BRPI0912722B1 - Método de ensaio magnético e aparelhagem de ensaio magnético - Google Patents

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Toshiyuki Suzuma
Kenji Imanishi
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Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation
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Abstract

método de ensaio magnético e aparelhagem de ensaio magnético" uma aparelhagem de ensaio magnético (100) é provida com um dispositivo de magnetização (1) aplicando um campo magnético rotativo á um material a ser ensaiado, um dispositivo de detecção (2) detectando um sinal de ensaio, e um dispositivo de processamento de sinal (3) aplicando um processamento de sinal ao sinal de ensaio. o dispositivo de magnetização aplica uma corrente alternada obtida sobrepondo uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma freqüência mais baixa que a primeira corrente como uma corrente de excitamento. o dispositivo de processamento de sinal é provido com um primeiro dispositivo de detecção síncrono (31) sincronicamente detectando um sinal de ensaio usando a primeira corrente como um sinal de referência, um segundo dispositivo de detecção síncrona (32) sincronicamente detectando um sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrono usando a segunda corrente como um sinal de referência de modo a extrair um sinal candidato a falha, e um dispositivo mostrador de imagem de ensaio (34) mostrando uma imagem de ensaio na qual cada pixel tem um nível de cinza correspondendo a uma intensidade de sinal candidato a falha em cada posição do material a ser ensaiado, e uma fase do sinal candidato a falha em cada posição é capaz de ser identificado.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um método de ensaio magnético e a uma aparelhagem de ensaio magnético os quais podem detectar falhas existentes em um material a ser ensaiado e estendendo-se em várias direções com alta precisão usando um campo magnético rotativo.
Descrição da Técnica Relacionada
Convencionalmente, como um método de detecção de uma falha existente em um material a ser ensaiado tal como uma chapa de aço, um tubo ou um duto de aço ou semelhante de maneira não destrutiva, tem-se conhecimento de métodos de ensaios magnéticos tais como um método de ensaio de corrente de eddy, um método de ensaio de fuga de fluxo magnético e semelhante. O método de ensaio de corrente de eddy é um método de ensaio utilizando o fato de que uma corrente de eddy induzida por aplicação de um campo magnético alternado a um material a ser ensaiado é perturbada pela falha. Além disso, o método de ensaio por fuga de fluxo magnético é um método de ensaio utilizando o fato de que no caso em que um campo magnético é aplicado ao material a ser ensaiado feito de um corpo magnético de modo a magnetizar, se uma falha bloqueando o fluxo magnético gerado no material a ser testado existe, o fluxo magnético foge para o espaço da superfície na posição onde a falha existe.
No método de ensaio magnético, em geral, uma amplitude de um sinal de falha a ser detectada (um sinal obtido da posição onde a falha existe, em sinais de ensaios detectados por um predeterminado sensor de detecção) vem a ser máximo, no caso em que 25 uma direção do campo magnético aplicado forma um ângulo particular com relação a uma direção na qual a falha se estende. Por exemplo, a amplitude do sinal de falha no método de ensaio de fuga de fluxo magnético vem a ser máximo no caso em que a direção do campo magnético aplicado (a direção do fluxo magnético no material a ser ensaiado) é ortogonal à direção de extensão da falha, e é diminuído conforme a direção do campo 30 magnético desvia da direção a qual é ortogonal a direção de extensão de falha.
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Portanto, de modo a detectar (de modo a obter uma amplitude detectável de um sinal de falha) qualquer direção que a falha se estenda, se houver proposto um método de ensaio magnético de aplicação de um campo magnético rotativo no qual uma direção do campo magnético muda hora a hora no material a ser ensaiado, e detectando as extensões 5 da falha nas várias direções, baseado em um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo (por exemplo, referente à publicação japonesa de patente não examinada No. 2002-131285).
De modo a gerar o campo magnético rotativo mencionado acima, por exemplo, uma bobina de excitamento como mostrada na Fig.l é usada. Em outras 10 palavras, uma bobina de excitamento (10) mostrada na Fig.l é provida com duas bobinas de excitamento (uma bobina de excitamento (1) na direção X e uma bobina de excitamento (2) na direção Y) arranjadas de tal maneira que as direções de enrolamento dos fios condutores sejam ortogonais uma as outras (consequentemente, campos magnéticos gerados são ortogonais entre si), e posições centrais coincidem uma com a outra. Portanto, 15 um campo magnético resultante dos campos magnéticos gerados nas bobinas de excitamento (1) e (2) gira 360 graus ao redor das posições centrais das bobinas de excitação (1) e (2) (um ângulo φ mostrado na Fig.l muda entre 0 e 360 graus), trocando uma fase de uma corrente alternada de excitamento aplicada às bobinas de excitamento (1) e (2) por 90 graus (por exemplo, aplicando uma corrente de excitamento de onda coseno a 20 bobina de excitamento (1) na direção X, e aplicando uma corrente de excitamento de onda seno a bobina de excitamento (2) na direção Y). Consequentemente, é possível detectar as falhas que se estendem em várias direções (um ângulo Θ mostrado na Fig.l está entre 0 e 360 graus).
Entretanto, em geral, no caso de um sinal a ser detectado (um sinal de falha 25 no caso do método de ensaio magnético) ter um componente de frequência específica com respeito ao sinal constituído por vários componentes de ffeqüência incluindo um ruído, é freqüente o caso que uma detecção síncrona é usada para extrair um sinal tendo o componente de freqüência específico.
No convencional método de ensaio magnético o qual não utiliza o campo magnético rotativo, o sinal de falha é sincronizado com a corrente alternada de excitamento.
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Portanto, é possível extrair um sinal de falha de um sinal de ensaio em uma taxa de S/N (Sinal/Ruido) alta detectando sincronicamente o sinal de ensaio usando a corrente de excitamento como um sinal de referência, e extraindo um sinal o qual é sincronizado com a corrente de excitamento. Além disso, o sinal de corrente alternada extraído pela direção 5 síncrona é geralmente suavizado por um filtro passa-baixa, de modo a fazer uma taxa S/N (Sinal/Ruido) entre o sinal de falha e o ruído gerado em uma ordem aleatória sem ser sincronizado com a corrente de excitamento mais alta. Preferivelmente, o sinal alternado extraído pela detecção síncrona é suavizado por unidade de região correspondendo a cerca de dois ou três ciclos do sinal de referência (a corrente de excitamento), regulando uma 10 constante de tempo do filtro passa-baixa.
Além disso, no método de ensaio de corrente de eddy, um método de análise de fase é geralmente usado como um método para melhorar a performance de detecção de falha usando o sinal obtido sincronicamente detectando o sinal de ensaio. Neste método de análise de fase, um sinal X é estabelecido para um sinal obtido detectando sincronicamente 15 o sinal de ensaio usando o sinal de referência, e um sinal Y é estabelecido a um sinal obtido atrasando a fase do sinal de referência por 90 graus de modo a detectar sincronicamente o sinal de ensaio. Além disso, o método mede quanto tempo a fase do sinal de ensaio está atrasada com respeito ao sinal de referência, estabelecendo o sinal X a um componente do eixo X, estabelecendo o sinal Y a um componente do eixo Y, e mostrando o sinal por vetor 20 em um plano bi-dimensional de um sistema de coordenadas X-Y (um local de um final de direção de vetor é referido como uma forma de onda Lissajous). Por exemplo, no caso de sincronicamente detectando o sinal de ensaio tendo a mesma fase como o sinal de referência, é possível obter a forma de onda de Lissajous estendendo ao longo do eixo X como mostrado na Fig.2A por causa de nenhum atraso de fase. Mais especificamente, no 25 caso do sinal de falha, desde que a fase seja invertida em 180 graus quando o sensor de detecção passa exatamente sobre a falha é possível obter a forma de onda de Lissajous estendendo ao longo de uma direção 0 graus (uma direção positiva do eixo X) e uma direção 180 graus (uma direção negativa do eixo X). Da mesma maneira, com respeito ao sinal de ensaio no qual a fase está atrasada 45 graus com respeito ao sinal de referência, é possível 30 obter a forma de onda de Lissajous estendendo ao longo de uma direção 45 graus e uma
4/29 direção 225 graus como mostrada na Fig.2B. Além disso, com respeito ao sinal de ensaio no qual a fase está atrasada 90 graus, é possível obter a forma de onda de Lissajous estendendo ao longo de uma direção 90 graus e uma direção 270 graus como mostrado na Fig.2C.
