CN106133515A - 检查探头、检查系统以及检查方法 - Google Patents

Abstract

具备：励磁方向控制单元(125)，其使用磁化器(111)来控制励磁方向，该磁化器具有2个以上的励磁线圈(111a～111d)，在圆周上等间隔地配置有与被检体(300)相对的磁腿；磁光学薄膜传感器(112)，其被配置于配置有磁化器(111)的磁腿的上述圆周的内侧区域；以及磁场图像取得单元(121)，其使用磁光学薄膜传感器(112)取得磁场图像数据。由此，能够与瑕疵形状或励磁线圈的厚度无关地抑制检测灵敏度的下降。

Description

检查探头、检查系统以及检查方法

技术领域

本发明涉及一种利用磁场检测出检查对象物的表面或内部的瑕疵、材质变化等的检查探头、检查系统以及检查方法。

背景技术

在利用磁场的非破坏检查中，使电流(励磁电流)流过励磁线圈而产生的磁场或从永磁铁产生的磁场作用于作为检查对象物(被检体)的金属材料，检测由于该磁场而在被检体中产生的磁场分布的差异，由此检测出检查对象物的表面或内部的瑕疵、材质变化(特性变化)等(以下，将瑕疵或材质变化等统称为“瑕疵”)。

作为利用了磁场的非破坏检查法的代表性方法，例如已知漏磁通法和涡电流探伤法等。在漏磁通法中，使不随时间变化的直流磁场或基于低频励磁的磁场(磁通)浸透到被检体的金属材料(被检体金属)的内部，通过磁传感器检测在瑕疵附近从被检体金属漏出的磁通(有时也被称为漏磁通、漏磁场等)来检测瑕疵。此外，在涡电流探伤法中，向称为涡电流探头的探头的励磁线圈供给随时间变动的电流来生成随时间变动的磁通，通过使该探头接近被检体金属而在被检体金属中产生涡电流，根据由磁传感器得到的检测信号检测涡电流的变化，由此检测出瑕疵。

此外，作为利用了磁场的非破坏检查所涉及的技术，例如在专利文献1(美国专利第5053704号说明书)中公开了如下的与缺陷检测装置相关的技术：使电磁场作用于目标材料而产生涡电流，使用具有磁光学效应的磁性薄膜(磁光学薄膜传感器)用摄像头等拍摄被检体，由此拍摄目标材料附近的磁场的样子，从该样子检测出瑕疵。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5053704号说明书

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述现有技术中存在如下的问题。

即，如上述现有技术那样，检测从被检体金属泄漏的磁通的技术的情况下，有时因作用于被检体金属的磁通的方向和瑕疵形状的相对关系，漏磁通的程度有较大不同，因此，即使是相同程度的瑕疵，有时因其方向而使检测灵敏度显著下降。

此外，如上述现有技术那样，在磁光学薄膜传感器的正下方配置励磁线圈的情况下存在如下的问题：励磁线圈越厚，则磁光学薄膜传感器与被检体的距离(剥离：lift off)越增大，检测灵敏度下降。

本发明是鉴于上述问题点提出的，提供一种能够不依赖于瑕疵形状、励磁线圈的厚度地抑制检测灵敏度的下降的检查探头、检查系统以及检测方法。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明具备：励磁方向控制单元，其使用磁化器来控制励磁方向，该磁化器具有2个以上的励磁线圈，在圆周上等间隔地配置有与被检体相对的磁腿；磁光学薄膜传感器，其被配置于配置有上述磁化器的磁腿的上述圆周的内侧区域；以及磁场图像取得单元，其使用上述磁光学薄膜传感器取得磁场图像数据。

发明效果

通过本发明，能够不依赖于瑕疵形状或励磁线圈的厚度地抑制检测灵敏度的下降。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的检查探头和检查系统的整体结构的功能框图。

