1998 Fiscal Year Annual Research Report
新型回転磁束型磁気センサーによる高度磁気診断システムの開発
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09650500
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| Research Institution | Oita National College of Technology |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金田 嗣教 大分工業高等専門学校制御情報工学科, 教授 (70040756)
榎園 正人 大分大学, 工学部電気電子工学科, 教授 (40136784)
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| Keywords | 非破壊検査 / 磁気探傷 / 回転磁束 / バルクハウゼンノイズ / 疲労推定 / 裏側欠陥 / 形状推定 |
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| Research Abstract |
この研究目的は、「回転磁束型磁気センサ」の深傷能力を向上と、バルクハウゼンノイズ(BHN)の疲労推定問題への適応の可能性を探ることであった。我々は、偏位式と差動式の「3軸サーチコイルや3軸ピックアップコイルを備えた回転磁束型磁気センサ」をそれぞれ開発、試作し、5mm厚軟鋼板の裏側欠陥検出実験やステンレス板の裏側欠陥形状検出実験を行った。また、バルクハウゼンノイズを利用した疲労推定の基礎的知見を得るための実験を行った。その結果、次のような知見を得た。
試作した磁気センサを使用した欠陥検出実験からは、主に次の結果を得た。3軸差動サーチコイル回転磁束型磁気センサは、軟鋼板裏面にある深さ1mm、幅0.4mmの溝型欠陥を確実に検出でき、たかいSN比を確認した。また、3軸差動ピックアップコイル回転磁束型磁気センサは、ステンレス板裏側の深さ1mmの欠陥を確実に検出できた。さらに、ニューロアルゴリズムを利用した欠陥属性(位置、深さ、傾き角、形状など)の自動推定結果から、これらの磁気センサは、軟鋼板裏側溝型欠陥で深さ2mm以上あれば、欠陥属性の自動推定が可能である事がわかった。また、ステンレス板裏側の欠陥形状推定に関しても良い結果を得た。
BHNを利用した疲労推定に関しては、無方向性ケイ素鋼鈑、方向性ケイ素鋼鈑、2方向性ケイ素鋼鈑の交番磁界下や回転磁界下のBHNを測定し次の結果を得た。回転磁界下の場合が、BHNが定常的に発生することを見いだした。また、無方向性ケイ素鋼鈑と方向性ケイ素鋼鈑の回転磁界下のBHNを測定し、そのパワースペクトルを観測した。パワースペクトルは、両者とも連続したものであり、また、パワースペクトルの相関関数の測定の結果より、長時間後の相関は極めて小さくBHNがカオスである可能性を見いだした。さらに、カオスの同定にしばしば利用されるリアプノフ数はすべて正の値を示し、これもBHNがカオスであることの可能性を示した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 岡 茂八郎他: "Nondestructive Testing by Differential Type of Rotational Magnetic Sensor" Nonlinear Electromagnetic Systems. 13. 361-364 (1998)
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[Publications] 岡 茂八郎他: "Discrimination of Reverse Side Defect Properties Using the Differential Type of the Rotational Magnetic Flux Sensor with the Neural Network" Proceedings of The International Conference on Electrical Engineering. 1. 890-893 (1998)
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[Publications] 岡 茂八郎他: "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. Vol.23 No.4-2(決定済). (1999)
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[Publications] 岡 茂八郎他: "High Sensitive Rotational Magnetic Flux Sensing" Journal of Magnetism and Magnetic Materials. (決定済). (1999)
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[Publications] 榎園正人他: "回転バルクハウゼンノイズのカオス性" 第22回日本応用磁気学会学術講演概要集. 140 (1998)
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[Publications] 榎園正人他: "バルクハウゼンノイズのカオス的性質の検討" 平成11年電気学会全国大会講演論文集. 2. 227-228 (1999)
