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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

研究課題

研究課題/領域番号 13450172
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関山口大学

研究代表者

田中 正吾  山口大学, 工学部, 教授 (70108661)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2003年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2001年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード超音波センサ / 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 / 超音波 / 周波数解析 / 定在波 / 多重反射波 / パターンマッチング / 最尤法
研究概要

本研究課題では、超音波センサを用いることを前提に、まず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、その有効性を示した。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、超音波発射時に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の異常診断法(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、前記研究で得た「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信号解析に基づく画期的な方式であり、超音波センサと異なり、高速に高信頼度・高精度の非破壊検査を可能とする方式である。
以上のことから、現実の長大なトンネルの非破壊検査においては、まず高速診断を電磁波レーダで、次に異常と思われる箇所のみ超音波センサで再度精密診断するという2段構えの診断システムの構築が可能となり、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。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 田中正吾: "多重反射波及び定在波モデルに基づく超音波センサ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. 37. 484-492 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中正吾: "定在波モデルを用いた超音波センサによるコンクリート構造物の非破壊検査"非破壊検査. 50. 446-453 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中正吾: "超音波センサを用いた溶鉱炉の炉壁異常診断"日本音響学会誌. 58. 312-317 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中正吾: "周波数解析に基づく超音波センサ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. 38. 938-946 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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. 432-440 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures By Ultrasonic Sensor Taking Account of Sensor Characteristics"Proc.of the SICE Annual Conference 2003. 2993-2996 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "On an Intelligent Sensing Sensing Taking Account of the Dynamics of Sensing Process"Instrument and Control. Vol.40, No.3. 239-244 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures by Ultrasonic Sensor Based on Multi-Reflected Wave and Stationary Wave Models"Journal of The Society of Instrument and Control Engineers. Vol.37, No.6. 484-492 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, T.Okada: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures Using an Ultrasonic Sensor Based on a Stationary Wave Model"Journal of The Japanese Society for Non-Destructive Inspection. Vol.50, No.7. 446-453 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Inside Wall of Blast Furnace with an Ultrasonic Sensor"Journal of The Acoustical Society of Japan. Vol.58, No.5. 312-317 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, T.Wakunaga: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures by Ultrasonic Sensor Based on a Frequency Analysis"Proc, of the SICE Annual Conference 2002. 1529-1530 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yamane, M.Indo, S.Tanaka: "Anomaly Diagnosis of Bridge Piers Using an Acceleration Pickup"Proc.of the 34th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, T.Wakunaga: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures by Ultrasonic Sensor Based on a Frequency Analysis"Journal of The Society of Instrument and Control Engineers. Vol.38, No.11. 938-946 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ageishi, S.Tanaka: "Anomaly Diagnosis of Bridge Piers Using Acceleration Pickup"Trans. of The Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol.123-C, No.5. 906-912 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka, M.Yamada: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures Using an Electromagnetic Wave (Radar) Based on a Signal Propagation Model"Journal of The Society of Instrument and Control Engineers. Vol.39, No.5. 432-440 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Doi, S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures Using an Electromagnetic Wave Radar"Proc.of the SICE Annual Conference 2003. 2472-2475 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Okabe, S.Tanaka: "Measurement of Shaft Vibration Using an Ultrasonic Sensor"Proc.of the SICE Annual Conference 2003. 2997-3000 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Indo, A.Matsubara, S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures By Ultrasonic Sensor Taking Account of Sensor Characteristics"Proc.of the SICE Annual Conference 2003. 2993-2996 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Fundamentals of Sensing Technologies -Acoustic Sensor"Denki Hyoron. Vol.88, No.12. 58-64 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Intelligent Acoustics Applied Measurement"Bulletin of The Iron and Steel Institute of Japan. Vol.9, No.1. 13-19 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Morishige, S.Doi, S.Tanaka: "Measurement of Shaft Vibration By Ultrasonic Sensor Based on a Signal Propagation Model"Trans. of The Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol.124-C, No.4. 974-980 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Measurement of Shaft Vibration Using Ultrasonic Sensor"SICE Annual Conference 2003. 2997-3000 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures Using an Electromagnetic Wave Radar"SICE Annual Conference 2003. 2472-2475 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Tanaka: "Non-Destructive Inspection of Concrete Structures By Ultrasonic Sensor Taking Account of Sensor Characteristics"SICE Annual Conference 2003. 2993-2996 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田中正吾: "超音波センサを用いた溶鉱炉の炉壁異常診断"日本音響学会誌. 58・5. 312-317 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 田中正吾: "周波数解析に基づく超音波センサ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. 38・11. 938-946 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 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. (掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 田中正吾: "知的音響応用計測"ふぇらむ(日本鉄鋼協会会誌). (掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 田中正吾: "多重反射波及び定在波モデルに基づく超音波センサ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. 37・6. 484-492 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 田中正吾: "定在波モデルを用いた超音波センサによるコンクリート構造物の非破壊検査"非破壊検査. 50・7. 446-453 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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