肉厚金属板裏側の自然欠陥検出用回転磁束型ハイブリッド磁気センサシステムの構築

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650439
• Research Institution: Oita National College of Technology
• 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎園 正人 大分大学, 工学部・電気電子工学科, 教授 (40136784) ; 金田 嗣教 大分工業高等専門学校, 制御情報工学科, 教授 (70040756)
• Keywords: 非破壊検査 / MI素子 / FG型磁気センサ / SUS304 / SS400 / 余寿命 / 疲労推定

Research Abstract

高速で確度の高い非破壊評価技術への要求を満たすために小型軽量で取り扱いが容易な「非破壊評価技術用磁気センサ」の高性能化をはかり、自然微少裏側欠陥を確実に探傷することや疲労蓄積量を推定し余寿命を確実に評価することを目的にこの研究は行われた。自然微少欠陥探傷用磁気センサとして、MI型磁気センサを欠陥検出素子として交番磁界を用いた励磁回路と組み合わせた「ハイブリッド型磁気センサ」による欠陥検出実験を肉厚ステンレス板や鋼板に対して行った。また、FG型磁気センサを単体で用いて残留磁気による欠陥探傷実験や疲労蓄積量評価実験をステンレス板などに対して行った。以下、その主な成果を示す。
ケイ素鋼板を励磁系に用いたMI素子型ハイブリッド磁気センサは、励磁周波数400Hzで厚さ5mmの鋼板裏側の幅0.5mm、長さ5mm、深さ1mmの模擬欠陥を確実に検出できた。フェライトコアを励磁系に用いたMI素子型ハイブリッド磁気センサは、励磁周波数5000Hzで厚さ5mmのステンレス板裏側の深さ1mmの模擬欠陥を確実に検出できた。FG型磁気センサを使用した残留磁気法による自然欠陥検出実験では、約0.8mm厚のステンレス板に発生した自然欠陥を検出することができた。さらに、FG型磁気センサを使用した疲労推定法は、オーステナイト系ステンレス板(SUS304)の平面曲げ疲労の蓄積状態の評価には非常に有効であり、さらに、残留磁化の強さを連続観察する事によって余寿命の予測が可能となる可能性があるなどの基礎的知見を得た。以上のように、この研究は初期の目的を充分に達成したと考えられる。しかし、この分野は、まだまだ多くの課題を残しているので、今後、研究を続けていきたいと考えている。

Research Products

• [Publications] 岡茂八郎: "Evaluation of Bending Fatigue in Austenitic Stainless Steel Plates Using the FG Magnetic Sensor"Abstracts of Seoul National University-Oita University Joint Symposium. 18-19 (2001)
• [Publications] 岡茂八郎: "Fatigue Dependence of Residual Magnetization in Austenitic Stainless Steel Plates"IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS. (採択済み).
• [Publications] 岡茂八郎: "残留磁気法によるステンレス鋼の平面曲げ疲労評価"日本応用磁気学会誌. (採択済み).
• [Publications] 岡茂八郎: "Evaluation of a Reverse-Side Defect on Stainless Steel Plates by the Residual Magnetic Field Method"IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS. (採択済み).
• [Publications] 岡茂八郎: "The Residual Magnetic Field Method for Inspection of a Small Reverse-Side Crack on a Thick Steel Plate"Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. (採択済み).