JP2000314727A - 渦流探傷子 - Google Patents
渦流探傷子Info
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- JP2000314727A JP2000314727A JP11122596A JP12259699A JP2000314727A JP 2000314727 A JP2000314727 A JP 2000314727A JP 11122596 A JP11122596 A JP 11122596A JP 12259699 A JP12259699 A JP 12259699A JP 2000314727 A JP2000314727 A JP 2000314727A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のコイル線を巻回してなるセンサコイル
に代えて特殊形状のセンサコイルを形成した極細の渦流
探傷子を提供する。 【解決手段】 円筒形のセラミック磁芯材４の外周面に
銅の薄膜を堆積させ、この薄膜に螺旋状にエッチングし
てコイル１、２を形成して微小直径の渦流探傷子３を構
成する。さらに、センサコイル１、２に高周波電圧を加
えておき、該センサコイルに生じた高周波磁界１７に対
し被測定物２０に誘導電流が渦状に流れ、センサコイル
１、２に生じるインピーダンス変化量を偏差電圧に変換
して被測定物２０の欠陥を検出する。
に代えて特殊形状のセンサコイルを形成した極細の渦流
探傷子を提供する。 【解決手段】 円筒形のセラミック磁芯材４の外周面に
銅の薄膜を堆積させ、この薄膜に螺旋状にエッチングし
てコイル１、２を形成して微小直径の渦流探傷子３を構
成する。さらに、センサコイル１、２に高周波電圧を加
えておき、該センサコイルに生じた高周波磁界１７に対
し被測定物２０に誘導電流が渦状に流れ、センサコイル
１、２に生じるインピーダンス変化量を偏差電圧に変換
して被測定物２０の欠陥を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は渦流探傷子に関し、
さらに詳細に言えばタービン翼の空冷孔のような被測定
物の細穴内に挿設可能に微小直径に構成される渦流探傷
子に関する。
さらに詳細に言えばタービン翼の空冷孔のような被測定
物の細穴内に挿設可能に微小直径に構成される渦流探傷
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】非破壊検査に適用される渦流探傷子とし
て、ブローブ等に巻線された一対のセンサコイルに高周
波電圧を加えておき、該センサコイルを磁性体からなる
被測定物の穴内に挿設させながら、被測定物の欠陥に起
因して、前記センサコイル間に生じるインピーダンス差
を偏差電圧に変換して被測定物の欠陥を検出する渦流探
傷子は公知である。
て、ブローブ等に巻線された一対のセンサコイルに高周
波電圧を加えておき、該センサコイルを磁性体からなる
被測定物の穴内に挿設させながら、被測定物の欠陥に起
因して、前記センサコイル間に生じるインピーダンス差
を偏差電圧に変換して被測定物の欠陥を検出する渦流探
傷子は公知である。
【０００３】かかる構成の渦流探傷子は、図６に例示す
るように渦流探傷子１０ａの先端に形成された渦流セン
サプローブ３ａにコイル線を磁芯材４に巻回することに
よって第１のコイル１ａと第２のコイル２ａを設けて構
成し、該センサプローブ３ａを例えば熱交換器の伝熱管
等の金属製品の管内に挿通し、前記第１のコイル１ａと
第２のコイル２ａに高周波電圧印加しながら、センサプ
ローブ３ａを前記管内を走行させることによって、欠陥
の有無に応じて前記二つのコイル間のインピーダンス偏
差を偏差電圧に変換して、該偏差電圧の変化量に基づい
て管内欠陥を検出するように構成していた。
るように渦流探傷子１０ａの先端に形成された渦流セン
サプローブ３ａにコイル線を磁芯材４に巻回することに
よって第１のコイル１ａと第２のコイル２ａを設けて構
成し、該センサプローブ３ａを例えば熱交換器の伝熱管
等の金属製品の管内に挿通し、前記第１のコイル１ａと
第２のコイル２ａに高周波電圧印加しながら、センサプ
ローブ３ａを前記管内を走行させることによって、欠陥
