• 제목/요약/키워드: Pressure transducer

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유한요소해석을 이용한 푸쉬-풀형 고출력 초음파 트랜스듀서 설계 (Design of a Push-Pull Type High Power Ultrasonic Transducer by using the PEM)

  • 윤양기;강국진;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.107-114
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    • 2000
  • 기존의 Push-Pull 트랜스듀서보다 간단한 구조를 가지며 출력을 한층 더 높이기 위해서 실린더 중앙에 구동부를 둔 새로운 구조의 Push-Pull 트랜스듀서를 설계하고자 한다. 유한 요소 상용 패키지인 ANSYS를 이용하여 트랜스듀서 모델을 구성한 후, 각종 구조 변수들, 즉, 길이, 반경, Endcap Edge 형상등의 변화에 대한 음압의 변화경향을 조사하여 최대 음압을 구현하기 위한 최적 길이, 반경, Endcap Edge 형상을 설정하였다. 기존 트랜스듀서 보다 구조적으로 더 간단하면서도 더 큰 음압을 구현할 수 있는 새로운 구조의 고출력 트랜스듀서를 개발하였고, 그 성능을 기존 트랜스듀서의 성능과 비교 평가함으로써 개발된 트랜스듀서의 우수성을 입증하였다.

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Auto-Pressure Transducer를 이용한 국내산 고간류의 사료가치평가 (Evaluation of Feed Values of Korean Straws Using Pressure Transducer)

  • 이상석;하종규;장문백
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권2호
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    • pp.241-250
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    • 2003
  • 국내산 고간류의 영양학적 평가는 매우 중요하다. 본 연구는 압력센서를 이용하여 국내산 고간류의 가스발생량과 반추위발효산물과의 상관관계를 비교하고자 실시하였다. 가스발생량 측정장치는 압력센서, AD board, LED 모니터 및 real-time graphics가 설치된 컴퓨터로 구성되었다. 가스발생량과 건물소화율은 지수방정식 Pt = a + b ($1-e^{-ct}$)을 기초로 추정하였다.초기 가스발생량은 볏짚이 가장 높았으며 보리짚, 밀짚순이었다. 시간당 분해상수는 3.8, 2.5, 2.5%$h^{-1}$로서 볏짚, 보리짚, 밀짚순이었다. 전체 휘발성 지방산은 초기 12시간에 유의한 차이가 있었지만 배양 72시간 이후의 농도는 세 처리구에서 비슷한 결과를 나타냈다. 가스발생량과 건물소화율의 상관지수($r^2$)는 0.76-0.83으로 밀접한 관계가 있었으며 또한 휘발성지방산과 가스발생량의 상관지수는 0.91-0.98로 매우 밀접한 관계가 있었다. 따라서 가스발생량, 건물소화율 및 휘발성 지방산의 단일상관관계는 고간류의 in vivo 소화율에서도 유사할 것으로 보인다.

공압 방식에 의한 다지점 요골 맥파 검출 장치 (Multi-Point Radial Artery Pulse Wave Transducer using Pneumatic System)

  • 이종진;정민석;황성하;이종현;이선규
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.243-248
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    • 2001
  • A radial artery pulse wave is well known as a good mans to diagnose human body condition in th field of Chinese medical science. Information about constitution as well as organs can be obtained by detecting the artery pulse wave. Recently, the information about the human body constitution may be utilized in accelerating the recovery process of the patient on the basis of comprehensive diagnosis. A radial artery pulse wave is considered as one of promising means in examining the human body constitution. Since the examination has been conducted by the feeling of finger, the diagnosis may occasionally have uncertainty or fatal error. In this paper, a new measuring system is suggested and developed to examine the pattern of a pulse wave correctly. The system is composed of four pressure vessels, pressure sensors and air supplying pumps. One of them is utilized for appropriately pressing the radial artery, three of them for detecting pressure change in several mmHg level. The detected data is shown and discussed.

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식물 씨앗의 착유과정에 있어서 초음파의 적용 (Application of Ultrasonic Wave to the Squeezing Process From the Seeds)

  • 김정순;이희욱;김무준;하강렬
    • 한국음향학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.91-96
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    • 2010
  • 본 연구에서는 식물의 씨로부터 착유하는 기존의 착유방법에 있어서 착유 효율의 한계를 개선하기 위하여 초음파를 이용한 부가 에너지의 적용 가능성을 실험적으로 확인 하였다.그 결과, 기존의 압착방식에 의한 착유 방식에 란주반형 트랜스듀서로부터 방사되는 초음파 진동에 의한 압력을 부가함으로써 기존의 단순압착 방식의 착유효율이 15 %인 경우 25 %로 증가하여 적지 않은 효율의 증가를 보였다. 초음파에 의한 부가 압력을 해석하기 위하여 착유시료의 음향임피던스 및 초음파 트랜스듀서의 전통속도를 측정하여 방사되는초음파의 음압진폭을 구한 결과 단순압착 정압의 약 2.8 %에 불과했으나 초음파 주기에 따른 양력의 변회는 착유효율증가에 매우 효율적임을 확인할 수 있었다.

