JPH0278983A - Magnetic flux meter using superconducting quantum interference element - Google Patents
Magnetic flux meter using superconducting quantum interference elementInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属材料の劣化等を検査する装置に係り、特
に、超電導量子干渉素子を用いた場合の走査性が良好で
、かつ耐放射線に好適な１ｌｌｌ’ｌ定装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for inspecting the deterioration of metal materials, and in particular has good scanning performance when using a superconducting quantum interference element and is radiation resistant. The present invention relates to a 1llll'l constant device suitable for.
従来の例として、特開昭６１−１６８３３４号に記載の
ような方法がある。ここでは、超電導量子干渉素子（以
下、単に５ＱＵＩＤ素子という。）ピックアップコイル
が同一のフライオスタラｊ・に収納されている。As a conventional example, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 168334/1983. Here, a superconducting quantum interference device (hereinafter simply referred to as a 5QUID device) pickup coil is housed in the same FlyOstara j.
°〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、５ＱＵＩＤ素子とピックアップコイ
ルが同一のクライオスタットに収納されており、クライ
オスタットが大きくなる。このため、５ＱＵＩＤを用い
たセンサの走査性が悪いという問題がある。[Problem to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technology, the 5QUID element and the pickup coil are housed in the same cryostat, which results in a large cryostat. Therefore, there is a problem that the scanning performance of the sensor using 5QUID is poor.
また、原子炉圧力容器等の放射線環境下では。Also, in radiation environments such as nuclear reactor pressure vessels.
５ＱＵＩＤ素４の使用は困難であるという問題もある。Another problem is that it is difficult to use the 5QUID element 4.
本発明の目的は、走査性が良好で、かつ耐放射線型の５
ＱＵＩＤ磁束計を提供することにある。The object of the present invention is to provide a radiation-resistant 5
The purpose of the present invention is to provide a QUID magnetometer.
上記０１的は、 ５ＱＵＩＤを用いた磁束計の５ＱＩＪ
ＩＤ素子部とピックアップコイル部のクライオスタット
を分離し、両クライオスタットを接続する超電導ケーブ
ルをフレキシブルチューブに、あるいは多関節構造内に
内蔵して連結したことにより達成される。Target 01 above is 5QIJ, a magnetometer using 5QUID.
This is achieved by separating the cryostat of the ID element section and the pickup coil section, and connecting the superconducting cable that connects both cryostats to a flexible tube or built into a multi-joint structure.
５ＱＩＪ Ｉｎを用いた磁束計の５ＱＬＩＩＤ素子部と
ピックアップコイル部とのクライオスタットを分点し、
両クライオスタットを超電導ケーブルを内蔵したフレキ
シブルチューブで連結したことにより、走査をされるピ
ックアップコイル部のクライオスタットを小さくできる
ため、軽く且つ隅々まで走査することが容易となる。The cryostat of the 5QLIID element part and the pickup coil part of the magnetometer using 5QIJ In is divided,
By connecting both cryostats with a flexible tube with a built-in superconducting cable, the cryostat in the pickup coil part that is scanned can be made smaller, making it lighter and easier to scan every corner.
また、 ５ＱＬＩＩＤ素子部とピックアップコイル部の
クライオスタットを分離しているため、５ＱＵＩＤ素子
部を放射線等環境下から踵れた位置に配置でき、耐放射
線性能が良くなるという作用が得られる。Furthermore, since the 5QLIID element part and the cryostat of the pickup coil part are separated, the 5QUID element part can be placed in a position away from the environment such as radiation, and the effect of improving radiation resistance performance can be obtained.
次に、本発明の実施例を図面に基いて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第１図は、本発明による５ＱＵＩＤを用いた磁束計を実
施するためのシステム構成の一例を示したものである。FIG. 1 shows an example of a system configuration for implementing a magnetometer using 5QUID according to the present invention.
第１図において、１は原子カプラント等に用いられる機
器あるいは配管等の測定体である。２は前記被測定体を
励磁するための励磁コイルで、３は励磁コイルの磁化コ
ントローラである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a measurement object such as equipment or piping used in an atomic couplant or the like. 2 is an excitation coil for exciting the object to be measured, and 3 is a magnetization controller for the excitation coil.
４は５ＱＵＩＤセンサを動作温度にするための冷却機で
ある。４１は、冷媒である。７は、検査装置の走査駆動
装置である。８は、走査駆動装置７の駆動制御袋にであ
る。５１は、５ＱＵＩＤ素子部のクライオスタットで、
５２は、ピックアップコイル部のクライオスタットであ
る。６０は、 ５ＱＵＩＤ素子部クライオスタット５１
とピックアップコイル部りライオスタツ１へ５２を連結
するフレキシブルチューブである。６１は、超電導材料
の磁気シールドパイプである。９０は、５ＱＵＩＤコン
トローラで、９１は、５ＱＵＩＤ素子である。９２は、
５ＱＵＩＤ素子９１と結合するための超電導ケーブルで
、９３は、磁気検出側のピックアップコイルである。4 is a cooler for bringing the 5QUID sensor to operating temperature. 41 is a refrigerant. 7 is a scanning drive device of the inspection device. 8 is a drive control bag of the scanning drive device 7. 51 is the cryostat of the 5QUID element part,
52 is a cryostat of the pickup coil section. 60 is a 5QUID element cryostat 51
This is a flexible tube that connects the pick-up coil section 52 to the Riostat 1. 61 is a magnetically shielded pipe made of superconducting material. 90 is a 5QUID controller, and 91 is a 5QUID element. 92 is
A superconducting cable for coupling with the 5QUID element 91, and 93 is a pickup coil on the magnetic detection side.
