日工の技術雑誌

超音波テクノ 2019年7-8月号
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U1907-08

超音波テクノ 2019年7-8月号

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■特集:超音波等を適用したプラントの保守検査1
○電磁超音波センサとねじり波を使った配管の減肉検査
/大阪大学/中村 暢伴
本稿では、配管内からねじり波を送受信することのできる電磁超音波センサと、ねじり波のモード変換にともなう音速変化を利用した、配管の減肉検査法について紹介する。

○局部共振高調波法による材料劣化・損傷部の可視化
/(有)超音波材料診断研究所/川嶋 紘一郎
本稿では、一定厚さの板状部材の厚さ方向共振周波数を持つ大振幅正弦波バースト波を入射し、材料内異質部、劣化・損傷部などを揺り動かした際に発生する波形のゆがみをFFTにより高次高調波振幅として定量化する局部共振高調波画像化法とその適用例を紹介する。

○AEの基礎とデータ処理方法
/(株)IHI検査計測/中村 英之
本稿では、AE試験の導入を考える入門者を対象として、AE試験とはどのようなものかイメージできるよう、AE試験の基礎的な知識としてAE試験の概要と計測システムの構成、AEパラメータデータの意味合い、AEデータ取得のアルゴリズムとデータ採取条件の設定、データ解析の概要を紹介する。

○コンクリートAE計測法のISO規格の制定
/京都大学/大津 政康
コンクリート構造物の維持管理のための保守検査の重要性は緊急の課題となっている。そのためには検査法の標準化が不可欠である。これに関連しコンクリートのAE計測に関する3件のISO規格が世界で初めて制定された。本稿では、その経緯と規格の内容を紹介する。

○AEによる設備診断技術とIoT活用技術
/藤村クレスト(株)/西本 重人
従来、設備診断技術として、振動法や温度や歪などが評価されてきた。しかし、これらの技術では、IoTの目的である設備状況の「見える化」には限界がある。これに対し、最近、AE法がセンシング技術として注目を集めるようになってきた。AE法の基本原理である亀裂や摩耗をリアルタイムに検出できる特徴が設備の健全性のセンシング技術として非常に有効で、さまざまな分野のさまざまな工程へ導入が進んでいる。本稿では、軸受や歯車、メカニカルシールなど、AE法の設備診断への活用例について紹介する。

○セクタスキャンが可能なアニュラアレイ探触子の開発
/(株)IHI検査計測/福本 伸太郎
アニュラアレイ探触子の素子をリング状に分割し、さらに平行な直線で分割することで、セクタスキャンが可能な探触子を設計した。探傷時間を増大させることなく測定精度の改善を図ることができる。

○FDTD法を用いたAE波形シミュレーション手法の開発とAE波形パターン認識への応用
/明治大学/松尾 卓摩
シミュレーションによって作成した波形を用いてAE信号のパターン認識を行う手法を開発した。様々な破壊形態よって発生するAEをシミュレーションし、教師信号とすることで、精度良くAE信号を分類できた。

○異なった結晶粒度を有する鋼板の底面エコー波形の非線形性に関する周波数応答解析
/FUT研究所/福原 熙明
異なった結晶粒度を有するオーステナイト鋼板の底面エコー波形の周波数応答解析では、結晶粒散乱減衰のシステム関数を得ることができた。その際、音速変化は殆ど存在せず、減衰のみが存在し、波形の振幅低下による伝搬エネルギー損失変化を起こした。それによる結晶粒度の評価は可能であった。しかし、結晶粒度の変化に従ってエコー波形には僅かな変化が有ることから、その変化の原因は、弾性係数の非線形性によるものと仮定し、波動関数における周波数のKe乗の非線形指数によって説明できるかどうかを、線形・非線形波動伝播の問題として周波数応答解析を試みた、その結果を紹介したい。

○フェーズドアレイ超音波探傷法を用いた高減衰鋼片探傷技術の開発
/大同特殊鋼(株)/樹神 啓司・伊藤 光宏
超音波の散乱減衰が大きい鋼片(高減衰鋼片)を対象とした、フェーズドアレイ超音波探傷技術の開発事例を紹介する。特に、SNR向上に向けた対策、運用上の課題と対策について述べる。

