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超音波ビームの能動的制御に基づく高付加価値・大型鋼材向け高速非破壊検査手法の確立

Research Project

Project/Area Number 18J10757
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

宮本 隆典  筑波大学, システム情報工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords非破壊検査 / 角鋼片 / 超音波透過法
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は,大型鋼材の内部欠陥を実用可能な速度で検出する手法を確立することである.本年度は(i)超音波対面反射波の伝搬時間に着目した欠陥深さ位置情報の取得,(ii)平面波送信による計測の高速化,(iii)集束超音波送信による大型鋼材への対応を行った.
(i)超音波の減衰に対応するために,従来用いられている欠陥からの反射波でなく,透過波の伝搬時間に着目した手法を提案してきたが,透過波のみでは深さ位置の情報が得られない.そこで,対面反射波にも透過波と同様に伝搬時間に欠陥による影響が表れることを数値シミュレーションおよび試験片を用いた実験により確認し,透過波との併用により欠陥の深さ位置の推定が可能となることを示した.
(ii)計測の高速化のため,平面波送信による超音波信号の送信回数を削減した手法を提案した.これまで機械的または電子的走査により送波器および受波器の位置を変えての超音波信号の送受を行っていたが,送波器アレイから信号を同時に送信して形成した平面波を受波器アレイにて受信し,その伝搬時間の変動に着目する.この手法により1回のみの超音波送受で高速に欠陥検出が行えること,および平面波の角度を変えて数回送信することで欠陥の位置情報が取得可能であることを数値シミュレーションにより示した.
(iii)より大型な鋼材の内部欠陥の検出を可能とするため,集束超音波の透過波に着目した手法を提案した.単一の送波器を用いた時と比べ,ノイズの影響を低減可能であり,空間分解能が向上することが数値シミュレーションにより示された.

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 角度の異なる複数平面波を用いた超音波透過法による角鋼片内部欠陥検出2019

    • Author(s)
      宮本隆典, 水谷孝一, 若槻尚斗, 海老原格
    • Organizer
      日本音響学会, 2019年春季研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波対面反射波の伝搬時間変動に着目した角鋼片内部欠陥検出の実験的検証2018

    • Author(s)
      宮本隆典, 水谷孝一, 若槻尚斗, 海老原格
    • Organizer
      土木学会, 第21回応用力学シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波対面反射波の伝搬時間変動に基づく角鋼片内部欠陥検出における鋼片サイズの影響2018

    • Author(s)
      宮本隆典, 水谷孝一, 若槻尚斗, 海老原格
    • Organizer
      日本音響学会, 2018年秋季研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Defect detection in billet using plane-wave and time-of-flight deviation with transmission method2018

    • Author(s)
      Ryusuke Miyamoto, Koichi Mizutani, Naoto Wakatsuki, and Tadashi Ebihara
    • Organizer
      2018 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Defect detection inside billet by ultrasonic transmission method using phased array technique2018

    • Author(s)
      Ryusuke Miyamoto, Koichi Mizutani, Tadashi Ebihara, and Naoto Wakatsuki
    • Organizer
      the 39th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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