測定体１の上部に励磁コイル２及びピックアップコイル
部りライオスタッ１へ５２が配置しである。An excitation coil 2 and a pick-up coil section 52 are arranged on the upper part of the measurement object 1.
励磁コイル２は、励磁コントローラ３によって制御され
る。励磁コイル２及びピックアップコイル部りライオス
タッ！・５２は、ｘ−ｙ−０方向に走査するための走査
駆動装置７によって走査される。The excitation coil 2 is controlled by an excitation controller 3. Excitation coil 2 and pickup coil section Rio Sta! - 52 is scanned by a scanning drive device 7 for scanning in the x-y-0 direction.
走査駆動装置７の制御は、駆動制御装置８で行う。The scanning drive device 7 is controlled by a drive control device 8.
磁気検出側ピックアップコイル９３の磁気信号は、フレ
キシブルチューブ６０内の超電導ケーブル９２を介Ｌ
テ５ＱＵＩＤ素子９１に結合され、５ＱＵＩＤコントロ
ーラ９０で、測定される。The magnetic signal of the magnetic detection side pickup coil 93 is transmitted through the superconducting cable 92 inside the flexible tube 60.
The signal is coupled to a 5QUID element 91 and measured by a 5QUID controller 90.
フレキシブルチューブ６０内の超電導ケーブル９２は、
超電導材料の磁気シールドバイブロ１で覆い、外部の磁
気ノイズから遮断されている。The superconducting cable 92 inside the flexible tube 60 is
It is covered with a magnetic shield vibro 1 made of superconducting material and is shielded from external magnetic noise.
５ＱＵＩＤ素子部のクライオスタット５１．ピツクアツ
プコイル
レキシブルチューブ６０内には、冷却機４から冷媒４１
が供給され、５ＱＵＩＤ ９ １ 、超電導ケーブル９
２及びピックアップコイル９３の動作温度に保持されて
いる。5 Cryostat 51 of QUID element section. Inside the pick-up coil flexible tube 60, there is a refrigerant 41 from the cooler 4.
is supplied, 5QUID 9 1, superconducting cable 9
2 and the pickup coil 93 are maintained at the operating temperature.
フレキシブルチューブ６０の詳細例を第３図及び第４図
に示す。A detailed example of the flexible tube 60 is shown in FIGS. 3 and 4.
第３図は、液体ヘリウムの送り管と戻り管を別にした構
造で，第４図は、液体ヘリウムの送り管と戻り管を同軸
構造にしたものである。Fig. 3 shows a structure in which the liquid helium sending pipe and return pipe are separated, and Fig. 4 shows a structure in which the liquid helium sending pipe and return pipe are coaxial.
６００は、外管ベローズでフレキシブルに曲げることが
できる。６０１は、スーパーインシュレータで、外管ベ
ローズ６００の内側にあり，断熱構造にしである。６０
２は、内管ベローズである。600 can be flexibly bent with an outer tube bellows. A super insulator 601 is located inside the outer pipe bellows 600 and has a heat insulating structure. 60
2 is an inner pipe bellows.
６０３は、液体窒素レベルで動作する磁気シールドフィ
ルムであり、外部の磁気ノイズを遮断する。603 is a magnetic shielding film that operates at liquid nitrogen level and blocks external magnetic noise.
６０４及び６０５は、液体窒素の戻り管と送り管である
。６０６は、内部断熱店で液体窒素と液体ヘリウムを断
熱するものである。６０７及び６０８は、液体ヘリウム
の戻り管と送り管である。液体ヘリウムの送り管６０８
には，超電導材料の磁気シールドバイブロ２で被覆した
超電導ケーブル９２が内装されている。604 and 605 are liquid nitrogen return pipes and feed pipes. 606 is an internal insulation store that insulates liquid nitrogen and liquid helium. 607 and 608 are liquid helium return pipes and feed pipes. Liquid helium feed pipe 608
A superconducting cable 92 coated with a magnetic shield vibro 2 made of superconducting material is installed inside.
また、第４図は、液体ヘリウムの戻り管６０７と送り管
６０８を同軸構造にしたものである。Further, FIG. 4 shows a liquid helium return pipe 607 and a feed pipe 608 having a coaxial structure.
このフレキシブルチューブを用いれば、ピックアップコ
イル部のクライオスタットを容易に走査することができ
る。By using this flexible tube, the cryostat in the pickup coil section can be easily scanned.
フレキシブルチューブの材質及び構造の例を第１２図の
内部構造図で説明する。An example of the material and structure of the flexible tube will be explained with reference to the internal structure diagram of FIG. 12.
外管ベローズ６００及び内管ベローズ６０２は。The outer pipe bellows 600 and the inner pipe bellows 602.