Neste ponto, é um caso raro a fase do sinal de falha detectado pelo método de ensaio magnético (que é, um sinal causado por uma turbulência da corrente de eddy pela falha, e um sinal correspondendo à fuga de fluxo magnético pela falha) vir a ser absolutamente idêntico a fase de um ruído de variação liftoff (uma flutuação do sinal de ensaio gerado no caso de variação de uma abertura entre o sensor de detecção e o material a ser ensaiado) correspondendo a uma espécie de ruído principal na hora do ensaio, e eles geralmente têm uma diferença de fase. Figs.3A e 3B são vistas esquemáticas da forma de onda de Lissajous indicando o fato de que o sinal de falha e o ruído de variação liftoff têm a diferença de fase. Como mostrado na Fig.3A, é geral que uma fase φά do sinal de falha seja diferente de uma fase φΐ do ruído de variação liftoff. Além disso, como mostrado na Fig.3A, se a amplitude do sinal de falha é estabelecido para Ad, e a amplitude do ruído de variação liftoff é estabelecido para Al, a taxa S/N (=Ad/Al) vem a ser em tomo de 1,5 neste exemplo. Entretanto, como mostrado na Fig.3B, desde que a taxa S/N (=Sd/Sl) tome-se maior que 10 neste exemplo, rotacionando o sistema de coordenadas X-Y de modo que o ruído de variação liftoff se estenda ao longo do eixo X, e estabelecendo um sinal componente em uma direção do eixo Y’ no sistema de coordenadas X’-Y’ depois da rotação para o sinal de ensaio, a taxa S/N é amplamente melhorada em comparação com o caso em que a taxa S/N é avaliada pela amplitude (Fig.3A). Como mencionado acima, pode ser esperado que seja possível suprimir uma influência do ruído de variação liftoff com respeito a performance de detecção de falha, aplicando o método de análise de fase.
Além disso, o método de análise de fase inclui um método de avaliação somente de uma amplitude de uma componente de sinal tendo uma fase específica na forma de onda de Lissajous, e excluindo a amplitude do componente de sinal tendo a outra fase vinda do sujeito a ser avaliado, em adição ao método de rotação do sistema de coordenadas X-Y da forma de onda de Lissajous como mencionado acima.
No entanto, o método de ensaio magnético convencional utilizando o campo magnético rotativo tem os problemas seguintes devido ao uso da corrente de excitamento
5/29 tendo a frequência única.
(1) Desde que não seja possível suficientemente obter o efeito da detecção síncrona, há um risco da performance de detecção (taxa S/N) ser diminuída.
(2) Não é possível estimar uma informação de ângulo da falha (que direção a falha se estende).
(3) Não é possível usar o método de analise de fase o qual é em geral um método de melhoramento de performance de detecção (taxa S/N) no método de ensaio de corrente de eddy.
(4) Não é possível precisamente avaliar a continuidade da falha.
Portanto, de acordo com o convencional método de ensaio magnético utlizando o campo magnético rotativo, é possível conceitualmente detectar a extensão das falhas em várias direções, entretanto, não se pode dizer que a performance de detecção de falha é praticamente suficiente. Além disso, desde que não é possível estimar a informação de ângulo da falha, é difícil determinar a causa pela qual a falha é gerada. A descrição será especificamente dada abaixo, dos problemas (1) até (4).
Como mencionado acima, no método de ensaio magnético, em geral, a amplitude do sinal de falha detectada torna-se máxima no caso em que a direção do campo magnético aplicado forma um ângulo especifico com respeito a direção na qual a falha se estende. Neste caso, é assumido que a amplitude do sinal de falha venha para 0 se um ângulo de troca da direção do campo magnético que vem da direção na qual a amplitude do sinal de falha torna-se máxima afeta ± cc graus. No convencional método de ensaio magnético utilizando o campo magnético rotativo gerado pela corrente de excitamento tendo a freqüência única usando a bobina de excitamento (10) como mostrado na Fig.l, desde que a direção do campo magnético seja rotacionada de 360 graus durante um ciclo de corrente de excitamento, o sinal de falha aparece (a amplitude do sinal de falha torna-se maior que 0) sobre a suposição mencionada acima somente em uma faixa específica em um ciclo da corrente de excitamento (uma faixa na qual a direção do campo magnético entre - oc graus e + oc graus pode ser obtida baseada na direção na qual a amplitude de sinal de fase torna-se máxima).
Neste caso, é assumido que dois tipos de falha A e B (um ângulo Θ (veja
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Fig.l) de uma falha A igual a 20 graus, e um ângulo Θ de uma falha B igual a 70 graus) tendo diferentes direções de extensão existem no material a ser ensaiado, e o ângulo cc igual a 20 graus. Como mencionado acima, desde que a amplitude do sinal de falha no método de ensaio por fuga de fluxo magnético torne-se máxima no caso em que a direção do campo magnético aplicado é ortogonal a direção de extensão, o sinal de falha da falha A torna-se máximo no caso em que a direção φ (veja Fig.l) do campo magnético satisfaz a relação φ = 20 graus + 90 graus + 180 graus x n (n é um número integral) sob a hipótese mencionada acima, e a amplitude tornar-se 0 se isso vai além da faixa φ ± 20 graus.
Fig.4 é um gráfico mostrando uma relação de seqüencia de tempo entre a forma de onda de corrente de excitação e a forma de onda de sinal de falha, sob a hipótese mencionada acima. Além disso, Figs.5A e 5B são gráficos cada um mostrando uma forma de onda de sinal de falha depois de sincronicamente detectar o sinal de ensaio incluindo o sinal de falha usando a corrente de excitamento como sinal de referência, e suavizando o sinal de falha extraído pela detecção síncrona por unidade de região correspondendo a dois ciclos do sinal de referência. Fig.5A mostra a forma de onda de sinal de falha da falha A, e Fig.5B mostra a forma de onda de sinal de falha B. Neste caso, nas Figs.4, 5A e 5B, uma ilustração da forma de onda de ruído incluída no sinal de ensaio é omitido.
No caso de sincronicamente detectar o sinal de ensaio, a detecção síncrona usa a corrente de excitação aplicada a bobina de excitamento na direção X (1) mostrado na Fig.l, ou a corrente de excitação aplicada a bobina de excitamento na direção Y (2) como o sinal de referência, entretanto, como se pode ver na Fig.4, o sinal de falha das falhas A e B são mais curtos no ciclo que qualquer corrente de excitação. Em outras palavras, desde que o ciclo do sinal de falha não coincida com o ciclo do sinal de referência, não é possível suficientemente obter o efeito da detecção síncrona (o efeito da extração do sinal de falha do sinal de ensaio em uma alta taxa S/N), e há o risco da performance de detecção de falha ser abaixada (o problema (1) mencionado acima).
Além disso, no caso de suavização do sinal de falha extraído por detecção síncrona por unidade de região correspondendo a dois ciclos do sinal de referência, como mostrado nas Figs.5A e 5B, a informação de fase do sinal de falha (a informação de
7/29 ângulo da falha) depois da suavização é perdida, e os sinais de falha depois da suavização vem para uma forma de onda de sinal de corrente direta similar em ambas as falhas A e B. Em outras palavras, a informação de ângulo da falha não pode ser estimada (o problema (2) mencionado acima).
Além disso, desde que a informação de fase do sinal de falha depois da suavização é perdida como mencionado acima, e não é possível especificar qual posição o sinal de falha existe no ciclo da corrente de excitação, é necessário sempre avaliar baseado na taxa entre a amplitude do sinal de falha e a amplitude do ruído como mencionado acima com referência a Fig.3A, em uma hora da avaliação da performance de detecção de falha (taxa S/N). Em outras palavras, o método de analise de fase geral não pode ser usado como o método de melhoramento da performance de detecção de falhas (o problema (3) mencionado acima).
Além disso, tem sido convencionalmente proposto um método de compreensão de um estado de distribuição bidimensional da falha baseado na imagem de ensaio, e avaliação de uma continuidade da falha, para o propósito de precisamente avaliar a continuidade da falha de modo a melhorar a precisão de detecção da falha. Especificamente, este método forma uma imagem de ensaio (uma imagem cinza ou uma imagem colorida) pelo sinal de ensaio incluindo o sinal de falha ou um sinal obtido por binarização do sinal de ensaio por um predeterminado valor limite. E este método compreende o estado de distribuição bidimensional da falha e avalia a continuidade da falha, visualmente observando a imagem de ensaio, ou aplicando um processo de imagem usando um filtro de processamento de imagem apropriado ou semelhante à imagem de ensaio. Isto é porque há um caso que uma pluralidade de falhas (grupo de defeitos) se estendendo na mesma direção são reconhecidos como uma falha, e uma extensão de um total de defeitos em grupo é reconhecida como um índice de avaliação de uma nocividade, em adição a avaliação de uma profundidade e uma extensão da falha individual segmentada e detectada em uma hora de avaliação da nocividade da falha. Este índice é provido para avaliação da nocividade maior em comparação com a falha a qual é realmente segmentada, no caso onde as falhas são construídas por uma falha continua, ainda se as falhas forem segmentadas dentro de uma pluralidade de pedaços e detectadas.
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Conseqüentemente, é importante precisamente avaliar a extensão do todo dos defeitos em grupo, isto é, a continuidade da falha.
