報告書番号

Q05015

タイトル（和文）

光ファイバAEによる損傷監視手法の開発 -－第1報：実機配管を対象としたセンサ敷設法及びAE波形解析手法の開発－-

タイトル（英文）

Development of Damage Monitoring Technique using Optical Fiber AE Sensors -Part1: Development of Sensor Installation Technique and AE waveform analysis Technique for Actual piping-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

アコースティック・エミッション(AE)法は，構造材料中の微視割れを動的に検出可能な手法である．高温機器に対しては耐用温度の制約から圧電素子センサを直接敷設できず,波形解析が困難なため定量的評価は行われていない．そこで当所では電磁波非干渉で多重化が可能な光ファイバに着目し，600度まで使用できる光ファイバAEセンサと計測システムを開発した．本研究の目的は，火力発電所の実機配管に適用可能な光ファイバAEセンサの敷設法，および同センサの検出波形を用いて損傷位置を同定するためのAE波形解析手法を開発することである．センサ敷設法としてばね力とグリスを用いたセンサ固定，スタッド溶接した導波棒の使用の2つを提案した．ウェーブレット変換に基づく到達時間差決定法を用いて，配管における擬似信号の音源位置標定を行った結果，EPRIの提案手法より優れた精度で標定できた．

概要 （英文）

Acoustic emission (AE) technique is very useful for in-situ detection of microfracture in structural materials. AE monitoring for high-temperature components such as high energy steam pipe necessitate the use of waveguides to protect the sensor. However, this causes distortion of propagating waveforms and it is very difficult to quantitatively analyze AE using such modulated waveforms. Recently, the fiber-optic sensors for AE testing have been developed and they have show good performance. From these backgrounds, CRIEPI has developed the fiber-optic sensor that can be applied up to 600C and measurement system. The aims of this study are to develop practical sensor installation technique of the fiber-optic sensors for a high-temperature piping and to look for suitable waveform analysis technique of optically detected AE signals. (1) Fixing of sensor using spring force and high-temperature grease and (2) use of stud-welded waveguide were proposed for suitable sensor insulation technique. The wavelet-based signal processing has been applied to the detected signal by developed sensor in order to increase the signal to noise ratio to improve the accuracy of source location and AE parameters extracted from waveforms. This technique was applied to location of AE on piping and it was demonstrated that accuracy of our technique was higher than that of EPRI’s report of source location using piezoelectric sensors.

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