JP2002311003A - Adhesion measuring device and method - Google Patents
Adhesion measuring device and methodInfo
- Publication number
- JP2002311003A JP2002311003A JP2001115492A JP2001115492A JP2002311003A JP 2002311003 A JP2002311003 A JP 2002311003A JP 2001115492 A JP2001115492 A JP 2001115492A JP 2001115492 A JP2001115492 A JP 2001115492A JP 2002311003 A JP2002311003 A JP 2002311003A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound pressure
- ultrasonic wave
- adhesive force
- ultrasonic
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、付着力測定装置及
び方法に係り、特に、超音波の定在波を用いて物体の付
着力を測定する付着力測定装置及び方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an adhesive force measuring device and method, and more particularly to an adhesive force measuring device and method for measuring the adhesive force of an object using ultrasonic standing waves.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】粒子の
粒径が数μm程度になると、普段、われわれが目にでき
るマクロな世界とは、大きく振る舞いが異なる。その理
由は、これら微粒子に自然に発生する付着力が、重力に
比べて桁違いに大きいためである。例えば、トナー粒子
をある平板に付着させ、平板の裏表を逆転しても、大部
分のトナー粒子は重力に引かれて落下することなく、平
板に付着した状態を保つ。なお、この現象は、帯電して
いないトナー粒子でも十分に観察される。ここでの付着
力は、ファン・デル・ワールスカ、液架橋力といったさ
まざまな力の合力である。また帯電粒子の場合、付着力
は、さらに鏡像力を加えた合力となる。2. Description of the Related Art When the particle size of a particle is on the order of a few μm, the behavior is largely different from that of a macro world which can be usually seen. The reason for this is that the adhesive force naturally generated on these fine particles is orders of magnitude greater than that of gravity. For example, even if toner particles are adhered to a flat plate and the front and the back of the flat plate are reversed, most of the toner particles remain attached to the flat plate without being dropped by gravity. Note that this phenomenon is sufficiently observed even with uncharged toner particles. The adhesive force here is a combined force of various forces such as van der Waalska and liquid bridging force. In the case of charged particles, the adhesive force is a resultant force obtained by further adding a mirror image force.
【0003】このような付着力を評価・解析する技術研
究については、これまでにさまざまな測定法が提案され
ている。このような測定法の代表例として、例えば”微
粒子ハンドブック(朝倉書店)”p210に記載されて
いるように、電界法や遠心分離法といった測定法が提案
されている。[0003] Regarding the technical research for evaluating and analyzing such adhesion, various measuring methods have been proposed so far. As a typical example of such a measurement method, a measurement method such as an electric field method or a centrifugal separation method has been proposed as described in, for example, "Particle Handbook (Asakura Shoten)" p210.
【0004】しかし、従来の測定法を用いた付着力測定
装置は、基本性能のうち、重要な3項目を同時に満足す
ることができない。まず第1の項目は、付着力測定結果
の信頼性、つまり「精度」である。次に第2の項目は、
測定に要する時間や測定装置の取り扱い易さといった
「簡便性」である。一般に、物体の付着力は、付着直後
から数秒のうちに大きく経時変化してしまう。このとき
測定に要する時間が十数分もかかってしまうと、実際の
付着力を評価することが困難になる。最後に第3の項目
として、測定環境に関連する「測定環境」が挙げられ
る。これから行う説明の中で、従来の付着力測定装置が
これら3項目のうち、どの項目を満足できていないかを
詳しく説明する。However, the conventional adhesive force measuring apparatus using the measuring method cannot simultaneously satisfy three important items of the basic performance. The first item is the reliability of the adhesive force measurement result, that is, “accuracy”. Next, the second item is
It is "simple" such as the time required for measurement and the ease of handling of the measuring device. Generally, the adhesive force of an object greatly changes with time within a few seconds immediately after the adhesion. At this time, if the time required for the measurement takes more than ten minutes, it becomes difficult to evaluate the actual adhesive force. Finally, the third item is “measurement environment” related to the measurement environment. In the following description, it will be described in detail which of the three items the conventional adhesive force measuring device does not satisfy.
【0005】代表的な測定法の一つである電界法は、真
空中で2つの導電性平行電極板の間に直流電流を印加し
て、電極板表面上に付着している帯電粒子に静電力を作
用させ、剥離したときの電界の強さから付着力を算出す
る。電界法の場合、電界を印加する時間自体は大変短
く、トータルでも1分以内である。[0005] An electric field method, which is one of the representative measurement methods, applies a direct current between two conductive parallel electrode plates in a vacuum to apply electrostatic force to charged particles adhering to the surface of the electrode plate. The adhesive force is calculated from the strength of the electric field at the time of application and separation. In the case of the electric field method, the time for applying the electric field itself is very short, and is less than one minute in total.
【0006】しかし、放電現象に関するパッシェン則に
より印加できる電界強度は制限されているため、真空状
態にすることで上限値を増大させている。よって、真空
状態にするための減圧時間に数分を要してしまうため、
「簡便性」にはやや問題点がある。さらに、「測定環
境」が真空下に制限されるため、粒子と粒子、もしくは
粒子と電極板間に存在する吸着水が除去されてしまう。
その結果、付着力に大きな影響を与える液架橋力が消失
してしまい、測定対象物の付着状態を大きく変化させて
しまうという問題があった。However, since the electric field strength that can be applied is limited by the Paschen's law regarding the discharge phenomenon, the upper limit is increased by making the vacuum state. Therefore, since it takes several minutes for the decompression time to make a vacuum state,
"Simplicity" has some problems. Further, since the "measurement environment" is limited to a vacuum, the water adsorbed between the particles or the particles and the electrode plate is removed.
As a result, there is a problem that the liquid bridging force, which greatly affects the adhesion, disappears, and the adhesion state of the measurement target is greatly changed.
【0007】また一方で、測定対象物である帯電粒子の
個々の帯電量自体もかなり大きなばらつきを含んでい
る。そこで、別の測定法により帯電粒子の帯電量分布を
測定し、その平均値を代用指数として用いている。しか
し、付着力測定時にどの位置に付着している粒子がいく
らの帯電量を有しているかの情報を得ることはできな
い。したがって、このことが測定結果の「精度」はある
程度低くなってしまう。さらに、転写プロセスにおける
中間転写体や用紙上に形成されたトナー層の付着力につ
いては直接測定することもできない。[0007] On the other hand, the individual charge amounts of the charged particles to be measured also vary considerably. Therefore, the charge amount distribution of the charged particles is measured by another measuring method, and the average value is used as a substitute index. However, at the time of measuring the adhesive force, it is not possible to obtain information as to where the particles adhere and how much the charge amount. Therefore, this causes the "accuracy" of the measurement result to be somewhat low. Further, the adhesive force of the toner layer formed on the intermediate transfer member or the paper in the transfer process cannot be directly measured.
【0008】もうひとつの代表的な測定法である遠心分
離法は、測定対象となる粒子が付着した平板を高速回転
可能なドラム表面に固定し、当該ドラムを回転させ、こ
のとき粒子を剥離する方向に作用する遠心力を付着力と
して算出する。したがって、遠心力が付着力に打ち勝っ
たとき、その粒子は剥離される。なお、付着力はmrω
1 2(ここでm、r、ω1はそれぞれ粒子の質量、遠心分
離器の半径、角速度)で算出することができる。In a centrifugal separation method, which is another typical measurement method, a flat plate to which particles to be measured are attached is fixed on a drum surface capable of high-speed rotation, and the drum is rotated to separate the particles. The centrifugal force acting in the direction is calculated as the adhesive force. Thus, when the centrifugal force overcomes the adhesive force, the particles are exfoliated. The adhesive force is mrω
1 2 (where m, r, and ω 1 are respectively the mass of the particle, the radius of the centrifuge, and the angular velocity).
【0009】遠心分離法は、電界法と異なり、ばらつき
の大きい帯電量を上記式中に含まないため「精度」に関
しては大きな利点を有する。また電子写真技術などの転
写プロセスで中間転写体や用紙上に形成されたトナー層
の付着力を直接測定することもできる。また、通常環境
下で測定が可能なため「測定環境」の点でも問題点はな
い。The centrifugal separation method, unlike the electric field method, has a great advantage in terms of "accuracy" because the above-mentioned formula does not include a charge amount having large variations. Further, it is also possible to directly measure the adhesive force of the toner layer formed on the intermediate transfer member or paper in a transfer process such as electrophotography. In addition, since measurement can be performed in a normal environment, there is no problem in terms of the “measurement environment”.
【0010】しかし、ドラムが設定回転数に到達するの
に10分から15分程度の多大な時間を要する。さらに
回転数を段階的に増大することで付着力分布を測定する
場合には、粒子の付着状態をその都度、確認する必要が
ある。そのため回転、付着分布確認、回転、付着分布確
認というサイクルを繰り返す必要性があり、さらに多大
な測定時間を必要としてしまう。このように「簡便性」
の項目が大きな問題点となっている。However, it takes a long time of about 10 to 15 minutes for the drum to reach the set number of revolutions. Further, when measuring the adhesive force distribution by gradually increasing the number of revolutions, it is necessary to confirm the attached state of the particles each time. Therefore, there is a need to repeat the cycle of rotation, adhesion distribution confirmation, rotation, and adhesion distribution confirmation, which requires a much longer measurement time. Thus, "simpleness"
Items are a major problem.
