超音波センサを用いたコンクリート構造物の非破壊検査システムの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450172
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 田中 正吾 山口大学, 工学部, 教授 (70108661)
• Keywords: 超音波センサ / 非破壊検査 / コンクリート / 多重反射波モデル / 定在波モデル / 電磁波レーダ / 信号伝播モデル / クラック

Research Abstract

前年度までの研究課題では、超音波センサを用いたコンクリート非破壊検査手法の開発を考え、2つのモデル(多重反射波モデルと定在波モデル)の下で、それぞれ時間領域、周波数領域の高精度・高信頼度のコンクリート構造物非破壊検査システムを開発し、実験により、その有効性を確認したが、本年度は、更に、受波信号の中から異常箇所からの反射波信号を高精度に抽出するため、超音波発射時、コンクリート表面に生じる表面波やセンサ特性に基づく外乱の影響を除くための前処理法として、受波信号をバンドパスフィルタにかけることを考えた。そして、実験により、これらの開発した方式は、垂直方向の分解能だけでなく、水平方向の分解能についても優れていることを検証した。
更に、本研究課題に関連した研究として、超音波センサを用いた原子力発電用サンプポンプ異常診断法(軸振動計測)及び電磁波レーダを用いた斬新なコンクリート非破壊検査システムの研究も合わせて行なった。これらは共に、前記研究の「多重反射波モデル」の応用研究としてなされたものである。特に、後者の電磁波レーダを用いたコンクリート非破壊検査システムは、信号伝播モデルに基づく受波信号の時系列解析に基づく画期的な高速・高信頼度・高精度の非破壊検査方式であり、現実の長大なトンネルの非破壊検査において、先述の超音波方式非破壊検査システムと合わせて2段構えの診断システムの構築を可能とし、本研究課題で研究開発して来た一連の研究成果の実際の現場での非破壊検査への多大な貢献が期待できる。

Research Products

• [Publications] 田中正吾: "加速度ピックアップを用いた橋脚の異常診断"電気学会論文誌. 123-C・5. 906-912 (2003)
• [Publications] 田中正吾: "信号伝播モデルに基づく電磁波レーダによるコンクリート構造物の非破壊検査"計測自動制御学会論文集. 39・5. 432-440 (2003)
• [Publications] S.Tanaka: "Measurement of Shaft Vibration Using Ultrasonic Sensor"SICE Annual Conference 2003. 2997-3000 (2003)
• [Publications] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures Using an Electromagnetic Wave Radar"SICE Annual Conference 2003. 2472-2475 (2003)
• [Publications] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures By Ultrasonic Sensor Taking Account of Sensor Characteristics"SICE Annual Conference 2003. 2993-2996 (2003)
• [Publications] 田中正吾: "知的音響応用計測"日本鉄鋼協会会誌. 9・1. 13-19 (2003)