銅製あるいはステンレス鋼製のベローズによりフレキシ
ブルに曲げることができる。スーパーインシュレータ６
０１は、外管ベローズ６００と内管ベローズ６０２を断
熱するためのものであり，真空状態でスーパーインシュ
レータが充填されている．内管ベローズ６０２の内側に
は、液体窒素の戻り管６０４と送り管６０５があり、真
空ベローズ６１３との間の６１０は、ヘリウｔ１を充填
した層であり、液体窒素温度に保たれている。真空ベロ
ーズ６１３の内部は、真空層の断熱層６１１があり、そ
の内部に液体ヘリウムの戻り管６０７及び送り管６０９
がある。液体窒素の戻り管６０４と送り管６０５，液体
ヘリウムの戻り管６０７と送り管６０９は、銅製あるい
はステンレス鋼製のベローズで曲げることができる。Bellows made of copper or stainless steel allow for flexible bending. super insulator 6
01 is for insulating the outer pipe bellows 600 and the inner pipe bellows 602, and is filled with a super insulator in a vacuum state. Inside the inner pipe bellows 602, there are a return pipe 604 and a feed pipe 605 for liquid nitrogen, and a layer 610 between the pipe and the vacuum bellows 613 is a layer filled with helium t1, which is maintained at the liquid nitrogen temperature. Inside the vacuum bellows 613, there is a vacuum insulation layer 611, inside which a liquid helium return pipe 607 and a feed pipe 609 are provided.
There is. The return pipe 604 and feed pipe 605 for liquid nitrogen and the return pipe 607 and feed pipe 609 for liquid helium can be bent with bellows made of copper or stainless steel.
本実施例によれば、クライオスタットを５ＱＵ１．Ｄ素
子都心ピックアップコイル部に分離し、フしキシプルチ
ューブで連結するため、測定用のピックアップコイル部
クライオスタットを小型にでき、走査性が向上し、局部
の磁場状態を高精度に測定できる。According to this embodiment, the cryostat is 5QU1. Since the D-element city center pickup coil section is separated and connected with a flexible tube, the pickup coil section cryostat for measurement can be made smaller, the scanning performance is improved, and the local magnetic field state can be measured with high precision.
他の実施例としてフレキシブルチューブの代りに直管と
フレキシブル継手を組合せた実施例を第１４図に示す。As another embodiment, FIG. 14 shows an embodiment in which a straight pipe and a flexible joint are combined instead of a flexible tube.
第１４図は、第１図の実施例のフレキシブルチューブの
代りに直管とフレキシブル継手を組合せた例である。超
電導ケーブル９２を内挿した直管６３とフレキシブル継
手６２の多関節構造である。FIG. 14 is an example in which a straight pipe and a flexible joint are combined in place of the flexible tube in the embodiment shown in FIG. It has a multi-joint structure consisting of a straight pipe 63 into which a superconducting cable 92 is inserted and a flexible joint 62.
この多関節構造により５ＱＵＩＤ素子部のクライオスタ
ット５１とピックアップコイル部のフライオスタラ１〜
５２が連結されており、走査駆動装置７により、ピック
アップコイル部のクライオスタット５２は、測定体１の
表面を走査される。With this multi-joint structure, the cryostat 51 of the 5QUID element part and the fly Ostara 1~ of the pickup coil part
52 are connected to each other, and the cryostat 52 of the pickup coil section scans the surface of the measurement object 1 by the scanning drive device 7.
直管の構造を第１３図に示す。銅製あるいはステンレス
鋼製の外管６１２の内部に真空断熱層６１１を設け、そ
の内部に液体ヘリウムの戻り管６０７及び送り管６０９
がある。送り管６０９の中に超電導ケーブル９２が内挿
しである。The structure of the straight pipe is shown in Figure 13. A vacuum insulation layer 611 is provided inside an outer tube 612 made of copper or stainless steel, and a liquid helium return pipe 607 and a feed pipe 609 are provided inside the vacuum insulation layer 611.
There is. A superconducting cable 92 is inserted into the feed pipe 609.
本実施例においても、クライオスタットを５ＱＵＩＤ素
子部とピックアップコイル部に分離でき、直管とフレキ
シブル継手の多関節構造で連結するため、測定用のピッ
クアップコイル部クライオスタットを小型にでき、走査
性が向上し、局部の磁場状態を高精度に預り定できる。In this example as well, the cryostat can be separated into the 5QUID element part and the pickup coil part, which are connected by a multi-joint structure of straight pipes and flexible joints, so the pickup coil part cryostat for measurement can be made smaller and the scanning performance is improved. , the local magnetic field state can be determined with high precision.
他の実施例を第２１司に示す。第２図は、走査駆動装置
７を多関節ロボット７ｏにした例である。Another example is shown in the 21st section. FIG. 2 shows an example in which the scanning drive device 7 is an articulated robot 7o.
この実施例は、ピックアップコイル部クライオスタット
５２を多関節ロボット７０の先端に取付け、測定体１の
表面を走査するものである。多関節ロボット７０は、駆
動制御装置８０で制御される。５ＱＵＩＤコントローラ
９０の信号と駆動制御袋＠８０の信号は演算装置１０に
取り込まれ、処理される。In this embodiment, a pickup coil cryostat 52 is attached to the tip of an articulated robot 70 to scan the surface of the object 1 to be measured. The articulated robot 70 is controlled by a drive control device 80. The signal from the 5QUID controller 90 and the signal from the drive control bag @80 are taken into the arithmetic unit 10 and processed.
