電磁・電歪現象融合超音波センサによる革新的高温配管検査システムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560880
• 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: 材料加工・処理
• 研究機関: 福岡工業大学
• 研究代表者: 村山 理一 福岡工業大学, 工学部, 教授 (20330946)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 超音波探傷 / 高温構造物 / パイプ / 超磁歪素子 / 強誘電薄膜積層素子 / 電磁誘導コイル / 非接触駆動 / ガイド波

研究概要

電磁誘導コイルと薄膜積層型圧電超音波素子を組み合わせて、電磁誘導コイル仕様最適化の結果、当初目標を上回る20cm遠方からの超音波探触子の駆動に成功した。次に400度までの高温実験を実施し、コイルのみを加熱した場合は検出感度に変化がないこと、圧電薄膜積層型超音波センサを同時に加熱した場合も感度低下は発生するが十分な受信信号強度が得られることを確認した。次に、試験パイプ周方向に等間隔で圧電振動子型超音波センサを添付して電磁誘導法によるガイド波の送受信に成功し、10mm径の貫通穴を検出することができた。本研究の基本アイデアを全て確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Lerdlekha Tanachaikhan Synthesis and Analysis of PZT Using Impedance Method of Reactance Estimation、Advances in Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 雑誌名: Physics and Chemistry 巻: Vol.3、No.1(March) ページ: 62-70
  • DOI: 10.4236/ampc.2013.31010
• [雑誌論文] Jen Study of Material Evaluation Probe Using a Longitudinal Wave and a Transverse Wave (2013)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Makiko Kobayashi, Cheng-Kuei
  • 雑誌名: Journal of Sensor Technology 巻: Vol.3、No.2 ページ: 25-29
  • DOI: 10.4236/jst.2013.32005
• [雑誌論文] Measurement of the Lubricant Properties Using Hall Effect Sensor (2013)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 雑誌名: A study on Contamination and Viscosity、Engineering 巻: Vol.5、No.4 ページ: 386-393
  • DOI: 10.4236/eng.2013.54051
• [雑誌論文] Application of Magnetic Field Method For Measuring Lubricant Viscosity、Advanced Materials Science and Technology (2013)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 雑誌名: Periodical of Materials Science 巻: Vol. 750(ISBN-13: 978-3-03785-660-4) ページ: 116-124
• [雑誌論文] Elimination of Oil Residual inside the Copper Pipe Using Ladder Technique Engineering (2013)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 巻: Vol.5、No.1
  • ページ: 8-15
  • DOI: 10.4236/eng.2013.51002
• [雑誌論文] Remote Sensing Sensor using Giant Magnetostrictive Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Zyunji Yamaji, Witsarut Sriratana, Makiko Kobayashi, Cheng-Kuei Jen
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: Vol.20、No.2 ページ: 508-513
• [雑誌論文] Analysis of Land Subsidence Using the HES (2012)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Zyunji Yamaji, Witsarut Sriratana
  • 雑誌名: Journal of Electromagnetic Analysis and Applications 巻: Vol.4、No.7 ページ: 310-316
  • DOI: 10.4236/jemaa.2012.47043
• [雑誌論文] Lerdlekha Tanachaikhan Application of the HES in Angular Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 雑誌名: Journal of Sensor Technology 巻: Vol.2、No.2 ページ: 87-93
  • DOI: 10.4236/jst.2012.22013
• [雑誌論文] Noncontact Driving System Using Induction-Based Method and Integrated Piezoelectric Ultrasonic Transducers (2012)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Makiko Kobayashi, Kuo-Ting Wu, Cheng-Kuei Jen
  • 雑誌名: Journal of Sensor Technology 巻: Vol.2、No.2 ページ: 60-67
  • DOI: 10.4236/jst.2012.22009
• [雑誌論文] 高温構造物検査の為の電磁誘導法による圧電振動子遠隔駆動方法の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 近藤真一, 小林牧子, Kuo-Ting Wu, Cheng-Kuei Jen
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: 20巻、1号 ページ: 187-193
• [雑誌論文] 導波体を利用した遠距離超音波伝送システムの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 小林真之, 小林牧子, Cheng-Kuei Jen
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集A編 巻: 78巻、785号 ページ: 116-124
• [学会発表] 偏波横波型電磁超音波探触子を利用したパイプーガイド波による傷検出能の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 今井健介, 園田尚人
