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DAMAGE DETECTOR AND DAMAGE DETECTION METHOD commons meetings foreign

Patent code P07A011752
File No. OP00108
Posted date Nov 16, 2007
Application number P2006-023447
Publication number P2007-205801A
Patent number P4904489
Date of filing Jan 31, 2006
Date of publication of application Aug 16, 2007
Date of registration Jan 20, 2012
Inventor
  • (In Japanese)多田 直哉
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title DAMAGE DETECTOR AND DAMAGE DETECTION METHOD commons meetings foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damage detector and a damage detection method, which determine a crack at a higher speed by using a nondestructive inspection method for three-dimensionally quantifying a damage such as a crack buried in a test body, or a crack exposed to its surface, or thickness reduction of the test body, with an optional aspect ratio and slope given thereto.
SOLUTION: This damage detector and its method for detecting a damage occurring in the test body, is equipped with: an energizing means energizing an inspection area on the test body to bring the area to a prescribed energized state; a voltage measurement means measuring a potential difference across a prescribed space in the inspection area; and an analysis means analyzing the existence of a damage and its shape, based on a plurality of potential difference data acquired by the measurement means. The front surfaces of the test bodies are put into contact with each other to form dual bodies, and further, the rear surfaces of the test bodies are put into contact with each other to form a quadruple body. The analysis means previously assumes a parameter for specifying a fictive damage, and calculates the maximum likelihood estimate value by executing an operation using a maximum likelihood estimation method for the quadruple body, based on the potential difference data.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


従来、非破壊検査技術の一つとして、検査対象の構造物である被検体に直流電流を通電しながら被検体表面における電位差分布を計測して、その電位差分布から被検体内のき裂の有無や、き裂の状態などの損傷を間接的に検出する直流電位差法による検査技術が知られている。



昨今では、この直流電位差法を用いて、被検体内に埋没したき裂、あるいは表面に露出したき裂などの損傷を、任意のアスペクト比と傾きをもつ三次元で定量化可能とした非破壊検査方法も提案されている。



すなわち、はじめに被検体に所定の電流を通電して所定位置の電位差の値を取得し、次いで、有限要素法などの解析手段を用いて検出対象となる仮想き裂などの損傷の形状を設定し、取得した電位差の値に基づいて計算を行うことにより、損傷の形状を特定するものである(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開平06-109684号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、損傷検出装置及び損傷検出方法に関するものであり、特に、検査対象である被検体に直流電流を通電しながら所要の領域の電位差を測定することによって被検体に生じたき裂や減肉などの損傷を検出する損傷検出装置及び損傷検出方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
検査対象である被検体に生じた損傷を検出する損傷検出装置であって、
前記被検体における検査領域を所定の通電状態とするために通電する通電手段と、
前記検査領域における所定間隔での電位差を測定する電圧測定手段と、
この電圧測定手段で得られた複数の電位差データを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された電位差データに基づいて前記損傷の有無及びその形状を解析する解析手段と
を備え、
前記解析手段では、
前記損傷は前記被検体の背面側に形成された半楕円状き裂として、この半楕円状き裂の中心位置のy座標、中心位置のz座標、き裂長さ、き裂深さ、表面角度および奥行き角度を表す6つのパラメータを設定し、
前記被検体を表面同士で互いに当接させて二重体とすると共にこの二重体を構成するそれぞれの前記被検体の背面に更に前記被検体の背面を当接させて四重体とし、前記二重体を構成するそれぞれの前記被検体の背面に形成された前記半楕円状き裂と、前記四重体とする際に更に当接させたそれぞれの前記被検体の背面に形成された前記半楕円状き裂とを連続させることにより、前記四重体に楕円き裂が形成されているものと想定し、前記パラメータに基づいて前記電位差を測定する各端子位置における電位を計算し、
前記通電する方向に隣り合う端子対を構成する2つの端子位置における電位をφE1,φE2、前記き裂長さcで無次元化した前記2つの端子位置のz座標をZ1、Z2、遠方における電界の強さをE、前記損傷が存在することによる電位差増分をΔV、前記損傷が存在しない場合の電位差をV0として、
【数1】
 


により前記端子対間の無次元化電位差増分ΔV/V0を計算し、前記パラメータを変更しながら評価式
【数2】
 


((ΔV/V0C+は計算値、(ΔV/V0M+は測定値、jは端子対番号を表す。)を演算することにより、前記パラメータの最尤推定値を特定することを特徴とする損傷検出装置。

【請求項2】
 
前記損傷として前記被検体の薄肉化による減肉が更に存在する場合、前記パラメータに前記被検体の厚みを表すパラメータを加えて前記評価式を演算することにより前記パラメータの最尤推定値を特定し、前記被検体の減肉量を算出することを特徴とする請求項1記載の損傷検出装置。

【請求項3】
 
検査対象である被検体に生じた損傷を検出する損傷検出方法であって、
前記被検体における検査領域に所定の通電を行いながら前記検査領域における所定間隔での電位差を複数測定するステップと、
前記損傷は前記被検体の背面側に形成された半楕円状き裂として、この半楕円状き裂の中心位置のy座標、中心位置のz座標、き裂長さ、き裂深さ、表面角度および奥行き角度を表す6つのパラメータを設定するステップと、
前記被検体を表面同士で互いに当接させて二重体とすると共にこの二重体を構成するそれぞれの前記被検体の背面に更に前記被検体の背面を当接させて四重体とし、前記二重体を構成するそれぞれの前記被検体の背面に形成された前記半楕円状き裂と、前記四重体とする際に更に当接させたそれぞれの前記被検体の背面に形成された前記半楕円状き裂とを連続させることにより、前記四重体に楕円き裂が形成されているものと想定し、前記パラメータに基づいて前記電位差を測定する各端子位置における電位を計算するステップと、
前記通電する方向に隣り合う端子対を構成する2つの端子位置における電位をφE1,φE2、前記き裂長さcで無次元化した前記2つの端子位置のz座標をZ1、Z2、遠方における電界の強さをE、前記損傷が存在することによる電位差増分をΔV、前記損傷が存在しない場合の電位差をV0として、
【数3】
 


により前記端子対間の無次元化電位差増分ΔV/V0を計算し、前記パラメータを変更しながら評価式
【数4】
 


((ΔV/V0C+は計算値、(ΔV/V0M+は測定値、jは端子対番号を表す。)を演算することにより、前記パラメータの最尤推定値を特定するステップと
を含むことを特徴とする損傷検出方法。

【請求項4】
 
前記損傷として前記被検体の薄肉化による減肉が更に存在する場合、前記パラメータに前記被検体の厚みを表すパラメータを加えて前記評価式を演算することにより前記パラメータの最尤推定値を特定し、前記被検体の減肉量を算出するステップを含むことを特徴とする請求項1記載の損傷検出方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006023447thum.jpg
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