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超音波音速測定装置

UVM-2

新素材・ニューセラミック・液体の音速測定に




装置構成例

装置構成例

金属・セラミックス・単結晶・プラスチック・液体などの各種材料に超音波パルスを透過させ、シングアラウンド法による音速測定により、ヤング率およびポアソン比等の弾性率を高精度で算出する装置です。
シングアラウンド法は、超音波パルスの輪唱によって測定精度を高めます。

特長
  • 多段遅延回路(特許)の採用で、多重エコーによる誤差を消去し、更に受信波の振幅に影響されないゼロクロス時間検出回路を内蔵することにより、高精度な測定を実現しました。
  • シングアラウンド法による縦波および横波の音速測定と、試料の厚さ、密度からヤング率、ポアソン比などの弾性率が算出できます。専用ソフトウェアを使用することにより各種弾性率の測定結果をパソコン画面上に表示します。
  • 測定対象物に応じて1探触子法(反射法)、2探触子法(透過法)の切り換えをすることにより、様々な材料の測定が可能です。
  • 送信電圧、受信ウィンドウなどの測定条件がプログラマブルで、パネル面のキー操作により設定内容が容易に変更でき、デジタル表示します。
  • 送信電圧、受信ウィンドウなどの測定条件がパネル面のキー操作により、プログラマブルに設定変更が行えます。
  • 測定する試料や用途に応じてグリスを塗布し、探触子で試料を挟んで測定する直接法や液体に試料を浸漬させて測定する液浸法を選択することができます。
  • ※サンプル試験については営業までお問い合わせください。
新素材・ニューセラミック・液体の音速測定に

用途(応用例)

  • 金属、ガラス等各種固体材料の弾性率測定
  • インク等各種溶液の音速、圧縮率測定
  • 音響レンズの音響インピーダンス、減衰測定
  • 接着剤の硬化過程の音速測定
溶融石英(Φ30mm,厚み20mm)の測定 / 金属材料(厚み2mm)の測定

溶融石英(Φ30mm,厚み20mm)の測定 / 金属材料(厚み2mm)の測定

UVM-2 仕様

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型式 UVM-2-8
対応周波数 1~10MHz
外形寸法 320(W)×350(D)×150(H)mm
測定方法 シングアラウンド法

測定セル

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型式 XM0031 AC-M2
測定試料 固体 固体・液体
測定温度 0~ +50℃ -50~ +80℃
外形寸法 200(W)×180(D)×510(H)mm 490(W)×190(D)×290(H)mm

開発への取り組み

■気体の音速関連固有値測定装置および地球環境モニター装置■

弊社では現在、「気体の高精度音速測定技術」を目的とし、単原子分子気体の絶対温度測定の検証を行っています。
将来的には気体の音速関連固有値および地球環境モニター装置としての応用を検討しています。(特許第6629360号取得済)

1.現在検討中の事項
 (1)絶対温度測定
 (2)水蒸気成分割合測定
 (3)大気の内部エネルギー測定
 (4)地球環境モニター装置

2.Q&A
 (1)絶対温度測定、音速関連固有値測定
  Q1.音速を計ると絶対温度が分かる?
  A1.音速(v)の2乗は絶対温度に比例します。安定した固有値を持つ気体の音速から絶対温度を導き出します。

  Q2.気体の音速関連固有値とは?
  A2.音速(v)を絶対温度(T)の1/2乗で割った値(v/√T)は気体の固有値です。

 (2)水蒸気成分割合測定
  Q1.水蒸気とは?
  A1.水蒸気は気体の水。大気中の水蒸気は湿度という尺度があります。

  Q2.湿度と水蒸気成分割合は何が違うのか?
  A2.湿度とは水蒸気の蒸気圧の最大(飽和)蒸気圧に対する割合です。湿度は“湿っぽい”“湿っている”と言う人間の皮膚感覚に近い尺度であるのに対して水蒸気成分割合は気体中に含まれる水蒸気の成分割合(モル比)で定量的に計算される物理量となります。

  Q3.具体的にはどんな違いがあるのか?
  A3.水蒸気成分割合が変わらなくても、気温が変ると湿度は変わります。

  Q4.大気の質量とは?
  A4.気温が同じでも、水蒸気成分割合が増えると大気は軽くなります。

 (3)大気の内部エネルギー測定
  Q1.内部エネルギーとは?
  A1.外力による全体としてのエネルギーを除いて主として気体分子が持つ運動エネルギーです。

  Q2.内部エネルギーと絶対温度?
  A2.大気の内部エネルギーは成分割合が変わらなければ、絶対温度に比例します。

  Q3.内部エネルギーと水蒸気成分割合?
  A3.大気中の水蒸気成分割合が増えると、大気の内部エネルギーは増加します。

  Q4.絶対温度と最大水蒸気成分割合?
  A4.温度上昇に伴って、最大水蒸気成分割合は急激に増加します。

 (4)地球環境モニター装置
  Q1.地球環境モニター装置とは?
  A1.温暖化が進み、気温が上がり水蒸気成分割合も増えると、両方の影響を受け大気の内部エネルギーは増加します。地球温暖化のデータに関して、新たな目安と視点が加えられる装置を供給する予定です。

製品に関するご相談は、お気軽にお問い合わせください。

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