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2016 年度 実績報告書

超音波長距離伝送体を用いた高温・高放射能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 26420032
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードパイプ / 非破壊検査 / ガイド波 / ロング導波体 / ラム波 / SH板波
研究実績の概要

申請研究は、常温・非放射線下に超音波センサや駆動装置を常設することで、高温構造物や高放射線を発する構造物のオンラインモニタリングを実現するための検査システムを開発することを目的とする。そこで100m以上遠方から構造物に超音波の基本モードである縦波・横波及び表面波を長距離伝送体と音響ホーンを用いて送受信することで、高温あるいは高放射線を発する構造物の厚さや構造物中の傷、表面傷を非破壊的に測定・検査する技術を開発する。昨年度までに導波体形状、センサ構造の見直しを行うことにより伝送距離を100mまで延長することが可能であることを明らかにした。次に
内部疵を検査するための変換治具(音響ホーン)を開発・最適化を図り、残肉厚については5~200mmの厚さを0.1mm精度で測定できること、表面疵については、表皮下10mm迄に存在する10mm単位の大きさの疵を検出することができることを確認した。
しかしながら、これらの研究過程で本技術を高温パイプの検査に用いることが有効であることが明らかになった。そこで薄鋼板短冊を導波体として利用し、遠距離から超音波を伝送し、かつこの導波体を直接パイプに巻きつけることで、高温配管のガイド波による非破壊検査が可能かどうかを検討した。その結果、パイプ中ガイド波の1種であるLモード、Tモード-ガイド波を送受信するために、長方形形状とT-形状導波体を用いることが有効であることを明らかにした。また、同様の効果が導波体形状を変えるのではなく、超音波発信源の超音波モードを変更することで可能かどうか検討し、可能であることを明らかにした。以上の結果から、研究成果として、送信用導波体及び受信用導波体をパイプ周方向に巻きつけ、駆動することで高温パイプの検査が可能であるという成果が得られた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A New Guide Wave Inspection System Using Three Polarized Transverse Wave2016

    • 著者名/発表者名
      Riichi Murayama
    • 雑誌名

      Journal of Sensor Technology

      巻: 6 ページ: 110-121

    • DOI

      10.4236/jst.2016.64009

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mode Conversion Behavior of Guided Wave in a Pipe Inspection System Based on a Long Waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Feiran Sun, Zhenguo Sun, Qiang Chen, Riichi Murayama, Hideo Nishino
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 16 ページ: p14

    • DOI

      10.3390/s16101737

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] A pipe evaluation by a guide wave using a long rectangle shaped-waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Riichi Murayama, Kenshi Matsymoto and Kenji Ushitani,
    • 学会等名
      The 12th International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for
    • 発表場所
      クロアチア(デユブロニクス)
    • 年月日
      2016-11-04 – 2016-11-06
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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