の有無に応じて前記二つのコイル間のインピーダンス偏
差を偏差電圧に変換して、該偏差電圧の変化量に基づい
て管内欠陥を検出するように構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来渦流探傷子１０ａでは、以下のような問題があっ
た。すなわち、渦流探傷子１０ａの要部である渦流セン
サ３ａは、ブローブにコイル線を巻回するというその構
造上から通常φ４ｍｍ〜６０ｍｍ程度の管径を有する被
測定物に対処することはできても、例えばガスタービン
翼の冷却孔等ように孔径がφ１ｍｍ以下の微少直径の孔
内を非破壊検査するには、センサプローブ３ａ径が大き
すぎて、該プローブ３ａを挿入することが出来ず、前記
ガスタービン翼の冷却孔のように小径の孔を有する金属
製品（磁性体）の非破壊検査（渦流破壊検査）は不可能
であった。
た従来渦流探傷子１０ａでは、以下のような問題があっ
た。すなわち、渦流探傷子１０ａの要部である渦流セン
サ３ａは、ブローブにコイル線を巻回するというその構
造上から通常φ４ｍｍ〜６０ｍｍ程度の管径を有する被
測定物に対処することはできても、例えばガスタービン
翼の冷却孔等ように孔径がφ１ｍｍ以下の微少直径の孔
内を非破壊検査するには、センサプローブ３ａ径が大き
すぎて、該プローブ３ａを挿入することが出来ず、前記
ガスタービン翼の冷却孔のように小径の孔を有する金属
製品（磁性体）の非破壊検査（渦流破壊検査）は不可能
であった。
【０００５】本発明の目的は、かかる課題に鑑み、ガス
タービン翼の冷却孔のように小径の孔を有する金属製品
（磁性体）の非破壊検査（渦流破壊検査）を可能とする
渦流探傷子を提供することにある。
タービン翼の冷却孔のように小径の孔を有する金属製品
（磁性体）の非破壊検査（渦流破壊検査）を可能とする
渦流探傷子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述した技術的
課題を解決するために、請求項１記載の発明において、
一対のセンサコイルに高周波電圧を加えておき、該セン
サコイルを磁性体からなる被測定物の穴内に挿設させな
がら、被測定物の欠陥に起因して、前記センサコイル間
に生じるインピーダンス差を偏差電圧に変換して被測定
物の欠陥を検出する渦流探傷子において、セラミックや
石英ガラス等の絶縁性芯材の外周面に被覆した非磁性金
属膜を螺旋状にエッチングして一対の薄膜状センサコイ
ルを芯材軸方向に形成し、被測定物の細穴内に挿設可能
な微小直径の筒状渦流センサを構成したことを特徴とす
る。
課題を解決するために、請求項１記載の発明において、
一対のセンサコイルに高周波電圧を加えておき、該セン
サコイルを磁性体からなる被測定物の穴内に挿設させな
がら、被測定物の欠陥に起因して、前記センサコイル間
に生じるインピーダンス差を偏差電圧に変換して被測定
物の欠陥を検出する渦流探傷子において、セラミックや
石英ガラス等の絶縁性芯材の外周面に被覆した非磁性金
属膜を螺旋状にエッチングして一対の薄膜状センサコイ
ルを芯材軸方向に形成し、被測定物の細穴内に挿設可能
な微小直径の筒状渦流センサを構成したことを特徴とす
る。
【０００７】尚、前記セラミックや石英ガラス等の絶縁
性芯材は、請求項２記載のように、中空細筒状に形成
し、該細筒内に前記センサコイルと接続する高周波シー
ルド線が挿設されているのがよい。又請求項３記載のよ
うに、前記薄膜状センサコイルの表面は絶縁性樹脂膜で
保護されているのがよい。
性芯材は、請求項２記載のように、中空細筒状に形成
し、該細筒内に前記センサコイルと接続する高周波シー
ルド線が挿設されているのがよい。又請求項３記載のよ
うに、前記薄膜状センサコイルの表面は絶縁性樹脂膜で
保護されているのがよい。
【０００８】以下、この発明の重要な構成要素について
さらに詳細に説明すると、絶縁性芯材はセラミックや石
英ガラスで構成するのがよい。例えばセラミックは粘土
状のセラミック材を引抜き焼結することにより１ｍｍφ
以下の細径の中空材を形成するのが容易であり、又、石
英ガラスもファイバ状に形成する事により、１ｍｍφ以
下の細径の中空材を形成するのが容易である。又前記外
周面に被覆し、コイルを形成する非磁性金属膜も銅のみ
ならず、アルミ、金、銀、等を用いることも出来る。又
