文化財建造物探査用の超音波音速CT装置の研究・開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558009
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 足立 和成 山形大学, 工学部, 助教授 (00212514)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 安孝 山形大学, 工学部, 教授 (40171904) ; 渡辺 一実 山形大学, 工学部, 教授 (90091769) ; 渡辺 裕二 拓殖大学, 工学部, 教授 (30201239) ; 橋本 芳樹 株式会社カイジョー, 産機システム事業部, グループマネージャー(課長)
• Keywords: 超音波音速CTシステムの試作 / 専用固定具の開発 / 可搬性の向上 / 重文旧米沢高等工業学校本館 / 専用電源装置の開発

Research Abstract

平成15年度の研究計画の内容にそって、本年度の研究成果を説明する。
(1)実用的なシステムのプロトタイプの完成
昨年までの小型強力音源用の振動子の開発研究の成果及び現場での実験で得た多くの教訓を生かして、多数のプローブを有する実用的な超音波音速CTシステムのプロトタイプを完成させた。このシステムでは、18本のプローブを電気的に切り替えることで、多数の経路上での音波伝搬時間を短い時間に収集することが出来る。従来の一対のプローブの位置を手で移動させていく方式に比べて、現場で必要な作業時間が格段に短くなることが期待できる。そして、18本のプローブを測定対象の周囲に固定するための専用固定具も開発した。対象の断面が円形もしくは8角形以上の多角形の場合はワイヤーで、四角形の場合は専用レールによってそれら固定具を対象に装着し、各プローブを固定具にはめ込んで使用する。各固定具には、プローブを対象表面に押し付ける力を調整するためのバネが取り付けられている。また、全ての機材を収容する大型で頑丈な専用キャリングケースを作成し、システムの可搬性を飛躍的に向上させた。さらに、プローブに電力を供給する小型の専用電源装置も開発し、小型発電機等の質の良くない電源しか得られない環境でも、十分使用できるようなシステムにすることができた。当年度は、この研究(展開研究)の目的である装置の完成に力を注いだため、論文等の形で発表した研究成果は投稿中のものしかない。
(2)現場での実験
平成16年7月に、国指定の重要文化財「旧米沢高等工業学校本館」の階段ホールの柱の探査を行なった。その柱の断面の差渡しの経路における音波伝搬情況から調べ、腐朽部等の異常が無いことを見出している。また、固定具の試験を山形大学工学部2号館の柱を対象に行なった。