haku: @keyword sovituskerros / yhteensä: 2
viite: 1 / 2
« edellinen | seuraava »
| Tekijä: | Kovanen, Kaius |
| Työn nimi: | Ultraäänituulianturin akustisen sovituskerroksen valmistettavuuden kehittäminen |
| Design of ultrasonic wind transducer's acoustic matching layer manufacturability | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2010 |
| Sivut: | 90 s. + liitt. Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Koneenrakennustekniikan laitos |
| Oppiaine: | Koneensuunnitteluoppi (Kon-41) |
| Valvoja: | Ekman, Kalevi |
| Ohjaaja: | Valo, Hannu |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 6483 | Arkisto |
| Avainsanat: | design for manufacturability matching layer piezoelectricity polyurethane valmistettavuus pietsosähköisyys polyuretaani sovituskerros |
| Tiivistelmä (fin): | Tausta diplomityön teolle oli tarve tutkia ja kehittää menetelmää valmistaa ultraäänituulianturiin ulkovaippa eli akustinen sovituskerros. Sovituskerros edesauttaa anturin akustista toimintaa ja suojelee anturin herkkää pietsosähköistä elementtiä, jolla ultraääni luodaan. Sovituskerroksen asentaminen anturiin vaatii kokoonpanijalta paljon spesifistä tekemällä opittua kokoonpanotaitoa, eikä menetelmällä saavuteta haluttua valmistettavuuden tasoa. Diplomityössä perehdyttiin polymeerien ja niiden muovausmenetelmien mahdollistamiin sovituskerroksen valmistustekniikoihin ympäristön sekä akustiikan asettamien reunaehtojen puitteissa. Ympäristön asettamia reunaehtoja ovat lämpötila, kosteus ja UV-säteily, joiden sietokykyä sovituskerrokselta vaaditaan. Sovituskerroksen on myös kestettävä lintujen nokkimisen aiheuttamat vahingot, jolloin materiaalin tulee olla mahdollisimman kovaa. Akustinen reunaehto muodostuu materiaalin ominaisuuksille asetettavasta vaatimuksesta vastustaa äänen etenemistä mahdollisimman vähän eli omata mahdollisimman pieni akustinen impedanssi. Teoriatutkimuksen ja kokeellisen osan tutkimusmetodiksi valitun valmistettavuuden seitsemän askeleen menetelmän tulosten perusteella päädyttiin kokeellisesti tutkimaan polyuretaanin toimivuutta sovituskerroksena. Sovituskerros valmistettiin valamalla polyuretaania silikonimuotissa olevan ultraäänianturin päälle. Valmistusmenetelmä saatiin toimivaksi pienten muutosten kautta. Polyuretaani osoittautui toimivaksi vaihtoehdoksi myös ympäristön sietokyvyn ja materiaalin mekaanisten ominaisuuksien määritykseen suoritettujen kokeellisten mittausten perusteella. Signaalien lähetys- ja vastaanottotehossa mitattuna tuotannossa oleva silikonisovituskerros tarjoaa paremman akustisen suorituskyvyn, mutta ultraäänisignaalien verhokäyrien muodon ja vaimentumisen perusteella polyuretaani on kilpailukykyinen vaihtoehto. Työn lopuksi ideoitiin valmistettavuutta kehittäviä menetelmiä, joihin pyrittiin hyödyntämään kokeellisessa osassa toimivaksi todetun polyuretaanin avaamia valmistusteknisiä mahdollisuuksia. Lopputuloksena saatiin ideatasolla muutamia vaihtoehtoisia menetelmiä kehittää tuulianturin ja sovituskerroksen valmistettavuutta, joiden teknistä toimivuutta ei kuitenkaan työn puitteissa kokeellisesti tarkasteltu. |
| Tiivistelmä (eng): | The need to research and develop manufacturing process of the ultrasonic transducer's acoustic matching layer was the background for this master's thesis. The matching layer enables transducer's acoustic behaviour and protects the fragile piezoelectric element which creates ultrasound. Assembly process for the matching layer demanded too much specific skills from an assembly worker and manufacturability did not meet the desired level. This master's thesis concentrates on polymers and polymer processing methods to manufacture matching layer within the boundary limits set by environment and acoustics. Boundary limits set by environment that the matching has to endure are temperature, moisture and UV-radiation. Bird pecking creates also a challenge which means that the material suitable for the matching layer has to be hard. Acoustic impedance or sound wave resistance of the matching layer has to be as low as possible. Based on theoretical research and the seven step research method of manufacturability design the experimental part of this masters thesis concentrated on polyurethane as the matching layer material. The matching layer was made by casting liquid polyurethane over a transducer which was mounted into a silicone mold. Functionality of the manufacturing method was achieved with few changes. Polyurethane proved also to be functional within the boundary limits set by environment and mechanical properties of the material which were experimentally tested. The current silicone matching layer provides better signal transmission and reception output but the signal envelope and attenuation were better with polyurethane. A compact innovative part to improve manufacturability of the ultrasonic transducer utilizing opportunities opened by polyurethane was made in the end of this master's thesis. A few alternative methods to improve current manufacturability of transducers and matching layer were found. Technical functionality of the methods was not experimentally tested within the master's thesis. |
| ED: | 2010-10-21 |
INSSI tietueen numero: 41153
+ lisää koriin
« edellinen | seuraava »
INSSI