薄膜形成手段においても化学的蒸着や物理蒸着のみなら
ず、メッキ、スパッタリング、イオンプレーティング法
など適宜被覆手段を採用することができる。
さらに詳細に説明すると、絶縁性芯材はセラミックや石
英ガラスで構成するのがよい。例えばセラミックは粘土
状のセラミック材を引抜き焼結することにより１ｍｍφ
以下の細径の中空材を形成するのが容易であり、又、石
英ガラスもファイバ状に形成する事により、１ｍｍφ以
下の細径の中空材を形成するのが容易である。又前記外
周面に被覆し、コイルを形成する非磁性金属膜も銅のみ
ならず、アルミ、金、銀、等を用いることも出来る。又
薄膜形成手段においても化学的蒸着や物理蒸着のみなら
ず、メッキ、スパッタリング、イオンプレーティング法
など適宜被覆手段を採用することができる。
【０００９】また、前記銅の薄膜を螺旋（スパイラル）
状にエッチングする技術は、化学的エッチングやレーザ
カッティングにより螺旋状コイルを形成することが出来
る。又絶縁性樹脂膜はエポキシ樹脂等の硬質樹脂膜を用
いるのがよい。
状にエッチングする技術は、化学的エッチングやレーザ
カッティングにより螺旋状コイルを形成することが出来
る。又絶縁性樹脂膜はエポキシ樹脂等の硬質樹脂膜を用
いるのがよい。
【００１０】かかる発明によれば、絶縁性芯材はセラミ
ックや石英ガラスで構成する１ｍｍφ以下の細径の中空
材を形成することが容易であり、又センサコイルは該芯
材表面に蒸着した蒸着膜をエッチングして形成されるも
のであるために、細径状態は維持される。従って、本発
明の渦流探傷子はφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成する
ことが容易であり、ガスタービン翼の冷却孔のようにφ
０．９ｍｍ程度の微小直径の孔に挿入することが可能と
なる。
ックや石英ガラスで構成する１ｍｍφ以下の細径の中空
材を形成することが容易であり、又センサコイルは該芯
材表面に蒸着した蒸着膜をエッチングして形成されるも
のであるために、細径状態は維持される。従って、本発
明の渦流探傷子はφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成する
ことが容易であり、ガスタービン翼の冷却孔のようにφ
０．９ｍｍ程度の微小直径の孔に挿入することが可能と
なる。
【００１１】又本発明は、請求項２記載のように、中空
細筒状に形成した絶縁性芯材内に前記センサコイルと接
続する高周波シールド線が挿設されている為に、前記セ
ンサコイルに供給する高周波や前記センサコイルより取
り出す検出電流にもノイズ等が重畳される事なく、高精
度な検知が可能となる。
細筒状に形成した絶縁性芯材内に前記センサコイルと接
続する高周波シールド線が挿設されている為に、前記セ
ンサコイルに供給する高周波や前記センサコイルより取
り出す検出電流にもノイズ等が重畳される事なく、高精
度な検知が可能となる。
【００１２】又請求項３記載のように、前記薄膜状セン
サコイルの表面が絶縁性樹脂膜、特にエポキシ樹脂等の
硬質樹脂膜で被覆する事により前記センサコイルが誤っ
て測定物側の穴壁面に接触しても短絡や破損が生じる事
がない。
サコイルの表面が絶縁性樹脂膜、特にエポキシ樹脂等の
硬質樹脂膜で被覆する事により前記センサコイルが誤っ
て測定物側の穴壁面に接触しても短絡や破損が生じる事
がない。
【００１３】従って、本発明によれば、渦流探傷子は直
径がφ０．８５ｍｍ程度の微小直径に形成出来るため
に、被測定物の被測定物のφ０．９ｍｍ程度の微小直径
の孔に挿入するすることが出来、該孔内から被測定物孔
内周囲の亀裂などの欠陥を容易に検査出来る。
径がφ０．８５ｍｍ程度の微小直径に形成出来るため
に、被測定物の被測定物のφ０．９ｍｍ程度の微小直径
の孔に挿入するすることが出来、該孔内から被測定物孔
内周囲の亀裂などの欠陥を容易に検査出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る渦流探傷子を
図面に示される実施形態について詳細に説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対的配置などは特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨
ではなく、単なる説明例にすぎない。
図面に示される実施形態について詳細に説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対的配置などは特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨
ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１５】図１には本発明の一実施形態に係る渦流探
傷器よる欠陥検出能を示すグラフであり、図５は模擬試
験片による検出信号の実例を示し、（イ）は健全孔信
号、同（ロ）は傷孔信号を示す。
傷器よる欠陥検出能を示すグラフであり、図５は模擬試
験片による検出信号の実例を示し、（イ）は健全孔信
号、同（ロ）は傷孔信号を示す。
【００１６】図１において渦流探傷器１０は、円筒状の
センサガイド５と、該センサガイド５の先端に止めネジ
９を介して取り付けられた微小直径の針状渦流探傷子３
と、高周波シールド線１１を経て渦流センサ信号を出力
するコネクタ６とから構成される。そのうち、渦流探傷
子３は本発明の要部をなす部分であり、外径がφ０．８
５ｍｍ以下の針状に形成されており、さらに、該渦流探
傷子３はセンサガイド５の先端にねじ込まれるプローブ
保護キャップ７により保護可能となっている。
センサガイド５と、該センサガイド５の先端に止めネジ
９を介して取り付けられた微小直径の針状渦流探傷子３
と、高周波シールド線１１を経て渦流センサ信号を出力
するコネクタ６とから構成される。そのうち、渦流探傷
子３は本発明の要部をなす部分であり、外径がφ０．８
５ｍｍ以下の針状に形成されており、さらに、該渦流探
傷子３はセンサガイド５の先端にねじ込まれるプローブ
保護キャップ７により保護可能となっている。
【００１７】さらに、センサガイド５内にはコネクタ６
と前記渦流探傷子３の第１のセンサコイル１と第２のセ
ンサコイル２間を接続する高周波シールド線１１が挿通
されるとともに、該高周波シールド線１１の途中にＣＲ
バランス（時定数遅延回路）ボックス１２が設けられ、
空中と被測定物のバランス点を均一にするために、一方
のコイルの検出出力を遅延させる等の手段によりコイル
差をなくしている。この高周波シールド線１１とＣＲバ
ランスボックス１２は、センサガイド５の内部に充填さ
れたエポキシ樹脂１４で保持されている。
と前記渦流探傷子３の第１のセンサコイル１と第２のセ
ンサコイル２間を接続する高周波シールド線１１が挿通
されるとともに、該高周波シールド線１１の途中にＣＲ
バランス（時定数遅延回路）ボックス１２が設けられ、
空中と被測定物のバランス点を均一にするために、一方
のコイルの検出出力を遅延させる等の手段によりコイル
差をなくしている。この高周波シールド線１１とＣＲバ
ランスボックス１２は、センサガイド５の内部に充填さ
れたエポキシ樹脂１４で保持されている。
【００１８】また、渦流探傷子３は、図２（Ａ）（Ｂ）
に詳細に示すようにセンサガイド５の先端に細円筒形の
セラミック磁芯材８の後端部が止めネジ９により固定さ
れており、軽量で操作性の良い鉛筆形形状となってい
る。
に詳細に示すようにセンサガイド５の先端に細円筒形の
セラミック磁芯材８の後端部が止めネジ９により固定さ
れており、軽量で操作性の良い鉛筆形形状となってい
る。
【００１９】さらに、円筒形のセラミック磁芯材８の先
側には第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２が
軸方向に所定間隔隔てて配置されている。これらのセン
サコイル１、２は、円筒形のセラミック磁芯材８の外周
面の２ヵ所に銅材をスパッタリング法によって約０．３
ｍｍの厚さの薄膜を蒸着させた後、この薄膜に螺旋状に
レーザカッティングを行なってエッチングすることによ
り、そのエッチングされずに残された部分が帯コイル状
の薄膜となり、結果として２ヵ所の銅薄膜コイル、即ち
第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２を形成し
ている。
側には第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２が
