管内異常物体の形状認識を伴う管内異常モニタリングシステムの開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650476
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 田中 正吾 山口大学, 工学部, 教授 (70108661)
• Keywords: 配管網 / 異常モニタリング / 音響センサ / パルスエコー法 / 定在波 / 管長計測

Research Abstract

配管網に対し、送波口より(有限長の)音響信号を送波すると、配管形状に応じた各部位からの多重反対・多重透過により、振幅(及び位相)の異なった多くの反射波が送波口で受波される。従って、音響センサのダイナミクスを活用することにより、受波器に得られる反射波受波信号から各基本反射波を分離すれば、理論的及び実験データにより得られたふたつの受波時刻マップのパターンマッチングを図ることにより、任意の配管の形状及び長さ計測が行えることになる。本課題では、この方式による任意の配管網における形状及び長さ計測を考えるだけでなく、配管に穴があいた場合や配管内に異常物体が詰まった場合についても、穴の位置や異常物体の位置・形状・サイズの計測・診断が可能なモニタリングシステムの開発を考えたものである。
初年度においては、まず配管内に断面積が一定の異常物体が含まれた場合の異常物体の位置、厚み(奥行き)及び断面積の計測を研究し、その研究成果を現在、計測自動制御学会に投稿中である。なお、これに関連し、定在波を利用した直管の長さ計測に関しても高精度なオンライン計測システムを提案し、その研究成果は一部は計測自動制御学会論文集に論文として発表、他は現在論文として投稿中である。このように、初年度の研究計画はほとんど達成できた。
なお本研究に関連し、「音響センサによる溶鉱炉内壁の異常診断」についても、有意な計測システムを開発した。

Research Products

• [Publications] 田中正吾: "センサダイナミクスを考慮した知的音響応用計測システム" 計測と制御. 36巻・7号. 476-479 (1997)
• [Publications] 田中正吾: "音響センサを用いた溶鉱炉の炉壁異常診断に関する研究" 計測自動制御学会論文集. 33巻・7号. 555-562 (1997)
• [Publications] 田中正吾: "管内音圧変動を利用した管長オンライン計測" 計測自動制御学会論文集. 34巻・2号. 78-86 (1998)
• [Publications] 田中正吾: "知能化計測の基礎と応用" アイピーシー出版, 264 (1997)