JP2003050234A - Eddy-current flaw detection testing device - Google Patents

Eddy-current flaw detection testing device

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JP2003050234A JP2001239903A JP2001239903A JP2003050234A JP 2003050234 A JP2003050234 A JP 2003050234A JP 2001239903 A JP2001239903 A JP 2001239903A JP 2001239903 A JP2001239903 A JP 2001239903A JP 2003050234 A JP2003050234 A JP 2003050234A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an eddy-current flaw detection testing device capable of making an analysis required for flaw detection using many parameters while reducing noise components caused by lift-off, without needing to take a null state. SOLUTION: This eddy-current flaw detection testing device detects the change, generated by a discontinuous part around the surface, of an eddy current induced around the surface of a test object 22 by the AC magnetic field formed by an exciting coil 1a, by the change of the magnetic field detected by a detecting coil 2a, and detects the flaw of the test object 22 on the basis of the change. The device is provided with a means 25 for supplying an alternating current whose frequency is changed continuously or stepwise, to the exciting coil 1a, and detecting means 17a, 18a, 21 for detecting the change of the magnetic field generated by the discontinuous part around the surface, of the eddy current induced to the test object 22. The detecting coil 2a is formed by winding a conductor in triangular shape, setting a direction intersecting the center axis direction of the exciting coil 1a, as the center axis direction. One side of the triangle is disposed on the exciting coil 1a side, and the opposed apex of one side is disposed to be separated from the exciting coil 1a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、励磁コイルが形成
した交流磁界により、導体からなる試験対象の表面付近
に誘起された渦電流の表面付近の不連続部により生じた
変化を、渦電流に誘起された交流磁界による検出コイル
の出力電圧に基づいて検出し、試験対象の探傷を行う渦
流探傷試験装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a change in eddy current caused by a discontinuity near the surface of an eddy current induced near the surface of a test object made of a conductor by an alternating magnetic field formed by an exciting coil. The present invention relates to an eddy current flaw detection test apparatus for detecting flaws on a test object by detecting the output voltage of a detection coil due to the induced alternating magnetic field.

【0002】[0002]

【従来の技術】渦流探傷試験は、鉄鋼業等における資材
製造時の検査、自動車部品等の圧延、鍛造、絞り加工等
における成品段階での品質管理、品質保証の為の検査、
また、発電プラント、化学プラント等の保守検査、操業
モニター等広い範囲で行われている。渦流探傷試験は、
試験対象表面に近接して置かれた励磁コイルに交流電流
を流すことにより交流磁界を発生させ、その交流磁界に
より試験対象表面に誘起される渦電流が、試験対象表面
の割れ等によって変化することを利用するものである。
渦電流の変化を検出するには、励磁コイルを試験対象表
面上で略等速度で移動させ、割れ等が存在しない健全部
の信号と比較する。
2. Description of the Related Art Eddy current flaw testing is an inspection for material manufacturing in the steel industry, quality control at the product stage in rolling, forging, drawing of automobile parts, etc. for quality assurance,
In addition, it is performed in a wide range such as maintenance inspections of power plants and chemical plants and operation monitors. Eddy current testing
An AC magnetic field is generated by passing an AC current through an exciting coil placed close to the test surface, and the eddy current induced on the test surface by the AC magnetic field changes due to cracks on the test surface. Is used.
To detect the change in eddy current, the exciting coil is moved at a substantially constant speed on the surface to be tested and compared with the signal of a sound part where there is no crack or the like.

【0003】試験対象表面に誘起される渦電流密度は、
磁界強度及び試験対象の材料(抵抗率、透磁率)に依存
する。試験対象表面に割れ等のきずがある場合、渦電流
の流路がきず部分と正常部分との境界に生じることか
ら、見かけの抵抗が変わる。また、渦電流により生じる
磁界の強さ及び方向の変化が、コイルと試験対象表面と
の系に関わる磁界を変化させる為、検出コイルに誘起さ
れる電圧が変化する。この電圧変化は振幅及び位相の変
化として検出できる為、このコイルの端子電圧の振幅及
び位相を測定し、その測定結果に基づき試験対象表面に
存在する割れ等のきずを検出する方法を渦流探傷試験法
と称している。一般的にきずに関わる情報は、位相と振
幅との2つの要因を有している為、理論的には他の放射
線探傷試験法や超音波探傷試験法に比べて、きずの定量
化及び雑音との弁別性が良いと言われている。
The eddy current density induced on the surface under test is
Depends on the magnetic field strength and the material under test (resistivity, permeability). When there is a crack such as a crack on the surface of the test object, the apparent resistance changes because the flow path of the eddy current occurs at the boundary between the flaw part and the normal part. Further, the change in the strength and direction of the magnetic field generated by the eddy current changes the magnetic field related to the system of the coil and the surface to be tested, so that the voltage induced in the detection coil changes. Since this voltage change can be detected as a change in amplitude and phase, the method of measuring the amplitude and phase of the terminal voltage of this coil and detecting flaws such as cracks existing on the surface of the test object based on the measurement results is an eddy current flaw test. It is called the law. In general, information related to flaws has two factors, that is, phase and amplitude. Therefore, theoretically, quantification of flaws and noise can be performed as compared with other radiation flaw detection test methods and ultrasonic flaw detection test methods. It is said that the distinctiveness with

