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計測・制御工学の分野においては、水道・ガスの配管系における管の長さ計測を始めとして、長さの直接計測が困難な場合が非常に多い。この観点から本研究課題では、まず初年度の平成6年度、海上空港建設の際の軟弱地盤改良工事における鋼管内砂面沈下距離計測に関連して、音響センサを用いた「管の長さオンライン自動計測システム」を研究・開発したが、本年度は、石油パイプラインや原子力発電プラント等を始めとする数多くの配管系における、腐食などによる穴あき箇所の検出や管内に詰まった異常物体の位置決定などを行う「管のオンライン異常モニタリングシステム」の研究・開発を行った。このため、鋼管に音響信号を入力し、得られる反射波を解析することにより配管の形状及び長さ計測が高精度にできるようにし、結果として正常時からの差異をみることにより異常の箇所が直ちに検知・認識できるようにしたものである。そのための基礎的なツールとして、送波器、受波器の入出力特性を厳密に解析し反射波のモデルを作成することにより、受波器に得られる重畳した数多くの反射波が互いに高精度に分離・識別できるようにした。この提案方式では、配管の形状パラメータとして、長さのみでなく反射係数や透過係数なども考えているため、異常物体のサイズや奥行きなどの情報も得られる。本研究成果については、現在、学会論文誌に投稿中である。(2件投稿中)
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