本実施例によれば、多関節ロボットによりピックアップ
コイル部りライオスタツ！・を３次元に走査量きるため
、複雑な形状の機器の検査に有効である。According to this embodiment, the multi-jointed robot can move the pick-up coil section!・Since the amount of scanning can be reduced in three dimensions, it is effective for inspecting devices with complex shapes.
他の実施例を第５図に示す。第５図は、多関節ロボット
７０の内部に５ＱＵＩＤセンサシステムを内蔵した例で
ある。Another embodiment is shown in FIG. FIG. 5 shows an example in which a 5QUID sensor system is built into an articulated robot 70.
この実施例は、ピックアップコイル部クライオスタット
５２を多関節ロボット７０の先端に取付け、フレキシブ
ルチューブ６０を多関節ロボット７０の腕の中に収納し
たものである。In this embodiment, a pickup coil cryostat 52 is attached to the tip of an articulated robot 70, and a flexible tube 60 is housed in the arm of the articulated robot 70.
本実施例によれば、フレキシブルチューブ等を多関節ロ
ボットの腕の中に収納したため、測定体の狭隘部の測定
が容易になる。According to this embodiment, since the flexible tube and the like are housed in the arms of the articulated robot, it becomes easy to measure narrow parts of the object to be measured.
他の実施例を第６図に示す。第６図は、強制冷却法の例
である。Another embodiment is shown in FIG. FIG. 6 is an example of the forced cooling method.
この実施例は、冷却機４とＳＯυＩＤ素子部タライオス
タツ１−５１をフレキシブルチューブ６７で連結し、冷
却機４とピックアップコイル部クライオスタット５２を
フレキシブルチューブ６６で連結し、５ＱＵＩＤ素子部
クライオスタット５１とピックアップコイル部りライオ
スタツ１〜５２を超電導ケーブルを内蔵したフレキシブ
ルチューブ６０で連結したものである。In this embodiment, the cooler 4 and the SOυID element part cryostat 1-51 are connected by a flexible tube 67, the cooler 4 and the pickup coil part cryostat 52 are connected by a flexible tube 66, and the 5QUID element part cryostat 51 and the pickup coil part The superconducting cables 1 to 52 are connected by a flexible tube 60 containing a superconducting cable.
これにより、強制的に冷媒を循環させろことができ、計
測システムの安定性が向」二する。This allows forced refrigerant circulation and improves the stability of the measurement system.
他の実施例を第７図に示す。第７図は、フレキシブルチ
ューブ６０とピックアップコイル部クライオスタット５
２を肌着可能な結合部構造とした例である。脱着可能な
結合部６８の継手により容易にピックアップコイル９３
を交換することができるため、一つのシステムで多くの
ｉｌｌす定力法が可能となる。Another embodiment is shown in FIG. Figure 7 shows the flexible tube 60 and the pickup coil cryostat 5.
This is an example in which 2 has a joint structure that can be worn under the skin. The pickup coil 93 can be easily attached to the coupling part 68 which is detachable.
can be exchanged, making it possible to perform many illumination constant force methods with one system.
他の実施例を第８図に示す。第８図は、フレキシブルチ
ューブ６０の両端を連結できるような構造６９にしたも
のである。これにより、複数連結して必要とする寸法の
フレキシブルチューブ６０を得ることができる。Another embodiment is shown in FIG. FIG. 8 shows a structure 69 in which both ends of the flexible tube 60 can be connected. Thereby, a plurality of flexible tubes 60 of required dimensions can be obtained by connecting a plurality of tubes.
第９図及び第１０図は、ピックアップコイル部に励磁コ
イルを備えたものである。FIGS. 9 and 10 show an arrangement in which the pickup coil section is provided with an excitation coil.
第９図は、ピックアップコイル部クライオスタット５２
の外側に励磁コイル２を設けたものである。励磁コイル
２で測定体１を励磁したときの磁界の変化をピックアッ
プコイル９３で検出する。FIG. 9 shows the pickup coil section cryostat 52.
An excitation coil 2 is provided on the outside of the coil. A pick-up coil 93 detects a change in the magnetic field when the measurement object 1 is excited by the excitation coil 2 .
第１０図は、ピックアップコイル部クライオスタット５
２にコアを有する励磁コイル２を設けたものである。励
磁コイル２で測定体１を励磁したときの漏れ磁界の変化
をピックアップコイル９３で検出する。Figure 10 shows the pickup coil section cryostat 5.
2 is provided with an excitation coil 2 having a core. A pick-up coil 93 detects a change in the leakage magnetic field when the measurement object 1 is excited by the excitation coil 2.
これらの磁界の変化は、測定体１の物性変化に対応し、
励磁することにより、その傾向がより顕著になる。These changes in the magnetic field correspond to changes in the physical properties of the measuring object 1,
By excitation, this tendency becomes more pronounced.
第１１図は１本発明を原子カプラントに適用した例であ
る。FIG. 11 is an example in which the present invention is applied to an atomic couplant.