图2是本发明的一实施方式的检查探头的框图。

图3是本发明的一实施方式的检查探头的立体图。

图4是本发明的一实施方式的检查探头的断面图。

图5是本发明的一实施方式的检查方式的立体图。

图6是表示本发明的一实施方式的磁场检测原理的图。

图7是表示本发明的一实施方式的磁场检测原理的图。

图8A是表示本发明的一实施方式的磁场检测方式的图。

图8B是表示本发明的一实施方式的磁场检测方式的图。

图9A是本发明的一实施方式的检查探头的分解图。

图9B是本发明的一实施方式的检查探头的分解图。

图9C是本发明的一实施方式的检查探头的分解图。

图9D是本发明的一实施方式的检查探头的分解图。

图10A是表示本发明的一实施方式的检查探头的励磁电流和磁通流动的一例的图。

图10B是表示本发明的一实施方式的检查探头的励磁电流和磁通流动的一例的图。

图10C是表示本发明的一实施方式的检查探头的励磁电流和磁通流动的一例的图。

图10D是表示本发明的一实施方式的检查探头的励磁电流和磁通流动的一例的图。

图10E是表示本发明的一实施方式的检查探头的励磁电流和磁通流动的一例的图。

图11A是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11B是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11C是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11D是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11E是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11F是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11G是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11H是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图11I是表示本发明的一实施方式的图像数据的一例的图。

图12是本发明的一实施方式的检查系统的框图。

图13A是表示本发明的一实施方式的磁场图像数据的说明图。

图13B是表示本发明的一实施方式的磁场图像数据的说明图。

图13C是表示本发明的一实施方式的磁场图像数据的说明图。

图13D是表示本发明的一实施方式的磁场图像数据的说明图。

图14是本发明的一实施方式的检查系统的框图。

图15A是表示本发明的一实施方式的图像运算的说明图。

图15B是表示本发明的一实施方式的图像运算的说明图。

图15C是表示本发明的一实施方式的图像运算的说明图。

图16A是表示本发明的一实施方式的图像运算的说明图。

图16B是表示本发明的一实施方式的图像运算的说明图。

图17A是表示本发明的一实施方式的检查图像的一例的图。

图17B是表示本发明的一实施方式的检查图像的一例的图。

图17C是表示本发明的一实施方式的检查图像的一例的图。

图17D是表示本发明的一实施方式的检查图像的一例的图。

图18是表示本发明的一实施方式的检查流程的流程图的一例。

图19是本发明的一实施方式的显示画面以及输入画面的一例。

具体实施方式

参照附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1是概要性地表示本实施方式的检查探头和检查系统的整体结构的功能框图，图2是表示检查探头的详细功能的功能框图。此外，图3和图4是示意性地一并表示检查探头的主要部分及其周边结构的图。此外，图5是表示基于检查系统的被检体的检查方式的一例的图。

在图1～图4中，检查系统100由检查探头110和测量器120概略构成，该检查探头110具备光学发送系统113、磁光学薄膜传感器112、光学接收系统114以及磁化器111，该测量器120具备磁场图像取得单元121、检查图像构成单元122、检查图像显示单元123、输入设备124以及励磁方向控制单元125。

光学发送系统113用于向磁光学薄膜传感器112照射在检查中所使用的光，具备入射光源113a、调整来自入射光源113a的光而在磁光学薄膜传感器112上成像的发送系统透镜113b、将经过了发送系统透镜113b的光调整为直线偏振波的偏振镜113c、将经过了偏振镜113c的光的前进方向变更为磁光学薄膜传感器112的方向的半透半反镜113d。

光学接收系统114配置于构成磁化器111的圆环铁心115的开口部115a的同轴上，具备使被磁光学薄膜传感器112反射的光透射的半透半反镜113d(相当于光学发送系统113中的半透半反镜113d的透射功能)、调整透射了半透半反镜113d的焦点的接收系统透镜114a、将经过了接收系统透镜114a的光根据偏转角变换为光的强度的检偏镜114b、接收经过了检偏镜114b的光的摄像头114c(CCC摄像头、光电二极管等二维光接收设备)。

磁化器111具有2个以上的励磁线圈111a～111d，在将成为磁腿配置的基准的圆周假定为与被检体300的检查面平行的情况下，在圆周上等间隔地配置与被检体300相对的磁腿而构成。磁化器111由以磁性体形成的圆关系上的圆环铁心115、卷绕在与圆环铁心115连接的磁性材料的磁心即磁性体心116上的励磁线圈111a～111d(图2中的励磁线圈1～N)构成，分别被来自励磁方向控制单元125的励磁电流驱动。