【0011】上述した問題を解消すべく、本願発明者
は、特願2000−261487号において付着力測定
装置及び方法(以下「先行発明」という。)を提案し
た。In order to solve the above-mentioned problem, the inventor of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 2000-261487 an apparatus and method for measuring an adhesive force (hereinafter referred to as "prior invention").
【0012】先行発明の第1の特徴は、粒子に作用させ
る力として音響放射力を用いたことである。音響放射力
は、例えば特開平9−193055号公報や特開平10
−109283号公報に記載されているように、音場中
に漂う粒子に対して適当な音圧強度の超音波を照射する
ことにより音圧の節もしくは腹に粒子をトランプさせた
ときに生じる力である。なお、電界法や遠心分離法では
それぞれ静電力、遠心力が用いられている。A first feature of the prior invention is that an acoustic radiation force is used as a force acting on particles. The acoustic radiation force is, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-193055 and 10
As described in JP-A-109283, a force generated when a particle floating in a sound field is irradiated with ultrasonic waves having an appropriate sound pressure intensity to cause the particle to be trumped at a node or a belly of the sound pressure. It is. The electric field method and the centrifugal separation method use an electrostatic force and a centrifugal force, respectively.
【0013】先行発明の第2の特徴は、照射周波数を変
化させてトランプした粒子をマニュピレート(manipula
te)することである。この技術を付着力測定技術に適用
する場合、粒子に作用する力を算出しなければならな
い。しかし、一般の技術では照射する音波の周波数のみ
を変化させるため、時間変動し、複雑な音場分布を測定
・解析するプロセスが必要になる問題があった。[0013] A second feature of the prior invention is that the irradiation frequency is changed to change the trumped particles into manipulate.
te). When applying this technique to the adhesion measurement technique, the force acting on the particles must be calculated. However, there is a problem that the general technology changes only the frequency of the radiated sound wave, so that the process fluctuates with time and a process of measuring and analyzing a complicated sound field distribution is required.
【0014】そこで、先行発明は、音場が時間変動せ
ず、しかもシンプルな音場分布状態で音響放射力を照射
させることができるように、超音波発振装置、反射板を
有し、測定対象物を反射板上に配置し、照射する超音波
の半波長の整数倍距離に該超音波発振装置の発振面と該
反射板との距離を設定した。先行発明は、粒子に作用し
ている超音波の振幅強度、すなわち音圧強度を測定し、
音圧強度を用いて音響放射力を算出している。ここで、
音圧強度の測定においては、音圧強度を測定できる音圧
計のプローブ部を超音波発振装置の発振面と反射板の間
に形成される音場中に挿入していた。Therefore, the prior invention has an ultrasonic oscillator and a reflector so that the sound field does not fluctuate with time and can emit the acoustic radiation force in a simple sound field distribution state. The object was placed on the reflector, and the distance between the oscillation surface of the ultrasonic oscillator and the reflector was set to an integral multiple of a half wavelength of the ultrasonic wave to be irradiated. The prior invention measures the amplitude intensity of the ultrasonic wave acting on the particles, that is, the sound pressure intensity,
The acoustic radiation force is calculated using the sound pressure intensity. here,
In the measurement of sound pressure intensity, a probe part of a sound pressure meter capable of measuring sound pressure intensity has been inserted into a sound field formed between an oscillation surface of an ultrasonic oscillator and a reflector.
【0015】しかし、このような音圧測定の場合、超音
波発振装置の発振面と反射板の間の距離に比べて、音圧
計のプローブ部の大きさが無視できないレベルになる
と、プローブの存在により形成される音場分布が挿入前
に比べ大きく変化してしまう。このため、音圧強度の誤
測定が生じ、この値を基に算出された剥離力の精度が悪
化してしまい、その結果、付着力を正確に測定すること
ができないという問題があった。However, in the case of such a sound pressure measurement, if the size of the probe portion of the sound pressure gauge becomes a nonnegligible level as compared with the distance between the oscillation surface of the ultrasonic oscillation device and the reflector, the formation of the probe is caused by the presence of the probe. The resulting sound field distribution changes significantly compared to before the insertion. For this reason, erroneous measurement of the sound pressure intensity occurs, and the accuracy of the peeling force calculated based on this value is deteriorated. As a result, there has been a problem that the adhesive force cannot be measured accurately.
【0016】本発明は、このような課題を解決するため
に提案されたものであり、音圧強度を正確に測定するこ
とで物体に作用する付着力を高精度に測定することがで
きる付着力測定装置及び方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been proposed in order to solve such a problem, and an adhesive force capable of measuring an adhesive force acting on an object with high accuracy by accurately measuring sound pressure intensity. It is an object to provide a measuring device and a method.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】最初に、本願発明におい
て利用している力、音響放射力について説明する。First, the force and acoustic radiation force used in the present invention will be described.
【0018】音響学でよく知られているように空気中や
水中の物体に超音波を照射すると、物体には一方向に押
す力が生じる。この力を音の放射力(radiation forc
e)という。この力は物体の形状が比較的単純な場合に
ついて、流体力学的な手法を用いて解析的に求められて
いる。物体の形が球で、音波が平面進行波の場合の放射
力は式(1)で与えられる。As is well known in acoustics, when an object in the air or water is irradiated with ultrasonic waves, a force is applied to the object in one direction. This power is called the radiation forc
e). This force is analytically obtained using a fluid dynamics method when the shape of the object is relatively simple. When the shape of the object is a sphere and the sound wave is a plane traveling wave, the radiation force is given by equation (1).
【0019】[0019]
【数1】 (Equation 1)
【0020】ここでrは球の半径、Iは入射音波のイン
テンシティ、c0は媒質の音速である。また、YPは音響
放射力関数(acoustic radiation force function)と
いい、球の弾性的性質(密度・圧縮率)や液体中の音波
の伝播定数k=2π/λ(ここでλは波長)とrの積、
krに依存する非常に複雑な関数である。Where r is the radius of the sphere, I is the intensity of the incident sound wave, and c 0 is the speed of sound of the medium. In addition, Y P is called an acoustic radiation force function, and the elastic properties (density and compressibility) of a sphere and the propagation constant k = 2π / λ (where λ is a wavelength) of a sound wave in a liquid. the product of r,
It is a very complicated function that depends on kr.
【0021】式(1)は平面進行波に対する放射力の式
であった。任意の音場分布に対して球に作用する放射力
を解析的に求めることは困難であるが、音の波長に比べ
て半径の小さい球粒子の場合には求められており、作用
する放射力は式(2)で与えられる。Equation (1) is an equation of radiation power for a plane traveling wave. It is difficult to analytically determine the radiation force acting on a sphere for an arbitrary sound field distribution, but it is required for spherical particles with a smaller radius than the sound wavelength. Is given by equation (2).
【0022】[0022]
【数2】 (Equation 2)
【0023】さらに定在波の場合を1次元モデルで説明
する。図1(a)から同図(d)はこのときの定在波音
場の圧力pと、粒子速度ux、運動エネルギー密度の時
間平均値<KE>、ポテンシャル・エネルギー密度の時
間平均値<PE>を模式的に示したのものである。The case of a standing wave will be described with reference to a one-dimensional model. FIGS. 1A to 1D show the pressure p of the standing wave sound field, the particle velocity u x , the time average value of the kinetic energy density <K E >, and the time average value of the potential energy density < P E > is schematically shown.
【0024】図1から、定在波音場では以下の式(3)
の関係がある。From FIG. 1, in the standing wave sound field, the following equation (3) is obtained.
There is a relationship.
【0025】[0025]
【数3】 (Equation 3)
【0026】式(3)を式(2)に代入すると、定在波
音場における放射力は式(4)のようになる。By substituting equation (3) into equation (2), the radiation power in the standing wave sound field is as shown in equation (4).
【0027】[0027]
【数4】 (Equation 4)
【0028】ここで、次の式(5a)及び式(5b)式
のような力学的ポテンシャルUを定義する。Here, a dynamic potential U is defined as in the following equations (5a) and (5b).
【0029】[0029]
【数5】 (Equation 5)
【0030】式(3)をみると、粒子と媒質の圧縮比γ
と、粒子と媒質の密度の関係を表す因子Dからなる係数
D+(1−γ)が、D+(1−γ)>0であるか、D+
(1−γ)<0であるかによってFやUの符号が反転す
ることが分かる。すなわち、D+(1−γ)>0の場合
に、粒子に作用する放射力FとUは図1(c)に示すよ
うになって、粒子は音圧の節(node、図中、丸を付けた
点)にトラップされる。以下ではこのような粒子の振る
舞いをAタイプの挙動と呼ぶことにする。Looking at equation (3), the compression ratio γ between the particles and the medium is
And a coefficient D + (1-γ) composed of a factor D representing the relationship between the particle and the density of the medium is D + (1-γ)> 0 or D + (1-γ)
It can be seen that the sign of F or U is inverted depending on whether (1-γ) <0. That is, when D + (1-γ)> 0, the radiation forces F and U acting on the particles are as shown in FIG. 1C, and the particles are represented by a node of sound pressure (a circle in the figure). Trapped point). Hereinafter, such behavior of the particles will be referred to as A-type behavior.
【0031】一方、D+(1−γ)<0の場合には図1
(d)に示すようになり、粒子は音圧の腹(loop)にト
ラップされる。以下ではこれをBタイプの挙動と呼ぶこ
とにする。On the other hand, when D + (1-γ) <0, FIG.
