2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on non-contact acoustic inspection method using multi-rotor helicopter
Project/Area Number |
17K12991
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Research Institution | Toin University of Yokohama |
Principal Investigator |
上地 樹 桐蔭横浜大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (30766861)
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Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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Keywords | 非破壊検査 / ドローン / 長距離計測 / 非接触音響探査法 / SLDV / 欠陥 / コンクリート / 音波 |
Outline of Annual Research Achievements |
音波照射加振とレーザドップラ振動計を用いた非接触音響探査法は、様々な場所で検証実験が行われ、打音とほぼ同等の欠陥探査を遠距離から実施できることが明らかになっている。50m以上の遠距離での計測は、大型音源を必要とするため現実的ではないが、もし、音源だけを計測対象物に接近させることができれば、従来の常識を超える遠距離でも欠陥探査ができる可能性がある。そこで、小型音源を搭載したマルチロータ型ヘリコプタ、いわゆるドローンを用いた探査が可能かどうかの検討を行った。 ドローン機体としては、ペイロードに余裕のあるDJI社のMatrice 600 Proが選定され、音源としては、重量、指向性および最大音圧の関係から、平面スピーカ(FPS1030M3P1R, FPS社)が選定された。その他、送信波形制御用のFM送受信機、照準用レーザポインタおよびレーザ距離計等の搭載改造については、DJI社のドローン改造経験の豊富な株式会社日本サーキット(現 株式会社JDRONE)に依頼した。 自然風の影響によるドローン自体の揺動が予測されたものの、音源の指向性範囲に入っていれば、計測できる可能性が考えられたため、音源の指向性範囲を調べた上で、外壁タイル供試体(2×1.6×0.2m3)を用いた検証実験を実施し、音源が欠陥部に正対していなくても、欠陥検出が可能であることを確認した。また、高速計測を実現するための送信波形の検討を行い、無音時間の無いマルチトーンバースト波の作成も行った。 飛行中のドローンからの音波照射実験は、高さ4 m程度にある外壁タイル試験体、および高さ8 m程度にある実構造物の外壁タイル面を対象に実施された。この時、ドローンと外壁までの距離は約3~5m程度で、振動計は10m以上離れた位置に設置された。実験結果から、飛行中のドローンの音波照射加振による非接触欠陥探査が可能であることが確認された。
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Research Products
(6 results)