電歪振動子の大振幅特性の連続測定
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
The output power of electrostrictive transducers in ultrasonic power application seems to be limited by following three major factors:(1)saturation of electrostrictive driving force, (2)maximum vibrational stress amplitude not to cause electrostrictive property degradation due to large amplitude continuous vibration, and (3)mechanical fatigue limit of transducer materials. The authors have already measured the mechanical fatigue limit of transducer materials and the data about it have been presented in the previous paper. The present paper deals with electrostrictive property degradation mainly due to heat generation or temperature rise under large amplitude mechanical vibration. A method to measure continuously the change of electrostrictive stress constants h_l and e_l under large amplitude mechanical vibration is described, and the measurements were performed in order to clarify the upper limit of vibrational stress level not to cause any degradation of electrostrictive stress constants. At practical operations, dielectric loss and mechanical vibrational loss exist simultaneously in the transducer, however, because of the low value of dielectric loss factor(tanδ), dielectric loss usually remains to be small, compared with mechanical vibrational loss, except the cases in which a large electric input is required owing to a quite heavy mechanical load. Furthermore, in most cases, while dielectric loss is uniformly distributed throughout the transducer, mechanical vibrational loss depends upon the vibrational stress distribution in the transducer. In view of these circumstances, it is quite necessary to investigate the behavior of electrostrictive stress constants in connection with the vibrational stress distribution. For this purpose, the bar-shaped lead zirconate titanate transducer with three pairs of electrodes along its length was taken up, and it was used for longitudinal mode vibration, excited mechanically by another vibrating system which consists of a nickel magnetostrictive transducer, a metal resonance horn, and a vibration pick-up. Electrostrictive stress constants h_l and e_l were measured for each pair of electrodes, where values of vibrational stress differ according to the vibrational stress distribution, by the observation of open circuit voltage and short circuit current of electrodes, and this measurement was performed at a few levels of the vibrational velocity at the test transducer end which is known from the calibrated output voltage of the vibration pick-up. The vibrational stress at the center of the test transducer S_<max> was calculated from the density ρ, the longitudinal velocity c of the test transducer material, and the vibrational velocity υ at the test transducer end, and it was used to represent the vibrational stress levels of test transducer. The results of 60 minutes continuous measurement showed that any irreversible degradation did not occur at the vibrational stress levels under 2 kg/mm^2. The value of 2kg/mm^2 is less than the previously reported mechanical fatigue limit 3. 