磁光学薄膜传感器112是在从磁化器111向被检体300照射的磁通因检体的表面或内部的瑕疵、材质变化(特性变化)等(以下，将瑕疵和材质变化等统称为“瑕疵”)而改变通过路径并作用于被检体300的表面的情况下，即因瑕疵产生的漏磁通的正上方周边的磁场变强的情况下，光学特性根据该磁通而变化的部件，将被检体300表面的磁场分布转写成光学特性的变化。在配置磁化器111的磁腿的上述圆周的内部，且包含磁腿的下端的平面的上方近旁沿着平面配置磁光学薄膜传感器112。

在本实施方式中，向被检体300照射交流(或直流)的励磁电流流过卷绕在磁性体心116上的励磁线圈111a～111d时产生的磁通，通过检查探头110将因被检体300的瑕疵而受影响的磁场分布转写到磁光学薄膜传感器112，使用光读出，由此进行被检体300的瑕疵的检测。也就是说，经由检偏镜114通过光接收设备114c接收将经由偏振镜113c的光照射到磁光学薄膜传感器112时的反射光，由此取得因磁场分布的变化在磁光学薄膜传感器112中发生的法拉第效应，即偏振角的旋转信息。通过光学接收系统114将在磁光学薄膜传感器112的表面反射的光作为图像而取得，通过后述的磁场图像取得单元121进行数据化。

测定器120的励磁方向控制单元125使用磁化器111来控制励磁方向，具备：励磁部126，其具有分别向构成磁化器111的多个励磁线圈111a～111n供给励磁电流的多个励磁电源(励磁电源1～励磁电源N)；波形发生部127，其具有根据电角信息生成由励磁部126供给的励磁电流的波形的多个波形发生器(波形发生器1～波形发生器N)；以及电角信息发送部128，其根据磁化器111的励磁方向，向波形发生部127和磁场图像取得单元121发送励磁电流波形的电角信息。

在驱动多个励磁线圈时，为了变更检查时的励磁方向，电角信息发送部128将用于向各励磁线圈111a～111d供给的励磁电流的相位实施延迟控制的电角信息发送给波形发生部127和磁场图像取得单元121。也依存于励磁线圈111a～111d的个数N来决定电角信息。

在此，参照图5对本实施方式的检查处理的动作概要进行说明。

如图5所示，在检查处理中，将检查探头110设置在被检体300上方。在被检体300中存在瑕疵的情况下，通过检查探头110检测出瑕疵。在瑕疵的检测中使用实现磁光学效应的磁光学薄膜传感器112作为将磁场信息变换为电信号的磁场检测元件。如漏磁通法或涡电流检查法那样，在本实施方式的磁场检查法中，向被检体(金属)300照射直流或交流的磁场，通过磁场检测元件(磁光学薄膜传感器112)检测出伴随瑕疵(龟裂或材料变化)的磁场的差异。

励磁方向控制单元125控制向由多个励磁线圈111a～111d构成的磁化器111的各励磁线圈111a～111d供给的励磁电流，由此变更检查时的励磁方向。将分别从励磁部126的各励磁电源向各励磁线圈111a～111供给的励磁电流以从波形发生部127向励磁部126的励磁电源输入的励磁电流波形进行控制。驱动多个励磁线圈111a～111d时，为了向与各励磁线圈连接的波形发生器的相位实施延迟控制，电角信息发送部128将依存线圈个数而决定的电角信息发送给波形发生部127的各波形发生器。

磁场图像取得单元121使用光读出通过磁光学薄膜传感器112感知的磁场分布，使用CCD摄像头或光电二极管等二维光接收设备114c作为图像数据而取得，并存储在磁场图像数据存储部(后述)中。从入射光源113a产生的光经由偏振镜113c进行直线偏振，经由半透半反镜113d后照射到设置于被检体300上方的磁光学薄膜传感器112。

从磁化器111向被检体300照射的磁场，在被检体中存在瑕疵(缺陷或材质变化)等的周边变化，其变化量使磁光学薄膜传感器中的磁场分布变化。该磁场分布的变化在磁光学薄膜传感器112中引起称为法拉第效应的光的偏振角的变动现象。