As shown in (d), the particles are trapped in the loop of sound pressure. Hereinafter, this is referred to as a B-type behavior.
【0032】図2はD+(1−γ)=0となる境目を粒
子の密度と媒質の密度の比ρ/ρ0、および粒子と媒質
の圧縮率の比γ(=β/β0)について示したものであ
る。図2では参考のために水溶液中におかれた弾性的性
質のかなり異なる4種類の物質(生態組織、ポリスチレ
ン、溶融石英、チタニウム)の位置もプロットした(竹
内正男,日本音響学会誌,52,3,(1996),2
03−209)。水溶液中では、多くの物質がAタイプ
の挙動を示すが、気泡はBタイプの挙動を示す。FIG. 2 shows the boundary where D + (1−γ) = 0 with respect to the ratio ρ / ρ 0 between the density of the particles and the density of the medium and the ratio γ (= β / β 0 ) of the compression ratio between the particles and the medium. It is shown. FIG. 2 also plots the positions of four types of substances (ecologic tissue, polystyrene, fused silica, and titanium) that have considerably different elastic properties in an aqueous solution for reference (Takeuchi Masao, Journal of the Acoustical Society of Japan, 52, 3, (1996), 2
03-209). In aqueous solutions, many substances exhibit A-type behavior, while air bubbles exhibit B-type behavior.
【0033】ここで大気中のトナー粒子や大部分の固体
物質が反射板上に存在する場合、挙動タイプと力の作用
方向について検討する。まず、挙動については、大気中
のトナー粒子や大部分の固体物質の場合だと、気体であ
る大気の密度が固体に比べて3桁程度小さいため、ρ/
ρ0は103程度、γはほとんど0であるから図2に示す
黒矢印の延長方向にプロットされる。このときAタイプ
の挙動、つまり音圧の節にトラップされることがわか
る。Here, when toner particles in the atmosphere and most of the solid substance are present on the reflector, the behavior type and the direction of action of the force will be examined. First, regarding the behavior, in the case of toner particles in the atmosphere and most solid substances, the density of the atmosphere, which is a gas, is about three orders of magnitude lower than that of a solid, so that ρ /
Since ρ 0 is about 10 3 and γ is almost 0, it is plotted in the extending direction of the black arrow shown in FIG. At this time, it is understood that the behavior of the A type is trapped in the node of the sound pressure.
【0034】つまり、図3に示すように、力の作用力方
向については粒子は音圧の節にトラップされる方向、そ
れは反射板上に存在する粒子を常に引き剥がす向きであ
る。That is, as shown in FIG. 3, with respect to the direction of the acting force, the particles are trapped in the nodes of the sound pressure, which is the direction in which the particles existing on the reflector are always peeled off.
【0035】1次元定在波音場の放射力は、<PE>と
<KE>の和を<E>、反射板からの距離をxとする
と、式(6)のように表される。The radiation force of the one-dimensional standing wave sound field is expressed by the following equation (6), where <E> is the sum of <P E > and <K E >, and x is the distance from the reflector. .
【0036】[0036]
【数6】 (Equation 6)
【0037】特に音圧振幅A[N/m2]、角周波数ω
の平面音波同士が干渉して生じる1次元定在波音場を考
えると音圧pは、以下の式(7)のように表される。In particular, sound pressure amplitude A [N / m 2 ], angular frequency ω
Considering the one-dimensional standing wave sound field generated by the interference between the plane sound waves described above, the sound pressure p is expressed by the following equation (7).
【0038】[0038]
【数7】 (Equation 7)
【0039】このとき、式(6)は、以下の式(8)の
ようになる。At this time, the equation (6) becomes the following equation (8).
【0040】[0040]
【数8】 (Equation 8)
【0041】式(8)に、超音波振動子が形成する音場
の音圧値と測定環境の密度や音速度を入力すると、ある
粒径に作用する普響放射力Fを導出することができる。
特に、反射板上に粒子が位置する場合は、反射板からの
粒子の距離xが粒子の半径rとなり、式(9)のように
なる。By inputting the sound pressure value of the sound field formed by the ultrasonic transducer and the density and sound velocity of the measurement environment into equation (8), it is possible to derive a general radiation force F acting on a certain particle size. it can.
In particular, when the particles are located on the reflection plate, the distance x of the particles from the reflection plate is the radius r of the particles, and is represented by Expression (9).
【0042】[0042]
【数9】 (Equation 9)
【0043】定在波の形成されるホーン・反射板間距離
はnλ/2および(nλ/2)+(λ/4)である(n
は1以上の整数)。The distance between the horn and the reflector where the standing wave is formed is nλ / 2 and (nλ / 2) + (λ / 4) (n
Is an integer of 1 or more).
【0044】さらに、本発明は、反射板が常に音圧の腹
になるという物理現象、および大気中の固体物質ではA
タイプの挙動を示すことに着目し、付着力を評価・解析
したい微小物体を反射板上に配置することにより既知の
音圧強度の超音波を照射することにより大気中では反射
板との付着力を測定できる。Further, according to the present invention, the physical phenomenon that the reflection plate always becomes the antinode of the sound pressure, and A
Paying attention to the behavior of the type, placing a small object on which it is desired to evaluate and analyze the adhesive force on the reflector, and irradiating ultrasonic waves with a known sound pressure intensity to the adhesive force in the atmosphere with the reflector Can be measured.
【0045】そこで、本発明に係る付着力測定装置は、
粒子が配置されると共に超音波を反射する反射手段と、
前記反射手段との間に定在波が生じるように超音波を発
生する超音波発生手段と、前記反射手段上の超音波の音
圧を測定する音圧測定手段と、前記音圧測定手段で測定
された音圧を用いて前記粒子に生じる力を付着力として
演算する演算手段と、を備えている。Therefore, the adhesive force measuring device according to the present invention
Reflecting means on which particles are arranged and reflect ultrasonic waves,
Ultrasonic wave generating means for generating ultrasonic waves so that a standing wave is generated between the reflecting means, sound pressure measuring means for measuring the sound pressure of the ultrasonic wave on the reflecting means, and the sound pressure measuring means Calculating means for calculating a force generated in the particles as an adhesive force using the measured sound pressure.
【0046】また、本発明に係る付着力測定方法は、粒
子が配置されると共に超音波を反射する反射手段との間
に定在波が生じるように超音波を発生する超音波発生工
程と、前記反射手段上の超音波の音圧を測定する音圧測
定工程と、前記音圧測定工程で測定された音圧を用いて
前記粒子に生じる力を付着力として演算する演算工程
と、を備えている。Further, the method for measuring the adhesive force according to the present invention comprises: an ultrasonic wave generating step of generating an ultrasonic wave so that a standing wave is generated between the particles and the reflecting means for reflecting the ultrasonic wave; A sound pressure measuring step of measuring a sound pressure of an ultrasonic wave on the reflecting means, and a calculating step of calculating a force generated in the particles as an adhesive force using the sound pressure measured in the sound pressure measuring step. ing.
【0047】超音波発生手段は、反射手段との間に定在
波が形成されるように超音波を発生する。定在波が形成
されるようにするためには、超音波発生手段と反射手段
との距離がnλ/2又は(nλ/2)+(λ/4)にな
るようにするのが好ましい(n:1以上の整数)。定在
波が形成されると、反射手段の位置は音圧の節になり、
音圧の腹方向への音響放射力が作用する。したがって、
反射手段上に配置された球粒子にも、音圧の腹方向への
音響放射力が作用する。The ultrasonic wave generating means generates an ultrasonic wave so that a standing wave is formed between the ultrasonic wave generating means and the reflecting means. In order to form a standing wave, it is preferable that the distance between the ultrasonic wave generating means and the reflecting means is nλ / 2 or (nλ / 2) + (λ / 4) (n : An integer of 1 or more). When a standing wave is formed, the position of the reflector becomes a node of sound pressure,
The sound radiation force acts on the antinode of the sound pressure. Therefore,
Acoustic radiation force in the antinode direction of the sound pressure also acts on the spherical particles arranged on the reflecting means.
【0048】音圧測定手段は、粒子に照射されている超
音波の音圧、すなわち反射手段上の超音波の音圧を測定
する。音圧測定手段は、超音波発生手段と反射手段との
間に測定器を設置することなく、反射手段上の超音波の
音圧を測定する必要がある。The sound pressure measuring means measures the sound pressure of the ultrasonic wave applied to the particles, that is, the sound pressure of the ultrasonic wave on the reflecting means. The sound pressure measuring means needs to measure the sound pressure of the ultrasonic waves on the reflecting means without installing a measuring device between the ultrasonic wave generating means and the reflecting means.
【0049】音圧測定手段としては、例えば、反射手段
に埋設されたプローブと、プローブに生じる振動に基づ
いて超音波の音圧を測定するアンプとを備えていてもよ
い。また、超音波発生手段に入力されるエネルギーと前
記超音波発生手段によって発生される超音波の音圧との
関係を示すテーブルを記憶し、前記超音波発生手段にエ
ネルギーが入力されたときに前記テーブルを参照して、
前記入力されるエネルギーに対応する超音波の音圧を測
定してもよい。The sound pressure measuring means may include, for example, a probe embedded in the reflecting means and an amplifier for measuring the sound pressure of the ultrasonic wave based on the vibration generated in the probe. Also, a table indicating a relationship between the energy input to the ultrasonic wave generating means and the sound pressure of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generating means is stored, and when the energy is input to the ultrasonic wave generating means, Referring to the table,
The sound pressure of the ultrasonic wave corresponding to the input energy may be measured.