原子炉圧力容器３００のプール３３０の上部りＬ／−ン
３１０に本発明の５ＱＵＩＤ部を配置し、フレキシブル
チューブ６０で原子炉圧力容器３００内にあるピックア
ップコイル部りライオスタッ１〜５２と連結されている
。ピックアップコイル部クライオスタット５２は、多関
節ロボッ１〜７ｏに取付けられている。多関節ロボット
７ｏにより上部格子板３２０等の炉内構造物を測定する
。本実施例によれば、５ＱＵＩＤ本体が放射線の少ない
領域配置できるため、システムの安定性が向上し、信頼
性の高い８１ｇ定ができる。The 5QUID section of the present invention is arranged in the upper L/-n 310 of the pool 330 of the reactor pressure vessel 300, and is connected to the pick-up coil sections 1 to 52 in the reactor pressure vessel 300 with a flexible tube 60. There is. The pickup coil cryostat 52 is attached to the articulated robots 1 to 7o. The reactor internal structures such as the upper grid plate 320 are measured by the articulated robot 7o. According to this embodiment, since the 5QUID main body can be placed in an area with little radiation, the stability of the system is improved and highly reliable 81g determination is possible.
特許請求の範囲第１項の発明では、 ５ＱＵＩＤを用い
た磁束計を５ＱＵＩＤ素子部クライオスタットとピック
アップコイル部クライオスタットに分割し、両クライオ
スタットをフレキシブルチューブで連結でき、ピックア
ップコイル部クライオスタットを小型にできるため、磁
気検査の走査性がよく、かつ、５ＱＵＩＤを用いたセン
サ部を放射線光から、出来るだけ離すことができ、耐放
射線が向上し、放射線が５ＱＵＩＤ素子に多く入ること
により生じる誤動作や性能劣化を極力低減できる。又、
ピックアップコイル側と５ＱＵＩＤ素子側を超伝導材で
接続するので、磁場の直流成分をも計れるに至り、より
一層精度が高くなるという各効果を得れる。In the invention of claim 1, a magnetometer using 5QUID is divided into a 5QUID element cryostat and a pickup coil cryostat, and both cryostats can be connected with a flexible tube, so that the pickup coil cryostat can be made smaller. The scanning performance of magnetic inspection is good, and the sensor part using 5QUID can be kept as far away from radiation light as possible, improving radiation resistance and minimizing malfunctions and performance deterioration caused by large amounts of radiation entering the 5QUID element. Can be reduced. or,
Since the pickup coil side and the 5QUID element side are connected with a superconducting material, even the direct current component of the magnetic field can be measured, resulting in the effect of even higher accuracy.
特許請求の範囲第２項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、超伝導ケーブルに侵
入しようとする外部磁気を磁気シールドにより遮断する
ことが出来るのでなお一層精度の良い計測が出来るとい
う効果が得られる。In the invention of claim 2, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention described in section 1, the magnetic shield can block external magnetism that attempts to enter the superconducting cable, resulting in the effect that even more accurate measurements can be performed.
特許請求の範囲第３項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、ピックアップコイル
のクライオスタットを駆動装置で走査できるので走査が
容易で精度の高い走査が成せるという効果が得られる。In the invention of claim 3, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, since the cryostat of the pickup coil can be scanned by the drive device, the effects of easy scanning and highly accurate scanning can be obtained.
特許請求の範囲第４項の発明では、特許請求の範囲第３
項の発明で得られる効果に加えて、多関節アームによる
自由度の大きい自在な動きにより自由自在な走査が容易
に成せるという効果が得られる。In the invention of claim 4, claim 3
In addition to the effects obtained by the invention described in section 1, an effect can be obtained in that flexible scanning can be easily achieved due to the large degree of freedom of movement provided by the multi-jointed arm.
特許請求の範囲第５項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、冷却手段で５ＱＵＩ
Ｄ素子や超伝導ケーブルやピックアップコイルを適切な
作動温度に維持できるので、計測性能を安定に維持出来
、高精度を維持できる効果が得られる。In the invention of claim 5, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, 5QUI can be achieved by cooling means.
Since the D element, superconducting cable, and pickup coil can be maintained at appropriate operating temperatures, measurement performance can be maintained stably and high accuracy can be maintained.
特許請求の範囲第６項の発明では、特許請求の範囲第３
項の発明で得られる効果に加えて、フレキシブルチュー
ブや冷却系を駆動装置内に納めることによりフレキシブ
ルチューブや冷却系の走査中における扱いが容易になる
効果が得られる。In the invention of claim 6, claim 3
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, by housing the flexible tube and the cooling system within the drive device, it is possible to obtain the effect that the flexible tube and the cooling system can be easily handled during scanning.
特許請求の範囲第７項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、冷却機と両クライオ
スタットとフレキシブルチューブ内との冷却路系統を循
環路になるように接続して冷媒を強制循環させるので、
冷却機能が円オに成され計測性能のより一層の安定が成
されるという効果が得られる。In the invention of claim 7, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, the cooling path system between the cooler, both cryostats, and the inside of the flexible tube is connected to form a circulation path, so that the refrigerant is forced to circulate.
The effect is that the cooling function is improved and the measurement performance is further stabilized.
特許請求の範囲第８項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、ピックアップコイル
のクライオスタットとフレキシブルチューブとの間を若
脱出来るので、保守交換作業が容易と成る効果が得られ
る。In the invention of claim 8, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, since the gap between the cryostat of the pickup coil and the flexible tube can be quickly removed, maintenance and replacement work can be easily performed.
