広帯域電磁波群遅延特性を用いた金属配管異常の遠隔検査法

利用宽带电磁波群延迟特性的金属管道异常远程检测方法

• 批准号: 22K04611
• 负责人: 本島 邦行
• 金额: $ 2.08万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04611/
• 关键词: 広帯域電磁波; 金属配管検査; 群遅延; 電磁波伝搬; 群遅延特性; 金属管探傷; 遠隔検査; 円形導波管

従来の金属配管異常検出試験では、計測媒体として電磁波を検査に用いることはなかった。しかし、金属配管を“電磁波用円形導波管”とすると、電磁波は金属配管内部を良好に伝搬するため、金属配管全体を対象とした異常検出法として最適な媒体である。そこで本研究テーマでは、広帯域電磁波の金属管内における群遅延特性を異常検出法として利用した。これは、広帯域電磁波の位相情報から得られる群遅延特性は、金属配管内の各所（湾曲部、分岐部など）で生じる反射波の影響を受けにくく、本研究テーマで目的とする計測方法として最適なためである。令和４年度には、多数の分岐部を有する金属配管内の広帯域電磁波群遅延特性の基本的な解析をおこなった。そのための第一段階として、多数の分岐部を有する金属配管内を伝搬する広帯域電磁波の群遅延特性を解析した。被検査対象である金属配管の端部に計測器（ベクトルネットワークアナライザ：VNA）を接続し、両端間を伝搬する電磁波の位相特性を解析した。そして、位相情報から広帯域電磁波群遅延特性を算出した。実際の金属配管内には、電磁波の反射を生じる分岐が多数存在するが、それらが群遅延特性に及ぼす影響について定量的に評価した。これは、異常が存在しない場合であっても、金属配管内の電磁波群遅延特性がどれほど影響を受けるかを解明することが目的であり、金属配管の異常の有無を判定する基礎データとした。また、金属配管の異常判定を正確かつ客観的に評価するために、統計学的な判定方法を導入した。これは、正常な金属配管を多数用意して多くの正常値データを取得しておき、統計的判定方法として3σ法とHampel Identifier法を導入することで、ロバスト性の高い異常判定をおこなった。そしてこれらの統計的手法をプログラム化し、効率的に異常判定がおこなえる実験環境を構築した。

The abnormality of metal piping caused by the abnormality is detected by the test method and the electromagnetic wave of the measurement medium is checked.しかし、Metal piping を"Corn-shaped waveguide for electromagnetic waves" とすると、Electromagnetic wave はMetal piping internal を好It's good to move the metal pipes, and the metal pipes are all in good condition. This study focuses on the use of abnormal radiating characteristics of electromagnetic waves in metal tubes and the method of abnormal emission of electromagnetic waves in the area.これは, Hiroshima area electromagnetic wave phase information から られる group expansion characteristics は, each place in the metal piping (wanbukibu, branch branch など) The influence of the reflected wave is affected by the measurement method and the purpose of this study. The measurement method is the most suitable method. In the 4th year of Reiwa, a basic analysis of the propagation characteristics of the electromagnetic wave group in the area within the metal piping was carried out in the majority of the bifurcation parts. The first stage of the そのためのとして, the majority of the branch parts have するmetal piping, and the group propagation characteristics of electromagnetic waves in the area are analyzed. The instrument used to inspect the ends of metal pipes is a measuring deviceイザ: VNA) The phase characteristics of the electromagnetic wave are analyzed and analyzed between the terminals. The phase information and the propagation characteristics of the electromagnetic wave group in the area are calculated. There are many problems in metal piping, such as reflection of electromagnetic waves, branching and divergence of electromagnetic waves, and the ductility and ductility of the group, which affects the quantitative evaluation of the pipe. This is due to the presence of abnormalities and the impact of the propagation characteristics of electromagnetic wave groups in metal piping. The purpose of the inspection is to explain the purpose of the inspection and determine the presence or absence of abnormality in metal pipes. Therefore, the judgment of abnormality in metal piping is correct and the judgment of customers is correct, and the statistical judgment method is introduced.これは, normal な metal piping を mostly intended して多くのnormal データを obtained しておき, statistical judgment method として 3σ method とHampel Identifier method することで, ロバスト性の高いAbnormality determination をおこなった. The method of statistical analysis and the efficiency of abnormality determination are the same as the construction of the environment.