  • 学会等名: 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] 超磁歪素子を用いた非接触駆動超音波センサの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: ヅアースワン, ワアーラチャット, 村山理一
  • 学会等名: 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京都立産業技術センター、東京都
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] 高温構造物検査のための長距離伝送体と音響ホーンの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本賢士, 中島一吉, 立山将太, 村山理一
  • 学会等名: 第21回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京都立産業技術センター、東京都
  • 年月日: 2014-01-20
• [学会発表] 偏波横波型電磁超音波探触子を利用したパイプ-ガイド波送受信システムの開発とガイド波の特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 今井健介, 園田尚人
  • 学会等名: 第22回MAGDAコンファレンス
  • 発表場所: 宮崎観光ホテル、宮崎県
  • 年月日: 2013-12-03
• [学会発表] Performance Comparison of Hall Effect Sensor and EMATs in Measurement of Specimen with Various Hole Depths (2013)
  • 著者名/発表者名: Witsarut Sriratana, Riichi Murayama
  • 学会等名: The International Conference on Experimental Mechanics 2013
  • 発表場所: タイ
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] Pipe Inspection System Using a Polarized transverse Wave EMAT (2013)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Witsarut Sriratana, Kensuke Imai, Naoto Sonoda, Makiko Kobayashi
  • 学会等名: The International Conference on Experimental Mechanics 2013
  • 発表場所: タイ
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 横波用EMATによるガイド波センサの試作・評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: O Ketu, 西山浩市, 村山理一
  • 学会等名: 日本機械学会年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] 超磁歪素子を用いた非接触駆動超音波センサの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: Warachat Duangsuwan, 澁田賢司, 浦頭豊, Sriratana Witsarut, 村山理一
  • 学会等名: 日本機械学会年会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] 長距離超音波伝送体を用いたガイド波送受信機構の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本賢士, 喜多一貴, 村山理一
  • 学会等名: 日本機械学会年会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山県
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] Application of Hall Effect Sensor -A Study on the Influences of Sensor Placement- (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Sriratana, R. Murayama
  • 学会等名: The 2013 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE 2013)
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2013-05-29
• [学会発表] 薄膜積層型超音波センサの基本性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村山理一
  • 学会等名: 日本非破壊検査協会2013年度第一回超音波分科会
  • 発表場所: 札幌市教育文化会館、北海道
  • 年月日: 2013-05-23
• [学会発表] 超磁歪素子を超音波センサとして離隔駆動する方法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 浦頭豊, 澁田賢司
  • 学会等名: 第20回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学、東京都
  • 年月日: 2013-01-28
• [学会発表] 横波用電磁超音波センサを用いたパイプーガイド波センサの検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: O Ketu, 西山浩市, 村山理一
  • 学会等名: 第20回超音波による非破壊評価シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学、東京都
  • 年月日: 2013-01-28
• [学会発表] Analysis of Lubricant Viscosity Using Magnetic Field Method (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Sriratana, R. Murayama
  • 学会等名: The 8th International Forum on Advanced Materials Science and Technology (IFAMST-8)
  • 発表場所: 福岡工業大学、福岡県
  • 年月日: 2012-08-01
• [学会発表] 超磁歪素子を使った遠隔駆動型超音波センサの検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村山理一, 小林牧子, 任正魁
  • 学会等名: 第24回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山県
  • 年月日: 2012-05-18
• [学会発表] Development of an ultrasonic sensor by giant magnetostrictive materials (2012)
  • 著者名/発表者名: Riichi Murayama, Makiko Kobayashi, Cheng Kuei Jen
  • 学会等名: The 9^<th> International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications in Actuators (IWPMA 2012)
  • 発表場所: 弘前カルチャーセンター、青森県
  • 年月日: 2012-04-23