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HiXCT撮像サービス 「ISCAN」ご利用案内...HiXCTシリーズ...
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〒110-0015 東京都台東区東上野 2-16-1 www.hitachi.co.jp/healthcare
BR-070
●仕様および外観は予告なく変更されることがあります。●装置を正しく使用するために必ず「取扱説明書」をお読みください。
HiXCT撮像サービス「ISCAN」ご利用案内
9MVの高出力・高分解能のCT装置を使用し、大きな被検体でも丸ごと撮像を行えます。非破壊検査・詳細な3次元データの取得・各種の測定や解析などのサービスをご提供します。
HiXCT撮像サービス「ISCAN」の概要 撮像サービスの流れ
準備 撮像 解析 納品
〒312-8507 茨城県ひたちなか市堀口832番地の2
目的に応じて選択できる撮像仕様
ISCANの仕様
撮像プラン検討
見積もり
契約・発注
実物搬入(送付)
撮像
データチェック
撮影報告書作成
各種解析作業
解析報告書作成
データ・報告書納品
撮像はお客様の目的・実物の材質・サイズなどに応じて撮像仕様を選択することができます。また、撮像枚数や断面の設定位置、最適な結果を得れる角度等についてもアドバイスいたします。またオプションになりますが、撮像にお立ち会い頂き、その場で結果を確認しながら作業を進める事ができます。
撮像施設所在地
・被検体搬入から撮像完了まで通常約一週間・各種解析作業はオプションになります。
(株)日立パワーソリューションズ 勝田事業所内 リニアク室
X線エネルギー
HiXCT-9M / 6M-SP形式
9MV / 6MV
約10~15秒/断層 約45~50秒/断層
Φ600mm×高さ1000mm
最大100kg
アルミニウム:960mm、 鉄:320mm
0.5mm、1mm
第3世代 ※1 HiBrid ※2
0.4mm 0.2mm
1500×1500ピクセル1断面画像:4.5MB
3000×3000ピクセル1断面画像:18MB
撮像方式
画素分解能
スライス厚
断層撮像時間
CTデータ、BMP、TIFF、AVI提供データ形式
被検体サイズ
被検体重量
透過長
※1 一回転方式 ※2 日立独自方式
画像サイズ
産業用X線CT
HiXCTシリーズ
プラスチック
マグネシウム
黒鉛
コンクリート(普通)
アルミニウム
チタン
バナジウム
亜鉛
クロム
マンガン
鉄
コバルト
ニッケル
銅
22173
14750
11538
10837
9633
1946
1536
36
35
32
29
29
1MV
9MV
単位は透過可能厚さ(cm)X 線が 1/10000 に減弱する物質の厚み
28
11
11
10
9
9
12
12
58
Printed in Japan
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撮るだけじゃない 次の可能性に触れるために。
CTデータ活用で
新しいモノづくり を切り拓く。
いまや、現実世界と情報世界は表裏一体。実物とデジタルデータは切っても切れない関係となっています。
日立はリアルとデジタルをこれまでよりさらに強固に結びつけ、高い次元でのモノづくりを目指します。
そのために長年培ってきた様 な々X線CTの技術を用いて、お客様を最大限にサポートいたします。
産業用X線CT HiXCTシリーズ
φ130mm×270mm(H)の自動車用オルタネーターの3次元画像
高い透過能力最大9MVの高エネルギーX線を使用しています。エンジン、電池、鋳造品、文化財など幅広い検体を測定する事ができます。
広いダイナミックレンジ独自開発した検出器により各部材の密度に対応したCT値を再現しています。
高い空間分解能HiBrid撮像方式を採用しています。従来の物と比べ、より高精細の画像が得られます。
手軽な撮像サービスHiXCTによる撮像サービス「ISCAN」を展開しています。
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HiXCTシリーズ様 な々画像解析、デジタルエンジニアリングの紹介実物の形状や内部の密度をデジタル情報として得る事ができます。このデジタル情報から実物では見られない内部寸法・内部形状・位置情報・密度情報などを計測することができます。
