跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(100.26.196.222) 您好!臺灣時間:2024/02/27 15:06
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:劉榮井
研究生(外文):Jung-Ching Liu
論文名稱:無鏡頭式超音波線、點聚焦換能器研製及其量測應用
論文名稱(外文):The construction and application of aperture lens-less line-focus and point focus PVDF transducer.
指導教授:郭茂坤郭茂坤引用關係
指導教授(外文):Mao-Kuen Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:應用力學研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:137
中文關鍵詞:超音波顯微鏡壓電薄膜線聚焦換能器點聚焦換能器表面波波速非等向性材料反算掃瞄
外文關鍵詞:Acoustic MicroscopyPVDFLine-focus PVDF transducerPoint-focus PVDF transducerSurface wave velocityAnisotropic materialSimplexScan
相關次數:
  • 被引用被引用:1
  • 點閱點閱:577
  • 評分評分:
  • 下載下載:42
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本文主旨在於以PVDF壓電薄膜製作低成本之無鏡頭式超音波顯微鏡換能器,以Labview軟體配合GPIB介面來控制4軸之步進馬達移動平台和數位示波器,來達到超音波顯微鏡自動量測的功能。本文中製作三種無鏡頭式超音波顯微鏡換能器分別為:10mm寬的PVDF圓柱凹面線聚焦、0.5mm寬的PVDF圓柱凹面點聚焦、10mm寬的PVDF球狀凹面點聚焦。線聚焦可用於等向性、非等向性材料表面波相位速度量測,點聚焦則可用於C-scan影像掃描,量測出材料表面和內部之影像圖。使用線聚焦量測出不同角度之波傳表面波相位速度,可反算出非等向性材料的材料常數。
In this paper a low-cost lensless acoustic microscope is constructed. PVDF thin film is fabricated into a desired curve shape with backing material to replace traditional acoustic microscope which includes PZT, buffer rod and lens. In this paper, both line-focus and point-focus PVDF transducers are fabricated. The measurement system consists of Panametric 5073 pulser/receiver, HP 54503A oscilloscope and X-Y-Z motion table. An compatible personal computer controls the motion of the linear and rotating stage through a GPIB bus, and samples the measured waveform from oscilloscope to PC through GPIB bus.
The line-focus PVDF transducers can provide a directional ultrasonic velocity measurement and is employed to characterize anisotropic materials. The point-focus PVDF transducer is often used to produce images.
In this paper, the line-focus PVDF transducers can measure surface wave velocity, dispersion wave velocity, wavefront imaging, multilayered composite imaging and surface crack imaging. The point-focus PVDF transducers can scan coin imaging, surface pit imaging and IC imaging.
誌謝Ⅰ
摘要Ⅱ
目錄Ⅲ
圖目錄Ⅴ
第一章 導論1
第二章 無鏡頭式超音波顯微鏡
2.1 無鏡頭式超音波顯微鏡換能器架構4
2.1.1壓電薄片 PVDF6
2.1.2背材8
2.1.3無鏡頭式換能器製作11
2.1.4量測系統架設與實驗擷取訊號處理14
2.1.5無鏡頭式換能器之頻率與聚焦線顯像17
2.2 無鏡頭式超音波顯微鏡影像掃描19
第三章 無鏡頭式超音波線聚焦量測結果
3.1 表面波相位速度求法21
3.2 表面波波速量測25
3.3 薄板之藍姆波波速量測29
3.4 非等向性試體之表面波波速量測及性質反算32
3.5 複合材料之換能器旋轉360度量測41
3.6 材料直孔洞之直徑與位置以B掃描量測42
3.7 表面裂縫以線聚焦B掃描量測47
第四章 無鏡頭式超音波點聚焦影像掃描結果
4.1 0.5 mm寬之 PVDF點聚焦換能器影像掃描結果49
4.2 球狀凹面點聚焦換能器影像掃描結果52
第五章 結論57
參考文獻60
附錄A 超音波基本原理
A.1 何謂超音波62
A.2 波型的種類64
A.3 波的傳播行為66
A.4 超音波的產生與接收─壓電材料67
A.5 波的強度68
A.6 反射、折射與波形轉換70
A.7 超音波的衰減71
附錄B有鏡頭式超音波顯微鏡換能器架構74
附圖77
[1]Andrew Briggs, Acoustic Microscopy, Claredon Press, Oxford, 1992.
[2]Ross A. Lemons, “Acoustic Microscopy,” Physical Acoustics, 14, 1-90, 1979.
[3]D. Xiang, N. N. Hsu, G. V. Blessing, “The design, construction and application of a large aperture lens-less line-focus PVDF transducer,” Ultrasonics, 34, 641-647, 1996.
[4]白家華, “無鏡頭式超音波顯微鏡之研製,” 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文, 民國88年6月。
[5]D. Xiang, N. N. Hsu, S. E. Fick and G. V. Blessing, “Spatial resolution with time-and-polarization-resolved acoustic microscopy,” Review of Progress in QNDE, 17, 1737-1744, 1998.
[6]B. G. Kim, J. O. Lee and S. Lee, “Development of surface point-focussing ultrasonic transducer using PVDF,” 1989 IEEE Ultrason. Symp., 609-612, 1989.
[7]D. Xiang, N. N. Hsu and G. V. Blessing, “Ultrasonic evaluation of rough and porous ceramic coatings with a dual-element large aperture lensless line-focus transducer,” Review of Progress in QNDE, 14, 1563-1570, 1997.
[8]Yung-Chun Lee and Shin-Pin Ko, “Measurements of dispersion relation of surface acoustic waves using PVDF line-focus transducers,” 1999 IEEE Ultrason. Symp., 605-608, 1999.
[9]N. N. Hsu, D. Xing, S. E. Fick and G. V. Blessing, “Time and polarization resolved ultrasonic measurements using a lensless line-focus transducer,” 1995 IEEE Ultrason. Symp., 867-871, 1995.
[10]N. N. Hsu, D. Xing, and G. V. Blessing, “Time-resolved ultrasonic body wave measurements of material anisotropy,” 1998 IEEE Ultrason. Symp., 5-8, 1998.
[11]N. N. Hsu, and G. V. Blessing, “Imaging of acoustic surface wave slowness,” American Institute of Physics, 2236-2238, 1999.
[12]柴駿甫, “受預應力壓電材料之表面波與其在非破壞檢測之應用,” 國立台灣大學應用力學研究所博士論文, 民國84年5月。
[13]D. Xiang, N. N. Hsu, and G. V. Blessing, “A simplified ultrasonic immersion technique for materials evaluation,” Materials Evaluation, July. 1995, 854-859.
[14]吳朗, “電子陶瓷-壓電”, 全欣圖書公司, 83年12月。
[15]Amp Company, “Piezoelectric polymer transducer,” HTTP://www.amp.com/sensor/intro.html, 1998.
[16]桓內弘著, 賴耿陽譯著, “環氧樹脂應用實務,” 復漢出版社。
[17]黃茂坤編著, “工業用超音波檢測實務彙編,” 非破壞檢測同業。
[18]J. D. Achenbach, Wave Propagation in Elastic Solids, North-Holland, New York, 1993.
[19]王翌全, “透地雷達在鋼筋混凝土結構物檢測之研究,” 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文, 民國87年6月。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top