JP5062258B2 - 弾性波測定装置及び方法 - Google Patents
弾性波測定装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5062258B2 JP5062258B2 JP2009533104A JP2009533104A JP5062258B2 JP 5062258 B2 JP5062258 B2 JP 5062258B2 JP 2009533104 A JP2009533104 A JP 2009533104A JP 2009533104 A JP2009533104 A JP 2009533104A JP 5062258 B2 JP5062258 B2 JP 5062258B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic wave
- acoustic wave
- frequency signal
- measuring
- elastic
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/348—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with frequency characteristics, e.g. single frequency signals, chirp signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/022—Fluid sensors based on microsensors, e.g. quartz crystal-microbalance [QCM], surface acoustic wave [SAW] devices, tuning forks, cantilevers, flexural plate wave [FPW] devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2462—Probes with waveguides, e.g. SAW devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/341—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics
- G01N29/343—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with time characteristics pulse waves, e.g. particular sequence of pulses, bursts
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0423—Surface waves, e.g. Rayleigh waves, Love waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Description
従って、本発明は以上のような手段を講じたことにより、以下の作用を有する。
(弾性波測定装置の構成)
図1は本発明の第1の実施形態に係る弾性波測定装置10の構成を示す模式図である。
次に本実施形態に係る弾性波測定装置10の動作を図2のフローチャート及び図3の信号相関図を用いて説明する。
以上説明したように、本実施形態に係る弾性波測定装置10は、高周波バースト信号を最初のボールSAWデバイス5Aに入力した場合、その最初のボールSAWデバイス5Aからの出力信号を検出する検出時刻前に、高周波バースト信号の入力先を他のボールSAWデバイス5B〜5Nに順次切り替え、最初の検出時刻以後、最初のボールSAWデバイス5Aから最後のボールSAWデバイス5Nまでの応答特性の出力信号を順次検出する。それゆえ、弾性波測定装置10によれば、単一の設定周波数発生装置11からの高周波信号が入力される複数のボールSAWデバイス5A〜5Nの応答特性を測定する場合、一つのボールSAWデバイスの応答特性を測定してから他のボールSAWデバイスの応答特性を測定するものに比較して、高速に測定することができる。
本実施形態に係る弾性波測定装置10は、多種類ガスセンサーとして利用することができる。
本実施形態に係る弾性波測定装置10は、リモート水素センサーとして利用することができる。図5は本実施例に係るリモート水素センサーの構成を示す模式図である。
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Claims (26)
- 高周波信号の入力に応じて弾性波を励起する複数の弾性波素子(5A〜5N)からの応答特性を測定する弾性波測定装置(10)であって、
前記高周波信号を発生する単一の高周波信号発生手段(11)と、
前記高周波信号を前記各弾性波素子に入力する入力手段(13)と、
前記高周波信号を最初の弾性波素子(5A)に入力した場合、該最初の弾性波素子からの出力信号を検出する検出時刻前に、前記高周波信号の入力先を他の弾性波素子に順次切り替える切替手段(13,21)と、
前記検出時刻以後、最初の弾性波素子(5A)から最後の弾性波素子(5N)までの応答特性の出力信号を順次検出する検出手段(14A〜14N,15,16)と、
前記検出手段により検出された出力信号に基づいて、前記各弾性波素子に励起された弾性波を測定する測定手段(17,18)と
を備えたことを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記測定手段は、前記各弾性波素子に励起された弾性波の位相を測定することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記測定手段は、前記各弾性波素子に励起された弾性波の強度を測定することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記測定手段は、前記各弾性波素子に励起された弾性波の位相と強度同時に測定することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記測定手段は、前記各弾性波素子に励起された弾性波の基準時間に対する遅延時間を測定することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1記載の弾性波測定装置において、
前記最初の弾性波素子から最後の弾性波素子までの高周波信号の入力を、予め設定された平均化回数繰り返して実行し、該各弾性波素子からの出力信号あるいはその計測値を平均化する平均化手段(18)
をさらに備えたことを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記検出手段は、前記弾性波素子からの出力信号がアナログ信号である場合、該アナログ信号をデジタル信号に変換してから検出することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記切替手段は、前記各弾性波素子への高周波信号の入力先を一定の時間間隔で切り替えることを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記切替手段は、前記各弾性波素子への高周波信号の入力先を切り替える時刻と、前記弾性波素子のいずれかからの出力信号が検出される時刻とが一致する場合、該高周波信号の入力を待機することを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項1に記載の弾性波測定装置において、
前記弾性波素子は、圧電性物質の表面に弾性表面波を励起する弾性表面波素子であることを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項10に記載の弾性波測定装置において、
前記弾性波素子は、前記圧電性物質が円筒面を有し、該円筒面に励起される弾性表面波が周回する周回経路を含むことを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項10に記載の弾性波測定装置において、
前記弾性波素子は、前記圧電性物質が球状に形成され、励起される弾性表面波が周回する周回経路を有する球状弾性表面波素子であることを特徴とする弾性波測定装置。 - 請求項11または請求項12に記載の弾性波測定装置において、
前記入力手段は、前記弾性表面波が前記周回経路を1周する周回時間よりも短くなるように、前記各弾性波素子へ高周波信号を入力することを特徴とする弾性波測定装置。 - 高周波信号の入力に応じて弾性波の応答特性を出力する複数の弾性波素子(5A〜5N)と、前記高周波信号を発生する単一の高周波信号発生手段(11)と、前記高周波信号発生手段により発生された高周波信号を前記各弾性波素子に切り替えて入力する切替手段(13,21)とを備えた弾性波測定装置(10)に用いられる弾性波測定方法であって、
