| 講演名 | 2008-12-19 たわみ振動棒を用いた液面計の実用構成とその設計(強力超音波) 中村 健太郎, 小山 大介, 上羽 貞行, 温井 一光, 池田 顕蔵, |
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| 抄録(和) | たわみ振動する金属棒を液中に入れると,液体の付加質量効果によってその共振周波数が低下する。この周波数変化を読み取れば棒のどの部分まで液体に挿入されているかがわかる。このことを液面計に応用することをすでに提案しているが,本報では,たわみ振動の共振周波数を自動追尾するPLL(phase-locked-loop)回路と合わせて特性を評価した。動作原理,具体的な振動棒の構成方法,共振追尾回路,液面検出特性について述べる。主に密閉容器への応用を想定し,容器へネジ栓を通して固定し,容器外の片持ち梁部分を2枚の圧電素子でバイモルフ駆動する。素子の制動容量の影響を排除して動電流を取り出すブリッジ回路の出力と印加電圧との間の位相差がOとなる周波数で電圧制御発振器を発振させるPLL回路を構成した。長さ475mm,直径6mmのステンレス鋼製の棒について水位測定の特性を実測した。直線性1～2%が得られた。 |
| 抄録(英) | Resonance frequency of a flexural vibrating rod is lowered by immersing the rod into fluid, because of the mass effect of the fluid acting on the rod. The authors have previously proposed to utilize the phenomena for liquid level meter. This report presents the development of electronic circuits for extracting the motional current and tracking the resonance frequency using the PLL (phase-locked-loop) scheme. The working principle of measuring liquid level, practical configuration of the vibrating rod, PLL circuit and the performance test as a level meter are described in this report. The rod is mounted in a screw to install into a shielded liquid gas cylinder. Two rectangular piezoelectric elements are bonded at the one end of the rod, which is located outside the cylinder and excite the flexural vibration in the rod via the screw. The phase of the motional current detected by a bridge circuit using an operation amplifier is compared with the driving voltage so that the frequency of a voltage-controlled oscillator may track the resonance of the rod. The measurement characteristics of the stainless steel rods of 475mm in length and 6mm in diameter are evaluated. Error was 1-2% from the linear line. |
| キーワード(和) | 液面計 / 水位計 / たわみ振動 / 共振周波数 / PLL |
| キーワード(英) | Level meter / Flexural vibration / Resonance frequency / Phase-locked loop |
| 資料番号 | US2008-67 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2008/12/12(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) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | たわみ振動棒を用いた液面計の実用構成とその設計(強力超音波) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Practical Configuration and Design of Liquid Level Meter using the Flexural Vibrations in a Rod |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 液面計 / Level meter |
| キーワード(2)（和/英） | 水位計 / Flexural vibration |
| キーワード(3)（和/英） | たわみ振動 / Resonance frequency |
| キーワード(4)（和/英） | 共振周波数 / Phase-locked loop |
| キーワード(5)（和/英） | PLL |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 中村 健太郎 / Kentaro NAKAMURA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Lab., Tokyo Inst., of Tech. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 小山 大介 / Daisuke KOYAMA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Lab., Tokyo Inst., of Tech. |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 上羽 貞行 / Sadayuki UEHA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学精密工学研究所 Precision and Intelligence Lab., Tokyo Inst., of Tech. |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 温井 一光 / Kazumitsu NUKUI |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 日本アプライドフロー(株) Japan Applied Flow Corp. |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 池田 顕蔵 / Kenzo IKEDA |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 大陽日酸(株) Taiyo Nippon Sanso Corp. |
| 発表年月日 | 2008-12-19 |
| 資料番号 | US2008-67 |
| 巻番号（vol） | vol.108 |
| 号番号（no） | 364 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |