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2021 年度 実施状況報告書

環境振動下での微小搬送物の動的質量測定

研究課題

研究課題/領域番号 18K04180
研究機関東京電機大学

研究代表者

山崎 敬則  東京電機大学, 理工学部, 准教授 (80342476)

研究分担者 山川 雄司  東京大学, 大学院情報学環・学際情報学府, 准教授 (90624940)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード微小質量 / 動的測定 / 環境振動
研究実績の概要

今年度は,海外における研究滞在により1年間研究を中断したため進捗なし.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでにMEMS型加速度センサおよびダミーセルを試作し,環境振動の検出を行った結果,検出精度は同程度であるが,ダミーセルのほうがノイズの影響を受けにくいことが分かってきた.ダミーセルで検出されるひずみと,振動によって生じる力とは親和性が高く,また,低周波では位相差の問題も生じないため,振動検出にはダミーセルを用いる方向である.本年度は,海外における研究滞在のため1年間研究を中断したが,海外の関連研究の動向調査などは行った.

今後の研究の推進方策

環境振動を測定する手法については目処が立ってきたものの,計量コンベア本体(電磁力平衡式はかり)の出力(初期信号は変位)と振動検出器(MEMS型加速度センサおよびダミーセル)の出力とは物理量が異なるため位相差が生じてしまう.そこで2019年度は,電磁力平衡式はかりよりも構造がシンプルなロードセル式はかりを用いて,この出力とダミーセルで検出した振動出力の関係を考慮した環境振動の補償を試みた結果,最大ではあるが70%程度の振動低減効果が得られている.
次年度は,ロードセル式の出力とダミーセル出力との関係について得られた知見を電磁力平衡式に適用し,目標とする質量測定精度の実現を目指す.ロードセル式と異なり電磁力平衡式は零位法で,閉ループまで含めた挙動の把握が実現の鍵となる.当初の計画通り,ひとまず同一場内にある各種機械の運転によって生じる定常的な環境振動を想定した補償を行うが,微小の搬送物が計量コンベアに乗り込む際の衝撃によって励起される振動についても検討を進める予定である.

次年度使用額が生じた理由

海外における研究滞在により1年間研究を中断したため.
次年度は,評価用の電子天びん等を購入予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Mathematical model in dynamic mass measurement with consideration of position variation of fulcrum point2021

    • 著者名/発表者名
      Yuji Yamakawa, Hotaka Tozuka, Takanori Yamazaki
    • 雑誌名

      Measurement: Sensors

      巻: 18 ページ: 100164

    • DOI

      10.1016/j.measen.2021.100164

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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