農産物の超音波伝播特性に関する研究

农产品超声波传播特性研究

• 批准号: 05760193
• 负责人: 西津 貴久
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05760193/
• 关键词: 超音波特性; 音速; 細胞間隙; 体積弾性率; 気泡率; 加圧

農産物の超音波特性に与える細胞間隙中のガスの体積分率の影響を明らかにするために、農産物を均質な粘弾性媒質中に十分小さな気泡が分散した系と考え、縦波音速と気泡率の関係を理論化し、実験結果と比較した。理論化にあたっては、(1)連続相及び粒子は等方性線形粘弾性体(2)粒子は球形(3)連続相と粒子の境界面における応力及び変位の各成分は連続(4)熱伝導や拡散などの輸送現象はない、という仮定のもと、self-consistent approximationを用いて得られた弾性定数から無限媒質中の縦波音速を定式化した。連続相の体積弾性率は、その成分の90%以上が水であることから水の値を用いて計算したところ気泡率が0のときその音速は水の音速とほぼ同じになり、気泡率が上がるほど音速は小さくなる結果が得られた。寒天中に中空のマイクロカプセル(径10〜60ミクロン)を分散させた試料での実験結果もこの理論値によく一致した。またガスの圧縮率は細胞実質を構成する液体の圧縮率よりもはるかに大きいことを利用し、農産物を加圧して媒質中のガスの体積分率を減少させながら音速を計測する事で、音速と気泡率の関係を得ることを試みた。その結果、農産物においても前述の理論式とよく一致することがわかった。動物組織のようなソフトマテリアルでは、体積弾性率に比して縦弾性率や横弾性率は圧倒的に小さいため、音速は体積弾性支配となり、かつその成分のほとんどが水であることから体積弾性率は水とほぼ等しく、音速も水の音速1500m/sとほぼ同じ値となる。農産物も細胞間隙中のガスの存在がなければ同じことがいえるが、ガスの体積分率が増すにつれて、各弾性率が減少、特に体積弾性率が急激に減少することで音速も水の音速をはるかに下まわる値になると考えられる。以上から農産物の非破壊品質評価に超音波の音速パラメータを用いようとする場合は、農産物中のガスの存在に常に念頭においておく必要があると思われる。

The influence of the ultrasonic characteristics of agricultural products and the volume fraction of the のガスの in the intercellular space is clear and the agricultural products are homogeneous and sticky. The system of dispersion of very small bubbles in the medium was examined, the relationship between the speed of the wave and the bubble rate was theorized, and the results were compared. Theorized にあたっては, (1) Continuous phase and び particle は isosquare linear viscous elastic body (2) Particle は spherical (3) Continuous phase と particle の interface における応Each component of the force and position is connected (4) Thermal conductor is dispersed and transported, the phenomenon of transportation is self-consistent. Approximation is used to determine the speed of sound in an infinite medium. The volume elasticity rate of the even phase is more than 90%, and the water content of the water content is more than 90%. Calculate the foaming rate of the water content using the product.が0のときその sonic speed は水の sonic speed とほぼ Same as じになり, 気bubble rate が上がるほどSONIC speed は小さくなるRESULTS が got られた. The cold hollow hollow のマイクロカプセル (diameter 10~60 ミクロン)をdispersion させたsample での実 results もこのtheoretical によく unanimous した.またガスのpressure shrinkage rateはCell 実 substanceを compositionするLiquid compression rateよりもはるかに大きいことをutilizationし、Agricultural productsをadded pressureしThe volume fraction of the material in the medium is reduced, the speed of sound is measured, and the relationship between the speed of sound and the bubble rate is determined by the test. The result of その, agricultural products においてもThe aforementioned theoretical formula とよく is consistent with することがわかった. Animal tissue material, volume elasticity ratio, and volume elasticity ratio The elasticity rate and the horizontal elasticity rate are small and the pressure is down, and the speed of sound and the volume elasticity control are the same.のほとんどが水であることからVolume elasticity rate は水とほぼWaitingしく、Sonic speedも水のSonic speed 1500m/sとほぼ同じ夤となる. Agricultural products, the presence of のガスの in the intercellular space, がなければ Same じことがいえるが, ガスの volume fraction, が嗗すにつれて, and each elasticity rateが decrease, the characteristic volume elasticity rate が が に す る こ と で sonic speed も の sonic speed を は る に 下 ま わ る 値 に な る と 考 え ら れ る. The above non-destructive quality evaluation of agricultural products is based on the ultrasonic speed tester. Occasionally, the existence of agricultural products in agricultural products is always necessary, and the thoughts and ideas are necessary.