音叉型水晶触角センサを取り付けた容器内液体による周波数変化の解析(音響・超音波サブソサイエティ合同研究会)

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概要

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音叉型水晶触覚センサはその共振時の周波数変化、抵抗変化、容量変化がその基底部に接触した物体のヤング率や粘性率及び音響インピーダンスや表面粗さと関連することを用いて物体の特性を知るデバイスである。この音叉型水晶触覚センサの基底部をエポキシ接着剤でアクリル容器の上面に取り付けて、そのアクリル容器内に水または焼酎を入れ、容器内の液体量と音叉型水晶触覚センサの周波数変化との関係を検討した。その結果、容器内の液体の深さで音又型水晶触覚センサの周波数が低下すること、そして、音叉型水晶振動子の右半分を2つの屈曲梁で近似するモデルに基底部直下の微小領域のアクリル、液体と空気による質量負荷を導入して運動方程式を導き、その方程式を解いて求めた周波数から実験結果を定性的に説明できることが分かった。この実験手法は容器内に満杯になった液体の密度を液体に触れずに測定できる可能性がある。
2011-01-13

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