日工の技術雑誌

超音波テクノ 2013年5-6月号 PDF版
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U1305-06

超音波テクノ 2013年5-6月号 PDF版

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■特集:超音波応用計測
○反射型弾性表面波素子を用いた計測法
/静岡大学/近藤淳・元治拓磨・成島彰洋
弾性表面波(SAW)を励振するためのすだれ状電極(IDT)と反射器を圧電結晶上に構成すると、SAWは反射器で反射しIDT に戻る。この反射型SAW素子は、現在センサとして応用されている。現在、SAWの摂動を利用する場合と反射器にインピーダンス変化形センサを接続した場合の2通り報告されている。本稿では、基本原理を述べた後、後者の計測例について紹介する。

○強力空中超音波を用いた建築資材の剥離検出
/日本大学/伊藤洋一・大隅歩
コンクリート壁面のタイルの剥離を非接触で検出する、強力空中集束超音波(周波数約27 kHz)とレーザドップラ振動計を組み合わせた計測技術を紹介する。この方法は従来の空中超音波探傷法に比べて音源の設置位置や音響条件に自由度があるところが特徴である。

○超音波照射下の粘性流体中で気泡が放射する衝撃波
/(独)産業技術総合研究所/安井久一・加藤一実
液体中にナノ粒子を分散させる方法として、強力な超音波を照射する方法がある。キャビテーション・ノイズの原因でもある、キャビテーション気泡が潰れる際に放射する衝撃波の作用だ。本稿では、数値シミュレーションにより、気泡が放射する衝撃波を調べた。

○レーザドップラ振動計による気泡振動の観測
/同志社大学/小山大介・吉田憲司
レーザドップラ振動計を用いた微小気泡の振動測定システムを紹介する。ナノメートルオーダの微小振動振幅を測定可能で、周囲に弾性膜を有するマイクロカプセルの振動観測も可能である。低音圧駆動時の線形振動領域における気泡の音響共振特性を評価した。

○空中超音波を用いた呼吸・心拍の非接触計測
/東京工業大学/蜂屋弘之
空中超音波を用いて仰臥位状態の人表面の振動を計測した。疑似ランダム信号であるM 系列信号を用いることで、高精度の計測を実現している。その結果、体表面の音波の波長の1/100 程度の細かい振動が観測可能で、呼吸・心拍を非接触にて計測できることが示された。

○超音波チョッパーレーダー
/大学共同利用機関法人情報・システム研究機構/橋爪宏達
車両バックセンサーなど空中超音波レーダーは、伝搬による減衰のため数メートル以上離れた物体の検出は困
難となる。遠方の物体を検出できるレーダー技術にパルス圧縮があるが、このような用途では対象が近すぎて適用困難である。それを解決するため、レーダー信号を細(こま)切れにして送出するチョッパーレーダーを開発し、実験により効果を確認したので報告する。

○高温環境下での非破壊検査に向けた電磁超音波センサの開発
/大阪大学/大塚裕介・上田良夫
電磁超音波探触子をベースとした新方式の電流駆動電磁超音波センサを開発した。本稿では、冷却機構がない電流駆動電磁超音波センサで200℃までの結果を示している。近日中には、同方式で500℃を越える温度領域の超音波探傷を可能とする方針である。

■特集:進展する超音波検査技術
○超音波・磁気特性の複合計測に基づく材料評価
/岩手大学/鎌田康寛・平塚貞人・小綿利憲
/日下レアメタル研究所/鹿毛秀彦・藤島晋平
鋳鉄は黒鉛組織と基地組織(鋼)の特徴を巧みに組み合わせた複合材料である。自動車用部品など様々な用
途があり、それら製品の品質評価が必要となっている。超音波・磁気特性の複合計測に基づく、鋳鉄の非破壊材質評価の研究を紹介する。

○実用化に向けて動き出したドライ超音波技術
/JFEテクノリサーチ(株)/高田一/東北大学/燈明泰成
ドライ超音波非破壊評価技術の実用化を図るために、適用可能対象の拡大を目的として、映像化可能面積を著しく拡大した「組み込み型ドライ超音波機構」、および内部映像化において被検体寸法の制約を排除した「ドライ超音波カメラ」を開発した。また、固体薄膜との音響インピーダンスのミスマッチが大きい金属材料へも適用を広めることに成功した。本稿でその概要を紹介する。

○非接触空中伝搬超音波法のモデル化と数値シミュレーション
/愛媛大学/中畑和之
空気を介して超音波を送受信して、固体内部のきずの評価を行う非接触空中伝搬超音波法(非接触UT)の数
理モデルとシミュレーション例について述べる。ここでは、有限積分法(FIT)を用いた高速な数値解法を用いて非接触UT のシミュレーションを行った。計測実験と比較した結果、本シミュレーションは有用であることが示された。