【0050】演算手段は、式(9)を用いて音響反射
力、すなわち付着力を演算するのが好ましい。式(9)
は、媒質のパラメータも含んでおり、真空中でなくても
球粒子の付着力を求めることができる。ここにいう粒子
としては、例えばトナーのような粉体でもよい。また、
式(9)によると、粒子毎にばらつきのある電荷をパラ
メータとして用いていないので、付着力を正確に測定す
ることができる。It is preferable that the calculating means calculates the acoustic reflection power, that is, the adhesion, using the equation (9). Equation (9)
Contains the parameters of the medium and can determine the adhesion of spherical particles even in a vacuum. The particles mentioned here may be, for example, a powder such as a toner. Also,
According to the equation (9), the charge having a variation for each particle is not used as a parameter, so that the adhesive force can be accurately measured.
【0051】[0051]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0052】[第1の実施の形態]図4は、本発明の第
1の実施の形態に係る付着力測定装置の構成図である。[First Embodiment] FIG. 4 is a configuration diagram of an adhesive force measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【0053】上記付着力測定装置は、正弦波交流電圧を
発生する高周波発生装置1と、正弦波交流電圧を調整す
る音圧調整装置2と、正弦波交流電圧の増幅を行うハイ
スピードアンプ3と、正弦交流電圧に基づいて振動して
超音波を発振する超音波振動子4と、超音波振動子4の
振動の機械的な増幅を行うホーン5と、粒子22が付着
されたステンレス製の反射板21上の音圧を測定する音
圧測定装置6と、粒子22に生じる音響放射力(付着
力)を演算する演算装置7と、を備えている。The adhesive force measuring device includes a high frequency generator 1 for generating a sine wave AC voltage, a sound pressure adjusting device 2 for adjusting the sine wave AC voltage, and a high speed amplifier 3 for amplifying the sine wave AC voltage. An ultrasonic oscillator 4 that oscillates ultrasonic waves based on a sine AC voltage, a horn 5 that mechanically amplifies the vibration of the ultrasonic oscillator 4, and a stainless steel reflector to which particles 22 are attached. A sound pressure measuring device 6 for measuring the sound pressure on the plate 21 and an arithmetic device 7 for calculating the acoustic radiation force (adhesive force) generated on the particles 22 are provided.
【0054】音圧調整装置2は、高周波発生装置1から
出力された正弦波交流電圧値やハイスピードアンプ3の
増幅率を調整する。これにより、装置構成をおおがかり
にすることなく、音響放射力の水準数を増やすことがで
きる。なお、音圧調整装置2は、高周波発生装置1、ハ
イスピードアンプ3のいずれか1つに内蔵されてもよ
い。The sound pressure adjusting device 2 adjusts the sine wave AC voltage value output from the high frequency generator 1 and the amplification factor of the high speed amplifier 3. Thereby, the number of levels of the acoustic radiation force can be increased without compromising the device configuration. Note that the sound pressure adjusting device 2 may be incorporated in any one of the high frequency generator 1 and the high speed amplifier 3.
【0055】ハイスピードアンプ3は、高周波発生装置
1で発生された又は音圧調整装置2で調整された正弦波
交流電圧を増幅し、超音波振動子4に供給する。The high speed amplifier 3 amplifies the sine wave AC voltage generated by the high frequency generator 1 or adjusted by the sound pressure adjusting device 2 and supplies the amplified voltage to the ultrasonic vibrator 4.
【0056】超音波振動子4は、反射板21上に配置さ
れている粒子22に対向する位置に配置される。超音波
振動子4としては、ボルト締めランジュバン型振動子
(BLT)が用いられている。超音波振動子4の共振周
波数は19.84kHz付近である。The ultrasonic transducer 4 is arranged at a position facing the particles 22 arranged on the reflection plate 21. As the ultrasonic vibrator 4, a bolted Langevin type vibrator (BLT) is used. The resonance frequency of the ultrasonic vibrator 4 is around 19.84 kHz.
【0057】ホーン5は、例えばイクスポネンシャル型
ホーンからなり、超音波振動子4に接続されている。ホ
ーン5は、超音波振動子4の振動を機械的に増幅して、
超音波振動子4で発生する超音波の音圧を増幅する。な
お、超音波振動子4及びホーン5は、上述したタイプ以
外のものも存在し、どのようなタイプを用いてもよい。The horn 5 is composed of, for example, an exponential horn, and is connected to the ultrasonic vibrator 4. The horn 5 mechanically amplifies the vibration of the ultrasonic vibrator 4,
The sound pressure of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 4 is amplified. The ultrasonic transducer 4 and the horn 5 may be of any type other than those described above, and any type may be used.
【0058】ホーン5の先端部5aと反射板21間の距
離は、超音波波長の半波長分の距離に設定されている。
室温のとき、この距離は8.7mmである。なお、この
距離は、nλ/2又は(nλ/2)+(λ/4)を満た
せばよい(nは1以上の整数)。ホーン5の先端部5a
は、超音波発生時には、図4に示す矢印の向きに同位相
振動(ピストン振動)する。The distance between the tip 5a of the horn 5 and the reflecting plate 21 is set to a distance corresponding to a half wavelength of the ultrasonic wavelength.
At room temperature, this distance is 8.7 mm. Note that this distance may satisfy nλ / 2 or (nλ / 2) + (λ / 4) (n is an integer of 1 or more). Tip 5a of horn 5
When the ultrasonic waves are generated, they generate the same phase vibration (piston vibration) in the direction of the arrow shown in FIG.
【0059】音圧測定装置6は、超音波の音圧強度に応
じて振動するプローブ61と、前処理を行うプリアンプ
62と、音圧を測定するアンプ63と、で構成されてい
る。The sound pressure measuring device 6 includes a probe 61 that vibrates according to the sound pressure intensity of the ultrasonic wave, a preamplifier 62 that performs preprocessing, and an amplifier 63 that measures the sound pressure.
【0060】プローブ61径は1/4インチ(≒6m
m)である。プローブ61の一端側の先端部は、図5に
示すように、防粗塵を図るためシールド64で覆われて
いる。シールド64の形状は、特に限定されるものでは
なく、例えば図6(a)に示すように、中心軸から径方
向に向かって放射状にホール29が形成されていたり、
例えば図6(b)に示すように、等間隔にホール29が
配列されているものでもよい。The diameter of the probe 61 is 1/4 inch (≒ 6 m).
m). As shown in FIG. 5, the tip of one end of the probe 61 is covered with a shield 64 to prevent dust. The shape of the shield 64 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 6A, holes 29 are formed radially from the central axis in the radial direction,
For example, as shown in FIG. 6B, holes 29 may be arranged at equal intervals.
【0061】プローブ61は、シールド64が反射板2
1の平面上に位置するように、反射板21に埋設されて
いる。プローブ61が反射板21に埋設される位置は特
に限定されないが、音場分布はホーン中心軸から離れる
に従って若干乱れが生じる。したがって、プローブ61
の埋設位置は、図7に示すように、ホーン5の中心軸に
近い方が望ましい。なお、同様の理由により、反射板2
1に付着する粒子22の位置も、ホーン5の中心軸に近
い方が好ましい。In the probe 61, the shield 64 is
1 is buried in the reflection plate 21 so as to be located on the flat surface. The position where the probe 61 is embedded in the reflection plate 21 is not particularly limited, but the sound field distribution is slightly disturbed as the distance from the horn center axis increases. Therefore, the probe 61
Is preferably closer to the central axis of the horn 5, as shown in FIG. For the same reason, the reflection plate 2
The position of the particles 22 attached to the horn 1 is also preferably closer to the central axis of the horn 5.
【0062】プローブ61とプリアンプ62の接続は、
反射板21の下部の自由空間に応じて変更することがで
きる。図8は、反射板21に埋没されているプローブ6
1の断面図である。反射板21の下部の自由空間が狭い
場合には、同図(a)に示すように、プローブ61とプ
リアンプ62をアングルチェンジャ65を用いて接続す
ればよい。これにより、信号ケーブル66を短縮し、周
辺部材との不意の接触を防止することができる。一方、
反射板21の下部の自由空間が広い場合には、同図
(b)に示すように、プローブ61とプリアンプ62を
直接接続すればよい。The connection between the probe 61 and the preamplifier 62
It can be changed according to the free space below the reflector 21. FIG. 8 shows the probe 6 buried in the reflection plate 21.
1 is a sectional view of FIG. When the free space below the reflector 21 is narrow, the probe 61 and the preamplifier 62 may be connected using an angle changer 65 as shown in FIG. Thereby, the signal cable 66 can be shortened, and unexpected contact with peripheral members can be prevented. on the other hand,
When the free space below the reflection plate 21 is large, the probe 61 and the preamplifier 62 may be directly connected as shown in FIG.