Entretanto, no convencional método de ensaio magnético utilizando o campo magnético rotativo, desde que não seja possível estimar a informação de ângulo da falha como mencionado acima, é necessário formar a imagem de ensaio baseada somente na informação de amplitude do sinal de ensaio. Conseqüentemente, com respeito à falha a qual é detectada da maneira segmentada, por exemplo, devido a uma profundidade pequena parcial da falha em que apesar da falha ser realmente constituída por uma falha continua única, e é mostrada em uma maneira segmentada na imagem de ensaio, é difícil precisamente avaliar a continuidade da falha (o problema (4) mencionado acima). Particularmente, no caso em que resolução de posição da imagem de ensaio não pode ajudar na diminuição (caso comum de uma restrição de eficiência de detecção na linha alimentando o material a ser testado em alta velocidade), desde que não seja possível estabelecer um intervalo de exame de um sensor de detecção o qual é suficientemente pequeno em comparação com uma dimensão da falha, não é possível obter uma informação precisa em qual direção a falha se estende, baseado na imagem de ensaio por si só. Conseqüentemente, é difícil precisamente avaliar a continuidade da falha. Uma descrição será mais especificamente dada abaixo com referência as Figs.6 até 8.
Como mostrado na Fig.6, é assumido um caso em que duas falhas A e B e uma fonte de ruído N existem no material a ser testado S. Além disso, é assumido que grupos de pixels existem em uma imagem de ensaio obtida por sondagem do sensor de detecção no material S (uma imagem de ensaio refletindo o sinal obtido por binarização do sinal de ensaio por um predeterminado valor limite), como mostrado na Fig.7. Os grupos de pixels são discretizados em correspondência a uma velocidade de conversão A/D, uma velocidade de sondagem ou semelhante do sensor de detecção, e correspondem a uma posição candidata a falha no material S. Em outras palavras, os grupos de pixels são constituídos por quatro grupos de pixels al até a4 correspondendo a falha A, dois grupos de pixels bl e b2 correspondendo à falha B, e um pixel n correspondendo a fonte de ruído N.
No caso de avaliação da continuidade da falha com respeito a imagem de
9/29 ensaio mostrada na Fig.7, desde que a imagem de ensaio seja formada somente baseada na informação de amplitude do sinal de ensaio, a continuidade não pode ajudar sendo avaliada no estado de distribuição dos grupos de pixels correspondendo a posição candidata a falha. Conseqüentemente, há um risco dos grupos de pixels al até a4 e bl serem erroneamente avaliados como uma falha A, e os grupos de pixels b2 e n serem erroneamente avaliados como uma falha B, como mostrado na Fig.8, em correspondência a estrutura do filtro de processamento de imagem ou semelhante para avaliação da continuidade da falha. Em outras palavras, há um risco do pixel n correspondendo a fonte de ruído N ser erroneamente reconhecida como uma falha, bem como a extensão da falha A ser avaliada para ser maior que a real extensão e a extensão da falha B ser avaliada para ser menor que a extensão real. Conseqüentemente, há um risco de nocividade da falha não poder ser precisamente avaliada.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção foi desenvolvida para resolver os problemas da referida técnica, e um objeto da presente invenção é prover um método de ensaio magnético e uma aparelhagem de ensaio magnético os quais podem precisamente detectar falhas existentes em um material a ser ensaiado e se estendendo em varias direções usando um campo magnético rotativo.
De modo a alcançar o objetivo, a presente invenção provê um método de ensaio magnético aplicando um campo magnético rotativo a um material a ser ensaiado e detectando uma falha baseado em um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo, o método compreendendo as etapas de extração de um sinal candidato à falha usando uma corrente alternada obtida sobrepondo uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma freqüência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitação para excitamento de um campo magnético rotativo, sincronicamente detectando o sinal de ensaio usando a primeira corrente como um sinal de referência, e posteriormente sincronicamente detectando usando a segunda corrente como um sinal de referência; exibição de uma imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo a posição respectiva do material a ser testado, cada um dos pixels tendo um nível de cinza correspondendo a uma intensidade de sinal candidato à falha em cada
10/29 uma das posições, e uma fase do sinal candidato à falha em cada uma das posições na imagem de ensaio sendo capaz de ser identificada; e detecção de falha baseado na exposição da imagem de ensaio.
De acordo com a invenção mencionada acima, desde que a corrente alternada obtida por sobreposição da primeira corrente e a segunda corrente com a qual tem a freqüência menor que a primeira corrente é usada como corrente de excitação para excitamento do campo magnético rotativo, o campo magnético gerado pela primeira corrente tendo a alta freqüência (e a corrente de eddy induzida pelo campo magnético) predominantemente atua no material a ser ensaiado, e a segunda corrente tendo a baixa freqüência funciona para principalmente rotacionar a direção do campo magnético gerado (e a corrente de eddy) no material a ser testado. Isto é por causa da força eletromotriz gerada no material a ser testado é proporcional a freqüência de corrente de excitamento.
Além disso, de acordo com a presente invenção, o sinal candidato à falha é extraído por sincronicamente detectando o sinal de ensaio usando a primeira corrente como o sinal de referência e posteriormente sincronicamente detectando usando a segunda corrente como o sinal de referência. Em outras palavras, desde que o sinal de ensaio seja sincronicamente detectado no primeiro estabelecimento usando a primeira corrente tendo a freqüência maior que a freqüência de rotação (correspondendo a freqüência da segunda corrente) do campo magnético como o sinal de referência, é fácil trazer o componente de ciclo incluído no sinal de falha obtido da posição na qual a falha realmente existe para dentro da linha com o ciclo do sinal referência, em comparação com convencional caso de sincronicamente detectando baseado no sinal de referência tendo a mesma freqüência como a freqüência de rotação do campo magnético, e se pode esperar que seja possível suficientemente obter o efeito (estração do sinal de falha do sinal de ensaio à alta taxa S/N) da detecção síncrona. Além disso, desde que a informação de fase do sinal de falha incluído no suavizado sinal de ensaio tenda a ser mantido ainda pela suavização do sinal de ensaio extraído por sincronicamente detectando usando a primeira corrente como o sinal de referência por região da unidade correspondendo em torno de dois ou três ciclos do sinal de referência, é possível estimar a informação de ângulo da falha (que direção a falha se estende). Além disso, desde que a informação de fase do sinal de falha tenda a ser
11/29 mantida ainda pela suavização como mencionada acima, é possível aplicar o método de analise de fase na hora de sincronicamente detectando sucessivamente usando a segunda corrente como o sinal de referência, e é possível suprimir a influência do ruído de variação liftoff ou semelhante aplicada à performance de detecção da falha.
Além disso, de acordo com a presente invenção, é mostrada a imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser ensaiado. Cada um dos pixels tem o nível de cinza correspondendo à intensidade do sinal candidato à falha (o sinal de ensaio depois de sincronicamente detectando usando a segunda corrente como o sinal de referência) em cada uma das posições (incluindo o caso em que a intensidade do sinal candidato a falha é binarizado pelo predeterminado valor limite). A fase do sinal candidato a falha em cada uma das posições pode ser identificada na imagem de ensaio. Especificamente, por exemplo, uma imagem colorida é mostrada como uma imagem de ensaio, a imagem colorida sendo estruturada de modo que os pixels sejam coloridos dentro de diferentes cores em correspondência a fase do sinal candidato a falha obtido aplicando o método de analise de fase (o nível de cinza de cada um dos pixels é diferente em correspondência a intensidade do sinal candidato a falha). Alternativamente, uma pluralidade de imagens cinzas nas quais a fase (a faixa de fase) do sinal candidato a falha incluído em cada uma das imagens é diferente (o nível de cinza de cada um dos pixels é diferente em correspondência a intensidade do sinal candidato a falha) são mostrados como a imagem de ensaio. Conseqüentemente, desde que seja possível observar visualmente a fase (a informação de ângulo) em adição a intensidade do sinal candidato a falha na imagem de ensaio, é possível precisamente avaliar a continuidade da falha.
Além disso, de modo a realizar o objeto, a presente invenção também prove um método de ensaio magnético aplicando um campo magnético rotativo ao material a ser ensaiado e detectando uma falha baseado em um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo, o método compreendendo as etapas de: extração de um sinal candidato a falha usando uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma freqüência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitação para excitamento do campo magnético de rotação, sincronicamente
12/29 detectando o sinal de ensaio usando a primeira corrente como sinal de referência, e posteriormente sincronicamente detectando usando a segunda corrente como um sinal de referência; detecção de uma posição candidata a falha no material a ser testado por binarização do sinal canditato a falha por um predeterminado valor limite; formação de uma pluralidade de imagens de ensaio as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser testado, o correspondente pixel à posição candidata a falha detectada tendo um nível de cinza capaz de ser identificado dos outros pixels, em correspondência a fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha; avaliação da continuidade da posição candidata a falha com respeito a direção correspondendo a fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha existente em cada uma das imagens de ensaio, individualmente aplicando um processamento de imagem para cada uma das imagens de ensaio; e detecção da falha baseado na continuidade da posição candidata a falha.
De acordo com a invenção como mencionada acima, é possível esperar que o efeito da detecção síncrona possa ser suficientemente obtida, da mesma maneira mencionada acima, estimar a informação de angulo da falha, e suprimir a influencia do ruído de variação liftoff ou semelhante com respeito a performance de detecção da falha. Além disso, é possível automaticamente e precisamente avaliar a continuidade da falha de acordo com o processamento da imagem.
