電磁超音波・渦電流マルチセンサによる構造健全性モニタリングに関する研究

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単一の装置及びセンサ構成により同時に渦電流探傷信号と超音波探傷信号を得る電磁超音波-渦電流マルチセンサを提案している。本研究では、き裂のオンラインモニタリングに適した電磁超音波-渦電流マルチセンサセンサに関する研究を行うともに、電磁超音波-渦電流マルチセンサをオンラインき裂モニタリングに適用し、単体のセンサから超音波と渦電流に関する情報を同時に取得することが可能なシステムを構築する。本年度は、疲労き裂を評価するという課題に対応するために、超音波を探傷面に対して斜め方向に発生させることが可能な電磁超音波-渦電流マルチセンサを提案し、試作プローブを用いてオーステナイト系ステンレス鋼の疲労き裂に対する深さ評価を行った。本マルチセンサの超音波探触子としての機能については、反射波の信号強度に着目することによりき裂の深さを評価することが可能であることが示された。渦電流プローブとしても機能についても、信号の強度と位相に着目することによりき裂の深さを評価することが可能であることが示された。さらに、深さの異なる疲労き裂に対してモニタリングのシミュレーション実験を行い、渦電流信号と超音波信号について分析を行った。その結果、両者を用いることにより、マルチセンサの超音波モードを用いることにより、浅い裏側疲労き裂を評価することが可能であり、渦電流モードを用いることにより深い裏側疲労き裂を評価することが可能であることが示された。即ち、幅広いき裂深さに対してき裂深さを評価することが可能であることが示され、渦電流信号と超音波信号の相補性を確認した。