【0063】アンプ63は、プリアンプ62を介して、
プローブ61に接続されており、プローブ61に伝わる
空気の振動を電気信号に変換して音圧強度を測定し、測
定値を演算装置7に供給する。なお、音圧測定装置6は
一般にコンデンサマイクロフォンと電歪や圧電形マイク
ロフォンの2つのタイプのものがあり、本発明において
は、いずれのタイプを用いてもよい。The amplifier 63 passes through a preamplifier 62,
It is connected to the probe 61, converts the vibration of air transmitted to the probe 61 into an electric signal, measures the sound pressure intensity, and supplies the measured value to the arithmetic unit 7. The sound pressure measuring device 6 is generally of two types, a condenser microphone and an electrostrictive or piezoelectric microphone. In the present invention, either type may be used.
【0064】演算装置7は、測定対象となる粒子22の
密度ρ、媒質の密度ρ0、伝播定数k(=2π/λ)等
を記憶し、音圧測定装置6から音圧振幅(音圧強度)A
が入力されると、以下の式(10)を演算し、付着力F
を求める。The arithmetic unit 7 stores the density ρ of the particles 22 to be measured, the density ρ 0 of the medium, the propagation constant k (= 2π / λ), etc., and sends the sound pressure amplitude (sound pressure) Strength) A
Is input, the following equation (10) is calculated, and the adhesive force F is calculated.
Ask for.
【0065】[0065]
【数10】 (Equation 10)
【0066】r:粒子22の半径 c0:媒質の音速 D=3(ρ−ρ0)/(2ρ+ρ0) γ:粒子と媒質の圧縮率比(=β/β0) このように構成された付着力測定装置は、次の手順に従
って所定の処理を実行する。R: radius of particle 22 c 0 : sound velocity of medium D = 3 (ρ−ρ 0 ) / (2ρ + ρ 0 ) γ: compression ratio of particle to medium (= β / β 0 ) The adhesive force measuring device performs a predetermined process according to the following procedure.
【0067】超音波振動子4は、ハイスピードアンプ3
で増幅された正弦波交流電圧に基づいて超音波を発生す
る。これにより、ホーン5と反射板21間には定在波が
形成され、このとき、粒子22が付着された反射板21
の位置は音圧の節になる。したがって、粒子22には、
音圧の腹方向への音響放射力が作用し、ホーン5方向に
力が生じる。The ultrasonic transducer 4 is a high-speed amplifier 3
An ultrasonic wave is generated based on the sine wave AC voltage amplified by. As a result, a standing wave is formed between the horn 5 and the reflector 21, and at this time, the reflector 21 to which the particles 22 are adhered is formed.
Is the node of sound pressure. Therefore, the particles 22 include
A sound radiation force acts on the antinode of the sound pressure, and a force is generated in the horn 5 direction.
【0068】また、音圧測定装置6のアンプ63は、プ
ローブ61の振動に応じて音圧強度を測定し、その測定
結果を演算装置7に供給する。The amplifier 63 of the sound pressure measuring device 6 measures the sound pressure intensity according to the vibration of the probe 61, and supplies the measurement result to the arithmetic device 7.
【0069】演算装置7は、音圧測定装置6からの音圧
強度A及びその他のパラメータを用いて、式(10)に
基づいて粒子22に生じる音響放射力を演算する。ただ
し、定在波を形成した条件で測定された音圧値Aは、反
射板がない状態、つまり進行波の音圧値に対して2倍に
なっている。そのため、式(10)に代入する際には、
音圧測定装置6の測定値を1/2倍に変換する必要があ
る。Using the sound pressure intensity A from the sound pressure measuring device 6 and other parameters, the calculating device 7 calculates the acoustic radiation force generated in the particles 22 based on the equation (10). However, the sound pressure value A measured under the condition that a standing wave is formed is twice as large as the sound pressure value of the traveling wave without the reflector. Therefore, when substituting into equation (10),
It is necessary to convert the measured value of the sound pressure measuring device 6 to 1/2.
【0070】つぎに、高周波発生装置1、音圧調整装置
2やハイスピードアンプ3を調整することによって、粒
子22に照射する超音波音圧の強度水準を5段階に変化
させる。Next, the intensity level of the ultrasonic sound pressure applied to the particles 22 is changed in five stages by adjusting the high frequency generator 1, the sound pressure adjuster 2 and the high speed amplifier 3.
【0071】図9は、音圧と音響放射力との関係を模式
的に示す図である。同図に示すように、音響放射力は、
音圧の自乗に比例する関係にある。図10は、音響放射
力が増大するに従って反射板21上の粒子22が徐々に
剥離されていく状態を示す図である。なお、図10
(a)は粒子22に音響放射力が作用していない場合で
あり、同図(b)〜(f)になるに従って音響放射力が
徐々に増大していく。また、図10(b)から図10
(f)は、図9中における(b)から(f)にそれぞれ
対応している。FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between sound pressure and acoustic radiation force. As shown in FIG.
The relationship is proportional to the square of the sound pressure. FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the particles 22 on the reflecting plate 21 are gradually separated as the acoustic radiation force increases. Note that FIG.
(A) is a case where no acoustic radiation force acts on the particles 22, and the acoustic radiation force gradually increases as shown in FIGS. In addition, FIG.
(F) respectively corresponds to (b) to (f) in FIG.
【0072】図9及び図10によれば、超音波の音圧強
度が増大するのに伴い、φ10μm粒子に作用する音響
放射力の大きさも増大する。超音波の照射開始に伴って
付着力の小さい粒子22から徐々に剥離され、付着力の
大きい粒子22は高音響放射力が作用するときに剥離さ
れる。According to FIGS. 9 and 10, as the sound pressure intensity of the ultrasonic waves increases, the magnitude of the acoustic radiation force acting on the φ10 μm particles also increases. With the start of the ultrasonic irradiation, the particles 22 having a small adhesive force are gradually separated from each other, and the particles 22 having a large adhesive force are separated when a high acoustic radiation force acts.
【0073】ここで、反射板21に付着した粒子22が
剥離する状態を記録するためには、以下に示すような構
成の付着力測定装置を用いればよい。Here, in order to record the state in which the particles 22 adhered to the reflecting plate 21 are peeled off, an adhesive force measuring device having the following configuration may be used.
【0074】例えば図11に示すように、付着力測定装
置は、図4に示す構成に加えて、反射板21上に配置さ
れた球粒子22を撮像するマイクロスコープ8と、マイ
クロスコープ8で撮像された画像を記録する画像記録部
9を備えている。なお、反射板21は、例えばガラス材
質のような透明部材で構成されている。また、図11に
おいては、音圧測定装置6の具体的な構成を省略する。
なお、後述する図12及び図13においても同様であ
る。For example, as shown in FIG. 11, in addition to the configuration shown in FIG. 4, the adhesive force measuring device includes a microscope 8 for imaging spherical particles 22 disposed on a reflecting plate 21 and an image captured by the microscope 8. And an image recording unit 9 for recording the obtained image. The reflection plate 21 is made of a transparent member such as a glass material. In FIG. 11, the specific configuration of the sound pressure measuring device 6 is omitted.
The same applies to FIGS. 12 and 13 described later.
【0075】マイクロスコープ8は、反射板21を挟ん
でホーン5に対向する位置に設けられ、反射板21の裏
側から、反射板21上に配置された粒子22を撮像す
る。マイクロスコープ8は、超音波振動子4によって発
生される超音波の音圧の変化に同期して撮像し、画像デ
ータを画像記録装置9に供給する。画像記録装置9は、
マイクロスコープ8からの画像データを図示しない記録
媒体に記録する。この結果、付着力測定装置は、粒子2
2に音響放射力を作用させると共に、粒子22が反射板
21から剥離する状態を記録することができる。The microscope 8 is provided at a position facing the horn 5 with the reflector 21 interposed therebetween, and picks up an image of the particles 22 arranged on the reflector 21 from behind the reflector 21. The microscope 8 captures an image in synchronization with a change in sound pressure of an ultrasonic wave generated by the ultrasonic transducer 4, and supplies image data to an image recording device 9. The image recording device 9
The image data from the microscope 8 is recorded on a recording medium (not shown). As a result, the adhesive force measurement device
2 and the state where the particles 22 peel off from the reflection plate 21 can be recorded.
【0076】しかし、反射板21が鋼板や用紙で構成さ
れている場合は、図11に示す付着力測定装置を用いて
も粒子22が剥離する状態を記録することができない。
そこで、図12に示すような付着力測定装置を用いれば
よい。However, when the reflecting plate 21 is made of a steel plate or paper, the state in which the particles 22 are separated cannot be recorded even by using the adhesion measuring device shown in FIG.
Therefore, an adhesive force measuring device as shown in FIG. 12 may be used.
【0077】上記付着力測定装置は、図11に示す構成
に加えて、反射板21を水平方向に移動させることがで
きるレール10を備えている。この場合、マイクロスコ
ープ8は、反射板21の裏側でなく、反射板21の表
側、すなわち超音波振動子4やホーン5の側に配置され
ている。The above-mentioned adhesive force measuring apparatus includes a rail 10 capable of moving the reflecting plate 21 in the horizontal direction in addition to the configuration shown in FIG. In this case, the microscope 8 is arranged not on the back side of the reflector 21 but on the front side of the reflector 21, that is, on the side of the ultrasonic transducer 4 or the horn 5.
