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PWAS適用例

PWASを用いた各種分野での使用例

圧電素子アクティブセンサーPWASを用いた各種分野での使用例の紹介

  • 以下、タブ表示により3つのPWASの適用事例をご紹介します。
    (1)各分野での圧電素子アクティブセンサーPWASの使用例
    (2)大規模オイルタンクでのPWASの使用例
    (3)板厚計測と高温域(700℃)での耐久性試験

  • Power PointによるPWASの各分野での使用例の紹介
    ここでは、下記の4つの事例について簡単にご紹介します。
    (1)原子力発電プラント配管部材
    (2)高速道路橋の接合部材
    (3)金属製航空機パネル部材
    (4)複合材の航空機パネル部材
  • 画像をクリックすると、ポップアップされたプレゼンテーション画像が表示されます。

大規模オイルタンクでのPWASの使用例の紹介

  • 大規模なオイルタンクのメンテナンス
    オイルタンクのメンテナンスに対しては、このpassiveとactiveモードの組合せで適切な解決方法を見出すことができます。

PWASAP Oil Tank
  • 大規模なオイルタンク全体をカバーするためには、オイルタンクの大きさゆえにかなりの数のPWASをいろいろの方向にむけて設置する必要があります。
  • 先ずPWASを欠陥個所(さび、腐食、亀裂など)を確認したい場所に設置します。このことは、システム全体の検査が必要とされるかどうかの情報を得るのに有効となります。
  • 図1にPWAS SHMを設置したオイルタンクを示します。PWASは鋼鉄壁の内側のオイル側の表面に装着します。我々のこれまでの耐久性試験において、PWASと配線はオイルの中で長期間耐えることを実証しています。
  • 鋼鉄壁間の水は一体物として機能し、波のエネルギーを伝達することができると考えられます。この方法により、外側の鋼鉄壁に存在する欠陥は、内側の鋼鉄壁にインストールされたPWASにより発見することが出来ます。

  • 稼働中における音響発生はモニターされ従来のAE装置のようにPWASで記録されます。
  • 同じPWASの設定で更に能動的センサー(Active PWAS)にも使用することができます。腐食はピッチ・キャッチ法によりPWASのネットワークにより発見することができます。
広域の損傷検出用EUSR
  • また、壁面の厚さは、超音波装置のように設置されたPWASで計測することができます。一方の壁面の表面に設置されたPWASによって刺激された振動は他方に伝わります。
    その振動が他方の表面にぶつかり、そして後方への反射が起こり、発信もとへ戻され、エコーとして発信源に受信されます。
  • その振動とエコー間の時差(Δt )は発信機と境界との距離の2倍に比例しますので、厚さ計測が可能となります。(T=Δt・c/2)
  • 更に、鋼鉄壁における欠陥場所を特定するためには、埋め込み式PWASの超音波レーダー(EUSR)が場所を絞り、広領域をスキャンするのに用いられます。EUSRは広域の超音波誘導波を表示するためフェーズドアレイPWASのソフトウエアを実装しています。
広域の損傷検出用EUSRのGUI
  • EUSRの考えは、初めGiurgiutiuとBaoにより2002年に発明されました。その後、YuとGiurgiutiuにより2004年に改良されました。
    それは、誘導波をもちいて広領域の板構造の構造物を直接描写するのに極めて強力な優位性を持っています。
  • データは円形図により集められます。EUSRは検査対象物上である角度で操作できるスキャンビームを発生します。(図2参照)
    反射波は、腐食や亀裂のような構造物の特性に関する情報を伝えます。
  • これらの情報はデイズプレイのイメージの中で強さの変化として表示されます。
    2Dのイメージに加えて、EURSは特定の傾向を詳細に観察するために、ユーザーの特定角度を設定するシングルスキャンも装備しています。(図3参照)

  • PWASの構造物の健全性モニタリング適用事例
    ここでは、下記の(1)Thickness mode法(Pulse-echo法)を用いて板厚を計測した事例と(2)E/Mインピーダンス法を用いて実施したPWASの高温域(700℃)における耐久性試験の2つの事例についてご紹介します。
    • (1)板厚計測
    • (2)高温域(700℃)における耐久性試験
  • 画面の中央をクリックすると、動画がスタートします。



超音波(PWAS)による非破壊検査に関するお問合せ

 ■ 圧電素子アクティブセンサー (PWAS: Piezoelctric Wafer Active Sensor )
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