10 MHz용 압전 HIFU 트랜스듀서의 음향 및 온도 특성에 대한 유한요소해석 (Finite element analysis for acoustic and temperature characteristics of a piezoelectric HIFU transducer at 10 MHz)

  • 김종호;홍일곡;신호용;안효준;임종인
    • 한국결정성장학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.116-123
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    • 2023
  • 압전 HIFU 트랜스듀서는 바이오 의료분야에 적용되고 있는 새로운 기술로 발생한 초음파 에너지를 열로 변환하여 사용하는 디바이스이다. 최근 HIFU 디바이스는 7 MHz 이상의 고 작동 주파수를 갖는 디바이스를 개발하는 추세이다. 본 논문에서는 유한요소법을 이용해 10MHz 작동주파수를 갖는 HIFU 트랜스듀서에 의해 발생된 tissue에서의 음압 및 온도분포를 계산하고, 압력의 focusing 특성 등을 분석하였다. HIFU의 형상변수로는 압전소재 두께, 렌즈 형상, 물 높이, 필름의 두께 등을 고려하였다. 그 결과, 디바이스의 발생 음압은 렌즈의 HL/RL 비가 증가함에 따라 증가하다 일정한 값에 도달하는 경향을 보이고 있다. 그러나 디바이스의 focusing 면적은 렌즈의 HL/RL 비가 증가함에 급격하게 감소하는 특성을 보이고 있다. 최적 형상을 갖는 HIFU 디바이스의 경우, 최대 음압 및 온도는 각각 19 MPa 및 65도 정도로 분석되었다. 또한 축방향 및 이와 수직한 방향에서 -3 d B 초점 거리는 각각 2.3 mm 및 0.23 mm 정도인 것으로 나타났다

의료용 초음파 위상배열 트랜스듀서의 열 분산 방안 (Thermal Dispersion Method for a Medical Ultrasonic Phased Array Transducer)

  • 이원석;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.210-218
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    • 2015
  • 초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.

필름형 유연 시-촉각 융합 디스플레이 (Flexible Visuo-haptic Display)

  • 윤성률;박선택;박봉제;박승구;남세광;경기욱
    • 로봇학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.156-163
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    • 2013
  • This paper describes a flexible visuo-haptic display module. We have developed a flexible electro-active polymer (EAP) actuator and a thin flexible visual display with $3{\times}3$ array configuration via polymer technology. The flexible actuator consists of nine EAP cells vertically moving in response to change in their thickness. The flexible display uses polymer based optical waveguide allowing light to scatter only at specific area. The display film is transparent and identically designed to the array pattern to fit for the arrangement of actuator cells. A pressure sensor is installed under the integrated module. The performance of the actuator is proved to be sufficient for satisfying perceivable range of human touch sense. The integrated system can provide interactive haptic feedback such as key pressing, contact vibration sensations, and etc. in accordance with user input.

결합형 유한요소-경계요소 기법에 의한 FFR 형태의 고출력 심해저용 쏘나 변환기 설계 (Design of a FFR-typed High Power Deep-water Sonar Transducer using a Coupled FE-BEM)

  • 장순석;이제형;안흥구;최현호
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.224-227
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    • 1999
  • A high power deep-water sonar transducer of FFR (Free Flooded Ring) type has been designed using a coupled FE-BEM. The present sonar transducer is composed of rectangular piezoelectric ceramics and pie-shaped steels (or the advantage of simple fabrication. The dynamics of the sonar transducer is modelled in three dimensions and is analyzed with external electrical excitation conditions. Different results are available such as steady-state frequency response for TX and RX displacement modes, directivity patterns, back-scattering patterns, bandwidths, transmitting voltage responses and receiving sensitivity responses. The TV response shows a very high acoustic pressure of 150 dB/lV (ref $1{\mu}Pa$ at 1m) at 1900 Hz. This ultra high power response of the sonar transducer indicates a new possibility of the sonar transducer development.

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결합형 유한요소-경계요소 기법을 사용한 심해저용 압전형 유연성 쏘나 트랜스듀서의 구조 설계 (Structural design of a piezoelectric flextentional deep-water sonar transducer using a coupled FE-BEM)

  • 장순석;정운관
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.377-387
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    • 1999
  • 결합형 유한요소-경계요소 기법을 사용하여 심해저용 유연형 압전체 쏘나 트랜스듀서를 설계하였다. 쏘나 트랜스듀서의 역학적 구동을 3차원적으로 모델링하였고 전기적 외부 부하 조건을 가지고 분석하였다. 쏘나 트랜스듀서의 정상 상태 변위 모드, 지향성, 공진 주파수, TVR과 같은 결과들을 보였다. 본 논문의 술통 형태의 압전체 쏘나 트랜스듀서를 설계하면서, 심해저용으로 사용하기 위해 쏘나 트랜스듀서의 내외부에 동일한 수압이 가해지도록 쏘나 트랜스듀서의 외부 표면 구조를 새롭게 변형시킨 결과 낮은 주파수의 새로운 공진 모드가 발생하였으나 그 크기는 외부 표면 구조 변형의 정도에 따라 조절될 수 있다.

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