【0078】このような構成において、超音波振動子4
及びホーン5が球粒子22に超音波を照射すると、レー
ル10は、反射板21上の球粒子22がマイクロスコー
プ8の真下に位置するまで移動する。マイクロスコープ
8は反射板21上の球粒子22の状態を撮像し、その
後、レール10は超音波照射位置まで戻る。そして、超
音波振動子4及びホーン5は、音圧が1段階上がった超
音波を球粒子22に照射し、上述したプロセスを繰り返
し行う。In such a configuration, the ultrasonic vibrator 4
When the horn 5 irradiates the ultrasonic waves to the spherical particles 22, the rail 10 moves until the spherical particles 22 on the reflecting plate 21 are located directly below the microscope 8. The microscope 8 captures an image of the state of the spherical particles 22 on the reflection plate 21, and thereafter, the rail 10 returns to the ultrasonic irradiation position. Then, the ultrasonic vibrator 4 and the horn 5 irradiate the spherical particles 22 with ultrasonic waves whose sound pressure has been raised by one stage, and repeat the above-described process.
【0079】これにより、上記付着力測定装置は、反射
板21が銅板等の不透明な材質で構成されていても、反
射板21に配置された各粒子22の状態を記録すること
ができる。Thus, the adhesive force measuring apparatus can record the state of each particle 22 disposed on the reflection plate 21 even if the reflection plate 21 is made of an opaque material such as a copper plate.
【0080】また、反射板21が鋼板や用紙で構成され
ている場合は、図13に示すような付着力測定装置を用
いることもできる。上記付着力測定装置は、図11に示
す構成に加えて、回転軸11を中心に水平方向に回転可
能なレボルバー12を備えている。When the reflection plate 21 is made of a steel plate or paper, an adhesion measuring device as shown in FIG. 13 can be used. The above-mentioned adhesive force measuring device includes a revolver 12 that can be rotated in a horizontal direction about a rotation shaft 11 in addition to the configuration shown in FIG. 11.
【0081】レボルバー12は、図14に示すように、
鉛直方向に超音波を出射するように配設されたホーン5
と、鉛直方向を撮像するように配設されたマイクロスコ
ープ8とを備えている。ホーン5及びマイクロスコープ
8は、図14に示すように、回転軸11を挟んで対向
し、それぞれ回転軸11から等距離の位置に配置されて
いる。The revolver 12 is, as shown in FIG.
Horn 5 arranged to emit ultrasonic waves in the vertical direction
And a microscope 8 arranged to capture images in the vertical direction. As shown in FIG. 14, the horn 5 and the microscope 8 are opposed to each other with the rotating shaft 11 interposed therebetween, and are arranged at the same distance from the rotating shaft 11.
【0082】このような構成の付着力測定装置では、最
初に、超音波振動子4及びホーン5が球粒子22に超音
波を照射する。次に、レボルバー12は、反射板21上
の球粒子22がマイクロスコープ8の真下に位置するよ
うに180度回転する。マイクロスコープ8は反射板2
1上の球粒子22の様子を撮像し、その後、レボルバー
12は再び180度回転して元の位置に戻る。そして、
超音波振動子4及びホーン5は1段階上がった音圧の超
音波を球粒子22に照射し、上述したプロセスを繰り返
し行う。In the adhesive force measuring device having such a configuration, first, the ultrasonic vibrator 4 and the horn 5 irradiate the spherical particles 22 with ultrasonic waves. Next, the revolver 12 is rotated by 180 degrees so that the spherical particles 22 on the reflection plate 21 are located directly below the microscope 8. The microscope 8 is the reflector 2
An image of the state of the spherical particles 22 on 1 is taken, and thereafter, the revolver 12 rotates again by 180 degrees and returns to the original position. And
The ultrasonic vibrator 4 and the horn 5 irradiate the spherical particles 22 with ultrasonic waves having a sound pressure raised by one step, and repeat the above-described process.
【0083】これにより、上記付着力測定装置は、反射
板21が不透明な材質で構成された場合であっても、反
射板21に配置された各球粒子22の付着力分布を求め
ることができる。Thus, the adhesive force measuring device can determine the adhesive force distribution of each spherical particle 22 disposed on the reflector 21 even when the reflector 21 is made of an opaque material. .
【0084】[第2の実施の形態]つぎに、本発明の第
2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の
形態と同一の部位については同一の符号を付し、同一す
る部位の詳細な説明は省略するものとする。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same portions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same portions will be omitted.
【0085】図15は、本発明の第2の実施の形態に係
る付着力測定装置の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an adhesive force measuring device according to the second embodiment of the present invention.
【0086】上記付着力測定装置は、正弦波交流電圧を
発生する高周波発生装置1と、正弦波交流電圧を調整す
る音圧調整装置2と、正弦波交流電圧の増幅を行うハイ
スピードアンプ3と、正弦交流電圧に基づいて振動して
超音波を発振する超音波振動子4と、超音波振動子4の
振動の機械的な増幅を行うホーン5と、粒子22が付着
した反射板21上の音圧を測定する音圧測定装置6と、
粒子22に生じる音響放射力(付着力)を演算する演算
装置7と、反射板21の反射面上に生じている音圧を演
算する音圧演算装置16と、を備えている。The adhesive force measuring device includes a high frequency generator 1 for generating a sine wave AC voltage, a sound pressure adjusting device 2 for adjusting the sine wave AC voltage, and a high speed amplifier 3 for amplifying the sine wave AC voltage. An ultrasonic oscillator 4 that oscillates based on a sine AC voltage to oscillate ultrasonic waves, a horn 5 that mechanically amplifies the vibration of the ultrasonic oscillator 4, and a reflection plate 21 on which particles 22 adhere. A sound pressure measuring device 6 for measuring sound pressure,
An arithmetic unit 7 for calculating the acoustic radiation force (adhesive force) generated on the particles 22 and a sound pressure arithmetic unit 16 for calculating the sound pressure generated on the reflecting surface of the reflecting plate 21 are provided.
【0087】音圧演算装置16は、音圧調整装置2に接
続されている。音圧調整装置2は、高周波発生装置1や
ハイスピードアンプ3に接続されており、超音波振動子
4への入力エネルギー制御をしている。The sound pressure calculating device 16 is connected to the sound pressure adjusting device 2. The sound pressure adjusting device 2 is connected to the high frequency generator 1 and the high speed amplifier 3 and controls the input energy to the ultrasonic vibrator 4.
【0088】また、音圧演算装置16には、超音波振動
子4への入力エネルギーと音圧強度の測定データテーブ
ルが記憶されている。音圧演算装置16は、超音波振動
子4の入力エネルギーを測定し、測定データテーブルを
照合することにより、測定した入力エネルギーに対応す
る音圧強度を算出する。なお、入力エネルギーとして
は、例えば超音波振動子4に入力される電力、電流、電
圧の少なくとも1つが好ましい。The sound pressure calculation device 16 stores a measurement data table of the input energy to the ultrasonic vibrator 4 and the sound pressure intensity. The sound pressure calculation device 16 measures the input energy of the ultrasonic transducer 4 and checks the measurement data table to calculate a sound pressure intensity corresponding to the measured input energy. In addition, as the input energy, for example, at least one of power, current, and voltage input to the ultrasonic transducer 4 is preferable.
【0089】図16は、超音波振動子4に入力される電
流値(normalized current)と粒子22に照射される超
音波の音圧強度(normalized sound pressure)の測定デ
ータの一例を示す図である。同図によると、入力電流値
と音圧強度とは相関性が高く、線形性を有するので、入
力電流値から音圧強度を求める回帰式を導出することが
できる。この場合、音圧演算装置16は、測定データテ
ーブルとの照合作業を行わず、上記回帰式を用いて、入
力電流値から照射音圧強度を算出しても問題はない。こ
の結果、演算装置7は、音圧演算装置16で求められた
音圧強度を用いて、正確な付着力を演算することができ
る。FIG. 16 is a diagram showing an example of measured data of the current value (normalized current) input to the ultrasonic transducer 4 and the sound pressure intensity (normalized sound pressure) of the ultrasonic wave applied to the particles 22. . According to the figure, since the input current value and the sound pressure intensity have high correlation and have linearity, it is possible to derive a regression equation for obtaining the sound pressure intensity from the input current value. In this case, there is no problem in calculating the irradiation sound pressure intensity from the input current value using the regression equation without performing the collation work with the measurement data table. As a result, the arithmetic unit 7 can calculate an accurate adhesive force using the sound pressure intensity obtained by the sound pressure arithmetic unit 16.
【0090】また、大気中において粒子22の付着力を
測定する場合、従来の電界法はサンプルを真空状況下に
配置する必要性から実現不可能だったが、上記付着力測
定装置は大気中の場合でも粒子22の付着力を測定する
ことができる。When the adhesion of the particles 22 is measured in the atmosphere, the conventional electric field method cannot be realized due to the necessity of disposing the sample under a vacuum condition. Even in this case, the adhesion of the particles 22 can be measured.
【0091】付着力測定装置は、図15に示す構成に加
えて、さらに、各粒子22の付着力の大きさを表示する
図示しない表示装置を備えてもよい。The adhesion measuring device may further include a display device (not shown) for displaying the magnitude of the adhesion of each particle 22 in addition to the configuration shown in FIG.