特許請求の範囲第９項の発明では、特許請求の範囲第１
項の発明で得られる効果に加えて、フレキシブルチュー
ブの途中にさらにフレキシブルチューブとつないだり外
したりして長さを適切に調整でき、計６１１環境に柔軟
に応じれるという効果が得られる。In the invention of claim 9, claim 1
In addition to the effects obtained by the invention in section 1, the length can be adjusted appropriately by further connecting or disconnecting the flexible tube in the middle of the flexible tube, resulting in the effect of being able to flexibly respond to a total of 611 environments.
特許請求の範囲第１０項の発明では、特許請求の範囲第
１項の発明で得られる効果に加えて、ピックアップコイ
ルのクライオスタットと測定体の励磁コイルが一つの動
作で同じに走査出来、計測作業が容易になるという効果
が得られる。In the invention of claim 10, in addition to the effect obtained by the invention of claim 1, the cryostat of the pickup coil and the excitation coil of the measurement object can scan in the same manner in one operation, which reduces the measurement work. This has the effect of making it easier.
特許請求の範囲第１１項の発明では、特許請求の範囲第
１項の発明で得られる効果に加えて、馬蹄形励磁コイル
により測定体表面に励磁を集中して表面層の計測に好適
と成る効果が得られる。The invention set forth in claim 11 has, in addition to the effect obtained by the invention set forth in claim 1, an effect that is suitable for measuring the surface layer by concentrating excitation on the surface of the measuring object using the horseshoe-shaped excitation coil. is obtained.
特許請求の範囲第１２項の発明では、５ＱＵＩＤを用い
た磁束計を５ＱＵＩＤ素子部クライオスタットとピック
アップコイル部クライオスタットに分割し、両タライオ
スタットを直管とフレキシブル継手で連結でき、ピック
アップコイル部クライオスタットを小型にできるため、
フレキシブルチューブにたよること無く磁気検査の走査
性がよく、かつ、５ＱＵＩＤを用いたセンサ部を放射線
光から、出来るだけ離すことができ、耐放射線が向上し
、放射線がＳＱＵ ＩＤ索子に多く入ることにより生じ
る誤動作や性能劣化を極力低減できる。又、ピックアッ
プコイル側と５ＱＵＴＤ −ａ：１−側を超伝導材で接
続するので、磁場の直流成分をも計れるに至り、より一
層精度が高くなるという各効果を得れる。In the invention set forth in claim 12, a magnetometer using 5QUID is divided into a 5QUID element cryostat and a pickup coil cryostat, and both taliostats can be connected by a straight pipe and a flexible joint, and the pick-up coil cryostat is Because it can be made small,
The scanning performance of magnetic inspection is good without relying on a flexible tube, and the sensor part using 5QUID can be kept as far away from radiation light as possible, improving radiation resistance and allowing more radiation to enter the SQU ID strand. Malfunctions and performance deterioration caused by this can be reduced as much as possible. In addition, since the pickup coil side and the 5QUTD-a:1- side are connected with a superconducting material, the direct current component of the magnetic field can also be measured, resulting in the effect of further increasing accuracy.
第１図は本発明の実施例の全体システムを示した全体図
、第２図及び第５図は本発明の実施例における走査駆動
装置に多関節ロボットを用いた場合の全体図、第３図及
び第４図は、本発明の実施例における走査駆動装置に用
いたフレキシブルチューブの内部構造を示した図、第６
図は本発明の実施例における強制冷却装置の全体図、第
７図はフレキシブルチューブとピックアップコイル部ク
ライオスタットの脱着可能な構造に関する本発明の実施
例の全体図、第８図はフレキシブルチューブとピックア
ップコイル部クライオスタットの脱着可能な構造に関す
る本発明の他の実施例の全体図、第９図から第１０図は
本発明の実施例における励磁コイルの立面図、第１１図
は本発明を原子カブラン！・に適用した実施例の検査作
業例を断面表示で示した全体図、第１２図は本発明の実
施例におけるフレキシブルチューブの断面図、第１３図
は本発明の実施例における直管の断面図、第１４図は本
発明の実施例における直管とフレキシブル継手を用いた
多関節構造の実施例の全体システムを示す全体図である
。
１・・測定体、２・・・励磁コイル、３・・・励磁コン
トローラ、４・・・冷却機、４１・・・冷媒、７・・・
走査駆動装置、８・・・駆動制御装置、１０・・・演算
装置、５１・・・５ＱＵＩＤ素子部クライオスタット、
５２・・・ピックアップコイル部クライオスタット、６
０・・・フレキシブルチューブ、６１・・・磁気シール
ドパイプ、６２・・・フレキシブル継手、６３・・・直
管、６６及び６７・・・フレキシブルチューブ、６８及
び６９・・・脱着継手、７０・・・多関節ロボット、８
０・・・多関節ロボツ１〜駆動制御装置、９０・・・５
ＱＵＩＤコントローラ、９１・・・５ＱＵＩＤ素子、９
２・・・超電導ケーブル、９３・・・ピックアップコイ
ル、３００・・・原子炉圧力容器、３１０・・・クレー
ン、３２０・・・上部格子板、３３０・・・プール、６
００・・・外管ベローズ、６０１・・・スーパーインシ
ュレータ、６０２ ・内管ベローズ。
６０３・・・磁気シールドフィルム、６０４及び６０５
・・・液体窒素の戻り管と送り管、６０６・・・内部断
熱層、６０７及び６０８・・・液体ヘリウムの戻り管と
送り管、６０９・・・液体ヘリウム送り管、６１０・・
ヘリウム充填層、６．１１・・・真空層、６１２・・・
外管、６１３・・・真空ベローズ。
代理人 弁理士 小川勝馬 □゛′？＼１″−゛
＼、ニニ′
第 １ 図
第２ 口
ａ
第３図
掌４図
＃５目
３θ
茶る」
箒７図
第８ 口
第１Ｉ ｍ
第１２ 図
茅ｌ３５３FIG. 1 is an overall view showing the entire system of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 5 are overall views of the case where an articulated robot is used as the scanning drive device in the embodiment of the present invention, and FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the internal structure of the flexible tube used in the scanning drive device in the embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an overall view of a forced cooling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is an overall view of an embodiment of the present invention regarding a detachable structure of a flexible tube and a pickup coil cryostat, and FIG. 8 is an overall view of a flexible tube and a pickup coil. 9 to 10 are elevational views of the excitation coil in the embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows the present invention as an atomic converter!