前記高周波信号を最初の弾性波素子に入力する入力ステップと、
前記最初の弾性波素子に高周波信号を入力した後、該最初の弾性波素子からの出力信号を検出する検出時刻前に、前記高周波信号の入力先を他の弾性波素子に順次切り替えて入力する切替ステップと、
前記検出時刻以後、最初の弾性波素子から最後の弾性波素子までの応答特性の出力信号を順次検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出された出力信号に基づいて、前記各弾性波素子に励起された弾性波を測定する測定ステップと
を備えたことを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記測定ステップは、前記各弾性波素子に励起された弾性波の位相を測定することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記測定ステップは、前記各弾性波素子に励起された弾性波の強度を測定することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記測定ステップは、前記各弾性波素子に励起された弾性波の位相と強度を同時に測定することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記測定ステップは、前記各弾性波素子に励起された弾性波の基準時間に対する遅延時間を測定することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記入力ステップから前記測定ステップまでの処理を、予め設定された平均化回数繰り返して実行し、該各弾性波素子からの出力信号あるいはその計測値を平均化する平均化ステップ
をさらに備えたことを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記検出ステップは、前記弾性波素子からの出力信号がアナログ信号である場合、該アナログ信号をデジタル信号に変換してから検出することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記切替ステップは、前記各弾性波素子への高周波信号の入力先を一定の時間間隔で切り替えることを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記切替ステップは、前記各弾性波素子への高周波信号の入力先を切り替える時刻と、前記弾性波素子のいずれかからの出力信号が検出される時刻とが一致する場合、該高周波信号の入力を待機することを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項14に記載の弾性波測定方法において、
前記弾性波素子は、圧電性物質の表面に弾性表面波を励起する弾性表面波素子であることを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項23に記載の弾性波測定方法において、
前記弾性波素子は、前記圧電性物質が円筒面を有し、該円筒面に励起される弾性表面波が周回する周回経路を含むことを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項23に記載の弾性波測定方法において、
前記弾性波素子は、前記圧電性物質が球状に形成され、励起される弾性表面波が周回する周回経路を有する球状弾性表面波素子であることを特徴とする弾性波測定方法。 - 請求項24または請求項25に記載の弾性波測定方法において、
前記入力ステップは、前記弾性表面波が前記周回経路を1周する周回時間よりも短くなるように、前記各弾性波素子へ高周波信号を入力することを特徴とする弾性波測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009533104A JP5062258B2 (ja) | 2007-09-19 | 2008-09-03 | 弾性波測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007243073 | 2007-09-19 | ||
JP2007243073 | 2007-09-19 | ||
PCT/JP2008/065902 WO2009037977A1 (ja) | 2007-09-19 | 2008-09-03 | 弾性波測定装置及び方法 |
JP2009533104A JP5062258B2 (ja) | 2007-09-19 | 2008-09-03 | 弾性波測定装置及び方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009037977A1 JPWO2009037977A1 (ja) | 2011-01-06 |
JP5062258B2 true JP5062258B2 (ja) | 2012-10-31 |
Family
ID=40467796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009533104A Expired - Fee Related JP5062258B2 (ja) | 2007-09-19 | 2008-09-03 | 弾性波測定装置及び方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8413516B2 (ja) |
EP (1) | EP2192394A1 (ja) |
JP (1) | JP5062258B2 (ja) |
WO (1) | WO2009037977A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013115175A1 (ja) | 2012-01-30 | 2013-08-08 | 京セラ株式会社 | 検体センサおよび検体センシング方法 |
JP6042774B2 (ja) | 2013-05-30 | 2016-12-14 | 京セラ株式会社 | 検体センサおよび検体センシング方法 |
CN103398773A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-11-20 | 常州智梭传感科技有限公司 | 抵抗同频干扰的声表面波传感器 |
US10848354B2 (en) * | 2018-09-05 | 2020-11-24 | Infineon Technologies Ag | Combined data and timing information |
JPWO2022039160A1 (ja) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002243609A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Ulvac Japan Ltd | 分析装置 |
JP2005010098A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Toppan Printing Co Ltd | 表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システム |
JP2005055430A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-03 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 個々の変換器の選択的起動及び分離を行う複数変換器センサシステム及び方法 |
JP2007233816A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Toppan Printing Co Ltd | 環境検出情報収集方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4760351A (en) * | 1986-08-22 | 1988-07-26 | Northern Illinois University | Multiple oscillator device having plural quartz resonators in a common quartz substrate |
US5744902A (en) * | 1995-05-16 | 1998-04-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Chemical and biological sensor based on microresonators |
