磁場の可視化とその応用に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555085
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宮 健三 東京大学, 工学部, 教授 (30011191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 本間 利久 北海道大学, 工学部, 教授 (00091497) ; 橋爪 秀利 東北大学, 工学部, 助教授 (80198663) ; 上坂 充 東京大学, 工学部, 助教授 (30232739) ; 高木 敏行 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20197065)
• Keywords: 磁場の可視化 / ホ-ル素子 / ノイズ除去法の開発 / 計測の自動システム化 / 計測精度 / 画像表示の開発 / 非破壊検査への応用 / 定量的評価

Research Abstract

昨年度は、ホ-ル素子を用いた1次元アレイプロ-ブとその制御及び増幅装置を製作し、制御・画像処理の計算機にデ-タを取り込み基本的な可視化像を得ることができた。今年度は、2次元計測の自動化、各種磁場可視化画像の表示方法と計算デ-タのノイズ除去法の開発を行なった。さらに、この装置の応用について検討した。
1)計測の自動システム化:開発したシステムは、3方向成分のホ-ル素子を高密度実装したプロ-ブ、個々の素子の切り替え及び増幅をする制御・増幅装置、プロ-ブの駆動装置、各装置の制御及びデ-タの入力及び画像処理を行う計算機、フルカラ-表示ができるディスプレイにより構成される。プロ-ブの駆動、ゲインやオフセットの設定、計測、及び画像表示は、すべて会話方式で計算機により制御することができる。
2)可視化画像表示の開発:磁場はベクトル量であるため、3成分の情報が入力される。これらのデ-タを基に可視化画像として、(1)カラ-強度表示、(2)ワイヤフレ-ム表示、(3)表示画像化らの磁場計測、(4)ベクトル表示及び、(5)視点を変えた動的表示をそれぞれカラ-グラフィック上に会話方式で表示できるようにした。
3)ノイズ除去法の開発:磁場の連続性を考慮してノイズ除去手法を開発し、弱磁場における計測精度を向上させることができた。
4)非破壊検査への応用:このシステムの応用として、漏洩磁束を検出する非破壊検査法への適用を試みた。この結果、可視化画像から欠陥の大きさ深さを判断できた。
開発した磁場可視化システムは、単に磁場分布の計測装置としてだけでなく、非線形に振る舞う磁場を理解しやすくし、さらに非破壊検査における定量的評価を始め各種電磁機器の診断等への応用が期待できることが判った。

Research Products

• [Publications] 橋本 光男、宮 健三: "ホ-ル素子アレイを用いた磁場可視化システムの開発" 電気学会第11回「センサの基礎と応用」シンポジウム平成4年6月4日〜5日発表予定. (1992)
• [Publications] 橋本 光男、宮 健三: "磁場の可視化計測" 電気学会第4回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム平成4年6月10日〜12日発表予定. (1992)
• [Publications] 橋本 光男、宮 健三: "ホ-ル素子アレイを用いた磁場可視化システムの開発" 日本AEM学会「The First Magnetodynamics Conference」平成4年4月9日〜10日. (1992)
• [Publications] 橋本 光男、宮 健三: "磁場の可視化計測について" 東京大学工学部附属原子力工学研究施設弥生研究会「定量的非破壊評価に関する研究会(III)」平成4年3月18日. (1992)
• [Publications] 乗松 聡、橋爪 秀利、宮 健三: "磁場可視化の高精度化とき裂形状推定逆問題への応用" 東京大学工学部附属原子力工学研究施設弥生研究会「定量的非破壊評価に関する研究会(II)」. UTNL-R261. 39-43 (1991)