電磁超音波共鳴法を用いた炭素鋼配管減肉測定に関する研究

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1.電磁超音波探触子(EMAT)のコイルは被検体に渦電流を励起すると同時に、磁石にも渦電流を励起する。磁石に励起した渦電流と磁石自体の磁場により磁石内で超音波が発生してノイズとなる。ノイズを低減するためには、磁石中の渦電流を弱化するために、磁石とコイルの間にバックプレートを設置する。EMATにおけるバックプレートの磁石による静磁場への分布の影響を検討した。提案のダブルバックプレートにより、EMATの垂直方向の静磁場を均一化して、中央に集束させた。バックプレートの幅が4.5 mmの場合、集束効果が良い結果が得られた。バックプレートの高さが大きくなるにつれて、集束効果が良くなることが確認された。2.ソフトウェアCIVAの高速の電磁気および超音波半解析モデルを利用して、シミュレーションを行った。周波数が1 MHzから1.35 MHzの範囲で、10 kHzのステップで、バーストに対するEMARの受信信号は、CIVAで計算された。共振ピーク間の周波数差は約161 kHzであり、推定の厚さは10.09 mmであり、真値の10 mmに近い。3.ケプストラム法をEMARによる肉厚測定に適用することを提案した。データ処理の自己相関法、N周期加算法とN周期乗算法の原理を示し、比較した。ケプストラム法はEMAT下の試験片の不均一な厚さの範囲を評価することができ、その評価された最小厚さは超音波厚さ計の結果より小さいことが分かった。最大厚さと最小厚さの差により、試験片の厚さの不均一性を評価できる可能性がある。