然后，通过摄像头114c拍摄受法拉第效应影响的光，将其磁场图像数据存储在磁场图像取得单元121的磁场图像数据存储部(后述)中。此外，取得磁场图像数据的同时，利用定时器等测量通过摄像头114c进行拍摄的时刻，保存在磁场图像取得单元121的拍摄时刻存储部(存储部(后述))中。通过显示屏、监视器画面等显示器(显示单元)显示所保存的磁场图像数据和拍摄时刻。

图6是说明在本实施方式中使用的磁光学效应的图，图7是说明磁光学效应中的磁性薄膜的膜厚与偏振角的旋转的关系的图。

如图6所示，进行直线偏振后的入射光通过引起磁光学效应的磁性薄膜后，由于向该薄膜照射的磁场(磁通)而磁化变化，得到光的偏振角旋转了的输出光。

在此，若通过磁性薄膜的光的距离越长，则基于法拉第效应的偏振角的旋转继续，因此向磁性薄膜赋予同一磁场强度时，磁性薄膜的膜厚越厚，则偏振角的旋转越变大。即，针对磁场强度，灵敏度变高。

图7表示磁性薄膜的膜厚与偏振角的旋转的关系。与膜厚(横轴所示的磁性薄膜的厚度)对应地，纵轴所示的旋转角有增加的倾向。因此，为了成为高灵敏度的磁性薄膜，使膜厚变厚。此外，针对磁性薄膜，以在膜厚方向上通过的磁通量或磁通密度，决定拍摄的磁场分布的图像对比。

图8是说明作用于被检体的磁通与瑕疵的关系的图，图8A是表示瑕疵与磁光学薄膜传感器检测出的磁通的关系的图，图8B是表示通过探头拍摄到被检体的瑕疵位置时的磁场像的一例的图。

在图8A中，磁通从左侧向右侧流过被检体300的情况下，在瑕疵300a的周边，磁通向被检体300的外侧泄漏。按照能量最小的原理，从瑕疵泄漏的磁通尽可能要流过被检体，因此向被检体的上部方向流过后，返回到被检体300内，因此向下方向流过。此时，在设置于瑕疵300a正上方的磁光学薄膜传感器112中，存在对应于没有磁场时的法拉第旋转角，在正方向、负方向上发生旋转角变化的区域。

图8B示意性地表示在存在瑕疵300a时在被检查面上设置磁光学薄膜传感器112，被影像化的磁场分布的一例。

如图8B的磁场像所示，以瑕疵为边界，以白(正方向：+)和黑(负方向：﹣)成对的方式形成图像对比。磁通泄露的范围因磁通流动方向与瑕疵形状的关系而不同。即，相对于瑕疵的长边方向正交的磁通流动中，漏磁通的范围较大。另一方面，相对于瑕疵的长边方向平行的磁通流动中，漏磁通的范围较小。这样，根据流动的磁通的方向，相对于瑕疵区域，图像对比变化的面积变得极小。

在本实施方式中，针对全部方向生成具有一定的磁场强度的旋转磁场，因此通过励磁线圈数为奇数的奇数次的平衡多相交流生成磁场。

图9是概要性地表示磁化器的结构的图。

图9A和图9B是表示三相磁化器的结构的一例的图，图9A表示立体图，图9B表示分解图。

在图9A和图9B中，磁化器10分别以三个磁性体心16作为线圈绕组轴来卷绕线圈，以圆环状环15的磁性体为公共磁路而连接。为了能够从正上方观察设置于磁化器10的下部的磁光学薄膜传感器12而实施该圆环状环15的中空部15a，根据检查范围或摄像头的视野设计内径。

按照以励磁线圈11的个数等距离地分割圆环状环12的圆周而得的间隔配置各励磁线圈11。由此，能够降低依存于磁场方向的强度不均。尤其在圆形的情况下(360度)/(励磁线圈数)，在三相的例子中，以(360度)/3＝120度的等角度的方式进行配置。