GB9523406D0 (en) * | 1995-11-16 | 1996-01-17 | Aromascan Plc | Sensor transduction |
DE19746261A1 (de) * | 1997-10-20 | 1999-04-29 | Karlsruhe Forschzent | Sensor |
EP1453199B1 (en) * | 2001-10-09 | 2012-05-09 | Toppan Printing Co., Ltd. | Surface acoustic wave element, electric signal processing apparatus using the surface acoustic wave element, and environment evaluation apparatus using the electric signal processing apparatus |
US20050016276A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-01-27 | Palo Alto Sensor Technology Innovation | Frequency encoding of resonant mass sensors |
JP2005005430A (ja) * | 2003-06-11 | 2005-01-06 | Nec Tokin Corp | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
WO2005029701A1 (ja) * | 2003-09-19 | 2005-03-31 | Toppan Printing Co., Ltd. | 弾性表面波素子及び弾性表面波素子を用いた環境差異検出装置 |
JP4399314B2 (ja) | 2004-05-20 | 2010-01-13 | 凸版印刷株式会社 | 弾性表面波デバイスの駆動測定方法及び装置 |
US20090124513A1 (en) * | 2007-04-20 | 2009-05-14 | Patricia Berg | Multiplex Biosensor |
JP5422938B2 (ja) * | 2008-08-19 | 2014-02-19 | 凸版印刷株式会社 | 流体測定装置 |
TWI427290B (zh) * | 2009-05-13 | 2014-02-21 | Nat Univ Tsing Hua | 一種氣體偵測裝置及其方法 |
-
2008
- 2008-09-03 WO PCT/JP2008/065902 patent/WO2009037977A1/ja active Application Filing
- 2008-09-03 JP JP2009533104A patent/JP5062258B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-09-03 EP EP08832635A patent/EP2192394A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-03-17 US US12/659,701 patent/US8413516B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002243609A (ja) * | 2001-02-16 | 2002-08-28 | Ulvac Japan Ltd | 分析装置 |
JP2005010098A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Toppan Printing Co Ltd | 表面弾性波素子の入出力切換装置及び計測システム |
JP2005055430A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-03-03 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 個々の変換器の選択的起動及び分離を行う複数変換器センサシステム及び方法 |
JP2007233816A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Toppan Printing Co Ltd | 環境検出情報収集方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2192394A1 (en) | 2010-06-02 |
US20100170345A1 (en) | 2010-07-08 |
JPWO2009037977A1 (ja) | 2011-01-06 |
WO2009037977A1 (ja) | 2009-03-26 |
US8413516B2 (en) | 2013-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5062258B2 (ja) | 弾性波測定装置及び方法 | |
EP2798346B1 (en) | System and method for an acoustic monitor self-test | |
Finzi Neto et al. | A low-cost electromechanical impedance-based SHM architecture for multiplexed piezoceramic actuators | |
JP6317708B2 (ja) | 超音波探傷システム、超音波探傷方法及び航空機構造体 | |
WO2005095947A1 (ja) | 環境差異検出装置 | |
TWI427290B (zh) | 一種氣體偵測裝置及其方法 | |
Lee et al. | Environmental effects on Lamb wave responses from piezoceramic sensors | |
EP2103921A1 (en) | Sensing device | |
JP2020526776A (ja) | 遅延線コーディングを有する多重化表面弾性波センサ | |
JP5141304B2 (ja) | ガス濃度分布計測装置 | |
JP4795925B2 (ja) | 超音波厚さ測定方法および装置 | |
WO2009145385A1 (en) | Resonance characteristic measurement apparatus of cantilever structure and measurement method thereof | |
Dostál et al. | Visualisation of corrosion acoustic signals using quality tools | |
TW200829917A (en) | Method and device for measuring to-be-measured object | |
JP4631615B2 (ja) | 弾性表面波伝搬状態計測装置、弾性表面波伝搬状態計測方法、環境変化計測装置、環境変化計測方法及び多重周回弾性表面波素子 | |
CN107991385B (zh) | 一种确定凝血时间的方法及装置 | |
JP2002131294A (ja) | コンクリートの非破壊圧縮試験方法及び非破壊圧縮試験装置 | |
JP5408580B2 (ja) | 匂いセンシングシステム | |
JP5166999B2 (ja) | 被測定物特性測定装置 | |
JP4504106B2 (ja) | 表面弾性波素子による測定方法 | |
US8677825B1 (en) | Identification of lamb wave modes | |
JP4399314B2 (ja) | 弾性表面波デバイスの駆動測定方法及び装置 | |
JP2010213896A (ja) | 音響インピーダンス測定方法、音響インピーダンス測定装置、物体特性評価方法、及び物体特性評価装置 | |
JP2010107485A (ja) | 比誘電率・導電率測定装置 | |
JP5470994B2 (ja) | 弾性表面波測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110825 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120710 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120723 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |