高機能型ラム波用電磁超音波探触子による非破壊評価方法高度化に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650108
• Research Institution: Fukuoka Institute of Technology
• Principal Investigator: 村山 理一 福岡工業大学, 工学部・知能機械工学科, 助教授 (20330946)
• Keywords: 超音波 / 電磁超音波探触子 / ラム波 / 電磁力 / 磁わい / 深傷 / 薄板

Research Abstract

平成13年度は、電磁超音波駆動装置を新規の導入し、駆動周波数0.1-6MHz、電磁超音波探触子導線間距離3mm-0.5mmラム波用電磁超音波探触子について、実験・解析の両面から研究を行う予定であった。以下に各項目毎の結果を示す。
(1)高周波高出力用電磁超音波送受信設備の導入・立ち上げ
申請装置の導入は完了し、色々な試作電磁超音波探触子に関し評価実験に適用中である。従来装置では検出できなかった数mm単位の貫通穴からの反射信号が観測でき、欠陥探傷高度化のためのデータ収集が可能な状態を実現できた。
(2)ラム波用電磁超音波探触子用ラム波発生伝播挙動解析プログラムによるラム波用電磁超音波探触子仕様及び駆動条件の検討
自作したラム波発生伝播解析プログラムを駆使し、ラム波用電磁超音波探触子を構成するセンサコイル仕様(導線間間隔、導線幅、導線本数)を模擬した駆動力条件毎に、駆動周波数を変更して、複数モード或いは複数モードでかつ多波長のラム波が同時に存在する条件、或いは個々のラム波モードの音速が充分に異なる(受信信号の弁別が容易となる)条件を探索した。
A.センサコイル仕様(導線間間隔、導線幅、導線本数)毎に0.6mm〜6mm板厚範囲で解析が完了し、最適なチャンネル数の存在を確認し、チャンネル幅が受信信号強度に与える影響等についても検討が完了した。
(3)高周波ラム波用電磁超音波探触子の試作・評価
導線間間隔3mm-0.5mm範囲内のセンサコイルを持つラム波用電磁超音波探触子を試作し、駆動性能・特性を評価した。
A.駆動周波数1MHz未満の領域で多モード多波長のラム波を観測することができた。
B.導線間間隔を短くしていった場合、受信側センサコイルも同仕様で短くすると導線間間隔が1.25mmより短くなると受信信号が得られないことがわかった。その結果、送信側センサコイル間間隔のみを短くし、受側センサコイルは導線間間隔を無くした(1チャンネル)タイプで、共用できることがわかった。

Research Products

• [Publications] Riichi Murayama, Koichi Mizutani: "Development of an Electromagnetic Acoustic Transducer with Multi-wavelength for Lamb Wave"Japanese Journal of applied physics. 41・5B. (2002)
• [Publications] Riichi Murayama, Koichi Mizutani: "Conventional electromagnetic acoustic transducer development for Lamb waves"Ultrasonic with ultrasonic spectroscopy. (2002)