此外，图9C和图9D是表示三相磁化器的结构的其他例子的图，图9D表示立体图，图9B表示分解图。

在图9C和图9D中，磁化器111分别以三个磁性体心116为线圈绕组轴来卷绕线圈，以圆环状环115的磁性体为公共磁路而连接。与磁性体心116和励磁线圈111a～111d的光轴垂直的面中的断面形状形成为围绕光轴的扇形状，确保向磁化器111的磁腿的观察部的接近和摄像头的视野双方。为了能够从正上方观察设置于磁化器111的下部的磁光学薄膜传感器112而实施该圆环状环115的中空部115a，根据检查范围或摄像头的视野设计内径。

另外，在本实施方式中，以使用三相磁化器的情况为例进行了说明，但只要是奇数相即可，对于五相、七相等三相以上的奇数相也可以与本实施方式同样地使用。

图10A是表示以时间展开了向三相磁化器各励磁线圈通电的励磁电流振幅的图表的图，图10B～图10E是表示在被检体表面生成的磁通分布的时间变化的模拟结果的一例的图。

在图10中示出了设为磁场的周期T(秒)的情况下，例如相对于电流波形20，电流波形21延迟T/3相位，电流波形22延迟2T/3相位而得的电流。当使用这样的励磁电流通过三相磁化器生成磁场时，在磁化器的中央部生成旋转磁场。图10B是表示图10A中的时间(T＝0)时的磁通的样子的图，图10C是表示时间(t＝T/5)时的磁通的样子的图，图10D是表示时间(t＝2T/5)时的磁通的样子的图，图10E是表示时间(t＝4T/5)时的磁通的样子的图。在图中，可知针对所有方向生成具有一定的磁场强度的旋转磁场。

图11A～图11D是表示以等高线表示通过磁化器的旋转磁场拍摄的磁场像的图。在图11A～图11D中示出了设定为在图像的中央部存在瑕疵(缺陷)时的模拟结果，图11A表示电角为0deg的情况，图11B表示电角为60deg的情况，图11C表示电角为90deg的情况，图11D为电角为140deg的情况。从图11A～图11D可知，磁通的方向因旋转磁场而变更，因此连续地观察到以瑕疵为边界正负图案旋转一次的图像。

通过摄像头取得这样的图像，如图11E所示，能够将各像素作为具有数值数据的数字图像数据来处理。

此外，在图11F～图11I是表示设定为在图像的中央部存在与图11A～图11D不同的形状的瑕疵(缺陷)时的模拟结果的图，图11F表示电角为0deg的情况，图11G表示电角为36deg的情况，图11H表示电角为92deg的情况，图11I表示电角为196deg的情况。

接着，使用图12～图17对检查系统的检查图像进行说明。

图12是本实施方式的检查系统的功能框图，尤其是提取出与图像处理相关的部分来表示的图。

通过光学接收系统114的摄像头114c取得的图像被发送到测定器120，通过磁场图像取得单元121中的磁场图像数据生成部121a的数字转换器121c等被数字化。此时，如图11E所示那样，将图像数据作为正数的二维排列来处理。另一方面，磁场具有正负值，即极性，因此在检查图像构成单元122中使用该极性性质来进行处理，因此将被数字转换器121c数字化的数据存储在存储器121b中后，通过磁场极性平衡数据值提取单元121e的比特数扩大存储器121f扩大比特数，通过差值运算部121g与比特数扩大前的图像进行差值运算。将通过运算得到的图像与所取得的时刻、励磁的电角一起存储在磁场图像数据存储部121h中。之后，为了构成使瑕疵的检测、材质变化的检测变得容易的检查图像，在检查图像构成单元122中使用磁场图像数据、电角信息(相位)、检查员等从输入设备124指定的检查条件信息来构成检查图像的数据。

图13A～图13D是说明磁场极性平衡数据值提取单元的处理内容的图。

磁场极性平衡数据值提取单元121e是用于重现或模拟磁场的极性的单元。在磁场极性平衡数据值提取单元121e中，首先，作为健全部位的数据，取得图13A所示的基准静止图像并存储于存储器中。在通常的图像数据的情况下，灰阶为0～255的值，在其中表现磁场的极性。如图13B所示那样，当观察在被检体300中有瑕疵时的检查图像时，以0～255之间的某一定值为边界，作为上凸和下凸的图案而构成图像。此时，基准静止图像(图13A)和检查图像(图13B)的边界的值大致一致。因此，在差值运算部121g中，根据检查图像的数值数据对基准静止图像的数据进行差值处理，由此正负的边界大致成为0值附近，能够设为磁场图像数据。另外，将该数据显示为图像数据时，如图13C和图13D所示那样，通过加上一定值的值而整理成全部数据值成为正值，从而能够作为一般的图像数据格式来进行处理。