Neste caso, a taxa entre a freqüência da primeira corrente e a freqüência da segunda corrente deve ser apropriadamente decidida baseada em que resolução da informação de ângulo da falha é estimada (quanto maior a taxa entre ambas maior a resolução). Por exemplo, de modo a estimar a resolução de pelo menos 45 graus de passo, é necessário estabelecer a taxa entre ambas igual ou mais que 8 (360 graus/45 graus = 8).
Portanto, preferivelmente, no método de ensaio magnético, freqüências da primeira corrente e segunda corrente satisfazem a seguinte equação (1):
frequência da primeira corrente/freqüência da segunda corrente >8 (1)
Além disso, de modo a realizar o objeto, a presente invenção também prove uma aparelhagem de ensaio magnético compreendendo: um dispositivo de magnetização aplicando um campo magnético rotativo ao material a ser testado; um dispositivo de
13/29 detecção detectando um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo; e um dispositivo de processamento de sinal aplicando um processamento de sinal ao sinal de' ensaio, onde o dispositivo de magnetização é provido com uma bobina de excitamento aplicando uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo a ffeqüência menor que a primeira corrente como uma corrente de excitação, e onde o dispositivo de processamento de sinal inclui: um primeiro dispositivo de detecção síncrona detectando o sinal de ensaio detectado pelo dispositivo de detecção usando a primeira corrente como um sinal de referência; um segundo dispositivo de detecção síncrona sincronicamente detectando um sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrona usando a segunda corrente como sinal de referência de modo a extrair um sinal candidato a falha; e um dispositivo de exposição de imagem de ensaio mostrando uma imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo a respectiva posição do material a ser testado, cada um dos pixels tendo um nível de cinza correspondendo a uma intensidade de sinal candidato a falha em cada uma das posições, e uma fase do sinal candidato a falha em cada uma das posições na imagem de ensaio sendo capaz de ser identificada.
Além disso, de modo a realizar o objeto, a presente invenção também prove uma aparelhagem de ensaio magnético compreendendo: um dispositivo de magnetização aplicando um campo magnético rotativo ao material a ser testado; um dispositivo de detecção detectando um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo; e um dispositivo de processamento de sinal aplicando um processamento de sinal ao sinal de ensaio, onde o dispositivo de magnetização é provido com uma bobina de excitamento aplicando uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma frequência menor que a primeira corrente como uma corrente de excitação, e onde o dispositivo de processamento de sinal inclui: um primeiro dispositivo de detecção síncrona sincronicamente detectando o sinal de ensaio detectado pelo dispositivo de detecção usando a primeira corrente como um sinal de referência; um segundo dispositivo de detecção síncrona sincronicamente detectando um sinal de saída do primeiro dispositivo de deteeção síncrona usando a segunda corrente como sinal de referência de modo a extrair um sinal candidato a falha; um dispositivo de detecção de
14/29 posição candidata a falha detectando uma posição candidata a falha no material a ser testado por binarização do sinal candidato a falha por um predeterminado valor limite; um dispositivo de formação de imagem de ensaio formando uma pluralidade de imagens de ensaio as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo a respectiva posição do material a ser testado, o pixel correspondendo a posição candidata a falha detectada tendo um nível de cinza capaz de ser identificado dos outros pixels, em correspondência a uma fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha; um dispositivo de avaliação de continuidade avaliando uma continuidade da posição candidata a falha com respeito a direção correspondendo a uma fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha existindo em cada uma das imagens de ensaio, individualmente aplicando um processamento de imagem a cada uma das imagens de ensaio; e um dispositivo de detacção de falha detectando a falha basedo na continuidade na posição candidata a falha.
Preferencialmente, na aparelhagem de ensaio magnético, as freqüências da primeira corrente e segunda corrente satisfazem a seguinte equação (1):
frequência de primeira corrente/frequência de segunda corrente > 8 (1)
De acordo com a presente invenção, é possível solucionar os problemas de (1) até (4) mencionados acima, e precisamente detectar a extensão das falhas em varias direções e existentes no material a ser ensaiado, usando o campo magnético rotativo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Fig.l é uma vista transversal plana mostrando um exemplo de uma bobina de excitamento para geração de um campo magnético rotativo;
Fig.2 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de uma forma de onda de Lissajous;
Fig.3A e 3B são vistas esquemáticas de uma forma de onda de Lissajous indicando um fato que um sinal de falha e um ruído de variação liftoff têm uma diferença de fase;
Fig.4 é um gráfico mostrando uma relação de seqüência de tempo entre uma forma de onda de corrente de excitação e uma forma de onda de sinal de falha em um método de ensaio magnético convencional utilizando o campo magnético rotativo;
15/29
Fig.5A e 5B são gráficos cada um mostrando uma forma de onda de sinal de falha depois de sincronicamente detectando um sinal de ensaio incluindo o sinal de falha usando uma corrente de excitação mostrada na Fig.4 como um sinal de referência, e suavização do sinal de falha extraído pela detecção síncrona por região de unidade correspondendo a dois ciclos do sinal de referência;
Fig.6 é um diagrama esquemático mostrando uma falha e uma fonte de ruído existente em no material a ser testado;
Fig.7 é um diagrama esquemático mostrando um exemplo de uma imagem de ensaio convencional obtida com respeito ao material a ser testado mostrado na Fig.6;
Fig.8 é um diagrama mostrando um resultado obtido por avaliação de uma continuidade da falha com respeito à imagem de ensaio mostrada na Fig.7;
Fig.9 é um diagrama de blocos mostrando uma configuração esquemática de uma aparelhagem de ensaio magnético de acordo com o modo da presente invenção;
Fig. 10 mostra uma vista esquemática de aparência externa de uma sonda de ensaio mostrada na Fig.9;
Fig.llA e 11B são gráficos mostrando uma forma de onda de sinal gerado por um dispositivo de magnetização mostrado na Fig.9;
Fig. 12 é um gráfico esquemático mostrando um exemplo de uma forma de onda de sinal de falha detectado por um dispositivo mostrado na Fig.9;
Fig. 13 é um gráfico esquemático mostrando um exemplo de uma forma de onda de sinal de falha depois de sincronicamente detectando o sinal de ensaio incluindo o sinal de falha usando a primeira corrente como um sinal de referência no primeiro dispositivo de detecção síncrona mostrado na Fig.9, e suavização de um sinal de falha extraído pela detecção síncrona por região de unidade correspondendo a dois ciclos do sinal de referência;
Fig.l4A e 14B são vistas esquemáticas mostrando um exemplo de uma imagem de ensaio formada pelo dispositivo de formação de imagem de ensaio mostrado na Fig.9, com respeito ao material a ser testado mostrado na Fig.6;
Fig. 15A e 15B são diagramas descrevendo um método de avaliação realizado por um dispositivo de avaliação de continuidade mostrado na Fig.9, com
16/29 respeito a imagem de ensaio mostrada nas Figs.l4A e 14B;
Fig.lóA e 16B são vistas explicativas descrevendo um traçado de um ensaio de acordo com um exemplo da presente invenção, nas quais a Fig.lóA mostra uma vista secional longitudinal, e Fig. 16B é uma vista plana; e
Fig. 17 mostra uma forma de onda de Lissajous de um sinal de falha obtido pelo ensaio mostrado na Fig. 16.
DESCRIÇÃO DO MODO PREFERIDO
Uma descrição será dada abaixo de um modo de acordo com a presente invenção apropriadamente com referência aos desenhos anexos.
Fig.9 é um diagrama de blocos mostrando uma configuração esquemática de uma aparelhagem de ensaio magnético de acordo com um modo da presente invenção. Fig. 10 mostra uma vista esquemática de aparência externa de uma sonda de ensaio mostrada na Fig.9. Como mostrado na Fig.9, uma aparelhagem de ensaio magnético (100) de acordo com o presente modo é provido com um dispositivo de magnetização (1) aplicando um campo magnético rotativo a um material a ser testado, um dispositivo de detecção (2) detectando um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo, e um dispositivo de processamento de sinal (3) aplicando um processamento de sinal ao sinal de ensaio.
O dispositivo de magnetização (1) é provido com uma bobina de excitamento (11) aplicando uma corrente de excitação para geração do campo magnético rotativo.Como mostrado na Fig. 10, a bobina de excitamento (11) é provida com uma bobina de excitamento na direção X (111) e uma bobina de excitamento na direção Y (112) as quais são arranjadas de tal modo que as direções de enrolamento de fios condutores são ortogonais uma a outra, e as posições centrais coincidem uma a outra. O campo magnético é gerado em uma direção X mostrado na Fig. 10, aplicando uma corrente de excitação (a corrente de excitação na direção X) a bobina de excitamento na direção X (111). Por outro lado, o campo magnético é gerado em uma direção Y mostrado na Fig. 10, aplicando à corrente de excitação (a corrente de excitação na direção Y) a bobina de excitamento na direção Y (112). Além disso, um campo magnético resultante dos campos magnéticos gerados pelas respectivas bobinas de excitamento (111) e (112) é
17/29 rotacionado em torno de 360 graus ao redor da posição central de cada uma das bobinas de excitamento (111) e (112), trocando as fases das correntes alternadas de excitação aplicadas às bobinas de excitamento (111) e (112) em torno de 90 graus.