CTデータを基に2次元/3次元寸法、角度、曲率、空洞体積など各種計測ができます。さらに変化を与える前後の検体を用意することで比較計測をすることもできます。
2次元の寸法計測では、2点の位置情報とそれに基づく寸法計測を実施していきます。3次元座標計測では、対象物の円筒形上部に着目し、その幾何パラメータ(中心座標、半径、軸ベクトル)を計測し、実物の円筒と理想的な円筒の差分を色付け表示しています。
CTデータから検体内部の鋳巣、亀裂、内部剥離などの形状や大きさを検出することができます。
【鋳造品の鋳巣解析の事例】左図は対象物の着目部位を抜き出した2次元表示です。赤丸で囲った部位に鋳巣があるのが確認できます。右図は自動車用シリンダーヘッド(アルミ鋳造品)の鋳巣解析の3次元表示で、全体の鋳巣分布の確認ができます。
【ディーゼル車のDPFへの煤の堆積状態を可視化した事例】
低密度から高密度までをカバーする高エネルギーX線CTの特性を活かし、複合材の撮像ができます。得られたCTデータから密度計測、異材分離、密度変化の可視化などができます。
煤は微小で密度も低くCTデータでは可視化できませんが、画像解析をする事で煤の堆積状態を可視化することができます。この画像解析は、煤の堆積前後の差分処理がポイントになります。
また、CT撮像は非破壊であることから、走行距離をパラメータとして、同じ試験体に対して複数回の解析や、堆積状況の変化を把握することができます。
DPF:Diesel Particle Filterバーチャル計測技術
欠陥・鋳巣検出
密度解析
3次元座標計測
CTデータ 3次元画像
2次元寸法計測
ドラム缶の透視画像 3次元画像
廃棄物ドラム缶(模擬体)内部を確認するために可視化しました。密度分析をすることで液体や鉛材の有無を確認できます。
内部状態観察
【自動車用オルタネータのCT撮像・解析の事例】このオルタネータはケーシングがアルミ、内部にコイルの銅、磁石の鉄などの異材から出来ています。CTデータでは、これらの材質が明暗度の違いで画像化されます(暗部:アルミ、明部:鉄、銅)。この事例では、密度解析から各部材を抽出して、疑似的にカラー表示し、内部構造を可視化しています。
ビジュアライズ
DPF写真(半分割)実物は円柱状
煤堆積量の実測値( g )
20DPF 17.72 -12.87
煤堆積量の計測値( g )
実測値との差( % )
断面平均密度変化量分布
断面
平均
密度
差(g/
cm3 )
断面番号
95.20.15
0.13
0.11
0.09
0.07
0.05
0.03
0.01
ー0.01
ー0.03
ー0.05
0.15
200
150
100
50
0z
zy
y
xx
0.13
0.11
0.09
0.07
0.05
0.03
0.01
ー0.01
ー0.03
ー0.05
47.6
ー47.6
ー95.2ー95.2ー95.2 ー76.2ー76.2 ー57.1ー57.1 ー38.1ー38.1
ー19
ー19
0
入口 出口
0.15
0.1
0.05
010 020 030 040
0
ー0.05
ー0.1
4 5
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第3世代 HiBrid
a)CADモデルからの解析結果 b)CTに基づく解析結果
HiXCT装置概要
HiXCTシリーズには「HiR」と呼ばれる独自に開発した高感度・高性能検出器が装備されています。
さらにHiR検出器の特性を活かすための専用検出回路も開発しました。透過力の高い高エネルギーのX線は、検出器も透過してしまいます。日立では、この高エネルギーX線を感度よく検出する検出器を1980年代から開発をしており、今でも継続しています。
HiXCTシリーズは、この検出器を一次元アレイ検出器として緻密に配列すると共に、散乱線の影響を無視できるレベルまで低減する工夫を盛り込んでいます。
X線源には電子線形加速器を使用しています。1MV/3MV/6MV/9MVの高出力・高エネルギーのX 線源が選択可能です。
MV級のX線は透過能力が高いだけでなく、コンプトン効果が支配的な相互作用になります。このため、X線の減弱がその物質の密度と関係することになり、密度解析が可能となります。