軸方向に所定間隔隔てて配置されている。これらのセン
サコイル１、２は、円筒形のセラミック磁芯材８の外周
面の２ヵ所に銅材をスパッタリング法によって約０．３
ｍｍの厚さの薄膜を蒸着させた後、この薄膜に螺旋状に
レーザカッティングを行なってエッチングすることによ
り、そのエッチングされずに残された部分が帯コイル状
の薄膜となり、結果として２ヵ所の銅薄膜コイル、即ち
第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２を形成し
ている。
【００２０】また、前記第１のセンサコイル１及び第２
のセンサコイル２の間は、φ４０μｍのエナメル線１ｂ
で半田溶着結線により接続されるとともに、それらのセ
ンサコイル端子は高周波シールド線１１に直列接続さ
れ、言換えれば第１のセンサコイル１と第２のセンサコ
イル２を直列タンデム状に接続し、該高周波シールド線
１１より夫々のコイル１、２への高周波電圧の印加と、
該該高周波シールド線１１よりコイル１、２のインピー
ダンスＺ１、Ｚ２変化をコネクタ６側より取り出し可能
に構成されている。
のセンサコイル２の間は、φ４０μｍのエナメル線１ｂ
で半田溶着結線により接続されるとともに、それらのセ
ンサコイル端子は高周波シールド線１１に直列接続さ
れ、言換えれば第１のセンサコイル１と第２のセンサコ
イル２を直列タンデム状に接続し、該高周波シールド線
１１より夫々のコイル１、２への高周波電圧の印加と、
該該高周波シールド線１１よりコイル１、２のインピー
ダンスＺ１、Ｚ２変化をコネクタ６側より取り出し可能
に構成されている。
【００２１】尚、高周波シールド線１１がセラミック磁
芯材８内に挿設されているために、センサコイル端子と
高周波シールド線１１との接続は、例えば超音波加工に
よりセラミック磁芯材８に内部まで貫通する通孔を穿孔
し、該通孔内で半田溶着結線をしてもよく、又図２
（Ｂ）に示すように、コイル１の端子部１ａを磁芯材８
先端位置まで軸方向に延すようにエッチング加工を行な
い、該延ばした端子部１ａと高周波シールド線１１とを
磁芯材８先端位置で溶着するようにしてもよい。
芯材８内に挿設されているために、センサコイル端子と
高周波シールド線１１との接続は、例えば超音波加工に
よりセラミック磁芯材８に内部まで貫通する通孔を穿孔
し、該通孔内で半田溶着結線をしてもよく、又図２
（Ｂ）に示すように、コイル１の端子部１ａを磁芯材８
先端位置まで軸方向に延すようにエッチング加工を行な
い、該延ばした端子部１ａと高周波シールド線１１とを
磁芯材８先端位置で溶着するようにしてもよい。
【００２２】前記のようにセンサコイル１、２及び高周
波シールド線１１との接続部１ａ、１ｂを有するセラミ
ック磁芯材８外周面には、エポキシ樹脂等の絶縁硬質樹
脂製のセンサ保護膜１５がコーティングされて、渦流探
傷子３が誤って被測定体等の金属部に衝突してもコイル
１、２等の導電部が露出しないように構成している。
波シールド線１１との接続部１ａ、１ｂを有するセラミ
ック磁芯材８外周面には、エポキシ樹脂等の絶縁硬質樹
脂製のセンサ保護膜１５がコーティングされて、渦流探
傷子３が誤って被測定体等の金属部に衝突してもコイル
１、２等の導電部が露出しないように構成している。
【００２３】かかる渦流探傷子３によれば、セラミック
磁芯材は前記したように１ｍｍφ以下の細径の中空材を
形成することが容易であり、又センサコイルは該芯材表
面に蒸着した蒸着膜をエッチングして形成されるもので
あるために、細径状態は維持される。従って、本発明の
渦流探傷子はφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成すること
が容易であり、図３に例示するようにガスタービン翼２
０のφ０．９ｍｍ程度の微小直径の孔である空冷孔１６
（以下、「空冷孔」と称する）に挿入することが容易で
ある。
磁芯材は前記したように１ｍｍφ以下の細径の中空材を
形成することが容易であり、又センサコイルは該芯材表
面に蒸着した蒸着膜をエッチングして形成されるもので
あるために、細径状態は維持される。従って、本発明の
渦流探傷子はφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成すること