A bobina de excitamento (11) de acordo com o presente modo é caracterizada por um ponto em que uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma freqüência menor que a primeira corrente é aplicada como a corrente de excitação. Especificamente, a corrente de excitação na direção X obtida por sobreposição da primeira corrente e a segunda corrente é aplicada a bobina de excitamento na direção X (111), e a corrente de excitação na direção Y é aplicada a bobina de excitamento na direção Y (112), a corrente de excitação na direção Y sendo estruturada de modo que a primeira corrente e a segunda corrente são sobrepostas, e a fase é trocada em torno de 90 graus com respeito à corrente de excitação na direção X. Uma descrição será mais especificamente dada abaixo da porção característica mencionada acima apropriadamente com referência às Figs.llA e 11B.
O dispositivo de magnetização (1) de acordo com o presente modo é provido com um oscilador (12) gerando uma forma de onda de voltagem da primeira corrente, e um segundo oscilador (13) gerando uma forma de onda de voltagem da segunda corrente. Em outras palavras, como mostrado na Fig. 11 A, a forma de onda de voltagem (a seguir, se refere a uma primeira forma de onda de voltagem) tendo a mesma freqüência como a previamente decidida freqüência da primeira corrente é saída do primeiro oscilador (12), e a forma de onda de voltagem (a seguir, se refere como uma segunda forma de onda de voltagem) tendo a mesma freqüência como a previamente decidida freqüência da segunda corrente é saída do segundo oscilador (13). A freqüência da segunda forma de onda de voltagem é menor que a freqüência da primeira forma de onda de voltagem. Neste caso, a taxa entre a previamente decidida freqüência da primeira corrente e a previamente decidida freqüência da segunda corrente deve ser apropriadamente decidida baseada em qual resolução uma informação de ângulo de falha é estimado, entretanto, é preferivelmente decidido de modo que satisfaça uma relação freqüência da primeira corrente/freqüência da segunda corrente > 8.
Além disso, o dispositivo de magnetização (1) é provido com um
18/29 multiplicador (14), e um amplificador de energia (15). A primeira forma de onda de voltagem sai do primeiro oscilador (12) e a segunda forma de onda de voltagem sai do segundo oscilador (13) são multiplicados (sobrepostos) por um multiplicador (14), e é convertida em uma corrente por amplificador de energia (15). A saída de corrente do amplificador de energia (15) é usada como uma corrente de excitação na direção X aplicada a bobina de excitamento na direção X (111), como mostrado na Fig.llB.
Por outro lado, o dispositivo de magnetização (1) é provido com um trocador de fase de 90-Graus (16), um multiplicador (17), e um amplificador de energia (18). A segunda forma de onda de voltagem saída do segundo oscilador (13) é trocada a sua fase em torno de 90 graus pelo trocador de fase de 90-graus (16). Por exemplo, no caso em que a segunda forma de onda de voltagem saída do segundo oscilador (13) é uma onda co-seno, como mostrado na Fig.llA, a forma de onda de voltagem saída do trocador de fase de 90-graus (16) vem para uma onda seno tendo a mesma freqüência como a segunda forma de onda de voltagem. Além disso, a primeira forma de onda de voltagem saída do primeiro oscilador (12) e a forma de onda de voltagem saída do trocador de fase de 90 graus (16) são multiplicadas (sobrepostas) pelo multiplicador (17), e é convertida na corrente pelo amplificador (18). A corrente saída do amplificador de energia (18) é usada como a corrente de excitação na direção Y aplicada à bobina de excitamento na direção Y (112), como mostrado na Fig.llB.
De acordo com a estrutura mencionada acima, como mostrado na Fig.llB, a corrente de excitação na direção X obtida por sobreposição da primeira corrente e a segunda corrente é aplicada à bobina de excitamento na direção X (111), e a corrente de excitação na direção Y aplicada à bobina de excitamento na direção Y é aplicada a bobina de excitamento na direção Y (112), a corrente de excitação na direção Y sendo estruturada de modo que a primeira corrente e a segunda corrente sejam sobrepostas, e a fase seja trocada em torno de 90 graus com respeito a corrente de excitação na direção X.
Como mencionado acima, desde que o dispositivo de magnetização (1) de acordo com o presente modo use a corrente alternada obtida pela sobreposição da primeira corrente e a segunda corrente tendo a freqüência menor que a primeira corrente como a corrente de excitação (a corrente de excitação na direção X e a corrente de excitação na
19/29 direção Y) para excitamento do campo magnético rotativo, o campo magnético gerado pela primeira corrente tendo a maior freqüência (e uma corrente de eddy induzida pelo campo magnético) são aplicadas predominantemente ao material a ser ensaiado, e a segunda corrente tendo a freqüência baixa principalmente funções para rotacionar a direção do campo magnético gerado (e a corrente de eddy) no material a ser ensaiado
O dispositivo de detecção (2) de acordo com o presente modo é construído como uma bobina de detecção para detecção de uma mudança no fluxo do campo magnético na direção Z (veja Fig. 10) o qual é ortogonal à direção X e à direção Y enquanto passa através de um centro da bobina de excitamento (11). A bobina de detecção (2) detecta a mudança do fluxo magnético na direção Z de modo a sair como um sinal de ensaio para o dispositivo de processamento de sinal (3). Neste caso, a bobina de detecção é integrada com a bobina de excitação na direção X (111) e bobina de excitação na direção Y (112) mencionada acima de modo a formar uma sonda de ensaio (4).
O dispositivo de processamento de sinal (3) é provido com um primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) sincronicamente detectando o sinal de ensaio detectado pelo dispositivo de detecção (2) usando a primeira corrente como um sinal de referência. Especificamente, o primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) sincronicamente detecta o sinal de saída saído do dispositivo de detecção (2) usando a primeira forma de onda de voltagem (a forma de onda de voltagem da primeira corrente) saída do primeiro oscilador (12) como sinal de referência. Além disso, o primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) suaviza uma corrente alternada extraída pela detecção síncrona por região de unidade correspondendo a aproximadamente dois ou três ciclos do sinal de referência (a forma de onda de voltagem da primeira corrente) de modo a sair (output).
Neste caso, da mesma maneira como mencionado acima sobre a técnica relacionada, é assumido que dois tipos de falhas A e B (um ângulo θ (veja Fig.l) da falha A é igual a 20 graus, e um ângulo 0 da falha B é igual a 70 graus) tendo direções de extensão diferentes existem no material a ser testado, e α é igual a 20 graus. Na presente invenção, no caso do método de ensaio por fuga de fluxo magnético, um sinal de falha da falha A se torna máximo no caso em que a direção φ (veja Fig.l) do campo magnético
20/29 satisfaça a relação φ = 20 graus + 90 graus + 180 graus χ n (n é um número integral) sob o pressuposto mencionado acima, e uma amplitude venha para 0 se isto for além da faixa φ ± 20 graus. Do mesmo modo, um sinal de falha da falha B se torna máximo no caso que a direção φ do campo magnético satisfaça a relação φ = 70 graus + 90 graus + 180 graus χ n (n é um número integral), e a amplitude venha para 0 se isto for além da faixa φ ± 20 graus.
Fig. 12 é um gráfico esquemático mostrando as formas de onda de sinais de falha das falhas A e B sobre o pressuposto mencionado acima. Além disso, Fig. 13 é um gráfico mostrando uma forma de onda de sinal de falha depois de sincronicamente detectando um sinal de ensaio incluindo o sinal de falha usando a primeira corrente como o sinal de referência no primeiro dispositivo de detecção síncrona, e suavizando o sinal de falha extraído pela detecção síncrona por região de unidade correspondendo a dois ciclos do sinal de referência. Uma forma de onda de um ruído incluído no sinal de ensaio não é dado nas Figs. 12 e 13.
Como se sabe com referência a Fig.12 e Figs. 11A ellB mencionadas abaixo, desde que um componente de ciclo coincidindo com um ciclo da primeira corrente seja incluído no sinal de falha obtido das falhas A e B, é possível extrair o sinal de falha em uma alta taxa S/N do sinal de ensaio, em comparação com o convencional caso de detecção síncrona pelo sinal de referência (correspondendo a segunda corrente na presente invenção) tendo a mesma freqüência como a freqüência de rotação do campo magnético, por sincronicamente detectando usando a primeira corrente como o sinal de referência.
Além disso, como mostrado na Fig. 13, desde que a informação de fase do sinal de falha depois da suavização possa ser mantida, ainda que pela suavização do sinal de falha extraído por sincronicamente detectando usando a primeira corrente como o sinal de referência por região de unidade correspondendo a dois ciclos do sinal de referência, é possível estimar a informação de ângulo das falhas A e B (que direção elas se extendem).
O dispositivo de processamento de sinal (3) é provido com um segundo dispositivo de detecção síncrona (32) extraindo um sinal candidato à falha por sincronicamente detectando o sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) usando a segunda corrente como um sinal de referência. Além disso, O dispositivo de
21/29 processamento de sinal (3) é provido com um dispositivo de exposição de forma de onda de Lissajous (33) mostrando uma forma de onda de Lissajous baseado no sinal de saída do segundo dispositivo de detecção síncrona (32).
