音響共鳴技術

音響共鳴技術( ART ) は、Det Norske Veritasが過去 20 年間にわたって開発した音響検査技術です。ART は半波共鳴の現象を利用します。この現象では、適切に励起された共鳴対象 (パイプラインの壁など) が、対象の厚さに特有の特定の周波数で縦方向の共鳴を示します。対象材料内の音速がわかれば、半波共鳴周波数を使用して対象の厚さを計算できます。

ART は従来の超音波検査とは異なります。どちらも音響に基づく非破壊検査の形式ですが、ART は一般に低い周波数を使用し、帯域幅が広くなっています。これにより、液体の接触媒質なしで気体環境での使用が可能になりました。

デット・ノルスケ・ベリタスは、世界中の陸上水道管で使用する技術をブレイヴォル・インスペクション・テクノロジーズ社にライセンス供与しました。ブレイヴォル社は、コーティングの有無にかかわらず、金属製水道管の状態を評価する技術の有効性を実証しました。同社は2008年以来、水道本管に入り検査する方法の開発に成功しており、この分野では世界的リーダーとなっています。^[1]

ARTはガスコ社のKårstø施設 でのフィールドテスト^[2]でも使用されています。

2012 年、DNV の ART 活動は子会社の HalfWave に分離され、Shell Technology Ventures、Chevron Technology Ventures、Energy Ventures による投資を通じてさらに発展しました。

2020 年に Halfwave は Previan に買収され、同社は 2 つの事業部門、インライン検査 (ILI) ソリューション用の NDT Global と海中アプリケーション用の TSC Subsea 間で技術を共有しました。

TSC Subsea は、海底検査ロボットの開発に長年携わり、複数の非破壊検査 (NDT) 技術を導入してきました。合併以来、ART 技術は大幅に強化されてきました。その結果、音響共鳴技術は 100 mm (4 インチ) を超える厚い海底減衰コーティングを貫通できることが実証されました。

TSC Subsea は、Artemis ソリューションを備えた ART を導入し、水深 3,000 メートル (10,000 フィート) までの海底パイプライン、フローライン、フレキシブル ライザーとリジッド ライザーを検査することに成功しました。

最近では、多くの企業が、手動ARTで生じる主観性を排除するために、音響共鳴試験を実行する人工知能（AI）の能力を研究しています。AIモデルを利用して周波数スペクトログラムのすべてのポイントをプロットし、物体のスペクトログラムを互いに比較することで、AIは材料のわずかな変化さえも識別できます。航空宇宙や軍事などの業界では、これらの小さな異常を識別するAIの能力は非常に重要です。見逃すと悲惨な結果につながる可能性があるためです。RESONIKSなどの企業は、構造上の欠陥を見つけるために徹底的に訓練された特定のAIモデルの特許取得に取り組んでいます。^[3]

• 超音波検査よりも低い周波数を使用する
• ガスと液体に効果的（液体カプラントは不要）
• 多層媒体（コーティングされたパイプラインなど）の特性評価に使用できます。
• コーティングを貫通できる
• 内側と外側の金属損失を測定可能

これによく似た技術として、固体構造における亀裂の存在は、名目上は同一だが亀裂のない構造と比較して、共振周波数、帯域幅、共振振幅の違いを調べることによって検出できる。RUV（共鳴超音波振動）と呼ばれるこの技術は、南フロリダ大学、Ultrasonic Technologies Inc.（米国フロリダ州）、Isofoton SA（スペイン）の研究者グループによって太陽光発電業界での使用のために開発されてきた。^[4]この方法は、切断直後および加工済みのシリコン ウェーハ、および完成した太陽電池の mm サイズの亀裂を検出することができ、ウェーハ 1 枚あたりのテスト時間は合計 2 秒未満であった。