高度電磁探傷・診断システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09044177
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 榎園 正人 大分大学, 工学部, 教授 (40136784)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 茂八郎 大分工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教授 (80107838) ; 槌田 雄二 大分大学, 工学部, 助手 (80284785) ; 戸高 孝 大分大学, 工学部, 助教授 (50163994)
• Keywords: 渦電流磁気探傷 / 非破壊検査 / 回転磁束型センサー / 移動磁界型センサー / 差動型センサー / バルクハウゼンノイズ

Research Abstract

本研究の遂行の中で得られた結果の概要を以下に要約する。
1.材料裏面側の数値解析手法による微小亀裂探査:
マルチフリクェンシーシステムのシミュレーション手法として複素近似とフーリエ変換を用いた境界要素法を開発し、裏側欠陥の同定問題の解析を行って、サーチコイル出力と各周波数成分の関係を明らかにした。この逆問題解析にて安定した推定解を得るために、ウエーブレット変換と特異値分解を併用したマトリックスの安定化手法を開発した。結果の可視化には市販のソフトウェアのMatlab言語を利用して、プリポスト処理の充実を行い汎用化を行った。移動磁界型磁気センサーに対しては、有限要素法とファジィー推論並びにパックプロパゲーションを組合せて欠陥の同定を行う手法を開発した。結果としては多数の周波数入力信号を重ね合わせることで、探査が容易になることを明らかにした。予定していたセンサーコアの最適化を開発したコードで行うまでには至らなかった。
2. 材料裏面側の実験的手法による微小亀裂探査:
回転磁束型磁気センサーに3軸差動サーチコイルを組み合わせて、高感度化を行い、5mm厚試料(磁性体)の裏側1mmの欠陥の探査を可能とした。また、探査信号と欠陥形状の相関の検討を行い、いくつかの指標を提案した。マルチフリクェンシーシステム用のセンサーにはヘッド材用フェライトコアを用いた高感度・高周波用渦電流磁気センサーを4種類開発して、その特徴を明らかにした。センサー出力信号から得られるスペクトラムにより可視的にセンサー位置の特定と深さの推定が確実に可能であることを示した。

Research Products

• [Publications] Tomasz Chady: "Cracks Detection and Recognition by Using of Multi-frequency Signal Processing and Neural Networks"Electromagnetic Nondestructive Evaluation(III),Studies in Applied Electromagnetic and Mechanics,IOS Press. 15. 98-107 (1999)
• [Publications] Tomasz Chady: "A Family of Matrix Type Sensors for Detection of Slight Flaws in Conducting Plates"IEEE Transactions on Magnetics. 35・5. 3655-3657 (1999)
• [Publications] Mohachiro Oka: "High Sensitive Rotational Magnetic Flux Sensing"Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 197. 369-371 (1999)
• [Publications] 岡 茂八郎: "3軸差動サーチコイル回転磁束型磁気センサによる磁気探傷"日本応用磁気学会誌. 23・4-2. 1437-1440 (1999)
• [Publications] 槌田 雄二: "移動磁界型探傷センサーを用いた裏側欠陥の同定"日本応用磁気学会誌. 23・4-2. 1441-1444 (1999)
• [Publications] Tomasz Chady: "Cracks Deseption and Recognition by Using of Eddy Current Differential Probe"IEEE Transactions on Magnetics. 35・4. 1309-1311 (1999)