Especialmente, o segundo dispositivo de detecção síncrona (32) deriva o sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) em dois sinais os quais são idênticos um ao outro. Além disso, o segundo dispositivo de detecção síncrona (32) sincronicamente detecta um dos sinais derivados do uso da segunda forma de onda de voltagem (a forma de onda de voltagem da segunda corrente) saída do segundo oscilador (13) como o sinal de referência. O sinal detectado sincronicamente (o sinal X) sai para o dispositivo de exposição de forma de onda de Lissajous (33). Além disso, o segundo dispositivo de detecção síncrona (32) sincronicamente detecta o outro sinal derivado usando a forma de onda de voltagem (a forma de onda de voltagem na qual a fase é diferente em torno de 90 graus da forma de onda de voltagem da segunda corrente) saída do trocador de fase de 90-graus (16) como o sinal de referência. O sinal detectado sincronicamente (o sinal de Y) sai para o dispositivo de exposição de forma de onda de Lissajous (33).
O dispositivo de exposição de forma de onda de Lissajous (33) mostra a forma de onda de Lissajous na qual o sinal de X saído do segundo dispositivo de detecção síncrona (32) é estabelecido a um componente do eixo X, e o sinal de Y é estabelecido a um componente do eixo Y. Neste momento, é possível melhorar a taxa S/N rotacionando o sistema de coordenadas X-Y de tal forma que o ruído de variação liftoff da bobina de detecção (2) esteja ao longo do eixo X como exigência de ocasião. Desde que a informação de fase do sinal de falha depois de ser suavizado pelo primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) seja mantido como mencionado acima, é possível aplicar o método de analise de fase como mencionado acima, pelo segundo dispositivo de detecção síncrona (32) e o dispositivo de exposição de forma de onda de Lissajous (33), e é possível suprimir uma influência do ruído de variação liftoff com respeito a performance de detecção da falha.
Além disso, o dispositivo de processamento de sinal (3) é provido com um dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) mostrando uma imagem de ensaio
22/29 construída por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser ensaiado, a imagem de ensaio sendo estruturada de modo que cada um dos pixels tem um nível de cinza correspondendo a uma intensidade do sinal candidato à falha em cada uma das posições, e a fase do sinal candidato à falha em cada uma das posições podem ser identificadas.
Especificamente, o dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) calcula uma amplitude A expressa pela seguinte equação (2) e uma fase Θ expressa pela seguinte equação (3), baseado na intensidade X do sinal X e uma intensidade Y do sinal Y os quais são saídas do segundo dispositivo de detecção síncrona (32).
A = (X2 + Y2)1/2 (2)
Θ = tan'(Y/X) (3)
Além disso, um relacionamento posicionai relativo entre a sonda de ensaio (4) e o material a ser ensaiado detectado por sensor apropriado (não mostrado) (ou seja, uma posição do material ensaiado pela sonda de ensaio (4)) é fornecida ao dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34). O dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) mostra uma imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser ensaiado detectado pelo sensor, e estruturado de modo que cada um dos pixels tenha um nível de cinza correspondendo a amplitude A em cada uma das posições e a fase Θ em cada uma das posições pode ser identificada. Por exemplo, o dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) mostra uma imagem colorida na qual os pixels são coloridos dentro de diferentes cores em correspondência a fase Θ (o nível de cinza de cada um dos pixels é diferente em correspondência a amplitude A) como a imagem de ensaio. Alternativamente, o dispositivo de exposição de ensaio (34) mostra uma pluralidade de imagens cinzas (o nivel de cinza de cada um dos pixels é identificado em correspondência a amplitude A) nas quais a fase Θ (faixa da fase Θ) incluída em cada uma das imagens é diferente, como a imagem de ensaio.
Desde que o dispositivo de processamento de sinal (3) seja provido com o dsipositivo de exposição de imagem de ensaio (34) tendo a estrutura mencionada acima, é possível visualmente observar a fase (a informação de ângulo) em adição a amplitude A na imagem de ensaio. Consequentemente, é possível avaliar a continuidade da falha.
23/29
No presente modo, a descrição é dada da estrutura na qual cada um dos pixels da imagem de ensaio mostrada pelo dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) tenha o nível de cinza correspondente à amplitude A em cada uma das posições do material a ser ensaiado. Porém, a presente invenção não esta limitada a isto, mas é possível empregar uma estrutura na qual cada um dos pixels da imagem de ensaio mostrada pelo dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) tenha um nível de cinza correspondendo a uma intensidade X do sinal X ou uma intensidade Y do sinal Y em cada uma das posições do material a ser ensaiado. Além disso, é possível empregar uma estrutura na qual cada um dos pixels da imagem de ensaio mostrada pelo dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) tenha um nível de cinza correspondendo a uma intensidade de um componente de sinal na direção de um eixo Y’ em um sistema de coordenadas X’-Y’ depois de rotacionar o sistema de coordenadas X-Y de modo que o ruído de variação liftoff da bobina de detecção esteja ao longo do eixo X. Além disso, é possível empregar uma estrutura na qual cada um dos pixels da imagem de ensaio mostrada pelo dispositivo de exposição de imagem de ensaio (34) tenha um nível de cinza obtido por binarização de qualquer amplitude A, a intensidade do sinal X, a intensidade do sinal Y e a intensidade do componente de sinal na direção do eixo Y’ por um predeterminado valor limite.
Além disso, o dispositivo de processamento de sinal (3) é provido com um dispositivo de detecção de posição de falha (35) detectando uma posição candidata à falha no material a ser ensaiado por binarização do sinal candidato à falha por um predeterminado valor limite, um dispositivo de formação de imagem de ensaio (36) formando uma pluralidade de imagens de ensaio as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser ensaiado e tem tal nível de cinza que o pixel correspondente a posição candidata à falha pode ser identificada de outros pixels , em correspondência a fase do sinal candidato à falha na posição candidata à falha, um dispositivo de avaliação de continuidade (37) avaliando a continuidade da posição candidata a falha com respeito a direção correspondendo a fase do sinal candidato à falha na posição candidata à falha existente em cada pluralidade de imagens de ensaio, individualmente aplicando um processamento de imagem a cada uma
24/29 das imagens de ensaio, e um dispositivo de detecção de falha (38) detectando a falha baseado na continuidade da posição candidata à falha.
Especificamente, o dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35) calcula a amplitude A expressa pela seguinte equação (2) e a fase Θ expressa pela equação (3), baseado na intensidade X do sinal de X e a intensidade Y do sinal de Y as quais são saídas do segundo dispositivo de detecção síncrona (32).
A = (X2 + Y2)1/2 (2)
Θ = tan’(Y/X) (3)
O dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35) detecta a posição do candidato à falha no material a ser ensaiado de modo a tirar como o sinal de detecção de posição de candidato à falha para o dispositivo de formação de imagem de ensaio (36), por binarização da amplitude A por um predeterminado valor limite. Além disso, o dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35) expõe a fase Θ correspondendo ao sinal de detecção de posição candidata à falha para o dispositivo de formação de imagem de ensaio.
Para o dispositivo de formação de imagem de ensaio (36), são inseridos o sinal de detecção de posição candidata à falha do dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35), e o relacionamento posicionai relativo (que é a posição do material a ser ensaiado onde a detecção é realizada pela sonda (4)) entre a sonda de ensaio e o material a ser ensaiado o qual é detectado por um sensor apropriado (não mostrado). O dispositivo de formação de imagem de ensaio (36) forma uma pluralidade de imagens de ensaio as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo às respectivas posições do material a ser ensaiado detectadas pelo sensor, e têm tal nível de cinza que o pixel correspondendo a posição do candidato à falha pode ser identificado de outros pixels (por exemplo, o pixel correspondendo a posição candidata à falha detectada tem um nível de cinza de 255, e os outros pixels têm um nível de cinza de 0), em correspondência a fase θ (a faixa da fase) na posição candidata à falha. Por exemplo, o dispositivo de formação de imagem de ensaio (36) forma duas imagens de ensaio nas quais as faixas das fases θ na posição candidata à falha são respectivamente 0 graus < θ < 45 graus e 135 graus < θ < 180 graus. Figs.l4A e 14B são vistas esquemáticas mostrando
25/29 um exemplo de imagem de ensaio formada pelo dispositivo de formação de imagem de ensaio (36), co respeito ao material S mostrado na Fig.6 mencionada acima, na qual Fig.l4A mostra a imagem de ensaio na qual a faixa da fase θ na posição candidata à falha é 0 graus < θ < 45 graus, e Fig. 14B mostra a imagem de ensaio na qual a faixa da fase θ na posição candidata à falha é 135 graus < θ < 180 graus. Quatro grupos de pixel al até a4 correspondendo a falha A são precisamente incluídos como a posição candidata à falha na imagem de ensaio mostrada na Fig.l4A, e dois grupos de pixel bl e b2 correspondendo à falha B precisamente incluída como a posição candidata à falha na imagem de ensaio mostrada na Fig.l4B. Neste caso, desde que a posição candidata à falha correspondendo a fonte de ruído N tenha a fase Θ em 45 graus < θ < 135 graus, a imagem de ensaio não é formada. Entretanto, a presente invenção não é limitada a isto, mas é possível determinar se é uma falha ou não, em correspondência a uma magnitude do comprimento da falha calculada pelo processamento de imagem pelo dispositivo de avaliação de continuidade (37) como mencionado abaixo, por formação de uma ou uma pluralidade de imagens de ensaio tendo diferentes faixas de fase Θ, com respeito a posição candidata à falha tendo a fase θ em 45 graus < θ <135 graus.