が容易であり、図３に例示するようにガスタービン翼２
０のφ０．９ｍｍ程度の微小直径の孔である空冷孔１６
（以下、「空冷孔」と称する）に挿入することが容易で
ある。
【００２４】かかる構成において、図３に示すように前
記第１のコイル１と第２のコイル２に所定周波数の高周
波電圧を印加した状態で、前記探傷子３を空冷孔１６内
に挿入すると、前記高周波電圧により生じた高周波磁界
１７によって、磁性体（鉄）からなるガスタービン翼２
０に誘導電流が流れる。この場合、空冷孔１６周囲のガ
スタービン翼２０に亀裂１８が存在すると、第１のセン
サコイル１と第２のセンサコイル２のインピーダンスＺ
１、Ｚ２が変化する。
記第１のコイル１と第２のコイル２に所定周波数の高周
波電圧を印加した状態で、前記探傷子３を空冷孔１６内
に挿入すると、前記高周波電圧により生じた高周波磁界
１７によって、磁性体（鉄）からなるガスタービン翼２
０に誘導電流が流れる。この場合、空冷孔１６周囲のガ
スタービン翼２０に亀裂１８が存在すると、第１のセン
サコイル１と第２のセンサコイル２のインピーダンスＺ
１、Ｚ２が変化する。
【００２５】この場合、第１のセンサコイル１のインピ
ーダンスＺ１は、 Ｚ１＝Ｒ１＋ｊωＬ１ ただし、Ｒ１は第１のセンサコイル１の抵抗、Ｌ１はそ
のインダクタンスである。さらに、第２のコイル２のイ
ンピーダンスＺ２は、 Ｚ２＝Ｒ２＋（−ｊωＬ２） 但し、Ｒ２は第２のコイル２の抵抗、Ｌ２はそのインダ
クタンスである。
ーダンスＺ１は、 Ｚ１＝Ｒ１＋ｊωＬ１ ただし、Ｒ１は第１のセンサコイル１の抵抗、Ｌ１はそ
のインダクタンスである。さらに、第２のコイル２のイ
ンピーダンスＺ２は、 Ｚ２＝Ｒ２＋（−ｊωＬ２） 但し、Ｒ２は第２のコイル２の抵抗、Ｌ２はそのインダ
クタンスである。
【００２６】従って空冷孔１６周囲に亀裂１８が存在す
ると、第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２の
インピーダンスＺ１、Ｚ２が変化し、この変化をコネク
タ６側より取り出し偏差電圧Ｅに変換する。この偏差電
圧Ｅを位相π／２で弁別し、空冷孔１６の信号を水平信
号Ｘ軸成分として信号を評価することにより、正常健全
孔と欠陥孔との弁別評価が可能となる。
ると、第１のセンサコイル１と第２のセンサコイル２の
インピーダンスＺ１、Ｚ２が変化し、この変化をコネク
タ６側より取り出し偏差電圧Ｅに変換する。この偏差電
圧Ｅを位相π／２で弁別し、空冷孔１６の信号を水平信
号Ｘ軸成分として信号を評価することにより、正常健全
孔と欠陥孔との弁別評価が可能となる。
【００２７】ちなみに、本発明の実施の形態によれば、
上記のように第１のセンサコイル１と第２のセンサコイ
ル２を直列タンデム状に接続してある為に、常にその差
Ｚ＝Ｒ＋Ｒｊ（ωＬ１−ωＬ２）が検出されて偏差電圧
に変換される。
上記のように第１のセンサコイル１と第２のセンサコイ
ル２を直列タンデム状に接続してある為に、常にその差
Ｚ＝Ｒ＋Ｒｊ（ωＬ１−ωＬ２）が検出されて偏差電圧
に変換される。
【００２８】前記空冷孔１６の亀裂部１８に前記センサ
コイル１，２が近付くとインピーダンスが増大し、高周
波シールド線１１よりの出力信号は亀裂１８の長さに比
例して減衰する。このことは、Ｘ軸に欠陥亀裂長さをｍ
ｍ単位で示すとともに、Ｖｃ（測定偏差電圧）／Ｖｏ
（基準偏差電圧）信号比をＹ軸にした、図４の信号比に
よる欠陥検出能を示すグラフによれば、空冷孔１６に欠
陥が生じた場合、欠陥発生端の信号は上記のように欠陥
の長さに比例して減衰することが分かる。このため、目
視では容易にみられないタービン翼の内側の空冷孔のよ
うな極細な直径の孔の健全性の確認は、本発明の渦流探
傷器を用いることにより容易に行なうことができる。
コイル１，２が近付くとインピーダンスが増大し、高周
波シールド線１１よりの出力信号は亀裂１８の長さに比
例して減衰する。このことは、Ｘ軸に欠陥亀裂長さをｍ
ｍ単位で示すとともに、Ｖｃ（測定偏差電圧）／Ｖｏ
（基準偏差電圧）信号比をＹ軸にした、図４の信号比に
よる欠陥検出能を示すグラフによれば、空冷孔１６に欠
陥が生じた場合、欠陥発生端の信号は上記のように欠陥