○ねじりモードガイド波によるエルボ部の減肉計測手法の新展開
/(一財)発電設備技術検査協会/古川敬/徳島大学/西野秀郎
遠隔からの探傷あるいは広範囲一括の探傷方法として期待されているガイド波は、曲がり管等の複雑形状部への適用が困難である。本稿では、計算機シミュレーションを活用してエルボ部及びエルボ越えの領域に対する探傷にガイド波の適用を試みた研究を紹介する。

○光音響イメージングの新展開/東北学院大学/星宮務
変調された光エネルギーが固体試料中で熱に変換された部分を音波として検出する光音響効果を利用したイメージングについて、光音響トモグラフィ法やナノロッド標的法などを用いた生体計測や工業製品の非破壊検査などを中心に、最近の展開を紹介した。

○超音波伝搬の可視化技術/富山大学/三原毅
固体内の超音波伝搬は、探触子からの入射、反射、モード変換、回折等、材料や計測装置に依存して複雑な挙動を示すので、計測精度が必要な場合、正確な把握が不可欠である。ここでは、実験的、解析的な、固体内超音波伝搬の計測・解析手法の現状をまとめた。

■解説
〔超音波洗浄〕
○テキスタイルの水系洗浄への超音波の利用
/奈良女子大学/後藤景子
衣類の洗濯における省資源・省エネルギーの観点から、撹拌などの従来の機械力に替わり、超音波を利用して短時間、低浴比で布の損傷が少ない洗浄法を試みている。PET 表面の洗浄に焦点をあて、モデル汚れを付着させたフィルムや布、並びに機械力評価布を用いて超音波の洗浄効果を実験的に検証した結果を述べる。

〔医用超音波〕
○泌尿器科癌取扱い規約にみる超音波検査に関する
記載と今後の方向性/京都府立医科大学/沖原宏治
医用超音波の中で泌尿器科領域(腎癌、腎盂尿管・膀胱癌、前立腺癌、精巣癌)の取扱い規約の記載の現状を要約した。すべての規約の中で、上記癌に関する典型的なBモード画像の典型例が紹介されている。経腹走査で行う、腎癌、腎盂尿管・膀胱癌の超音波検査の意義はスクリーニングであり、経直腸走査を併用する前立腺癌ならびに精巣癌では、ドプラ法の言及が加味されている。いずれの泌尿器癌も、その性状・病期診断はCT やMRIなどの、他の画像検査の併用が必要である。

○消化管疾患における超音波検査の現状と今後/京都大学/藤井康友
消化管領域における超音波診断の現状および修正点を踏まえた上で、超音波の、その特徴および利点を最大限生かすことで消化管診療をより良質なものとするモダリティーとしての可能性について述べた。

○超音波を用いた肝細胞癌の診断および治療の進歩
/東京医科大学/今井康晴
肝細胞癌診療における超音波の進歩として、ソナゾイド造影超音波、フュージョン画像超音波システム、穿刺針ナビゲーションシステム、三次元超音波、弾性エコー(Elastography)の他に、強力集束超音波治療についても解説する。

○ボリュームデータを利用した超音波診断と治療ナビゲーション
/大阪赤十字病院/木村達・坂本梓・大往夫
実時間性に優れ生体に侵襲のない超音波検査法は、臨床医学の現場で、観血的処置の際に広く利用されてい
る。肝癌診療において、処置の確実性、安全性を高めるために利用が始まった、超音波検査法と他の画像診断法とを組み合わせたFusion Imaging の現状について概説した。

〔超音波加工〕
○小径ドリル工具の振動モードが加工に与える影響
/長岡技術科学大学/磯部浩已・笹崎隆磨
工業製品の小型化・高機能化が進み、耐熱性や耐食性に優れた難削材に対して小径穴を精度良く、効率的に加工する超音波振動援用加工が注目されている。本稿では、小径ドリル工具を超音波振動させた場合の振動モードが加工特性に与える影響について、チタン合金を対象として実験的に検証する。

■製品紹介
○アコースティックエミッション(AE)による
産業用機械の状態監視/Parker Kittiwake Ltd/TrevorJ.Holroyd
/鉄原実業(株)/栗林宏明・水野剛

○分子間相互作用定量QCM装置『AFFINIX Q8』
/(株)アルバック/小関智光/(株)イニシアム/湯山純平

■製品ガイド
○さまざまな超音波検査機器
/オリンパス/KJTD/ZETECジャパンオフィス/JFEアドバンテック/ジャパンプローブ

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