2012 Fiscal Year Annual Research Report
非接触超音波３次元サーモメトリーの創製とその高温材料加工プロセスへの適用
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22360304
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
井原 郁夫 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80203280)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌土 重晴 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30152846)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 超音波 / 温度プロファイル / 逆問題解析 / リアルタイムモニタリング / 差分法解析 / 高温加工プロセス / レーザー超音波 / 非破壊計測 |
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| Research Abstract |
高温に加熱されている物体内部の３次元温度プロファイルを計測・モニタリングするための新しい超音波手法（超音波サーモメトリ）を創製し、この手法を高温場の材料加工プロセスに適用し、その有効性を実証することを目的とした開発研究を行った。主な結果は以下のとおりである：
(1)本研究で開発した超音波サーモメトリーの有用性を検証するするために1次元温度プロファイリングにおける同定精度（測定値のばらつきと系統的誤差）を理論的、定量的に明らかにし、それらを実験により検証した。具体的には、加熱材中に埋設した複数個の熱電対（熱電対アレイ）や赤外線法による実測値、および数値解析による推定値を参照値とし、超音波法による同定結果と比較することで、解析手法および測定手法の有効性を確認した。
(2)超音波法による温度同定精度の向上の方策として横波計測の使用について検討し、実験によりその有効性を実証した。
(3)汎用性の高い温度分布モニタリングを実現するために、回転体の内部および表面の温度プロファイリングについて検討した。被測定物の振動やミスアライメントにロバストであるレーザードップラー法を使用し、回転体の温度プロファイリングに関する基礎実験を行い、その有効性を検証した。
(4)本手法の実用化の観点から、鋳造プロセスモニタリングへの適用について検討した。具体的にはダイキャスティングマシンに用いられる金型の温度プロファイリングに、本研究で開発した超音波サーモメトリーを適用した。低融点合金を用いた鋳造モニタリングの内部温度プロファイリングを試み、本手法の有効性を実証した。さらに、同手法の実機鋳型への適用について着手している。
以上のように、所期の目的はほぼ達成された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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