透磁率測定装置および金属内部応力計測への応用

開放特許情報番号
L2015001136
開放特許情報登録日
2015/7/16
最新更新日
2015/8/20

基本情報

出願番号 特願2013-024203
出願日 2013/2/12
出願人 田島 健一
公開番号 特開2014-153241
公開日 2014/8/25
発明の名称 複素透磁率測定装置とその測定方法および応用。
技術分野 電気・電子、金属材料、機械・加工
機能 検査・検出、安全・福祉対策、機械・部品の製造
適用製品 金属構造物の応力非破壊測定装置
目的 従来、磁気を用いた応力計測方法として磁気異方性センサがあるが、これは主応力差しか計測できなかった。その為全周を測定して回帰式などで主応力を分離する必要があった。
本装置は磁極間の簡便な磁気抵抗測定から、透磁率(応力)を推定するので現場での厳しい環境でも使用することが出来る。
また深さ方向の透磁率(応力)分布を簡便に測定して、既設設備の安全性保全に寄与できる。
効果 本発明ではU字型コアを用いて、コアの長手方向の透磁率(応力)を磁気抵抗から直接推定する。同時に深さ方向の透磁率を逆問題とみなして推定する。リフトオフは周波数を用いた回帰式で補償する。本装置は磁気回路を構成するので、対象物の片面のみから検査ができる。応力で磁気抵抗が変化するので、応力のリアルタイム変化を電気信号で取り出せる。
技術概要
 
本発明では、特定の励磁周波数で同定したコアを含む磁気回路の磁束を 適応フィルタのサンプリングレートを変化させることにより、より低い周波数でも同定した振幅/位相の磁束になるようインバース制御している。サンプリングレートを変えると異なる周波数でも適応フィルタは同じ特性を示す。一方表皮効果により低い周波数では、より深く金属内部に磁束が浸透し磁路深さが増すため磁気抵抗が減少する。磁束一定に制御しているので金属磁気抵抗の減少は励磁コイル起磁力の減少として観測される。起磁力の差分が周波数変化による金属内部の表皮効果による磁気抵抗変化分を表す。周波数を変化させて、周波数-起磁力のデータから、金属深部の差分磁気抵抗を求めそれから透磁率を推定する。磁路長の違いは逆問題のアプローチで補正する。深さ方向の磁気抵抗が周波数を変化させる事で順次分かるので、逆問題の一意性は担保できる。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

登録者名称 田島 健一

その他の情報

その他の提供特許
登録番号1 5273350
関連特許
国内 【有】
国外 【無】   
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