○さまざまなCFRP内部の三次元超音波伝搬シミュレーション
/群馬大学/前原 佑・斎藤 隆泰
音響異方性を示すCFRPは、形状・積層構造の違いにより、超音波伝搬挙動が異なることが知られている。本稿では、様々なCFRPを対象に三次元有限要素法シミュレーションを行い、各CFRP中の超音波伝搬挙動を紹介する。

■解説
〔強力超音波の応用〕
○高周波誘導加熱と超音振動を用いた大気中での軟鋼パイプ固相接合技術
/ソノヤラボ(株)/園家 啓嗣
開発したハイブリッド固相接合装置を使って、大気中で軟鋼パイプを超音波接合した。そして、接合部の強度に及ぼす超音波接合条件(接合温度、加圧力)の影響を調査した。

■連載
○超音波接合の基礎とその応用 第6回(最終回)
ハイブリッド固相接合法による肉厚アルミニウムの接合
/ソノヤラボ(株)/園家 啓嗣

■特集:超音波を使用した医療のあり方を探る2
○正常軟骨の音速とMRI特性を同時に再現する軟骨ファントムの作製
/(国研)産業技術総合研究所/新田 尚隆
本研究では、超音波装置とMRI装置の両方の検証と校正に使用できる軟骨ファントムについて検討した。その結果、正常な軟骨の物性値として、MRIにおける横緩和時間及び見かけの拡散係数、超音波の音速を再現するファントムの作製が可能であった。

○超音波およびMRIを用いた非侵襲的肝線維化診断
/旭川医科大学/中嶋 駿介・澤田 康司
近年非侵襲的肝線維化診断ツールとして超音波およびMRIによるエラストグラフィが使用可能となった。本稿では、これらの機器を用いて、肝病理組織学的所見と対比し得た症例を検討し、特徴について紹介する。

○位相偏移を用いた三次元変位推定法の検討
/富山大学/布目 宗一郎・長岡 亮・長谷川 英之
本稿では、超音波信号の位相偏移を用いた生体組織の変位推定法の三次元化について紹介する。シミュレーション実験において、撮像断面外への速度が70mm/sのとき、ラテラル方向速度の推定値は、二次元推定法に比べ偏り誤差は4%、標準偏差は10%低減した。

○パーキンソン病における迷走神経超音波検査
/(公財)天理よろづ相談所病院/月田 和人・田中 寛大・田口 智朗・月田 春日・末長 敏彦
我々は、迷走神経超音波で、パーキンソン病では迷走神経が縮小することを世界に先駆けて示した。本稿では、パーキンソン病のBraakの脳幹上行仮説・プリオン仮説・dual-hit仮説などの背景とともに、本研究について紹介する。

○超音波診断の有用性を探る
/昭和大学/奥山 亜由美・瀬尾 晃平・土肥 聡・市原 三義・市塚 清健・長塚 正晃
近年、超音波技術の進歩に伴い、より精度の高い画像評価が可能となってきている。卵巣腫瘍は術前評価が重要となるが、本邦では超音波検査は卵巣腫瘍の存在診断にとどまり、良・悪性の鑑別にはMRI画像検査を施行するのが実情である。今回我々は、MRI画像評価で良性腫瘍、超音波画像評価で境界悪性腫瘍以上と診断の乖離があり、超音波画像検査の有用性を再認識した一例を経験したので紹介する。

○健康診断における心臓超音波検査の有用性と課題
/(国研)国立循環器病研究センター/長谷川 拓也
健康診断では心疾患のスクリーニングとして診察(聴診など)、心電図、胸部レントゲン検査を行い、2次検査として心臓超音波検査を行う。本稿では、健康診断における心臓超音波検査の意義、課題について紹介する。

○頭頸部手術における術中経口超音波検査の有用性
/鳥取大学/福原 隆宏
超小型で分解能の高い超音波探触子の開発により、狭い咽頭・喉頭腔で超音波診断が可能となった。術中の経口的超音波検査によって、頭頸部癌に対する低侵襲な経口的切除手術が、安全で確実に施行できる。

○当院に緊急入院した腹部救急疾患の検討
/千葉西総合病院/若杉 聡
当院に緊急入院した消化器疾患(消化管出血を除く)において超音波検査(US)とCT検査(CT)のどちらが有効に使用されているか検討した。USはCTより有効に使用されている症例が少なく、今後は救急外来でのUS研修のシステム化が重要である。

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