講演名 2005/1/20
LFB超音波材料解析システムの測定再現性の改善
大橋 雄二, 櫛引 淳一, 白崎 勇一,
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抄録(和) 直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムにおいて、測定精度を改善するために長期的な測定温度環境を安定化した。本システムにより測定されるV(z)曲線を解析して得られる漏洩弾性表面波(LSAW)速度(V_)の精度は、測定原理上、水カプラ温度の安定性に依存する。V(z)曲線測定時に用いるz軸ステージのステッピングモータ(zモータ)を駆動すると、ジュール熱だけでなく鉄損(ヒステリシス損、うず電流損)も生じるため、モータ駆動時の発熱量の方が停止時より大きくなる。そのため、zモータの停止時と駆動時の発熱量差が温度環境の擾乱となり、V_の測定精度を低下させている。この解決策として、zモータ停止時の励磁電流を上昇させて鉄損に相当する発熱を補い、zモータ温度を一定にする方法を提案した。その結果、10セットの測定(1セットは200回の連続したV(z)曲線測定と30分間のモータ停止から成る)において、V_は±0.0016%、zモータ温度は±0.134℃、カプラ温度は±0.012℃で安定した。極めて信頼性の高いシステムを実現した。
抄録(英) Measurement environment of temperature for the line-focus-beam ultrasonic material characterization (LFB-UMC) system is stabilized to improve its measurement accuracy for a long period of time. The measurement accuracy of the velocity of leaky surface acoustic waves (LSAWs), V_, obtained from analyzing the measured V(z) curve depends on the temperature stability in the water-couplant, according to the measurement principle. When the stepping motor for moving z-axis stage during the V(z) curve measurements (z motor) is driven, calorific value of the z motor becomes larger than that during stop because iron loss (hysteresis loss and eddy current loss) is generated in addition to Joule heat. Therefore, difference of calorific values from the motor between drive and stop disturbs the temperature environment, and results in decreasing the measurement accuracy of V_. To resolve this problem, we propose a method for making the z-motor temperature constant by compensating the heat corresponding to the iron loss with the current increased during stop of the z motor. Consequently, we can stabilize the measurement accuracy within ±0.0016% for V_ with ±0.134℃ for the z-motor temperature and ±0.012℃ for couplant temperature for 10 sets of measurements (1-set measurement consists consecutive 200 V(z) curves and a period of z-motor stop for 30 min.). We successfully realized the reliable system.
キーワード(和) LFB超音波材料解析システム / 漏洩弾性表面波速度 / V(z)曲線 / モータ発熱制御 / 水カプラ温度
キーワード(英) LFB ultrasonic material characterization system / leaky surface acoustic wave velocity / V(z) curve / control of heat generation from motors / water couplant temperature
資料番号 US2004-89
発行日

研究会情報
研究会 US
開催期間 2005/1/20(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Ultrasonics (US)
本文の言語 JPN
タイトル(和) LFB超音波材料解析システムの測定再現性の改善
サブタイトル(和)
タイトル(英) Reproducibility Improvement of the LFB Ultrasonic Material Characterization System
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) LFB超音波材料解析システム / LFB ultrasonic material characterization system
キーワード(2)(和/英) 漏洩弾性表面波速度 / leaky surface acoustic wave velocity
キーワード(3)(和/英) V(z)曲線 / V(z) curve
キーワード(4)(和/英) モータ発熱制御 / control of heat generation from motors
キーワード(5)(和/英) 水カプラ温度 / water couplant temperature
第 1 著者 氏名(和/英) 大橋 雄二 / Yuji OHASHI
第 1 著者 所属(和/英) 東北大学大学院工学研究科
Graduate School of Engineering, Tohoku University
第 2 著者 氏名(和/英) 櫛引 淳一 / Jun-ichi KUSHIBIKI
第 2 著者 所属(和/英) 東北大学大学院工学研究科
Graduate School of Engineering, Tohoku University
第 3 著者 氏名(和/英) 白崎 勇一 / Yuichi SHIRASAKI
第 3 著者 所属(和/英) (有)マリン・エコ・テック
Marine Eco Tech Ltd.
発表年月日 2005/1/20
資料番号 US2004-89
巻番号(vol) vol.104
号番号(no) 612
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日