日工の技術雑誌

超音波テクノ 2008年9-10月号 PDF版
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08u10

超音波テクノ 2008年9-10月号 PDF版

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■特集1:超音波を利用した最近の海象観測アプリケーション
○超音波を利用した空中発射型の高精度水位計測について/広島商船高等専門学校/笹 健児

 本内容では空中発射型の潮位計を潮位差の大きな瀬戸内海の大崎上島に設置・観測し、これらの計測データをもとに様々な角度から精度の確認および向上に関する検討を行った事例を紹介する。


○日本沿岸における流況特性に関する検討/九州大学/横田雅紀・橋本典明

 ナウファスにより観測されている流れのデータのうち、玄界灘、鳥取、輪島、久慈、御前崎の5箇所についてデータを整理した。流速平均値から海流の影響が伺えたほか、各観測地点の恒流は年周期の季節変動を示す傾向が確認された。


○海底設置型波浪計による来襲前の津波検知/港湾空港技術研究所/永井紀彦

 海底設置型波浪計による来襲前津波検知として、(1)沿岸への津波来襲の数分から十数分前に沖合いで津波波形を直接観測することができる機能と、(2)水圧変動観測によって地震来襲とほぼ同時に海底水圧変動を検知できる機能を、実測データをもとに紹介した。


○水中超音波を軸とした波浪観測/カイジョーソニック/三井正雄

 本報告では、現在わが国における沿岸波浪観測の主力機器として多方面で活躍している海象計と本機によって得られた観測データ、および種々の海象条件によらず安定して波浪情報を出力可能とするデータ処理手法の検討結果例について紹介する。


○水中超音波を利用した流氷観測について/土木研究所/木岡信治・山本泰司

 本稿では、流氷の形態や様々な氷厚の計測手法について簡単に紹介するとともに、超音波を利用したADCP(多層流向流速計)およびIPS(Ice Profiling Sonar)を組み合わせた流氷観測の方法、特に流氷の下面形状の計測方法について概説する。



■特集2:最近の超音波流量計の特徴
○低圧でも測定可能なクランプオン型超音波流気体量計/GEセンシング・ジャパン/小橋雅彦

 超音波流量計のリーディングカンパニーであるパナメトリクス社のテクノロジを受け継ぐGEセンシングが、コリレーションタグ方式を開発。金属配管の低圧条件下で配管の外側から測定可能な、クランプオンタイプ超音波流量計DigitalFlowTMCTF878とその技術を紹介する。


○超音波流量計HLF600シリーズ/本多電子/松下尚孝

 近年は半導体プロセスの微細化により、薬液を高度に管理するための微小流量を正確に測定出来る超音波流量計が求められている。本稿ではこれらの要求に応えるために開発した超音波流量計HLF600について説明する。


○東京計装の超音波流量計製品群/東京計装/上原武篤

 東京計装が提供する様々な超音波流量計の紹介。アプリケーション納入事例を加え、クランプオンタイプ(UL320、UL6300)、変換器と検出器の一体形(UCM-04A/06A)、インライン(UL3030)などの超音波流量計の特長や仕様を説明。


○新可搬型超音波流量計/富士電機システムズ/矢尾博信

 可搬型超音波流量計において伝搬時間差法とパルスドップラ法を使用し、デザインを一新した「ポータフローC」を開発し発売した。小型軽量化、使い勝手の向上を図った。流速分布測定、消費熱量演算機能などの新機能の追加、大型カラーLCD採用、内蔵バッテリによる約12時間の連続動作を可能にした。


○超音波流量計について/オーバル/小澤貴浩

 超音波流量計は他の流量計にはない優れた特長を有しており、当社では気体用(汎用及び高精度)、液体用超音波流量計をはじめとして、都市ガス用超音波熱量計などの応用製品まで幅広いニーズに対応できる製品をラインアップしている。


○超音波流量計 US350FM/横河電機/佐竹真一

 配管切断工事不要のメリットがある液体用クランプオン式超音波流量計の最新製品。設置時ゼロ点調整不要、測定精度・耐気泡性向上、多測線測定(流速分布の乱れによる出力揺動を低減)などの特長・機能を持つ。ここでは4測線測定による測定事例を紹介する。



■解説
〔ソノケミストリー〕
○MEMSの最新動向/東京大学/藤田博之

 半導体技術や微細機械加工を用いてマイクロ・ナノ寸法の機械を作るMEMS技術の最新動向を紹介する。可動機構、センサ、電子回路を一体集積化したチップの製作技術を概観し、回路集積センサ、携帯電話マイク、ディスプレイなど多くの製品化の現状と将来を述べる。


○酢酸のソノケミカル反応に対する添加物効果/明星大学/原田久志・來徳優治/滋賀医科大学/木村隆英・藤田光恵

 多くのソノケミカル反応で用いられている溶媒は「水」である。その理由は反応性溶媒として反応に関与できるからである。本解説では、有機化合物である酢酸を溶媒として用いた場合の効果について紹介する。


〔水中音響〕
○位相共役波による長距離音響通信の研究/海洋研究開発機構/志村拓也・越智 寛・渡邊佳孝

 位相共役波を用いた長距離水平方向の通信に関する研究を行っている。本稿では、 実海域試験での実験結果について報告する。位相共役の収束効果によって、従来の方法では通信が行えないような条件下であっても、通信が可能になることを実証することができた。


〔超音波センサ〕
○ソナーを用いたロボットの通行可能領域検出/北海道大学/江丸貴紀

 自律ロボットに搭載された超音波センサによって得られる情報のみから、通行可能な開空間を認識する手法の解説を行う。通常、超音波センサは測距を行うために用いられるが、反射波の積分値を利用することにより、障害物回避・速度制御が可能なことを示す。


