音響ブリッジを利用した物体表面積測定の研究

容器の音響インピーダンスを測定して,容器の中に置いた物体の表面積を知る方法について,理論的な検討を行い,次いで音響ブリッジの構成を持つ試作装置を作製して実験的検討を行った.その結果,以下の成果が得られた.(1)容器の音響抵抗が容器の内表面積の関数となり,容器の音響インピーダンスを測定することで,中に置いた物体の表面積を知りうることが,理論的にも実験的にも確かめられた.(2)被測定物体の熱伝導率・比熱・密度などの物性が,表面積測定にどの程度の影響を及ぼすかが明らかになった.(3)被測定物体の幾何学的形状が表面積測定にどのような影響を及ぼすかが明らかになった.(4)表面積測定の誤差要因となりうる影響量を洗い出した.それらの影響を小さくするために,音響ブリッジの構成が適していることが確認されるとともに,ブリッジの比例辺にどのような音響素子を用いるのが適切か,動作周波数はどのように決定すべきか,動作振幅はどのように決定すべきか等の知見が得られた.これらの成果に基づいて,現在,試作装置の第二号機を作製して,より詳細な検証実験を行っている.なお,上記の成果の一部は,学術雑誌(計測自動制御学会論文集)に投稿中である.

容器の音響インピーダンスを測定して,容器の中に置いた物体の表面積を知る方法について,理論的な検討を行い,次いで音響ブリッジの構成を持つ試作装置を作製して実験的検討を行った.その結果,以下の成果が得られた.(1)容器の音響抵抗が容器の内表面積の関数となり,容器の音響インピーダンスを測定することで,中に置いた物体の表面積を知りうることが,理論的にも実験的にも確かめられた.(2)被測定物体の熱伝導率・比熱・密度などの物性が,表面積測定にどの程度の影響を及ぼすかが明らかになった.(3)被測定物体の幾何学的形状が表面積測定にどのような影響を及ぼすかが明らかになった.(4)表面積測定の誤差要因となりうる影響量を洗い出した.それらの影響を小さくするために,音響ブリッジの構成が適していることが確認されるとともに,ブリッジの比例辺にどのような音響素子を用いるのが適切か,動作周波数はどのように決定すべきか,動作振幅はどのように決定すべきか等の知見が得られた.これらの成果に基づいて,現在,試作装置の第二号機を作製して,より詳細な検証実験を行っている.なお,上記の成果の一部は,学術雑誌(計測自動制御学会論文集)に投稿中である.