【HiXCTシリーズの仕様】
日立製作所 産業用X線CT装置の特長※装置概要は2017年1月1日現在のものです
X線源(加速器)独自の検出器
高出力・高分解能の装置性能をさらに活かすためにHiBrid撮像方式を開発しました。
HiBrid方式は従来のものと比べ、より高精度な画像を得ることができます。現在の産業用X線CTの撮像方式は、撮像スピードが速いローテート・ローテート方式(第3世代)が主流です。
日立はこの撮像方式に加え、HiBrid方式(ダブルローテート方式)を開発しています。このHiBrid 方式は二回転でCT撮像をするもので、同じ検出器系を使いながら分解能を約1.5倍(当社比:0.5MTF値による)に高める事ができます。
産業製品の多くは、樹脂やゴム等の低密度材から、鉄や銅等の高密度材の組み合わせで構成されています。これらの複合材をCT撮像するためには、検出ダイナミックレンジが広いことが必須です。
図は、HiXCTを用いた銅・鉄(SUS)・アルミ・アクリルからなるサンプル材のCT撮像結果です。各部材の密度に対応したCT値を再現しており、複合材の正確な密度計測が可能である事を示しています。
図は鋳鉄内部の欠陥発生部の画像比較です。HiBrid方式の方が、欠陥の状況が細かく確認することができます。
広いダイナミックレンジ
高い空間分解能
CTデータに基づいて製作した実体物をCT撮像し、そのCTデータを使って冷却空気の流れを比較しました。
流体解析
CTデータを基に3Dプリンタで精密な複製を再現することもできます。
【3Dプリンタの活用事例】火焔土器の1/6サイズのレプリカ製作をしています。実物の火焔土器をCT撮像し、CTデータからポリゴンモデルを作成します。このポリゴンモデルを使い3Dプリンタでレプリカを製作しました。
解析3Dモデルからのレプリカ作成
現物融合エンジニアリングCTデータから、解析モデル・CADモデルの作成ができます。代表的なポリゴンモデルは、CTデータから実物の表面を抽出したもので、構造解析や3Dプリンタに活用することができます。このポリゴンモデルから汎用CADモデル(IGES、STEP)の作成もできます。さらに、汎用CADモデルにすることで汎用CADソフトでの活用や、CAM等の加工、CAE解析もできます。CT技術は実物とデジタルデータを繋ぐ強力なツールです。
【シリンダーヘッドの3次元CADを比較した事例】実物体をCT撮像し、そのCT3次元データと設計形状の3次元CADを比較しました。図の右がCT3次元データ、中図が3次元CADデータで、左図は二つを比較して形状差分を色づけしました。
【プロジェクタ内部の冷却空気の流れを解析した事例】a)はCADデータを使った解析結果、b)はCTデータを使った解析結果です。プロジェクタのファン出口の流量の違いが顕著にわかります。この違いは出口のグリル配置によるもので、実物では製作後にグリル配置を調整しています。
3次元CAD比較
CTデータ火焔土器 ポリゴンモデル化 レプリカ
HiXCT-3M
0.95MV
11
33
20
56
28
79
32
96
X線エネルギー(最大値)
撮影可能サイズ(cm)
鉄
アルミ
形式
3MV 6MV 9MV
HiXCT-1M
HiXCT-6M
HiXCT-9M
ファン LCD
パネル
Mag. of velocity( m / s )
2
Mag. of velocity( m / s ) 2
4
0
0
ファン
グリルグリル グリルグリルランプランプ
LCDLCD ーパネルーパネルファンファン ファンファン
ファンファンファンファン電源ユニット電源ユニット
ファン レンズ
ランプ
電源ユニット
150000
CT値(a.u.)
図1 異材の密度識別例(1)
図2 異材の密度識別例(2)
(mm)
銅 銅
アクリル
アルミ
SUS
125000
100000
7500
5000
2500
00 20 40 60 80 100
150000
CT値(a.u.)
(mm)
銅
アクリル
アルミ
SUS
125000
100000
7500
5000
2500
00 20 30 50 7010 40 60 80
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