電磁気現象の集束及び増幅に着目した渦電流探傷システムの開発

聚焦放大电磁现象的涡流探伤系统的研制

• 批准号: 22H01724
• 负责人: 笠井 尚哉
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01724/
• 关键词: 非破壊検査; 渦電流探傷試験; 材料損傷; 機械学習

本研究では、社会・産業インフラ等の保守検査に適用するため、①試験体形状への追従性と高い探傷性能を有する磁気増幅型フィルム状渦電流探傷センサ、②微小欠陥の検出を可能とする渦電流集束型探傷センサ、③試験体表面下の欠陥も検出可能なフェイズドアレイ渦電流探傷法、及び①～③に適用可能な④機械学習を用いた欠陥評価法を開発することを目的に研究に取り組んだ。①の研究項目については、フィルム状渦電流探傷センサを設計・作製するとともに、それらを用いた計測システムを組み上げ、きず検出能に対する基本特性を有限要素解析と実験により確認した。さらに、フィルム状渦電流探傷センサとアモルファス磁性体を使用することにより優れた欠陥信号増幅効果を有することを有限要素解析と実験により確認した。②の研究目については、励磁コイルによって誘導される電流がコア先端で集束するように数種類の銅製のコアの形状を有限要素解析を用いながら特別に設計し、渦電流が集束すること及び優れた欠陥検出性能を有することを有限要素解析と実験により確認した。③の研究項目については、磁化器を励磁に使用し、複数の円形コイルを用いて表面下の欠陥も検出できるような基礎検討と信号の計測後の処理方法の基礎検討を行った。④の研究項目については、欠陥信号を有する画像を収集するとともに、機械学習を用いた欠陥検出手法をコンボリューションニューラルネットワークを用いながら、検討した。

在这项研究中，我们从事研究的目的是开发1）具有高斑块检测性能的磁性膜状涡流检测传感器，2）涡流聚焦的斑点检测传感器，该传感器可在阶段进行测试，该方法在测试的表面下进行测试和4），该方法允许检测阶段的涡流检测方法，并在测试中进行测试，并在4）进行测试。 1）至3）。关于研究项目1，设计和制造了类似膜的涡流检测传感器，并使用它们组装了测量系统，并通过有限元分析和实验确认了故障检测能力的基本特征。此外，通过有限元分析和实验证实，使用类似膜的涡流检测传感器和无定形磁性材料具有出色的缺陷信号扩增效果。关于研究项目2，使用有限元分析专门设计了几种类型的铜核形状，因此激发线圈引起的电流集中在核心尖端上，并且有限的元素分析和实验证实了涡流是聚焦的，并且它们具有出色的缺陷检测性能。关于研究项目③，我们进行了基础研究，可以使用多个圆形线圈来检测到磁力器的激发，并在信号测量后对处理方法进行基础研究。关于研究项目④，我们使用机器学习，使用卷积神经网络检查了一种缺陷检测方法，并收集具有缺陷信号的图像。