JP2000002689A - 渦流探傷プローブ - Google Patents
渦流探傷プローブInfo
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- JP2000002689A JP2000002689A JP10181557A JP18155798A JP2000002689A JP 2000002689 A JP2000002689 A JP 2000002689A JP 10181557 A JP10181557 A JP 10181557A JP 18155798 A JP18155798 A JP 18155798A JP 2000002689 A JP2000002689 A JP 2000002689A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 十分な探傷Ｓ／Ｎ比を得ることができる。
【解決手段】 互いに逆方向の渦巻き状に成形された一
対のコイル部２１，２２を接続してなる励磁コイル２を
一の絶縁フィルム基板上に形成するとともに、一方向の
渦巻き状に成形された検出コイル３を他の絶縁フィルム
基板上に形成して、これら絶縁フィルム基板を上下に積
層してコイル対とし、励磁コイル２に励磁電流を供給し
て、検出コイル３より疵信号を得る。
対のコイル部２１，２２を接続してなる励磁コイル２を
一の絶縁フィルム基板上に形成するとともに、一方向の
渦巻き状に成形された検出コイル３を他の絶縁フィルム
基板上に形成して、これら絶縁フィルム基板を上下に積
層してコイル対とし、励磁コイル２に励磁電流を供給し
て、検出コイル３より疵信号を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は渦流探傷プローブに
関し、特に疵信号のＳ／Ｎ比を改善した渦流探傷プロー
ブに関する。
関し、特に疵信号のＳ／Ｎ比を改善した渦流探傷プロー
ブに関する。
【０００２】
【従来の技術】渦流探傷プローブの小型化を図るため
に、フェライトコアの下面に平板状の励磁コイルと検出
コイルを上下に重ねて設けたものが知られている。これ
ら平板コイルは、例えば絶縁フィルム基板上にプリント
配線によって渦巻き状にコイルを形成したもので、図８
（Ａ）に示すように励磁コイル８は一方向の渦巻き状に
成形されて、これに電源８１から高周波の励磁電流が供
給され、被探傷材の表面に渦電流を生じさせる。一方、
検出コイル９は図８（Ｂ）に示すように、互いに逆方向
の渦巻き状として対角位置に形成された一対のコイル部
９１，９２を接続して構成されており、コイル両端に現
れる出力信号Ｖｏから疵信号が抽出される。
に、フェライトコアの下面に平板状の励磁コイルと検出
コイルを上下に重ねて設けたものが知られている。これ
ら平板コイルは、例えば絶縁フィルム基板上にプリント
配線によって渦巻き状にコイルを形成したもので、図８
（Ａ）に示すように励磁コイル８は一方向の渦巻き状に
成形されて、これに電源８１から高周波の励磁電流が供
給され、被探傷材の表面に渦電流を生じさせる。一方、
検出コイル９は図８（Ｂ）に示すように、互いに逆方向
の渦巻き状として対角位置に形成された一対のコイル部
９１，９２を接続して構成されており、コイル両端に現
れる出力信号Ｖｏから疵信号が抽出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、検出コイル
の出力信号中には疵信号以外に、検出コイルと被探傷材
との距離変動に伴い生じる、いわゆるリフトオフノイズ
が混入しており、ノイズ除去のために両者の位相差を利
用した位相検波を行っている。しかし、上記従来の渦流
探傷プローブでは、励磁周波数を最適に設定しても図９
に示すように疵信号ＳｄとリフトオフノイズＳｎの位相
差は２０°〜３０°程度しか生じず、十分なＳ／Ｎ比を
得ることは困難であった。
の出力信号中には疵信号以外に、検出コイルと被探傷材
との距離変動に伴い生じる、いわゆるリフトオフノイズ
が混入しており、ノイズ除去のために両者の位相差を利
用した位相検波を行っている。しかし、上記従来の渦流
探傷プローブでは、励磁周波数を最適に設定しても図９
に示すように疵信号ＳｄとリフトオフノイズＳｎの位相
差は２０°〜３０°程度しか生じず、十分なＳ／Ｎ比を
得ることは困難であった。
【０００４】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、十分な探傷Ｓ／Ｎ比を得ることができる渦流
探傷プローブを提供することを目的とする。
るもので、十分な探傷Ｓ／Ｎ比を得ることができる渦流
探傷プローブを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１発明では、第１基板（４）上に互いに逆方向
の渦巻き状に成形された一対のコイル部（２１，２２）
を接続してなる第１平板コイル（２）と、第２基板
（５）上に一方向の渦巻き状に成形された第２平板コイ
ル（３）とを上下に配設してコイル対とし、第１平板コ
イル（２）に励磁電流を供給して、第２平板コイル
（３）より疵信号を得るようにする。
め、本第１発明では、第１基板（４）上に互いに逆方向
の渦巻き状に成形された一対のコイル部（２１，２２）
を接続してなる第１平板コイル（２）と、第２基板
（５）上に一方向の渦巻き状に成形された第２平板コイ
ル（３）とを上下に配設してコイル対とし、第１平板コ
イル（２）に励磁電流を供給して、第２平板コイル