・An overall view showing a cross-sectional view of an example of the inspection work of the embodiment applied to ・ FIG. 12 is a sectional view of a flexible tube in an embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a sectional view of a straight pipe in an embodiment of the present invention. , FIG. 14 is an overall view showing the entire system of an embodiment of the multi-joint structure using straight pipes and flexible joints according to an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Measuring object, 2... Excitation coil, 3... Excitation controller, 4... Cooler, 41... Refrigerant, 7...
Scanning drive device, 8... Drive control device, 10... Arithmetic device, 51... 5 QUID element cryostat,
52...Pickup coil section cryostat, 6
0...Flexible tube, 61...Magnetic shield pipe, 62...Flexible joint, 63...Straight pipe, 66 and 67...Flexible tube, 68 and 69...Detachable joint, 70...・Articulated robot, 8
0...Multi-jointed robot 1-drive control device, 90...5
QUID controller, 91...5 QUID element, 9
2... Superconducting cable, 93... Pick-up coil, 300... Reactor pressure vessel, 310... Crane, 320... Upper grid plate, 330... Pool, 6
00... Outer pipe bellows, 601... Super insulator, 602 - Inner pipe bellows. 603...Magnetic shielding film, 604 and 605
...Liquid nitrogen return pipe and feed pipe, 606...Internal insulation layer, 607 and 608...Liquid helium return pipe and feed pipe, 609...Liquid helium feed pipe, 610...
Helium filled layer, 6.11... Vacuum layer, 612...
Outer tube, 613...vacuum bellows. Agent Patent attorney Katsuma Ogawa □゛′? \1''-゛\, Nini' Fig. 1 Fig. 2 Mouth a Fig. 3 Palm Fig. 4 #5 Eye 3θ Charu'' Broom Fig. 7 Fig. 8 Mouth No. 1 I m No. 12 Fig. 1353
Claims (1)
よつて前記測定体に生じた磁気の変化から前記測定体の
劣化を検出する金属材料の劣化検査装置において、前記
測定体の飽和磁気、残留磁気、保持力、バルクハウゼン
ノイズの磁気特性を検出する磁気測定装置に超電導量子
干渉素子を用い、超電導量子干渉素子部とピックアップ
コイル部とのクライオスタットを分離し、両クライオス
タットをフレキシブルチューブで囲つた超電導ケーブル
で連結したことを特徴とする超電導量子干渉素子を用い
た磁束計。 ２、特許請求の範囲第１項において、フレキシブルチュ
ーブに超電導材料のパイプからなる磁気シールドを備え
た超電導ケーブルを内蔵したことを特徴とする超電導量
子干渉素子を用いた磁束計。 ３、特許請求の範囲第１項において、ピックアップコイ
ルのクライオスタットを測定範囲内で走査できる駆動装
置を備えたことを特徴とする超電導量子干渉素子を用い
た磁束計。４、特許請求の範囲第３項において、ピック
アップコイルのクライオスタットを測定範囲内で走査す
る駆動装置として複数の関節を有するアームを備えた多
関節ロボットを備えたことを特徴とする超電導量子干渉
素子を用いた磁束計。 ５、特許請求の範囲第１項において、超電導量子干渉素
子部とピックアップコイル部と超電導ケーブルとにたい
する冷却手段を備えることを特徴とする超電導量子干渉
素子を用いた磁束計。 ６、特許請求の範囲第３項において、ピックアップコイ
ルのクライオスタットに連結したフレキシブルチューブ
及び超電導ケーブルにたいする冷却手段を駆動装置内に
内蔵したことを特徴とする超電導量子干渉素子を用いた
磁束計。 ７、特許請求の範囲第１項において、両クライオスタッ
ト及び冷却機をフレキシブルチューブで連結し、その連
結間で冷媒を強制循環させたことを特徴とする超電導量
子干渉素子を用いた磁束計。 ８、特許請求の範囲第１項において、超電導量子干渉素
子とピックアップコイル部のクライオスタットをフレキ
シブルチューブで連結し、ピックアップコイル部のクラ
イオスタットとフレキシブルチューブとを脱着可能な構
造としたことを特徴とする超電導量子干渉素子を用いた
磁束計。 ９、特許請求の範囲第１項において、超電導量子干渉素
子とピックアップコイル部のクライオスタットを連結す
るフレキシブルチューブを複数の分割型フレキシブルチ
ューブとし、前記連結部を脱着及び連結可能な構造とし
たことを特徴とする超電導量子干渉素子を用いた磁束計
。 １０、特許請求の範囲第１項において、ピックアップコ
イル部のクライオスタットに測定体を励磁する励磁コイ
ルを備えたことを特徴とする超電導量子干渉素子を用い
た磁束計。１１、特許請求の範囲第１項において、ピッ
クアップコイル部のクライオスタットに測定体を励磁す
る馬蹄形励磁コイルを備え、洩れ磁束を測定する構造を
特徴とする超電導量子干渉素子を用いた磁束計。 １２、測定体に励磁コイルにより磁場を印加し、それに
よつて前記測定体に生じた磁気の変化から測定体の劣化
を検出する金属材料の劣化検査装置において、前記測定
体の飽和磁気、残留磁気、保持力、バルクハウゼンノイ
ズの磁気特性を検出する磁気測定装置に超電導量子干渉
素子を用い、超電導量子干渉素子とピックアップコイル
部とのクライオスタットを分離し、両クライオスタット
を接続する超電導ケーブルを内蔵した直管とフレキシブ
ル継手からなる多関節構造で両クライオスタットを連結
したことを特徴とする超電導量子干渉素子を用いた磁束
計。[Scope of Claims] 1. In a metal material deterioration inspection device that applies a magnetic field to a measurement object using an excitation coil or the like and detects deterioration of the measurement object from changes in magnetism generated in the measurement object, the A superconducting quantum interference element is used in the magnetic measurement device that detects the magnetic characteristics of saturation magnetism, residual magnetism, coercive force, and Barkhausen noise of the measuring object, and the cryostat of the superconducting quantum interference element part and the pickup coil part are separated, and both cryostat parts are separated. A magnetometer using a superconducting quantum interference device, characterized in that the two are connected by a superconducting cable surrounded by a flexible tube. 2. A magnetometer using a superconducting quantum interference element according to claim 1, characterized in that a superconducting cable having a magnetic shield made of a pipe made of a superconducting material is built into a flexible tube. 3. A magnetometer using a superconducting quantum interference element according to claim 1, characterized in that the magnetometer is equipped with a drive device capable of scanning a cryostat of a pickup coil within a measurement range. 