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2019 年度 研究成果報告書

散乱電磁波を利用する流動液体の広帯域・低侵襲な動的材料定数測定手法

研究課題

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研究課題/領域番号 16K06398
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関秋田工業高等専門学校

研究代表者

駒木根 隆士  秋田工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (40370241)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード物性分析 / 散乱波 / 誘電分極 / 誘電率測定
研究成果の概要

配管中を流れる液体の性質や状態を,サンプリングや流路内センサ設置無しに,動的かつ低侵襲に評価する手法の確立を目的とする.
球状容器に封入した水に照射した単一周波マイクロ波の散乱波電力と誘電率の間の理論的関係を基に円筒容器内の水の散乱波電力を解析し,電波吸収体により一部を電波的に露出したパイプ中の水の分極分布を考慮した誘電特性の補正係数を実験的に導出した.
ポンプを用いた水循環機構の液体回路に設置した前記機構で測定した結果,照射電磁界の変化速度(周波数)が液体の流速より十分早い範囲で,静止した液体と流動液体の散乱波測定結果の間には有意な差がなく本測定法を液体循環系へ適用できることを確認した.

自由記述の分野

電磁界計測

研究成果の学術的意義や社会的意義

工業的に重要な液体材料の品質確保は安心・安全な社会の維持のため重要である.潤滑や油圧作動に用いる油試料に関して,本手法を拡張し広帯域連続スペクトラムを用いて評価を行い,加熱酸化試験による劣化や,水分および空気の混入による影響の評価実験の結果,特に加熱時間すなわち油劣化度と測定結果評価量の間に高い相関があることを確かめた.これにより,油の劣化状態の迅速な評価を非接触で実施できることが確かめられた.

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公開日: 2021-02-19  

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