【0092】図17は、表示装置に表示される付着力分
布の一例を示す図である。表示装置は、演算装置7の演
算結果に基づいて、付着力分布を表示する。縦軸及び横
軸は、反射板21上での球粒子22の2次元面内での位
置、すなわち座標位置を示している。データ点の大きさ
は、その位置に配置された球粒子22の付着力の大きさ
に対応している。したがって、表示装置は、各粒子22
の付着力が容易に視認できるように、付着力の増大に伴
ってデータ点の半径が大きくなる付着力分布を表示する
ことができる。FIG. 17 is a diagram showing an example of an adhesive force distribution displayed on the display device. The display device displays the adhesive force distribution based on the calculation result of the calculation device 7. The vertical and horizontal axes indicate the position of the spherical particle 22 on the reflecting plate 21 in a two-dimensional plane, that is, the coordinate position. The size of the data point corresponds to the magnitude of the adhesive force of the spherical particle 22 arranged at that position. Therefore, the display device displays each particle 22.
It is possible to display an adhesive force distribution in which the radius of the data point increases with an increase in the adhesive force so that the adhesive force can be easily visually recognized.
【0093】従来の遠心法では、設定回転速度に到達す
るのに要する時間が10分から15分程度必要であり、
「簡便性」が大きな問題点となっていた。これに対し
て、上記付着力測定装置は、1水準の場合では1秒以下
であり、さらに5水準の場合でも1分程度で付着力を測
定することができる。このことから、従来の測定方法に
比べ、きわめて短時間で測定することができる。In the conventional centrifugal method, it takes about 10 to 15 minutes to reach the set rotation speed.
"Ease of use" was a major problem. On the other hand, the adhesive force measuring device can measure the adhesive force in one second or less in the case of one level, and about one minute in the case of five levels. Therefore, the measurement can be performed in an extremely short time as compared with the conventional measurement method.
【0094】なお、第1及び第2の実施の形態では、反
射板21にステンレス板を用いたが、ステンレス板であ
る必要性はなくガラネ板や鋼板、さらには紙など、一般
的な固体であれば問題はない。反射板21になり得るか
否かは、超音波を反射できるかが最優先事項であり、こ
れは大気および反射板材質それぞれの音速と密度の積
(音響インピーダンス)に大きく依存している。大気の
音響インピーダンスに比べ固体物質の大部分は3桁ほど
値が大きいため反射板になり得る。したがって、反射板
21の材質は固体であればよく、具体的な材質までは限
定されるものではない。In the first and second embodiments, a stainless steel plate is used for the reflection plate 21, but it is not necessary to use a stainless steel plate. If there is no problem. Whether or not the reflector 21 can be used is the highest priority as to whether or not it can reflect ultrasonic waves, which largely depends on the product of sound speed and density (acoustic impedance) of the atmosphere and the material of the reflector. Most of the solid substance has a value that is about three orders of magnitude larger than the acoustic impedance of the atmosphere, so that it can be a reflector. Therefore, the material of the reflection plate 21 may be a solid, and the specific material is not limited.
【0095】[第3の実施の形態]つぎに、本発明の第
3の実施の形態を説明する。なお、上述した実施の形態
と同一の部位については同一の符号を付し、同一する部
位の詳細な説明は省略するものとする。[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same portions as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same portions will be omitted.
【0096】図18は、第3の実施の形態に係る付着力
測定装置の構成図である。第3の実施の形態は、第1及
び第2の実施の形態の複合型である。すなわち、上記付
着力測定装置は、正弦波交流電圧を発生する高周波発生
装置1と、正弦波交流電圧を調整する音圧調整装置2
と、正弦波交流電圧の増幅を行うハイスピードアンプ3
と、正弦交流電圧に基づいて振動して超音波を発振する
超音波振動子4と、超音波振動子4の振動の機械的な増
幅を行うホーン5と、粒子22が付着した反射板21上
の音圧を測定する音圧測定装置6と、粒子22に生じる
音響放射力(付着力)を演算する演算装置7と、反射板
21の反射面上に生じている音圧を演算する音圧演算装
置16と、を備えている。FIG. 18 is a configuration diagram of an adhesive force measuring device according to the third embodiment. The third embodiment is a composite type of the first and second embodiments. That is, the adhesive force measuring device includes a high frequency generator 1 for generating a sine wave AC voltage, and a sound pressure adjusting device 2 for adjusting the sine wave AC voltage.
And high-speed amplifier 3 for amplifying sine wave AC voltage
An ultrasonic oscillator 4 that oscillates ultrasonic waves based on a sine AC voltage, a horn 5 that mechanically amplifies the vibration of the ultrasonic oscillator 4, and a reflector 21 on which particles 22 adhere. Sound pressure measuring device 6 for measuring the sound pressure of the sound, computing device 7 for calculating the acoustic radiation force (adhesive force) generated on the particles 22, and sound pressure for calculating the sound pressure generated on the reflecting surface of the reflecting plate 21 And an arithmetic unit 16.
【0097】ここで、音圧演算装置16は、音圧測定装
置6により測定された音圧に基づいて、常に最新の測定
データテーブルを生成する。具体的には、音圧演算装置
16は、超音波振動子4に入力されるエネルギー(例え
ば電圧)を測定すると共に、音声測定装置6で測定され
た超音波の音圧強度を入力して、測定された電圧及びこ
れに対応する音圧強度を測定データテーブルに書き込
む。このため、音圧演算装置16は、測定環境の変化な
どに起因する測定データテーブルの各データの変化分を
補正して、常に、最新かつ正確な測定データテーブルを
記憶することができる。Here, the sound pressure calculating device 16 always generates the latest measurement data table based on the sound pressure measured by the sound pressure measuring device 6. Specifically, the sound pressure calculation device 16 measures the energy (for example, voltage) input to the ultrasonic transducer 4 and inputs the sound pressure intensity of the ultrasonic wave measured by the sound measurement device 6, The measured voltage and the corresponding sound pressure intensity are written in the measurement data table. Therefore, the sound pressure calculation device 16 can always store the latest and accurate measurement data table by correcting the change of each data of the measurement data table caused by the change of the measurement environment.
【0098】これにより、上記付着力測定装置は、音圧
測定装置6に何らかのトラブルが生じた場合でも、音圧
演算装置16に記憶されている最新のデータテーブルを
用いることで、付着力測定を継続することができる。Thus, even if any trouble occurs in the sound pressure measuring device 6, the adhesive force measuring device can measure the adhesive force by using the latest data table stored in the sound pressure calculating device 16. Can continue.
【0099】[0099]
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
に係る付着力測定装置及び方法によれば、反射手段との
間に定在波が生じるように超音波を発生し、反射手段上
の超音波の音圧を測定し、測定された音圧を用いて粒子
に生じる力を付着力として演算することによって、音場
を乱すことなく音圧強度を測定でき、この結果、高い測
定精度で付着力を測定することができる。As is apparent from the above description, according to the adhesive force measuring apparatus and method according to the present invention, an ultrasonic wave is generated so as to generate a standing wave between the reflecting means and the reflecting means. By measuring the sound pressure of ultrasonic waves and calculating the force generated on the particles as the adhesive force using the measured sound pressure, the sound pressure intensity can be measured without disturbing the sound field, and as a result, high measurement accuracy Can be used to measure the adhesion.
【図1】 定在波音場の圧力pと、粒子速度ux、運動
エネルギー密度の時間平均値<KE>、ポテンシャル・
エネルギー密度の時間平均値<PE>を模式的に示した
図である。FIG. 1 shows the pressure p of the standing wave sound field, the particle velocity ux, the time average <KE> of the kinetic energy density, the potential
It is the figure which showed the time average value <PE> of energy density typically.
【図2】 D+(1−γ)=0となる境目を粒子の密度
と媒質の密度の比ρ/ρ0、および粒子と媒質の圧縮率
の比γ(=β/β0)について示した図である。FIG. 2 shows boundaries where D + (1−γ) = 0 with respect to the ratio ρ / ρ 0 of the density of the particles to the density of the medium and the ratio γ (= β / β 0 ) of the compressibility of the particles and the medium. FIG.
【図3】 反射板上に存在する粒子に作用する力の方向
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing directions of forces acting on particles existing on a reflector.
【図4】 本発明の第1の実施の形態に係る付着力測定
装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an adhesive force measuring device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 プローブの開口部にシールドが覆われている
状態を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a shield is covered by an opening of a probe.
【図6】 シールドの形状を説明する正面図である。FIG. 6 is a front view illustrating the shape of a shield.
【図7】 反射板上のプローブの埋設位置を説明するた
めの図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a buried position of a probe on a reflection plate.
【図8】 反射板に埋設されている状態のプローブの断
面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the probe in a state where the probe is buried in a reflector.
【図9】 音圧と音響放射力との関係を模式的に示す図
である。FIG. 9 is a diagram schematically showing the relationship between sound pressure and acoustic radiation force.
【図10】 音響放射力が増大するに従って反射板上の
粒子が徐々に剥離されていく状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which particles on a reflector are gradually separated as the acoustic radiation force increases.
【図11】 付着力測定装置の他の構成を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing another configuration of the adhesive force measuring device.
【図12】 付着力測定装置の他の構成を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing another configuration of the adhesive force measuring device.
【図13】 付着力測定装置の他の構成を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing another configuration of the adhesive force measuring device.
【図14】 レボルバーの正面図である。FIG. 14 is a front view of the revolver.
【図15】 本発明の第2の実施の形態に係る付着力測
定装置の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an adhesive force measuring device according to a second embodiment of the present invention.
【図16】 入力電流値と照射音圧強度位の測定データ
の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of measurement data of an input current value and an irradiation sound pressure intensity level.