4. Claim 3 provides a superconducting quantum interference device characterized by comprising an articulated robot equipped with an arm having a plurality of joints as a drive device for scanning a cryostat of a pickup coil within a measurement range. Magnetometer used. 5. A magnetometer using a superconducting quantum interference device according to claim 1, characterized in that it is provided with cooling means for the superconducting quantum interference device section, the pickup coil section, and the superconducting cable. 6. A magnetometer using a superconducting quantum interference element according to claim 3, characterized in that a cooling means for the flexible tube connected to the cryostat of the pickup coil and the superconducting cable is built into the drive device. 7. A magnetometer using a superconducting quantum interference device according to claim 1, characterized in that both cryostats and a cooler are connected by a flexible tube, and a coolant is forcedly circulated between the connections. 8. A superconductor according to claim 1, characterized in that the superconducting quantum interference element and the cryostat of the pickup coil section are connected by a flexible tube, and the cryostat of the pickup coil section and the flexible tube are made detachable. A magnetometer using a quantum interference element. 9. Claim 1 is characterized in that the flexible tube that connects the superconducting quantum interference element and the cryostat of the pickup coil portion is a plurality of split flexible tubes, and the connecting portion is structured to be detachable and connectable. A magnetometer using a superconducting quantum interference device. 10. A magnetometer using a superconducting quantum interference device according to claim 1, characterized in that the cryostat in the pickup coil section is equipped with an excitation coil that excites the object to be measured. 11. A magnetometer using a superconducting quantum interference element according to claim 1, characterized in that the cryostat in the pickup coil section is equipped with a horseshoe-shaped excitation coil for exciting the measuring object, and has a structure for measuring leakage magnetic flux. 12. In a metal material deterioration inspection device that applies a magnetic field to a measurement object using an excitation coil and detects deterioration of the measurement object from changes in magnetism generated in the measurement object, the saturation magnetism and residual magnetism of the measurement object are detected. A superconducting quantum interference device is used in the magnetic measurement device that detects the magnetic properties of magnetic properties such as coercive force and Barkhausen noise. A flux meter using a superconducting quantum interference device, characterized by connecting both cryostats with a multi-joint structure consisting of tubes and flexible joints.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23001488A JP2613275B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Fluxmeter using superconducting quantum interference device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP23001488A JP2613275B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Fluxmeter using superconducting quantum interference device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278983A true JPH0278983A (en) | 1990-03-19 |
| JP2613275B2 JP2613275B2 (en) | 1997-05-21 |
Family
ID=16901232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23001488A Expired - Lifetime JP2613275B2 (en) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Fluxmeter using superconducting quantum interference device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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