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赤外線アクティブサーモグラフィ検査の検査時間短縮に向けた熱波動の観点からの検討

研究課題

研究課題/領域番号 17K01296
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関徳島大学

研究代表者

石川 真志  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 講師 (10635254)

研究分担者 小山 昌志  明星大学, 理工学部, 准教授 (00453829)
笠野 英行  日本大学, 工学部, 准教授 (20514417)
八田 博志  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 名誉教授 (90095638)
宇都宮 真  国立天文台, JASMINEプロジェクト, 研究支援員 (70450707)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード非破壊検査 / 赤外線サーモグラフィ / 熱波動 / コンクリート / CFRP / 伝熱 / 土木材料
研究成果の概要

赤外線アクティブサーモグラフィ検査の高効率化を目標に、伝播速度の速い高周波数の熱波動の利用による検査時間短縮効果を実験的に検証した。実験の結果、検査対象物への周期加熱に際して加熱周波数を変化させることで検査に要する時間が変化することを確認し、高周波熱波動の利用により一定の検査時間短縮効果が得られることを明らかにした。一方で、周波数増加に伴う熱波動の減衰の影響が非常に大きく、過度に高周波数の熱波動の利用は困難であることも確認された。より大エネルギーの熱入力が実現できれば更なる短時間化も期待されるが、現実的には対象物の耐熱温度等の問題もあり、本観点からの検査時間短縮には限界があることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では赤外線アクティブサーモグラフィ検査に際してしばしば課題となる検査時間の問題の解決を目指す社会的な意義と、その過程において検査の背景にある熱波動の物理を検証する学術的な意義の両面を課題とした。学術的意義としては、熱波動の伝播速度の変化を実験的に確認し、その効果がアクティブサーモグラフィ検査においても反映されることを明らかにした。また社会的意義としては、本観点を踏まえて検査方法(加熱方法)を工夫することで、検査時間の短時間化に一定の効果があることを示した。これらの結果の一方で、現状では本観点から実現可能な検査の短時間化には限界があり、これの克服が次の学術的・社会的な課題であると言える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [学会発表] Consideration of input thermal wave frequency for minimizing inspection time of active thermography2020

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ishikawa, Sou Ishihara, Hideo Nishino, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Hiroshi Hatta, Shin Utsunomiya
    • 学会等名
      The 15th Conference on Quantitative InfraRed Thermography (QIRT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An attempt to shorten the inspection time of active thermography method2020

    • 著者名/発表者名
      Sou Ishihara, Masashi Ishikawa, Hideo Nishino, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Hiroshi Hatta, Shin Utsunomiya
    • 学会等名
      The 15th Conference on Quantitative InfraRed Thermography (QIRT2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アクティブサーモグラフィ検査に要する時間と加熱方法との関係に関する熱波動の観点を踏まえた検討2020

    • 著者名/発表者名
      石原 壮, 石川 真志, 西野 秀郎, 小山 昌志, 笠野 英行
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 2020年度非破壊検査総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between inspection time and frequency components of input and reflected thermal waves in active thermographic non-destructive inspection2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ishikawa, Sou Ishihara, Hideo Nishino, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Hatta Hiroshi, Utsunomiya Shin
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications (AITA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reducing inspection time of active thermographic non-destructive testing based on thermal wave theory2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ishikawa, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Ryo Fukui, Hiroshi Hatta, Shin Utsunomiya, Hideo Nishino
    • 学会等名
      The 3rd Asian Conference on Quantitative Infrared Thermography (QIRT-Asia 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波熱波動を利用したアクティブサーモグラフィ検査の検査時間短縮2019

    • 著者名/発表者名
      石原 壮, 石川 真志, 西野 秀郎, 小山 昌志, 笠野 英行, 八田 博志, 宇都宮 真
    • 学会等名
      日本機械学会 2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アクティブサーモグラフィ検査における熱波動特性を利用した検査時間の短縮2019

    • 著者名/発表者名
      石原 壮, 石川 真志, 小山 昌志, 笠野 英行, 八田 博志, 宇都宮 真, 西野 秀郎
    • 学会等名
      日本設計工学会 四国支部 平成30年度 特別講演会・研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] フーリエ変換による位相画像変換を利用したアクティブサーモグラフィ検査2018

    • 著者名/発表者名
      石川 真志, 小山 昌志, 笠野 英行
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 平成30年度非破壊検査総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Reduced inspection time in active thermographic non-destructive testing of low-thermal-conductivity materials2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ishikawa, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Hiroshi Hatta, Shin Utsunomiya
    • 学会等名
      14th Quantitative InfraRed Thermography Conference (QIRT 2018),
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フーリエ変換による位相画像変換を利用したアクティブサーモグラフィ検査2018

    • 著者名/発表者名
      石川真志,小山昌志,笠野英行
    • 学会等名
      平成30 年度 非破壊検査総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Reduced inspection time in active thermographic non-destructive testing of low-thermal-conductivity materials2018

    • 著者名/発表者名
      Masashi Ishikawa, Masashi Koyama, Hideyuki Kasano, Hiroshi Hatta, Shin Utsunomiya
    • 学会等名
      Quantitative InfraRed Thermography (QIRT) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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