（３）より疵信号を得るようにする。
【０００６】本第１発明において、第１平板コイルの励
磁周波数を適当に選択すると、第２平板コイル（３）の
出力信号に含まれる疵信号とリフトオフノイズの位相差
は９０°近くまで大きくなる。したがって、この時の上
記出力信号を位相検波することによって、リフトオフノ
イズを分離して疵信号のみを良好に抽出することがで
き、Ｓ／Ｎ比を大きく向上させることができる。
磁周波数を適当に選択すると、第２平板コイル（３）の
出力信号に含まれる疵信号とリフトオフノイズの位相差
は９０°近くまで大きくなる。したがって、この時の上
記出力信号を位相検波することによって、リフトオフノ
イズを分離して疵信号のみを良好に抽出することがで
き、Ｓ／Ｎ比を大きく向上させることができる。
【０００７】また、本第２発明では、第１平板コイル
（２）と第２平板コイル（３）を第１基板（４）と第２
基板（５）にそれぞれ複数形成するとともにこれら第１
基板（４）と第２基板（５）を上下に配設して各第１平
板コイル（２）とこれに対向する第２平板コイル（３）
とで複数のコイル対を構成し、かつ第１基板（４）と第
２基板（５）を板面方向へ互いに所定量ずらして位置さ
せる。
（２）と第２平板コイル（３）を第１基板（４）と第２
基板（５）にそれぞれ複数形成するとともにこれら第１
基板（４）と第２基板（５）を上下に配設して各第１平
板コイル（２）とこれに対向する第２平板コイル（３）
とで複数のコイル対を構成し、かつ第１基板（４）と第
２基板（５）を板面方向へ互いに所定量ずらして位置さ
せる。
【０００８】本第２発明において、第１平板コイルと第
２平板コイルに製作誤差を生じても、第１基板と第２基
板は互いに板面方向へ所定量ずらしてあるから、両平板
コイルの相対位置は一方が他方に対して全て上記所定量
に近い一定量だけ同一方向へずれて位置する。したがっ
て、両平板コイルのずれ方向が各コイル対毎にバラつく
ことはなく、各第１平板コイルを所定の励磁周波数で励
磁すれば、これに対向するいずれの第２平板コイルにお
いても疵信号とリフトオフノイズの位相差は９０°に近
い十分大きな値となり、Ｓ／Ｎ比を向上させることがで
きる。
２平板コイルに製作誤差を生じても、第１基板と第２基
板は互いに板面方向へ所定量ずらしてあるから、両平板
コイルの相対位置は一方が他方に対して全て上記所定量
に近い一定量だけ同一方向へずれて位置する。したがっ
て、両平板コイルのずれ方向が各コイル対毎にバラつく
ことはなく、各第１平板コイルを所定の励磁周波数で励
磁すれば、これに対向するいずれの第２平板コイルにお
いても疵信号とリフトオフノイズの位相差は９０°に近
い十分大きな値となり、Ｓ／Ｎ比を向上させることがで
きる。
【０００９】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には渦流探
傷プローブの拡大断面を示し、フェライトコア１の下面
に第１平板コイル２と第２平板コイル３が上下に積層し
て形成されている。各平板コイル２，３はそれぞれ絶縁
フィルム基板４，５上にプリント配線によって渦巻き状
にコイルを形成したもので、第１平板コイル２は図２
（Ａ）に示すように、互いに逆方向の渦巻き状として対
角位置に形成された一対の角形コイル部２１，２２を接
続して構成されている。また、第２平板コイル３は図２
（Ｂ）に示すように一方向の角形渦巻き状に成形され
て、図３に示すように、第１平板コイル２の形成領域全
体をカバーするようにその直下に位置している。
傷プローブの拡大断面を示し、フェライトコア１の下面
に第１平板コイル２と第２平板コイル３が上下に積層し
て形成されている。各平板コイル２，３はそれぞれ絶縁
フィルム基板４，５上にプリント配線によって渦巻き状
にコイルを形成したもので、第１平板コイル２は図２
（Ａ）に示すように、互いに逆方向の渦巻き状として対
角位置に形成された一対の角形コイル部２１，２２を接
続して構成されている。また、第２平板コイル３は図２
（Ｂ）に示すように一方向の角形渦巻き状に成形され
て、図３に示すように、第１平板コイル２の形成領域全
体をカバーするようにその直下に位置している。
【００１１】そして、図４に示すように、第１平板コイ
ル２は励磁電源６に接続されて励磁コイルとなり、第２
平板コイル３は差動増幅器７１に接続されて検出コイル
となっている。差動増幅器７１の出力信号は位相検波器
７２に入力し、検波後の出力信号はフィルタ７３を経て
レベル設定器７４に入力している。
ル２は励磁電源６に接続されて励磁コイルとなり、第２
平板コイル３は差動増幅器７１に接続されて検出コイル
となっている。差動増幅器７１の出力信号は位相検波器
７２に入力し、検波後の出力信号はフィルタ７３を経て
レベル設定器７４に入力している。
【００１２】このような構造の渦流探傷プローブにおい
て、励磁電源６から励磁コイル２へ所定周波数の励磁電
流を供給して探傷材表面に渦電流を生じさせ、疵の存在
による検出コイル３の出力信号変化を検出する。発明者
の実験によると、励磁コイル２の励磁周波数を適当に選
択する（図５のｆo ）と、疵信号とリフトオフノイズの
位相差を９０°近くまで大きくすることができる。この
結果、位相検波器７２における位相検波によって疵信号
のみを抽出してレベル設定器７４でそのレベル変化を検
出することにより、リフトオフノイズの影響を排除して
疵の存在を確実に検出することができる。上記励磁周波
数ｆo は実験条件によっても異なるが例えば１００ＫＨ
