画像再構成法による非軸対称溶接アークの三次元温度計測

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760600
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 野村 和史 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90397729)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: アークプラズマ / 溶接 / 分光計測 / 非軸対称 / 非定常 / 干渉フィルタ / CCDカメラ

研究概要

本研究は，非軸対称アークプラズマの三次元的な温度分布測定を目的としている．これには発光分光法を用いるが，さらに多方向計測と画像再構成法によるトモグラフィー技術が必要である．まず，1つのCCDカメラによる回転光学系を採用し，適切な検出方向の検討など，装置や再構成手法の改良を行い，2電極TIGアークの計測に適用した．さらに本手法を非定常アークに対して適用させるため，CCDカメラを複数台用いた多点同時計測装置を構築した．各カメラの感度較正，干渉フィルタの中心波長較正を行い，傾斜パルスTIGアークを計測対象とした．ピークからベース電流に移行する間での温度分布変化を計測することができた．

研究成果

• [雑誌論文] 2電極TIGアークの温度計測に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野村和史,白井健太郎,貴志崇,平田好則
  • 雑誌名: 溶接学会論文集 巻: Vol. 31, No. 2 ページ: 133-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3D temperature measurement of tandem TIG arc plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, T. Kishi, K. Shirai, Y. Hirata
  • 雑誌名: Welding in the World 巻: 57,5 ページ: 649-656
  • DOI: 10.1007/s40194-013-0062-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical analysis of arc plasma and weld pool formation by a tandem TIG arc (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogino, Y. Hirata, J. Kawata, K. Nomura
  • 雑誌名: Welding in the World 巻: 57,3 ページ: 411-423
  • DOI: 10.1007/s40194-013-0040-8
  • 査読あり
• [学会発表] Temperature Measurement of Asymmetrical Pulsed TIG Arc Plasma by Multidirectional Monochromatic Imaging Method (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, T. Kishi, K. Shirai and Y. Hirata
  • 学会等名: 66th IIW Annual Assembly & International Conference (IIW2013)
  • 発表場所: Essenにて
  • 年月日: 2013-09-14
• [学会発表] 2電極TIGアークの温度計測に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野村和史,白井健太郎,貴志崇,荻野陽輔,平田好則
  • 学会等名: 第220回溶接法研究委員会
  • 発表場所: 奈良にて
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] Temperature Measurement of a Tandem TIG Arc Plasma by Using Computed Tomography Method (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, T. Kishi, K. Shirai and Y. Hirata
  • 学会等名: The 2nd East Asia Symposium on Technology of Welding & Joining (EAST-WJ)
  • 発表場所: 奈良にて
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] 2電極アークの温度計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 白井健太郎,貴志崇,野村和史,平田好則
  • 学会等名: 溶接学会H24年度秋季溶接学会
  • 発表場所: 奈良にて
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] 3D temperature measurement of a tandem TIG arc plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nomura, T. Kishi, K. Shirai and Y. Hirata
  • 学会等名: 65th IIW Annual Assembly & International Conference (IIW2012)
  • 発表場所: Denverにて
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] Numerical analysis of arc plasma to weld pool formation by a tandem TIG arc (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogino, J. Kawata, Y. Hirata and K. Nomura
  • 学会等名: 65th IIW Annual Assembly & International Conference (IIW2012)
  • 発表場所: Denverにて
  • 年月日: 2012-07-09