『超広帯域レーダ技術』の共同開発を推進、
搭載ドローンを飛行させ煙突壁表層部の材料肉厚の検査に成功!

当社は大阪大学大学院基礎工学研究科の、永妻忠夫教授、易利(イ・リ)助教、大学院生の為則勇志氏(博士前期課程)、徳永遥氏(博士前期課程)、株式会社車輪の再発見と共同で、ドローン搭載可能な『超広帯域レーダ技術』の開発を推進してきました。このたび、出光興産株式会社徳山事業所のご協力のもと、定期点検中の高さ150mの煙突内で当該レーダを搭載したドローンを飛行させ(図1)、煙突壁の保護のために表層部に施されているライニング材※1の肉厚の検査に成功しました。
 
昨今ドローンに高精細カメラや赤外線カメラを搭載し、インフラ構造物の点検や診断を行う例が増えています。物体の表面を観察するには、可視光や赤外線(レーザ光も含む)が適していますが、物体の内部を調べるためには、物質に対する透過能力を有するマイクロ波、ミリ波といった電波を用いることが必要です。
工場で使用されている煙突は定期的に点検が行われており、特に煙突内壁の損傷や劣化を早期に発見し補修する必要があります。煙突内壁には、耐酸や耐火のためのライニング材が使われています。これまで内壁を非接触で行なう検査では、目視やカメラによる表面観察に留まっており、ライニング材の厚みを非破壊で検査する技術が求められていたものの、これまでに電波を使ったレーダ技術によりライニング材の厚み計測に成功した例はありませんでした。
 
今回の実証実験の成果は、長寿命化の使命を負う建築物、設備、プラント、インフラの分野において、肉眼では見えなかったリスクの可視化が可能になるほか、点検、修理のための人手不足の課題解消、点検作業の経済性、効率性、安全性を高めることが期待されます。
今後は今回得られた知見をもとに、より付加価値の高い診断技術の実用化に向けて開発を加速し、ドローンを活用した非破壊検査・診断への適用と事業創出に取り組んでまいります。

 
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図1:(a)ドローンに搭載した広帯域ミリ波レーダの外観。(b)~(d)煙突内で実際にドローンを操縦し、ドローンを上昇させながら、煙突内壁を検査している様子。(d)では上方に煙突の開口が見えている。
 
用語説明
※1 ライニング材
ライニングとは一般に物体の表面に、定着可能な物質を比較的厚く覆う表面処理のことを意味する。煙突の場合には、耐熱や防食のために、およそ50mm~150mmの厚さのライニング材が金属表面を覆っている。ライニング材としては、天然抗火石、キャスタブル、耐熱耐酸レンガ等が用いられている。