ｚ〜３００ＫＨｚ付近にある。
て、励磁電源６から励磁コイル２へ所定周波数の励磁電
流を供給して探傷材表面に渦電流を生じさせ、疵の存在
による検出コイル３の出力信号変化を検出する。発明者
の実験によると、励磁コイル２の励磁周波数を適当に選
択する（図５のｆo ）と、疵信号とリフトオフノイズの
位相差を９０°近くまで大きくすることができる。この
結果、位相検波器７２における位相検波によって疵信号
のみを抽出してレベル設定器７４でそのレベル変化を検
出することにより、リフトオフノイズの影響を排除して
疵の存在を確実に検出することができる。上記励磁周波
数ｆo は実験条件によっても異なるが例えば１００ＫＨ
ｚ〜３００ＫＨｚ付近にある。
【００１３】（第２実施形態）長尺鋼板等の幅方向の探
傷を同時に効率良く行うために、図６に示すように、上
記第１実施形態て説明したのと同様の第１平板コイル
（励磁コイル）２および第２平板コイル（検出コイル）
３を、それぞれ細長の絶縁フィルム基板４，５上に間隔
をおいて複数形成し、これら絶縁フィルム基板４，５を
フェライトコア１下面に上下に積層して励磁コイル２と
検出コイル３の対を上記鋼板等の幅方向へ複数設ける。
傷を同時に効率良く行うために、図６に示すように、上
記第１実施形態て説明したのと同様の第１平板コイル
（励磁コイル）２および第２平板コイル（検出コイル）
３を、それぞれ細長の絶縁フィルム基板４，５上に間隔
をおいて複数形成し、これら絶縁フィルム基板４，５を
フェライトコア１下面に上下に積層して励磁コイル２と
検出コイル３の対を上記鋼板等の幅方向へ複数設ける。
【００１４】この場合、上下に位置する励磁コイル２と
検出コイル３の相対位置が製作誤差等によって左右にバ
ラつくと、所定の励磁周波数ｆo で、一の検出コイル３
では疵信号とリフトオフノイズの位相差が９０°近くに
なるものの、他の検出コイル３では当該位相差が十分得
られないことがある。
検出コイル３の相対位置が製作誤差等によって左右にバ
ラつくと、所定の励磁周波数ｆo で、一の検出コイル３
では疵信号とリフトオフノイズの位相差が９０°近くに
なるものの、他の検出コイル３では当該位相差が十分得
られないことがある。
【００１５】そこで、上下の絶縁フィルム基板４，５を
予め製作誤差以上に所定量だけ長手方向へずらしてお
く。こうすると、励磁コイル２と検出コイル３に製作誤
差を生じても、これらの相対位置は図７に示すように、
一方が他方に対して全て上記所定量に近い一定量Ｌ1 〜
Ｌ3 だけ右かあるいは左の一方向へのみ、ずれて位置す
ることになり、相対位置が各コイル対毎に左右にバラつ
くことはない。したがって、所定の励磁周波数ｆo で、
いずれの検出コイル３においても疵信号とリフトオフノ
イズの位相差は９０°に近い十分大きな値となり、Ｓ／
Ｎ比を向上させることができる。
予め製作誤差以上に所定量だけ長手方向へずらしてお
く。こうすると、励磁コイル２と検出コイル３に製作誤
差を生じても、これらの相対位置は図７に示すように、
一方が他方に対して全て上記所定量に近い一定量Ｌ1 〜
Ｌ3 だけ右かあるいは左の一方向へのみ、ずれて位置す
ることになり、相対位置が各コイル対毎に左右にバラつ
くことはない。したがって、所定の励磁周波数ｆo で、
いずれの検出コイル３においても疵信号とリフトオフノ
イズの位相差は９０°に近い十分大きな値となり、Ｓ／
Ｎ比を向上させることができる。
【００１６】なお、第２実施形態では理解を容易にする
ために励磁コイルおよび検出コイルは絶縁フィルム基板
上に左右方向一列に並んでいるものとしたが、絶縁フィ
ルム基板上に上記両コイルが二次元的に分布しているも
のでも良く、この場合、絶縁フィルム基板を所定量ずら
す方向は左右方向だけに限られるものではない。
ために励磁コイルおよび検出コイルは絶縁フィルム基板
上に左右方向一列に並んでいるものとしたが、絶縁フィ
ルム基板上に上記両コイルが二次元的に分布しているも
のでも良く、この場合、絶縁フィルム基板を所定量ずら
す方向は左右方向だけに限られるものではない。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、本発明の渦流探傷プロー
ブによれば、非磁性鋼等の被探傷材に対しても十分なＳ
／Ｎ比を得ることができる。
ブによれば、非磁性鋼等の被探傷材に対しても十分なＳ
／Ｎ比を得ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態における、渦流探傷プロ
ーブの拡大断面図である。
ーブの拡大断面図である。
【図２】励磁コイルおよび検出コイルの平面図である。
【図３】励磁コイルと検出コイルの重なり状態を示す平
面図である。
面図である。
【図４】渦流探傷プローブを備える渦流探傷装置のブロ
ック構成図である。
ック構成図である。
【図５】疵信号とリフトオフノイズの位相差の周波数特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態における、渦流探傷プロ
ーブの拡大断面図である。
ーブの拡大断面図である。
【図７】励磁コイルと検出コイルの重なり状態を示す平
面図である。
面図である。
【図８】従来の励磁コイルおよび検出コイルの平面図で
ある。
ある。
【図９】疵信号とリフトオフノイズの位相差を示す図で
ある。
ある。
１…フェライトコア、２…励磁コイル、２１，２２…コ
イル部、３…検出コイル、４，５…絶縁フィルム基板。