图14是提取检查图像构成单元的功能和关联功能并表示的功能框图。

在图14中，检查图像构成单元122，根据通过磁场极性平衡数据值提取单元121e(参照图13等)生成的磁场图像数据和通过励磁方向控制单元125得到的取得图像的电角信息，通过相位偏移图像数据运算部122b实施相位偏移运算而生成检查图像。

磁场图像数据是包含极性信息的磁场分布的数据，通过对各电角信息进行运算，综合评价全部励磁方向的数据，能够进行缺陷位置的确定变得容易的运算(参照图8B等)。对于各电角的磁场图像数据，在进行了简单的数据相加的情况下，若加上磁通方向成为反方向时的数据则数据值被抵消，因此必须根据电角对图像数据进行变换后进行加法运算。因此，在相位偏移图像数据生成部122b中，从磁场图像取得单元121的拍摄时刻存储部121b取得相位信息30，并且从磁场图像数据存储部121h取得图像信息31，以磁场图像数据为振幅值实施与电角对应的相位的偏移运算(相位偏移运算32)并进行加法运算，从而应对该抵消的现象。

通过下述(式1)表示在相位偏移图像数据生成部122b中使用的相位偏移系数。

(相位偏移系数)＝A×exp(i×θ(t))…(式1)

在上述(式1)中，A为图像的振幅值，i为虚数单位，θ(t)为从拍摄时刻存储部121d取得的电角。

将通过相位偏移图像数据生成部122b的相位偏移运算32生成的相位偏移图像存储在相位偏移图像数据运算部122b的存储器40中。

图15A～图15C是表示相位偏移图像数据的加法运算过程的说明图。另外，在图15A～图15C中，作为相位(时间)，对相位0度、相位280度时的图像的加法运算的例子进行说明。

图15A是对相位0度时的图像的振幅值实施相位偏移，在复平面上表示为振幅信息和相位信息的图。此外，图15B是对相位280度时的图像的振幅值实施相位偏移，在复平面上表示为振幅信息和相位信息的图。若以磁场图像数据的值为实数部(Re)的轴实施相位偏移运算，则按照相位值能够使相位值在复平面上偏移。图15C对位相0度和位相280度的情况进行了加法运算，成为向量的加法运算。此时，作为显示结果而给出的振幅值为点50离开原点的距离A1，该值成为检查图像的像素值。由此，解决抵消现象。

图16A是示意性地表示在设定了某瑕疵的被检体中，与各电角，即磁通方向对应的情况的磁场图像的图，图16B是表示对相位偏移数据进行加法运算而得到的检查图像的图。若对相位偏移数据进行加法运算而从图16A所示的磁场图像取得检查图像，则如图16B所示那样，能够以强调瑕疵部的位置的方式构成检查图像。

图17是表示在图像范围的中央设定了瑕疵时的检查图像的模拟结果的图，图17A是表示相位0度时的检查图像的图，图17B是表示基于加法运算的检查图像的图。此外，图17C和图17D是表示设定了与图17A和图17B不同的形状的瑕疵时的检查图像的模拟结果的图，图17C是表示相位0度时的检查图像的图，图17D表示基于加法运算的检查图像的图。

如图17B和图17D所示那样，在实施了加法运算而得到的检查图像中，成为减少抵消现象，强调成为缺陷部的部分(瑕疵)的图像。即，通过本实施方式的加法运算，能够取得并显示强调处理了瑕疵部的检查图像。

图18是表示使用了该检查探头和检查系统时的检查过程的流程图。

在检查前的处理中，对被检体300的健全部位，或与健全部位等同的基准检查体设置检查探头110(步骤S100)，向位于被检体300上方的磁光学薄膜传感器112照射来自入射光源113a的观察光(步骤S110)，取得基准静止图像(步骤S120)。