O dispositivo de avaliação de continuidade (37) avalia a continuidade da posição candidata à falha com respeito a direção correspondendo a fase Θ na posição candidata à falha existente em cada uma das duas imagens de ensaio, por exemplo, individualmente aplicando o processamento de imagem a cada imagem de ensaio mostrada nas Figs.l4A e 14B. A avaliação da continuidade emprega um filtro de processamento de imagem apropriado. Por exemplo, com respeito a imagem de ensaio mostrada na Fig.l4A, é determinado se outros pixels construindo a posição candidata à falha existem ou não dentro de uma região de pixel vizinha (uma região eclodida SI na figura) correspondendo a faixa (0 graus < θ <45 graus) da fase Θ, com respeito a um pixel notado El construindo a posição candidata à falha, como mostrado na Fig.l5A. Se outro pixel existe, é determinado que o outro pixel e o pixel notado El estejam na região de pixel em torno da mesma posição candidata à falha. No exemplo mostrado na Fig.l5A, o pixel notado El e outros pixels E2 e E3 são determinados para estarem na região de pixel em torno da mesma posição candidata à falha. O dispositivo de avaliação de continuidade (37)
26/29 repetidamente realiza o processo mencionado acima usando todos os pixels construindo a posição candidata à falha dentro de cada imagem de ensaio como o pixel notado, e como um resultado, calcula o tamanho de uma que é determinada a ser a mesma posição candidata a falha. No exemplo mostrado na Fig. 15A, é determinado que todos os pixels construindo a posição candidata a falha sejam a mesma posição candidata a falha, e seu comprimento LI (uma distância entre ambos os fins de pixels construindo a mesma posição candidata à falha) é calculado. Com respeito à imagem de ensaio mostrada na Fig.l4B, o mesmo processo é realizado como mostrado na Fig.l5B, e o comprimento L2 da posição candidata à falha é calculada. Neste caso, desde que a faixa (135 graus < Θ <180 graus) da fase Θ na imagem de ensaio mostrada na Fig.l4B é diferente da faixa (0 graus < θ < 45 graus) da fase θ na imagem de ensaio mostrada na Fig.l4A, uma região de pixel vizinha (uma região eclodida S2 na figura) mostrada na Fig.l5B é diferente da região de pixel vizinha mostrada na Fig. 15A.
O dispositivo de detecção de falha detecta a falha baseado na continuidade da posição candidata à falha. Em outras palavras, por exemplo, no caso em que a extensão da posição candidata à falha calculada pelo dispositivo de avaliação de continuidade (37) é maior que a predeterminada extensão, é determinado que isto é uma falha, e neste caso esta é igual ou menor que a predeterminada extensão, é determinado que isto não é uma falha. No caso que a extensão LI da posição candidata à falha mostrada na Fig.l5A, e a extensão L2 da posição candidata à falha mostrada na Fig.l5B são maiores que a predeterminada extensão, ambas são detectadas como uma falha. Além disso, a posição candidata à falha existindo na faixa da fase Θ na qual a imagem de ensaio não é formada é determinada como uma fonte de ruído.
Desde que o dispositivo de processamento de sinal seja provido com o dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35), o dispositivo de formação de imagem de ensaio [36], o dispositivo de avaliação de continuidade (37) e o dispositivo de detecção de falha (38) os quais têm a estrutura mencionada acima, é possível automaticamente e precisamente avaliar a continuidade da falha utilizando a fase (informação de ângulo) em adição a amplitude A na imagem de ensaio.
No presente modo, a descrição é dada da estrutura na qual o dispositivo de
27/29 detecção de posição candidata a falha (35) binariza a amplitude A por predeterminado valor limite, assim detectando a posição candidata à falha no material a ser ensaiado de modo a extrair como o sinal de detecção de posição de falha para o dispositivo de formação de imagem de ensaio (36). Entretanto, a presente invenção não é limitada a isto, mas pode empregar tal estrutura de modo que o dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35) binarize a intensidade X do sinal X ou a intensidade Y do sinal Y pelo predeterminado valor limite, assim detectando a posição candidata à falha no material a ser testado de modo a extrair como o sinal de detecção de posição candidata à falha para o dispositivo de formação de imagem de ensaio. Além disso, é possível empregar tal estrutura que o dispositivo de detecção de posição candidata à falha (35) detecta a posição candidata à falha no material a ser ensaiado por binarização da intensidade do componente de sinal na direção do eixo Y’ no sistema de coordenadas X’-Y’ depois de rotacionar o sistema de coordenadas X-Y de modo que o ruído de variação liftoff da bobina de detecção (2) esteja ao longo do eixo X por um predeterminado valor limite, assim externando como o sinal de detecção de posição candidata à falha para o dispositivo de formação de imagem de ensaio (36).
Como descrito acima, de acordo com a aparelhagem (100) do presente modo, é possível solucionar o problema do método de ensaio convencional utilizando o campo magnético rotativo causado por uso da corrente de excitação tendo uma freqüência única, e precisamente detectar as falhas se estendendo em várias direções e existentes no material a ser ensaiado usando o campo magnético rotativo.
A característica da presente invenção ficará mais clara abaixo mostrando-se os exemplos.
Um ensaio de uma falha artificial linear F formada em uma chapa S é realizada, como mostrado nas Figs. 16A e 16B, usando a aparelhagem de ensaio magnético (100) uma estrutura de perfil da qual é mostrada na Fig. 9 e 10. Um perfil de condições de ensaio é mostrado na Tabela 1, e uma especificação de perfil de material a ser ensaiado é mostrada na Tabela 2. Como mostrado na Tabela 1, é manufaturada uma sonda de ensaio (4) provida com bobinas de excitamento na direção X e direção Y cada qual é enrolada com 50 voltas ao redor das faces laterais de um material núcleo
28/29 correspondendo a um cubo no qual um lado é 6 mm, e uma bobina de detecção a qual é anexada à face de baixo do material núcleo, tem um diâmetro de 5 mm e é enrolada em 100 voltas.
Tabela 1
Bobina de excitamento na direção X Quadrado de 6 mm, 50 voltas
Bobina de excitamento na direção Y Quadrado de 6 mm, 50 voltas
Bobina de detecção φ 5 mm , 100 voltas
Liftoff de bobina de detecção 0.5 mm
Valor de corrente de excitação (valor de altura de pulso) 1.0 Ao-p
Frequência da primeira corrente 20 kHz
Frequência da segunda corrente 100 Hz
Tabela 2
Material da chapa de aço S45C
Dimensão da chapa de aço 10 mm de espessura, 30 mm de largura, 150 mm de comprimento
Dimensão da falha artificial 1.0 mm de profundidade, 0.5 mm largura, 20 mm de comprimento
Além disso, como mostrado nas Figs. 16A e 16B, um sinal de ensaio é detectado explorando-se com sonda de ensaio fabricada (4) em uma certa direção (uma direção Y mostrada na Fig.lóA e 16B) de modo a passar exatamente acima da chapa S e exatamente acima da falha A. Nesta hora, o sinal de ensaio é detectado por cada um dos 10 ângulos seqüencialmente trocando o ângulo relativo entre a direção na qual a falha artificial se estende e a direção de exploração da sonda de ensaio (4). Especialmente, no caso que o ângulo formado pela direção X mostrado nas Figs. 16A e 16B e a direção na qual a falha artificial F se estende é estabelecido para 0, o sinal de ensaio é detectado por cada um dos ângulos Θ trovando uma faixa de Θ = 0 graus para 75 graus em um passo de 15 15 graus.
Fig. 17 mostra uma forma de onda de Lissajous do sinal de falha obtido pelo ensaio mencionado acima. Como mostrado na Fig. 17, é possível identificar que a
29/29 forma de onda de Lissajous do sinal de falha em cada um dos ângulos (Θ = 0 graus, 15 graus, 30 graus, 45 graus, 60 graus, 75 graus) tem uma fase a qual é diferente uma da outra. Além disso, a forma de onda de Lissajous dos sinais de falha têm todas suficientemente grandes amplitudes com respeito à falha em qualquer ângulo. Como um 5 resultado, de acordo com a presente invenção, pode-se saber que é possível suficientemente obter o efeito da detecção de onda síncrona, e estimar a informação de ângulo da falha. Conseqüentemente, é possível precisamente avaliar a continuidade da falha usando a imagem de ensaio.
No modo mostrado nas Figs. 11A e llb, o ruído de variação liftoff não é 10 gerado, entretanto, no caso em que é gerado, é possível suprimir a influência do ruído de variação liftoff com respeito a performance de detecção da falha rotacinando o sistema de coordenadas X-Y de tal modo que o ruído de variação liftoff esteja ao longo do eixo X, e estabelecendo o componente de sinal na direção do eixo Y’ no sistema de coordenadas depois da rotação para o sinal candidato à falha.

Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Um método de ensaio magnético aplicando um campo magnético rotativo a um material a ser testado e detectando uma falha baseada em um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo, o método CARACTERIZADO por compreender as etapas de:
    extração de um sinal candidato a falha usando uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma frequência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitação para excitamento do campo magnético rotativo, sincronicamente detectando o sinal de ensaio pelo uso da primeira corrente como um sinal de referência, e consequentemente sincronicamente detectando pelo uso da segunda corrente como um sinal de referência;
    exibição de uma imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo as respectivas posições do material a ser ensaiado, cada pixel tendo um nível de cinza correspondendo a uma intensidade de sinal candidato a falha em cada uma das posições, e uma fase do sinal candidato a falha em cada uma das posições na imagem de ensaio sendo capaz de ser identificada; e detecção da falha baseada na imagem de ensaio exibida.
  2. 2. Um método de ensaio magnético aplicando um campo magnético rotativo a um material a ser ensaiado e detectando uma falha baseado no sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo, o método CARACTERIZADO por compreender as etapas de:
    extração de um sinal candidato a falha pelo uso de uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma frequência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitação para excitamento do campo magnético rotativo, sincronicamente detectando o sinal de ensaio pelo uso da primeira corrente como um sinal de referência, e consequentemente sincronicamente detectando pelo uso da segunda corrente como um sinal de referência;
    detecção de uma posição candidata a falha no material a ser testado
    Petição 870190024315, de 14/03/2019, pág. 5/32
    2/4 pela binarização do sinal candidato a falha por um valor limite predeterminado;
    formação de uma pluralidade de imagens de ensaio as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo as respectivas posições do material a ser ensaiado, o pixel correspondente a posição candidata a falha detectada tendo um nível de cinza capaz de ser identificado de outros pixels, em correspondência a uma fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha;
    avaliação de uma continuidade da posição candidata a falha com respeito a direção correspondendo a fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha existente em cada uma das imagens de ensaio, aplicando individualmente um processamento de imagem para cada uma das imagens ensaiadas; e detecção da falha baseada na continuidade da posição candidata a falha.
  3. 3. O método de ensaio magnético de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato das frequências da primeira corrente e da segunda corrente satisfazerem a seguinte equação (1):
    frequência da primeira corrente/frequência da segunda corrente > 8 (1)
  4. 4. Uma aparelhagem de ensaio magnético (100) CARACTERIZADA por compreender:
    um dispositivo de magnetização (1) que aplica um campo magnético rotativo ao material a ser ensaiado;
    um dispositivo de detecção (2) que detecta um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo; e um dispositivo de processamento de sinal (3) que aplica um processamento de sinal ao sinal de ensaio, onde o dispositivo de magnetização (1) é provido com uma bobina de excitação que aplica uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma frequência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitação, e
    Petição 870190024315, de 14/03/2019, pág. 6/32
    3/4 onde o dispositivo de processamento de sinal (3) inclui:
    um primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) que detecta sincronicamente o sinal de ensaio detectado pelo dispositivo de detecção (2) usando a primeira corrente como um sinal de referência;
    um segundo dispositivo de detecção síncrona (32) que detecta sincronicamente um sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) usando a segunda corrente como um sinal de referência de modo a extrair um sinal candidato a falha; e um dispositivo mostrador de imagem de ensaio (34) que mostra uma imagem de ensaio construída por uma pluralidade de pixels correspondendo as respectivas posições do material a ser ensaiado, cada um dos pixels tendo um nível cinza correspondendo a uma intensidade do sinal candidato a falha em cada uma das posições, e uma fase do sinal candidato a falha em cada uma das posições na imagem de ensaio sendo capaz de ser identificada.
  5. 5. Uma aparelhagem de ensaio magnético CARACTERIZADA por compreender:
    um dispositivo de magnetização (1) que aplica um campo magnético rotativo a um material a ser ensaiado;
    um dispositivo de detecção (2) que detecta um sinal de ensaio gerado pelo campo magnético rotativo; e um dispositivo de processamento de sinal (3) que aplica um processamento de sinal ao sinal de ensaio, onde o dispositivo de magnetização (1) é provido com uma bobina de excitamento que aplica uma corrente alternada obtida por sobreposição de uma primeira corrente e uma segunda corrente tendo uma frequência menor que a primeira corrente, como uma corrente de excitamento, e onde o dispositivo de processamento de sinal (3) inclui:
    um primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) que detecta sincronicamente o sinal de ensaio detectado pelo dispositivo de detecção (2) usando a primeira corrente como um sinal de referência;
    Petição 870190024315, de 14/03/2019, pág. 7/32
    4/4 um segundo dispositivo de detecção síncrona (32) que detecta sincronicamente um sinal de saída do primeiro dispositivo de detecção síncrona (31) usando a segunda corrente como um sinal de referência de modo a extrair um sinal candidato a falha;
    um dispositivo de detecção de posição candidata a falha (35) que detecta uma posição candidata a falha no material a ser ensaiado por binarização do sinal candidato a falha por um predeterminado valor limite;
    um dispositivo de formação de imagem de ensaio (36) que forma uma pluralidade de imagens de ensaio, as quais são construídas por uma pluralidade de pixels correspondendo as respectivas posições do material a ser ensaiado, o pixel correspondente a posição candidata a falha detectada tendo um nível de cinza capaz de ser identificado de outros pixels, em correspondência a uma fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha;
    um dispositivo de avaliação de continuidade (37) que avalia uma continuidade da posição candidata a falha com respeito a direção correspondente a fase do sinal candidato a falha na posição candidata a falha existente em cada uma das imagens de ensaio, aplicando individualmente um processamento de imagem para cada uma das imagens de ensaio; e um dispositivo de detecção de falha (38) que detecta a falha baseado na continuidade da posição candidata a falha.
  6. 6. A aparelhagem de ensaio magnético de acordo com as reivindicações 4 ou 5, CARACTERIZADA pelo fato das frequências da primeira corrente e a segunda corrente satisfazerem a seguinte equação (1):
    frequência da primeira corrente/frequência da segunda corrente > 8 (1).
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4975142B2 (ja) 2010-06-17 2012-07-11 トヨタ自動車株式会社 渦流計測用センサ及び渦流計測方法
JP5660911B2 (ja) * 2011-01-28 2015-01-28 三菱航空機株式会社 雷電流検出センサ
CN103733060B (zh) * 2011-08-18 2016-08-31 新日铁住金株式会社 磁探伤方法以及磁探伤装置
JP5931889B2 (ja) * 2011-09-26 2016-06-08 株式会社東芝 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法
US9267921B2 (en) * 2012-06-29 2016-02-23 Zetec, Inc. Axial and circumferential flaw sensing eddy current probe
CN102768238A (zh) * 2012-08-01 2012-11-07 上海海事大学 一种多激励高灵敏度的电磁探伤传感装置
US10101301B2 (en) * 2015-03-24 2018-10-16 Board Of Trustees Of Michigan State University Rotating field transceiver nondestructive inspection probe
JP6506122B2 (ja) * 2015-07-09 2019-04-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ レール検査装置、および、レール検査システム
JP6601226B2 (ja) * 2016-01-12 2019-11-06 日本製鉄株式会社 漏洩磁束探傷装置
CN105548350B (zh) * 2016-01-26 2018-12-25 江苏理工学院 基于圆角矩形阵列探头的脉冲涡流缺陷检测成像系统
JP6697302B2 (ja) * 2016-03-25 2020-05-20 マークテック株式会社 探傷装置、及び探傷装置による欠陥検出方法
EP3953700B1 (en) * 2019-04-11 2024-04-24 TDW Delaware, Inc. Pipeline tool with composite magnetic field for inline inspection
MX2021012697A (es) * 2019-04-24 2021-11-12 Jfe Steel Corp Dispositivo de deteccion de defectos de flujo de fugas.
CN110646507B (zh) * 2019-09-26 2022-11-08 东北大学 基于锁相放大的多频旋转磁场的金属缺陷检测装置及方法
CN110889830B (zh) * 2019-11-13 2023-03-24 河南科技大学 基于三维漏磁彩色成像的钢丝绳损伤检测方法及检测系统
CN112345629A (zh) * 2020-10-23 2021-02-09 新疆大学 一种新型h结构脉冲涡流聚焦探头

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3683619D1 (de) * 1985-07-03 1992-03-05 Nippon Steel Corp Vorrichtung zur zerstoerungsfreien feststellung von rissen in metallischen materialien mit hilfe eines magnetischen feldes.
JPS62145162A (ja) * 1985-12-19 1987-06-29 Nippon Steel Corp 分割型回転磁界渦流探傷装置
JPH0266446A (ja) * 1988-08-31 1990-03-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 表面欠陥検査方法
JP4651801B2 (ja) 2000-10-26 2011-03-16 学校法人日本大学 溶接線、溶接突合せ部の位置・方向の検知用プローブ、検知装置、及び検知方法
JP2005164516A (ja) * 2003-12-05 2005-06-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 欠陥検知方法
JP4911489B2 (ja) * 2005-01-07 2012-04-04 財団法人電力中央研究所 探傷装置

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