〔超音波デバイス〕
○金属円環対変換器を用いた複合振動工具/神奈川大学/辻野次郎丸

 半導体のフリップチップ接合や大面積ICチップの溶接には垂直振動成分のない水平面 内複合振動が有効である。このため音速の異なる金属円環対を用いた縦-曲げ複合振 動変換器を開発し、また円環対2組を用いて超音波モータや回転複合振動工具を実現 した。


○超音波振動を円形切断に利用する/日本大学/三浦 光

 超音波縦振動、および縦・ねじり振動を用いて物質を円形状に切断する振動源の特性について、振動面で大きな振動振幅を得るために行った切断チップ形状の検討、振動面に加える力を変えて行った振動特性の詳しい検討から、最適振動条件について解説した。


○弾性率分布に基づく動脈壁組織分類の最適化/東北大学/都築健太郎・長谷川英之・金井 浩/JR仙台病院/市来正隆/国立病院機構/手塚文明

 我々は、動脈壁の局所弾性率分布を計測し,あらかじめ計測された動脈壁内核組織の弾性率分布を参照することで計測された弾性率分布から組織性状を推定している。本稿では計測法の誤差を評価し、推定が行えない場合を判定することにより組織弁別能が向上した。


○熱フォノン共鳴のミリ秒観察法/東京大学/南 康夫・酒井啓司

 熱フォノン共鳴を迅速ブリュアン散乱法により観察し、物質の音速を迅速かつ高精度で測定することに成功した。共鳴の特徴を表す櫛型のピークが観察され、理論曲線のフィッティングにより時間にして10msオーダー、測定精度にして0.1%以上の音速測定が可能となった。


○紫外励起可視光増幅型光熱変換分光法による無標識アミノ酸の検出/九州大学/平島 諭・原田 明

 水溶液内の希薄なアミノ酸の無標識高感度検出を目的として、紫外励起光熱変換分光測定装置を設計・試作した。本装置によってアミノ酸の紫外熱レンズスペクトルを観測した。紫外励起光と同時に可視光を照射することにより、熱レンズ信号が増幅した。


○ディップ式SH-SAW溶液センサ/日本無線/小貝 崇・谷津田博美/SAW&SPR-Tech/塩川祥子

 溶液の比誘電率及び導電率を同時に測定可能な、ディップ式SH-SAW溶液センサについて紹介する。比誘電率の小さい溶液に対する測定誤差を小さくするための補正方法について述べた。


○海綿骨中の超音波伝搬における骨梁構造の影響/明石工業高等専門学校/細川 篤

 超音波を利用した骨粗鬆症診断装置の精度向上のためには、海綿骨中の超音波伝搬特性の理解が必要不可欠である。本稿では、海綿骨中を伝搬する高速波・低速波に対して、伝搬方向に垂直な骨梁構造(骨梁要素や間隙)が及ぼす影響について検討した結果を報告する。


〔超音波加工〕
○RF弾性縦振動観測用光プローブシステム/千葉大学/柏 景介・大森達也・橋本研也・山口正恆/ネオアーク/高野 修・目黒 栄・赤羽浩一

 本報告では、縦振動観測可能なレーザープローブの開発を目的とした。Sagnac干渉計は縦振動を検出できるため、BAW素子の観測を行うことができる。このSagnac干渉計を適用することで、2GHz帯までのSAW/BAWを、短時間で観測することに成功した。


○自由曲面金型の鏡面切削を実現する3自由度超音波楕円振動工具の開発/名古屋大学/鈴木教和・社本英二

 焼入れ鋼の自由曲面の加工に対して楕円振動切削を適用するために必要となる、3自由度超音波楕円振動工具の設計を行い、所望の超音波楕円振動を発生し得る工具の開発に成功した。さらに焼入れ鋼の曲面加工に適用し、鏡面加工が可能であることを明らかにした。


〔医用超音波〕
○物体表面への微小気泡の自己付着/群馬大学/山越芳樹

 気泡を薬液搬送媒体とする超音波支援のドラッグデリバリシステムでは薬液吸収改善のために気泡をターゲット壁面に付着させる必要がある。本稿ではポンピング超音波を照射した時に気泡の非線形振動により生じる音響放射圧を用いた壁面への気泡の自己付着を示す。


〔超音波基礎〕
○コウモリの耳介運動に基づく音源定位モデル/同志社大学/細川達朗・森仲雅一・萩野智生・飛龍志津子・力丸 裕・渡辺好章

 コウモリの耳介の動きに基づいた音源定位モデルの提案を行った。また、耳介を模擬したマイクロホンアレイを用いた音源定位実験を行い、提案モデルの有用性を検討した。その結果、簡単な構成の装置と情報処理で音源定位が実現可能あることが分かった。


〔物性評価〕
○リゾチーム・トレハロース水溶液のGHz帯音波物性/筑波大学/笹沼啓太・池 祐治・小島誠治

 最近注目されているトレハロースによるタンパク質の生体保護の機能を解明するためには、タンパク質の水和状態を理解することが重要である。本研究では非接触・非破壊で超高周波の音波物性を調べられる顕微ブリルアン散乱測定法を用いて、その水溶液中のタンパク質の水和挙動を解析し、トレハロースの生体保護のメカニズムについての新しい知見を得た。



■製品紹介
○我が社の超音波洗浄、関連装置/イルサンサンテックジャパン/土橋義知

■研究室紹介
○筑波大学・大学院数理物質科学研究科/筑波大学/小島誠治
○東北大学大学院理学研究科 地震・噴火予知研究観測センター/東北大学/日野亮太

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