の長さに比例して減衰することが分かる。このため、目
視では容易にみられないタービン翼の内側の空冷孔のよ
うな極細な直径の孔の健全性の確認は、本発明の渦流探
傷器を用いることにより容易に行なうことができる。
【００２９】このことは、模擬試験片による検出信号を
示す図５（イ）の健全孔信号と、同図（ロ）の傷孔信号
を比較すると、傷孔信号は健全孔信号に比して小さく表
示されており、この点からも正常健全孔と欠陥孔との弁
別評価が可能となることからも明らかである。
示す図５（イ）の健全孔信号と、同図（ロ）の傷孔信号
を比較すると、傷孔信号は健全孔信号に比して小さく表
示されており、この点からも正常健全孔と欠陥孔との弁
別評価が可能となることからも明らかである。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
渦流探傷子をφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成すること
が容易であり、スタービン翼の冷却孔のようにφ０．９
ｍｍ程度の微少直径の孔に挿入することが可能となる。
渦流探傷子をφ０．８５ｍｍ程度の小径に形成すること
が容易であり、スタービン翼の冷却孔のようにφ０．９
ｍｍ程度の微少直径の孔に挿入することが可能となる。
【００３１】又本発明は、請求項２記載のように、中空
細筒状に形成した絶縁性芯材内に前記センサコイルと接
続する高周波シールド線が挿設されている為に、前記セ
ンサコイルに供給する高周波や前記センサコイルより取
り出す検出電流にもノイズ等が重畳される事なく、高精
度な検知が可能となる。
細筒状に形成した絶縁性芯材内に前記センサコイルと接
続する高周波シールド線が挿設されている為に、前記セ
ンサコイルに供給する高周波や前記センサコイルより取
り出す検出電流にもノイズ等が重畳される事なく、高精
度な検知が可能となる。
【００３２】更に本発明は、請求項３記載のように、前
記薄膜状センサコイルの表面が絶縁性樹脂膜で被覆する
事により前記センサコイルが誤って測定物側の穴壁面に
接触しても短絡や破損が生じる事がない。
記薄膜状センサコイルの表面が絶縁性樹脂膜で被覆する
事により前記センサコイルが誤って測定物側の穴壁面に
接触しても短絡や破損が生じる事がない。
【図１】 本発明の一実施形態に係る渦流探傷器の一部
破断側面図である。
破断側面図である。
【図２】 本発明の要旨となる渦流探傷子の断面（Ａ）
とその拡大図（Ｂ）を示す。
とその拡大図（Ｂ）を示す。
【図３】 ガスタービン翼の冷却孔に生じた亀裂の本発
明の渦流探傷子による非破壊検査状況を示す原理図であ
る。
明の渦流探傷子による非破壊検査状況を示す原理図であ
る。
【図４】 基準偏差電圧と測定偏差電圧の信号比と欠陥
亀裂長さとの関連を示す欠陥検出能を示すグラフ図であ
る。
亀裂長さとの関連を示す欠陥検出能を示すグラフ図であ
る。
【図５】 模擬試験片による検出信号の実例を示す表図
であって、（イ）は健全孔信号、同（ロ）は傷孔信号を
示す。
であって、（イ）は健全孔信号、同（ロ）は傷孔信号を
示す。
【図６】 従来の渦流探傷器の部分切断側面図である。
１ 第１のセンサコイル ２ 第２のセンサコイル ３ 渦流探傷子 ８ セラミック磁芯材 １６ 微少直径の孔（空冷孔） １７ 高周波磁界 １８ 欠陥（亀裂） ２０ 被測定物（ガスタービン翼）
フロントページの続き (72)発明者 木寺 弘次 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 遠藤 忠良 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目８番19号 高菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2G053 AA11 AB21 BA12 BA24 BC02 CA03 CA17 DA01 DA07 DB01 DB12 DB27
Claims (3)
- 【請求項１】 一対のセンサコイルに高周波電圧を加え
ておき、該センサコイルを磁性体からなる被測定物の穴
内に挿設させながら、被測定物の欠陥に起因して、前記
センサコイル間に生じるインピーダンス差を偏差電圧に
変換して被測定物の欠陥を検出する渦流探傷子におい