在检查时的处理中，在被检体300的检查部中设置检查探头110(步骤S200)，向磁光学薄膜传感器112照射观察光(步骤S210)，开始基于励磁方向控制单元125的磁化器111的励磁(步骤S220)。开始励磁时，并行进行取得检查图像，生成使用在步骤S120中取得的基准静止图像的差值图像的处理(步骤S231、S232)以及取得电流值，进行相位检测的处理(步骤S241、S242)，之后，使用在骤S232和步骤S242中得到的信息实施相位偏移运算(步骤S250)，实施用于得到强调处理了瑕疵部的检查图像(强调图像)的加法运算(步骤S260)，为了在步骤S260中使用强调图像而将其存储于存储器中(步骤S270)，将强调图像输出到检查图像显示单元123(步骤S280)。然后，根据显示于检查图像显示单元123的检查图像等信息，操作员进行被检体300中有无瑕疵的判定、瑕疵位置(区域)或形状等的确认等。

图19是表示检查图像显示单元中的检查结果的显示例的图。

如图19所示，在检查图像显示单元123的励磁方向显示部123a和图像显示部123b中显示强调瑕疵部的图像(强调图像60)，并且显示根据操作员通过输入设备124设定的相位角(电角)的信息63重现了磁通方向的磁场图像61，或通过发送给励磁方向控制单元125来显示测量时间点的励磁条件下的磁场图像61，由此能够在详细分析瑕疵方向的同时进行检查。

对如上所述地构成的本实施方式的效果进行说明。

在现有技术中，在检测从被检体金属泄漏的磁通的情况下，有时因作用于被检体金属的磁通方向和瑕疵形状的相对关系，漏磁通的程度有较大不同，因此即使是相同程度的瑕疵，有时因其方向而使检测灵敏度显著下降。此外，如上述现有技术那样，在磁光学薄膜传感器的正下方配置励磁线圈的情况下存在如下的问题：励磁线圈越厚，则磁光学薄膜传感器与被检体的距离(剥离：lift off)越增大，检测灵敏度下降。

与此相对，在本实施方式中，具备：使用磁化器来控制励磁方向的励磁方向控制单元，该磁化器具有2个以上的励磁线圈，在圆周上等间隔地配置了与被检体相对的磁腿；配置于配置有上述磁化器的磁腿的上述圆周的内侧区域的磁光学薄膜传感器；使用上述磁光学薄膜传感器取得磁场图像数据的磁场图像取得单元，因此，能够与瑕疵形状或励磁线圈的厚度无关地抑制检测灵敏度的下降。

符号说明

100 检查系统；

110 检查探头；

111 磁化器；

112 磁光学薄膜传感器；

113 光学发送系统；

114 光学接收系统；

120 测定器；

121 磁场图像取得单元；

122 检查图像构成单元；

123 检查图像显示单元；

124 输入设备；

125 励磁方向控制单元；

126 励磁部；

127 波形发生部；

128 电角信息发送部；

300 被检体。

Claims (10)

1.一种检查探头，其特征在于，具备：

励磁方向控制单元，其使用磁化器来控制励磁方向，该磁化器具有2个以上的励磁线圈，在圆周上等间隔地配置有与被检体相对的磁腿；

磁光学薄膜传感器，其被配置于配置有上述磁化器的磁腿的上述圆周的内侧区域；以及

磁场图像取得单元，其使用上述磁光学薄膜传感器取得磁场图像数据。

2.一种检查系统，其特征在于，具备：

权利要求1所述的检查探头；以及

检查图像构成单元，其根据取得各磁场图像时流过上述励磁线圈的励磁电流的电角信息，对通过上述磁场图像取得单元得到的多个上述磁场图像进行运算处理，由此生成检查图像。

3.根据权利要求1或2所述的检查探头，其特征在于，

连接上述励磁线圈和由磁性体形成的圆环形状的圆环铁心而形成上述磁化器，上述励磁线圈具有作为线圈轴而被卷绕的磁性材料的磁心，

该检查探头具备光学发送系统和光学接收系统，

该光学发送系统具有：发送用于观察上述磁光学薄膜传感器的光的光源；发送系统透镜；将经过上述发送系统透镜的光调整为直线偏振波的偏振镜；以及使经过上述偏振镜的光的前进方向朝向上述磁光学薄膜传感器的半透半反镜，