【図17】 表示装置に表示される付着力分布の一例を
示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an adhesive force distribution displayed on the display device.
【図18】 本発明の第3の実施の形態に係る付着力測
定装置の構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of an adhesive force measuring device according to a third embodiment of the present invention.
1 高周波発生装置 2 音圧調整装置 3 ハイスピードアンプ 4 超音波振動子 5 ホーン 6 音圧測定装置 7 演算装置 16 音圧演算装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency generator 2 Sound pressure adjusting device 3 High speed amplifier 4 Ultrasonic transducer 5 Horn 6 Sound pressure measuring device 7 Computing device 16 Sound pressure computing device
Claims (8)
る反射手段と、 前記反射手段との間に定在波が生じるように超音波を発
生する超音波発生手段と、 前記反射手段上の超音波の音圧を測定する音圧測定手段
と、 前記音圧測定手段で測定された音圧を用いて前記粒子に
生じる力を付着力として演算する演算手段と、 を備えた付着力測定装置。1. A reflecting means on which particles are arranged and reflecting an ultrasonic wave; an ultrasonic wave generating means for generating an ultrasonic wave so as to generate a standing wave between the reflecting means; An adhesive force measuring device comprising: a sound pressure measuring unit that measures a sound pressure of an ultrasonic wave; and a calculating unit that calculates a force generated in the particles as an adhesive force using the sound pressure measured by the sound pressure measuring unit. .
設されたプローブと、前記プローブに生じる振動に基づ
いて前記超音波の音圧を測定するアンプと、を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の付着力測定装置。2. The sound pressure measuring means includes a probe buried in the reflecting means, and an amplifier for measuring a sound pressure of the ultrasonic wave based on vibration generated in the probe. The adhesion measuring device according to claim 1.
段に入力されるエネルギーと前記前記超音波発生手段に
よって発生される超音波の音圧との関係を示すテーブル
を記憶し、前記超音波発生手段にエネルギーが入力され
たときに前記テーブルを参照して、前記入力されるエネ
ルギーに対応する超音波の音圧を測定することを特徴と
する請求項1記載の付着力測定装置。3. The sound pressure measuring means stores a table showing a relationship between energy input to the ultrasonic wave generating means and a sound pressure of an ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generating means. 2. The adhesive force measuring device according to claim 1, wherein when energy is inputted to the sound wave generating means, the sound pressure of the ultrasonic wave corresponding to the inputted energy is measured with reference to the table.
ギーと前記前記超音波発生手段によって発生される超音
波の音圧との関係を示すテーブルを記憶すると共に、前
記音圧測定手段で音圧が測定される毎に前記テーブルを
更新し、前記超音波発生手段にエネルギーが入力された
ときに前記テーブルを参照して、前記超音波発生手段に
よって発生される超音波の音圧を推定する音圧推定手段
を備えることを特徴とする請求項2記載の付着力測定装
置。4. A table which stores a relationship between energy input to said ultrasonic wave generating means and a sound pressure of an ultrasonic wave generated by said ultrasonic wave generating means, and stores a sound pressure by said sound pressure measuring means. The table is updated each time is measured, and the sound for estimating the sound pressure of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generating means is referred to when the energy is input to the ultrasonic wave generating means. The adhesive force measuring device according to claim 2, further comprising a pressure estimating unit.
る反射手段との間に定在波が生じるように超音波を発生
する超音波発生工程と、 前記反射手段上の超音波の音圧を測定する音圧測定工程
と、 前記音圧測定工程で測定された音圧を用いて前記粒子に
生じる力を付着力として演算する演算工程と、 を備えた付着力測定方法。5. An ultrasonic wave generating step of generating an ultrasonic wave so that a standing wave is generated between a particle disposed and a reflecting means for reflecting the ultrasonic wave, and a sound pressure of the ultrasonic wave on the reflecting means. And a calculating step of calculating a force generated in the particles as an adhesive force using the sound pressure measured in the sound pressure measuring step.
設されたプローブに生じる振動に基づいて、前記超音波
の音圧を測定することを特徴とする請求項5記載の付着
力測定方法。6. The method for measuring an adhesive force according to claim 5, wherein in the sound pressure measuring step, the sound pressure of the ultrasonic wave is measured based on a vibration generated in a probe embedded in the reflection unit. .
程で使用されるエネルギーと前記前記超音波発生工程で
発生される超音波の音圧との関係を示すテーブルを参照
して、前記超音波発生工程でエネルギーが使用されたと
きに前記使用されるエネルギーに対応する超音波の音圧
を測定することを特徴とする請求項5記載の付着力測定
方法。7. The sound pressure measuring step includes the steps of: referring to a table showing a relationship between energy used in the ultrasonic wave generating step and sound pressure of ultrasonic waves generated in the ultrasonic wave generating step. 6. The method for measuring an adhesive force according to claim 5, wherein when energy is used in the ultrasonic wave generating step, a sound pressure of an ultrasonic wave corresponding to the used energy is measured.
ギーと前記前記超音波発生工程によって発生される超音
波の音圧との関係を示すテーブルを記憶すると共に、前
記音圧測定工程で音圧が測定される毎に前記テーブルを
更新し、前記超音波発生工程でエネルギーが使用された
ときに前記テーブルを参照して、前記超音波発生工程で
発生される超音波の音圧を推定する音圧推定工程を備え
ることを特徴とする請求項6記載の付着力測定方法。8. A table that stores a relationship between energy input to the ultrasonic wave generation step and sound pressure of an ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generation step, and stores a sound pressure in the sound pressure measurement step. The table is updated each time is measured, and the sound for estimating the sound pressure of the ultrasonic waves generated in the ultrasonic generation step is referred to when the energy is used in the ultrasonic generation step. 7. The method according to claim 6, further comprising a pressure estimation step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001115492A JP2002311003A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Adhesion measuring device and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001115492A JP2002311003A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Adhesion measuring device and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002311003A true JP2002311003A (en) | 2002-10-23 |
Family
ID=18966384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001115492A Pending JP2002311003A (en) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | Adhesion measuring device and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002311003A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2261678A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | Xerox Corporation | Novel characterization tools for toner adhesion and adhesion distribution |
CN110865025A (en) * | 2019-11-20 | 2020-03-06 | 武汉大学 | Method for mechanically regulating and controlling surface/interface adhesion strength of object and test device |
CN113916774A (en) * | 2021-08-30 | 2022-01-11 | 中国石油大学(北京) | Adhesion force determination method and device, electronic equipment and storage medium |
-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001115492A patent/JP2002311003A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2261678A1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-15 | Xerox Corporation | Novel characterization tools for toner adhesion and adhesion distribution |
JP2010286833A (en) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Xerox Corp | Novel characterization tools for toner adhesion and adhesion distribution |
US8132451B2 (en) | 2009-06-10 | 2012-03-13 | Xerox Corporation | Characterization tools for toner adhesion and adhesion distribution |
CN110865025A (en) * | 2019-11-20 | 2020-03-06 | 武汉大学 | Method for mechanically regulating and controlling surface/interface adhesion strength of object and test device |
CN113916774A (en) * | 2021-08-30 | 2022-01-11 | 中国石油大学(北京) | Adhesion force determination method and device, electronic equipment and storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7987718B2 (en) | Vibroacoustic system for vibration testing | |
US9885691B1 (en) | Nanoindenter ultrasonic probe tip and force control | |
US9753016B1 (en) | Nanoindenter ultrasonic probe tip | |
JP2730673B2 (en) | Method and apparatus for measuring physical properties using cantilever for introducing ultrasonic waves | |
US5245290A (en) | Device for determining the size and charge of colloidal particles by measuring electroacoustic effect | |
Jin et al. | Dynamic acousto-elastic response of single fatigue cracks with different microstructural features: An experimental investigation | |
Hayashi | Imaging defects in a plate with complex geometries | |
TWI766932B (en) | Heterodyne atomic force microscopy device, method and lithographic system | |
Hutchins et al. | Structural health monitoring using polymer-based capacitive micromachined ultrasonic transducers (CMUTs) | |
Liu et al. | Triboelectric hydrophone for underwater detection of low-frequency sounds | |
TWI449518B (en) | System for detecting irregular bone defects during dental implant osseointegration process and control method thereof | |
WO2020178551A1 (en) | Manufacturing apparatus and method | |
JP2002311003A (en) | Adhesion measuring device and method | |
Chen et al. | Characterization and modeling of the acoustic field generated by a curved ultrasound transducer for non-contact structural excitation | |
Chen et al. | Measurement of dynamic and static radiation force on a sphere | |
WO1998019133A1 (en) | Dimensional inspection device without ultrasonic contact | |
Harman | Microelectronic ultrasonic bonding | |
JP2002071484A (en) | Device and method for measurement of adhesion | |
JP2002310892A (en) | Adhesion measuring device and method | |
Mitri | Inverse determination of porosity from object’s resonances | |
JP5223832B2 (en) | Internal structure measuring method and internal structure measuring device | |
JP2004012149A (en) | Liquid physical property measuring apparatus | |
JP2582137B2 (en) | Method and apparatus for measuring physical properties of liquid | |
JP2003090791A (en) | Apparatus and method for measurement of adhesive force | |
Huber et al. | Excitation of vibrational eigenstates of coupled microcantilevers using ultrasound radiation force |