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일방향으로 길게 형성되는 보와, 상기 보의 일측 단부에 결합되며 물성을 측정하고자 하는 유체에 접촉되는 측정판과, 상기 보에 결합되며 전원 인가시 상기 보의 진동을 유발하는 제1압전소자와, 상기 보에 결합되어 상기 보의 진동시 변형에 따른 전압을 출력하는 제2압전소자를 포함하며, 상기 유체와 구조물 간에 단순 전단 변형(simple shear)에 의한 작용력(ffluid)을 발생시키는 실험모듈; 및
상기 실험모듈을 통해 유체에 의한 작용력이 있을 때와 없을 때의 상기 제1압전소자에 인가되는 전압 및 상기 제2압전소자에서 출력되는 전압을 각각 측정하여 실험적 전달함수를 각각 계산하고, 상기 유체에 의한 작용력이 없을 때의 실험적 전달함수와 그에 대한 이론적 전달함수를 이용하여 실험에 사용된 보의 파수를 계산하며, 상기 계산된 보의 파수와, 유체에 의한 작용력이 있을 때의 실험적 전달함수와, 그에 대한 이론적 전달함수를 이용하여 유체의 점도 및 탄성 관련 변수를 각각 계산하는 점도 및 탄성 산출모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측시스템
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제1항에 있어서,
상기 실험모듈에서 발생하는 유체에 의한 작용력은 하기 [수학식]과 같이 유체의 저장계수와 손실계수로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동형 계측시스템
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제1항에 있어서,
상기 점도 및 탄성 산출모듈은, 유체에 의한 작용력이 없을 때의 실험적 전달함수와 이론적 전달함수의 차가 0이 되는 보의 파수를 뉴튼 랩슨법(Newton-Rapson method)으로 계산하여, 상기 실험모듈에 사용된 보의 파수를 구하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측시스템
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제3항에 있어서,
상기 점도 및 탄성 산출모듈은, 상기 계산된 보의 파수 및 유체에 의한 작용력이 있을 때의 실험적 전달함수와 이론적 전달함수를 이용하여, 상기 실험적 전달함수와 이론적 전달함수의 차가 0이 되는 작용력을 뉴튼 랩슨법으로 계산하여, 유체의 저장계수와 손실계수를 계산하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측시스템
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일방향으로 길게 형성되며 일단부가 물성을 측정하고자 하는 유체에 접촉되는 보와, 상기 보의 타단부에 결합되며 전원 인가시 상기 보의 진동을 유발하는 제1압전소자와, 상기 보에 결합되어 상기 보의 진동시 변형되는 제2압전소자를 포함하며, 상기 유체와 구조물 간에 단순 전단 변형(simple shear)에 의한 작용력(ffluid)을 발생시키는 실험모듈을 구성하는 제1단계;
상기 실험모듈에서 상기 유체에 의한 작용력이 있을 때와 없을 때의 상기 제1압전소자에 인가되는 전압 및 상기 제2압전소자에서 출력되는 전압을 각각 측정하여, 상기 유체에 의한 작용력이 있을 때와 없을 때의 실험적 전달함수를 각각 얻는 제2단계;
상기 제2단계에서 유체에 의한 작용력이 없을 때 얻은 실험적 전달함수와 이론적 전달함수를 사용하여, 수치해석적 방법으로 상기 보의 파수를 계산하는 제3단계; 및
상기 제3단계에서 계산된 보의 파수 및 상기 제2단계에서 유체에 의한 작용력이 있을 때 얻은 실험적 전달함수와 이론적 전달함수를 사용하여, 수치해석적 방법으로 유체에 의한 작용력(ffluid)을 계산하여, 유체의 점도와 탄성 관련 변수를 계산하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측방법
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제5항에 있어서,
상기 제3단계는,
상기 유체에 의한 작용력이 없을 때의 실험적 전달함수와 이론적 전달함수의 차가 0이 되는 보의 파수를 뉴튼 랩슨법(Newton-Rapson method)으로 계산하여, 상기 실험모듈에 사용된 보의 파수를 구하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측방법
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제6항에 있어서,
상기 제4단계는,
제3단계에서 계산된 보의 파수 및 유체에 의한 작용력이 있을 때의 실험적 전달함수와 이론적 전달함수를 이용하여, 상기 실험적 전달함수와 이론적 전달함수의 차가 0이 되는 작용력(ffluid)을 뉴튼 랩슨법으로 계산하여, 유체의 저장계수와 손실계수를 계산하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측방법
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제7항에 있어서,
상기 제4단계는,
상기 계산된 작용력(ffluid)을 상기 실험모듈에서 발생하는 유체에 의한 작용력 모델인 하기 [수학식]에 대입하여, 유체의 저장계수와 손실계수를 구하는 것을 특징으로 하는 진동형 계측방법
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