イル部、３…検出コイル、４，５…絶縁フィルム基板。
Claims (2)
- 【請求項１】 第１基板上に互いに逆方向の渦巻き状に
成形された一対のコイル部を接続してなる第１平板コイ
ルと、第２基板上に一方向の渦巻き状に成形された第２
平板コイルとを上下に配設してコイル対とし、前記第１
平板コイルに励磁電流を供給して、前記第２平板コイル
より疵信号を得るようにしたことを特徴とする渦流探傷
プローブ。 - 【請求項２】 前記第１平板コイルと前記第２平板コイ
ルを前記第１基板と前記第２基板にそれぞれ複数形成す
るとともにこれら第１基板と第２基板を上下に配設して
前記各第１平板コイルとこれに対向する前記第２平板コ
イルとで複数のコイル対を構成し、かつ前記第１基板と
前記第２基板を板面方向へ互いに所定量ずらして位置さ
せた請求項１に記載の渦流探傷プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181557A JP2000002689A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 渦流探傷プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10181557A JP2000002689A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 渦流探傷プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002689A true JP2000002689A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=16102878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10181557A Pending JP2000002689A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 渦流探傷プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000002689A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351890A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-22 | General Electric Co <Ge> | 全方向性渦電流プローブ及び検査システム |
| JP2008197016A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | センサ素子および渦電流探傷プローブ |
| JP2016133459A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 学校法人法政大学 | 渦流探傷プローブ、渦流探傷装置 |
| US9494558B2 (en) | 2009-12-22 | 2016-11-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flaw-detection apparatus and flaw-detection method |
| CN112378993A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 北京航空航天大学 | 一种用于无损检测的传感系统 |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP10181557A patent/JP2000002689A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005351890A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-22 | General Electric Co <Ge> | 全方向性渦電流プローブ及び検査システム |
| JP2008197016A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | センサ素子および渦電流探傷プローブ |
| US9494558B2 (en) | 2009-12-22 | 2016-11-15 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Flaw-detection apparatus and flaw-detection method |
| JP2016133459A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 学校法人法政大学 | 渦流探傷プローブ、渦流探傷装置 |
| CN112378993A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 北京航空航天大学 | 一种用于无损检测的传感系统 |
| CN112378993B (zh) * | 2020-11-12 | 2023-12-12 | 北京航空航天大学 | 一种用于无损检测的传感系统 |
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