【0004】図15は、従来の渦流探傷試験装置の要部
構成例を示すブロック図である。この渦流探傷試験装置
は、周波数Fの正弦波信号を発振する発振器10と、発
振器10が発振した正弦波信号を増幅する電力増幅器1
1と、電力増幅器11が増幅して出力した周波数Fの交
流電流が流され、試験対象22の表面付近を励磁する励
磁コイル1と、この励磁により試験対象22の表面付近
に生じた渦電流による交流磁界を検出して交流電圧を出
力する検出コイル2と、検出コイル2が出力した交流電
圧を増幅すると共に、試験対象22の健全部分における
検出コイル2の出力電圧に逆位相の電圧を加えて、その
増幅電圧を0付近に調節してヌル(Null)状態にする演
算器14と、演算器14が増幅した交流電圧が夫々与え
られる位相検波器17,18とを備えている。
FIG. 15 is a block diagram showing an example of the essential structure of a conventional eddy current flaw detector. This eddy current testing apparatus includes an oscillator 10 that oscillates a sine wave signal of frequency F, and a power amplifier 1 that amplifies the sine wave signal oscillated by the oscillator 10.
1 and the exciting coil 1 that is excited by the AC current of the frequency F output by the power amplifier 11 and output, and the eddy current generated near the surface of the test object 22 by this excitation. A detection coil 2 that detects an AC magnetic field and outputs an AC voltage, and an AC voltage that is output by the detection coil 2 are amplified, and an opposite phase voltage is added to the output voltage of the detection coil 2 in a healthy portion of the test target 22. An arithmetic unit 14 that adjusts the amplified voltage to a value near 0 to make it a null state and phase detectors 17 and 18 to which the AC voltage amplified by the arithmetic unit 14 is applied, respectively.

【0005】励磁コイル1及び検出コイル2からなる渦
流探傷用プローブは、図16に示すように、円環状の励
磁コイル1と、励磁コイル1と同径の円環状の検出コイ
ル2とを備え、励磁コイル1及び検出コイル2を同軸に
平行に配してあり、検出コイル2の励磁コイル1と逆側
の面を探傷面としてある。
As shown in FIG. 16, an eddy current flaw detection probe comprising an exciting coil 1 and a detecting coil 2 comprises an annular exciting coil 1 and an annular detecting coil 2 having the same diameter as that of the exciting coil 1. The exciting coil 1 and the detecting coil 2 are coaxially arranged in parallel, and the surface of the detecting coil 2 opposite to the exciting coil 1 is used as a flaw detection surface.

【0006】試験対象22の表面にきずが存在する場
合、渦電流がきずに沿って流れるため、きずが存在しな
い部分からきずが存在する部分へ渦流探傷用プローブを
移動させたとき、渦電流の流路形態が変化する。このこ
とによって、渦電流によって生じる磁界の強さ及び方向
が変化し、この磁界によって誘起される検出コイル2の
端子間電圧(出力)が変化することとなる。この電圧変
化は、通常交流電圧の振幅と位相の変化として検出でき
る。
When a flaw is present on the surface of the test object 22, an eddy current flows along the flaw. Therefore, when the eddy current flaw detection probe is moved from the flaw-free portion to the flaw-present portion, the eddy current The flow path morphology changes. As a result, the strength and direction of the magnetic field generated by the eddy current change, and the voltage (output) between the terminals of the detection coil 2 induced by this magnetic field changes. This voltage change can be usually detected as a change in the amplitude and phase of the AC voltage.

【0007】この渦流探傷試験装置は、また、発振器1
0が発振した正弦波信号の位相を変位させ、位相検波器
17,18へ夫々与える移相器15と、発振器10が発
振した正弦波信号、及び移相器15が位相を変位させた
正弦波信号に基づき、演算器14からの指示信号により
振幅及び位相を変えた電圧信号を、演算器14が検出コ
イル2からの交流電圧に加算してヌル状態にする為に、
演算器14へ与える平衡器16と、位相検波器17,1
8の各出力をアナログ/ディジタル変換するA/D変換
器19,20と、A/D変換器19,20が夫々出力し
たディジタル信号に基づき、試験対象22の表面付近の
きずの検出処理を行うディジタル信号処理装置21とを
備えている。
This eddy current flaw detection test apparatus also uses the oscillator 1
0 shifts the phase of the sine wave signal oscillated and gives it to the phase detectors 17 and 18, respectively, the sine wave signal oscillated by the oscillator 10, and the sine wave shifted by the phase shifter 15 In order for the arithmetic unit 14 to add a voltage signal whose amplitude and phase are changed by the instruction signal from the arithmetic unit 14 to the AC voltage from the detection coil 2 to make it into a null state based on the signal,
The balancer 16 provided to the arithmetic unit 14 and the phase detectors 17 and 1
Based on the A / D converters 19 and 20 for analog / digital conversion of the outputs of 8 and the digital signals output from the A / D converters 19 and 20, respectively, a flaw detection process near the surface of the test object 22 is performed. And a digital signal processing device 21.