该光学接收系统在上述圆环铁心的开口部的同轴上具有：上述磁光学薄膜传感器；使来自上述磁光学薄膜传感器侧的光透射的上述半透半反镜；调整透射了上述半透半反镜的光的焦点的接收系统透镜；根据偏振角将经过了上述接收系统透镜的光变换为光的强度的检偏镜；以及接收经过了上述检偏镜的来自上述磁光学薄膜传感器的光的摄像头。

4.根据权利要求2所述的检查系统，其特征在于，

上述励磁方向控制单元具备：

作为励磁电源的励磁部，该励磁电源供给向各励磁线圈施加的励磁电流；

作为波形发生器的波形发生部，该波形发生器生成上述励磁电源即励磁部的励磁电流的波形；以及

电角信息发送部，其根据励磁方向发送励磁电流波形的电角信息。

5.根据权利要求2所述的检查系统，其特征在于，

上述磁场图像取得单元具备：

磁场图像数据生成部，其通过摄像头拍摄被转写于上述磁光学薄膜传感器的磁场分布，取得磁场分布作为磁场图像数据；

磁场极性平衡数据值提取单元，其从通过上述磁场图像数据生成部生成的磁场图像数据中提取出磁场的极性平衡的数据值，作为磁场极性平衡数据值；

磁场图像数据存储部，其存储上述磁场图像数据和上述磁场极性平衡数据值；以及

拍摄时刻存储部，其将上述磁场图像数据的取得时刻与上述磁场图像数据关联起来进行存储。

6.根据权利要求2所述的检查系统，其特征在于，

上述检查图像构成单元具备：

相位偏移图像数据生成部，其生成根据与取得上述磁场图像数据的时刻对应的励磁电流的电角，对上述磁场图像数据的像素值进行相位偏移而得的相位偏移图像数据；以及

相位偏移图像数据运算部，其运算预先决定的周期内的一连串的上述相位偏移图像数据。

7.根据权利要求2所述的检查系统，其特征在于，

该检查系统具备设定上述励磁方向的励磁方向设定单元，

上述励磁方向控制单元与通过上述励磁方向设定单元设定的励磁方向对应地控制励磁方向。

8.根据权利要求5所述的检查系统，其特征在于，

该检查系统具备：

励磁方向设定单元，其设定上述励磁方向；以及

显示图像选择单元，其从上述磁场图像数据存储部中读出与由上述励磁方向设定部设定的励磁方向对应的磁场图像数据并显示。

9.一种检查方法，其特征在于，具备如下的步骤：

使用磁化器来控制励磁方向的步骤，该磁化器具有2个以上的励磁线圈，在圆周上等间隔地配置有与被检体相对的磁腿；

使用磁光学薄膜传感器取得磁场图像数据，该磁光学薄膜传感器被配置于配置有上述磁化器的磁腿的上述圆周的内侧区域；以及

根据取得各磁场图像时流过上述励磁线圈的励磁电流的电角信息，对多个上述磁场图像进行运算的步骤。

10.根据权利要求9所述的检查方法，其特征在于，具备如下的步骤：

使用上述磁化器以一定周期对全部方向进行励磁的步骤；

通过摄像头拍摄转写于上述磁光学薄膜传感器的磁场分布，取得磁场分布作为磁场图像数据的步骤；

将在上述一定周期内变化的磁场图像数据存储为多个图像的步骤；

从上述磁场图像数据提取出磁场的极性平衡的数据值作为磁场极性平衡数据值的步骤；

存储上述磁场图像数据和上述磁场极性平衡数据值的步骤；

将上述磁场图像数据的拍摄时刻与上述磁场图像数据关联起来进行存储的步骤；以及

根据上述磁场图像数据、上述拍摄时刻和上述电角信息运算上述磁场图像数据，构成强调了被检体中的瑕疵、材质变化等特性变化的部分的检查图像并显示的步骤。