85kg/mm^2, therefore, it can be declared that this longitudinal mode transducer can operate without suffering from electrostrictive property degradation and mechanical fatigue at vibrational stress levels under 2kg/mm^2. The surface temperature distribution on the test transducer was also measured by a thermister-type thermometer, and it was made clear that the surface temperature becomes maximum at the center of the length where the vibrational stress becomes maximum and this fact indicates that mechanical vibrational loss appears according to the vibrational stress distribution. Furthermore, it turned out that the surface temperature with each pair of electrodes short circuited(A type resonance operation)is higher than that with each pair of electrodes open circuited(B type resonance operation), and this implies that mechanical vibrational loss at A type resonance is larger than that at B type resonance. It
- 社団法人日本音響学会の論文
- 1973-02-01
著者
関連論文
- 超音波プラスチック溶接用の大型円筒形振動ホーンに関する基礎的研究
- 超音波溶接に関する研究 (4) : 溶接片の形状効果の改善について
- 強力超音波放射用の長い円管の振動について
- 超音波溶接に関する研究 (3) : 溶接部の介在物による効果
- 超音波溶接に関する研究 (2) : 溶接片の振動分布の測定
- 超音波溶接に関する研究 (1) : 溶接片の形状効果について
- 円すい面の超音波振動ラッピング
- 高周波強力超音波の棒状伝送放射体について
- IEC TC29の会議に出席して
- 表面波によるアコースティック・エミッション検出器とその校正
- 電気ひずみ磁器における非線形電界及び分極過程の有限要素解析
- 振動方向変換体の研究 : 径方向に厚さが変化する円板をもつR-L形変換体
- 曲げ振動を用いた多軸ねじり振動合成・分割器
- L-L形振動方向変換体の電気的等価回路
- 円環状電気ひずみ磁器を円周方向に分極する際の電気力線分布と電界集中
- 振動方向変換体の研究 : R-L形変換体
- 第10回国際超音波音響学会議報告
- 矩形断面を有する棒の捩り振動
- IEC TC29の会議に出席して
- P-28 ボルト締めランジュバン形振動子の負荷特性(ポスター・セッション)
- 超音波キャビテーション腐食に対する直流電流の効果
- 透明セラミックを用いた音圧センサ
- PB25 PLZT圧電セラミックの複屈折の音圧特性(ポスターセッションB)
- 細胞診への超音波利用について
- ボルト締め電気ひずみねじり振動子
- 光ヘテロダイン法を用いた面内振動測定装置の試作
- 小さな横効果電気機械結合係数を持つ円板状圧電振動子の振動特性
- PA10 平板上における圧電ゴム製変換器の速度感度特性(ポスターセッション概要講演)
- シュリーレン光学系によるプラスチックウェルダ用工具の振動姿態の観察 : 超音波プラスチックウェルダ用工具の振動解析(I)
- P1-33 ファイバレーザ光源を用いた温度補償型FBG振動センサ(ポスターセッション1,ポスター発表)
- P1-32 帰還回路を用いたFBG振動センサの温度安定化(ポスターセッション1,ポスター発表)
- 光ファイバブラッググレーティングハイドロホン
- ボルト締めランジュバン形縦振動子の振動特性への接触面工作精度および温度の影響
- IEC TC 29の会議報告
- 超音波加熱による架橋ポリエチレンケーブルの架橋方法についての研究
- 磁気ひずみ材料および電気ひずみ材料の疲れ試験
- 音響学1966年の展望 : 超音波工学
- 音響学1963年の展望 : 超音波工学
- F4 LiNbO_3を用いた光ファイバーハイドロホン(水中音響)
- H-2 ボルト締めランジュバン形振動子のパワ特性(一般講演)
- ホモダイン干渉型光ファイバハイドロホンの出力安定化
- IEC/TC 29 第21回(パリ)会議報告
- (63)理工学教育におけるリアルタイム3次元グラフィックスシステムの活用 : 仮想実験と可視化技術の応用例(第18セッション コンピュータ援用教育(I))
- 光ヘテロダイン法による円板状圧電振動子の振動速度分布測定
- F-1 高周波強力超音波発生用振動子の形状と振動特性(強力超音波)
- PA11 逓倍による単光路型光ファイバハイドロホンの感度向上(ポスターセッション概要講演)
- P-22 偏波面保存光ファイバ干渉型ハイドロホン(ポスター:医用超音波,超音波計測,送受波器)
- 多層球レンズの構成とその特性
- 光ファイバを用いた水中音波の検出法II : 光強度変調法
- 光ファイバを用いた水中音波の検出法I : 光干渉法
- C-4 定偏波光ファイバハイドロホン(超音波の発生・検出)
- トピックス76 光ファイバハイドロホン(〈特集〉-音響学における20世紀の成果と21世紀に残された課題-)
- 光ファイバハイドロホン
- 高分子材料固体平板の音速及び吸収係数の測定
- ファブリーペロ型光ファイバハイドロホンに関する実験
- 振動方向変換体の研究 : L-L-L形変換体
- 振動方向変換体の研究 : L-L 形変換体
- 163 3 本引用超音波伸管装置の試作 : 超音波伸管の研究 (III)(計測・試験・分析, 加工・性質, 日本鉄鋼協会 第 83 回(春季)講演大会)
- 258 強力な超音波振動の発生と伸管への利用方法について : 超音波伸管の研究 (I)(部会報告講演会・加工, 加工・性質・分析, 日本鉄鋼協会 第 82 回(秋季)講演大会)
- 259 超音波振動の付加による効果 : 超音波伸管の研究 (II)(部会報告講演会・加工, 加工・性質・分析, 日本鉄鋼協会 第 82 回(秋季)講演大会)
- 超音波による接着剤の硬化促進について
- 高分子材料を用いた3層構造低損失音響窓
- 同心剛体円柱を含む固体円筒内の音場解析
- 2-PC-4 FRPの音速と吸収係数の異方性(2-P.ポスターセッション(概要講演))
- プラスチックの超音波溶接の工具及び治具用振動系の設計 : プラスチックの超音波溶接III
- プラスチックの超音波溶接時の負荷抵抗の測定 : プラスチックの超音波溶接II
- IEC TC 29会議報告
- IEC TC29 会議報告
- プラスチックの超音波溶接 : 溶接位置及び支持法の音響振動的考察
- プラスチックの超音波溶接 : 振動のひずみと温度上昇との関係
- 低音速円板放射器
- スロット結合型音響方向性結合器の方向性
- B-14 水中における平行円柱群の遮音効果(ポスターセッション)
- 150.仮想照明空間における物体の影の認識精度((7)視覚心理・視覚生理)
- F-3 超音波メスに関する研究(強力超音波)
- B-13 光ファイバによる音波と温度の同時検出(ポスターセッション)
- 実吉純一先生の御逝去を悼む
- 多孔板型超音波霧化器の諸特性に及ぼす液物性の影響
- 多孔板型超音波霧化器の霧化量制御特性
- P-37 多孔板型超音波霧化器の最適設計法(ポスター:超音波伝搬・音場,超音波の動力的応用,圧電振動子・材料,弾性表面波理論)
- 多孔板を用いた超音波霧化法のメカニズム
- P-14 定在波比を用いた超音波電力の測定(ポスター・セッション)
- ボルト締めランジュバン形縦振動子の共振条件およびボルト直径の検討
- 磁歪式小型低周波超音波発生装置による細菌体の破壊に関する実験
- A-11 単光路ヘテロダイン光ファイバーハイドロホン(水中音響)
- 超音波によるアルミのはんだ付
- 電歪振動子の大振幅特性の連続測定
- 強力超音波の発生とその応用
- 超音波加工
- 超音波加工に於ける機械的負荷の測定
- 液体を充満せる球形フラスコの固有振動数の計算