また、一端閉口パイプのセンサについても実験し、パイプ内に挿入した棒の微小 変位と周波数との間に良い対応関係があることも明らかになり、接触式変位測定方法についても本研究の方法が有用であることがわかった。
この変位測定センサを工作機械主軸の熱変形の測定に用いた結果高い信頼性のも とに熱変形の測定ができることも明らかとなった。
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