て、 セラミックや石英ガラス等の絶縁性芯材の外周面に被覆
した非磁性金属膜を螺旋状にエッチングして一対の薄膜
状センサコイルを芯材軸方向に形成し、被測定物の細穴
内に挿設可能な微小直径の渦流センサを構成したことを
特徴とする渦流探傷子。 - 【請求項２】 前記絶縁性芯材を中空細筒状に形成し、
該細筒内に前記センサコイルと接続する高周波シールド
線が挿設されていることを特徴とする請求項１記載の渦
流探傷子。 - 【請求項３】 前記薄膜状センサコイルの表面が絶縁性
樹脂膜で保護されている請求項１記載の渦流探傷子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122596A JP2000314727A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 渦流探傷子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122596A JP2000314727A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 渦流探傷子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314727A true JP2000314727A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14839855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122596A Withdrawn JP2000314727A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 渦流探傷子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314727A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014142187A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦電流探傷プローブ及び検査方法 |
| CN110717276A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-21 | 西北工业大学 | 基于工业ct扫描的异型气膜孔几何结构检测与评定方法 |
| KR102099140B1 (ko) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 조선대학교산학협력단 | 와전류 검사용 프로브 및 이를 이용한 비파괴검사 장치 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122596A patent/JP2000314727A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014142187A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦電流探傷プローブ及び検査方法 |
| KR102099140B1 (ko) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 조선대학교산학협력단 | 와전류 검사용 프로브 및 이를 이용한 비파괴검사 장치 |
| CN110717276A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-21 | 西北工业大学 | 基于工业ct扫描的异型气膜孔几何结构检测与评定方法 |
| CN110717276B (zh) * | 2019-10-14 | 2021-11-16 | 西北工业大学 | 基于工业ct扫描的异型气膜孔几何结构检测与评定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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