【0008】ヌル状態にするとき、演算器14は、検出
コイル2の出力電圧の増幅電圧が0付近の所定電圧以内
であるか否かを判定し、所定電圧以内でなければ、平衡
器16が演算器14へ与える電圧信号の振幅及び位相を
変えるように指示信号を出力して、平衡器16からの電
圧信号を検出コイル12の出力電圧に加算した増幅電圧
が、所定電圧以内になりヌル状態になる迄、この動作を
繰り返す。平衡器16は、ヌル状態になったときは、演
算器14へ与えるそのときの振幅及び位相をロックす
る。
In the null state, the calculator 14 determines whether the amplified voltage of the output voltage of the detection coil 2 is within a predetermined voltage near 0. If it is not within the predetermined voltage, the balancer 16 An instruction signal is output so as to change the amplitude and phase of the voltage signal applied to the arithmetic unit 14, and the amplified voltage obtained by adding the voltage signal from the balancer 16 to the output voltage of the detection coil 12 is within a predetermined voltage and is in a null state. This operation is repeated until. When the balancer 16 is in the null state, the balancer 16 locks the amplitude and phase at that time to be given to the arithmetic unit 14.

【0009】以下に、このような構成の渦流探傷試験装
置の動作を説明する。電力増幅器11は、励磁コイル1
に周波数Fの交流電流を供給する。渦流探傷用プローブ
は、例えば平板状の試験対象22の表面に対して、励磁
コイル1の中心軸が略直交するように、探傷面である下
面を対向させた状態で、試験対象22から適宜距離離隔
され、試験対象22の表面付近には、励磁コイル1によ
り形成される交流磁界によって渦電流が誘起される。演
算器14は、探傷試験の開始時に、試験対象22の健全
部分において、検出コイル2の出力電圧の増幅電圧をヌ
ル(Null)状態にしておき、ヌル状態にした後は、検出
コイル2の出力電圧の増幅電圧に、平衡器16からの電
圧信号を加算して出力する。
The operation of the eddy current flaw testing apparatus having such a structure will be described below. The power amplifier 11 is the exciting coil 1
An alternating current of frequency F is supplied to. The eddy-current flaw detection probe has an appropriate distance from the test object 22 in a state where the lower surface which is the flaw detection surface is opposed to the surface of the flat test object 22 such that the central axis of the exciting coil 1 is substantially orthogonal to the surface of the test object 22. An eddy current is induced near the surface of the test object 22 which is separated by the alternating magnetic field formed by the exciting coil 1. At the start of the flaw detection test, the calculator 14 sets the amplified voltage of the output voltage of the detection coil 2 in the null state in the sound part of the test target 22, and after the null state, outputs the detection coil 2. The voltage signal from the balancer 16 is added to the amplified voltage of the voltage and output.

【0010】検出コイル12は、周波数Fの渦電流によ
り形成された交流磁界を検出し、周波数Fの交流電圧を
出力する。この交流電圧は、演算器14により増幅さ
れ、位相検波器17,18へ夫々与えられる。一方、発
振器10が発振した正弦波信号は、励磁コイル1、試験
対象22及び検出コイル2による位相の変位分、移相器
15により位相が変位され、参照電圧として位相検波器
17に与えられる。移相器15は、また、位相検波器1
7に与えた正弦波信号より90°位相を変位させた正弦
波信号を、参照電圧として位相検波器18へ与える。
The detection coil 12 detects an AC magnetic field formed by an eddy current having a frequency F and outputs an AC voltage having a frequency F. This AC voltage is amplified by the calculator 14 and given to the phase detectors 17 and 18, respectively. On the other hand, the sine wave signal oscillated by the oscillator 10 is phase-shifted by the phase shifter 15 by the phase shift due to the excitation coil 1, the test object 22, and the detection coil 2, and is given to the phase detector 17 as a reference voltage. The phase shifter 15 also includes the phase detector 1
A sine wave signal whose phase is displaced by 90 ° from the sine wave signal given to 7 is given to the phase detector 18 as a reference voltage.

【0011】位相検波器17,18が夫々検波出力した
電圧は、A/D変換器19,20でディジタル信号に夫
々変換され、ディジタル信号処理装置21は、これらの
ディジタル信号に基づき、試験対象22の表面付近のき
ずの検出処理を行う。試験対象22の表面付近にきずが
存在する場合には、検出コイル2が出力する交流電圧
は、そのきずに特有なθfだけ位相が変位している。従
って、図17(a)に示すように、位相検波器17が検
波した位相が0°の成分S1と、位相検波器18が検波
した位相が90°の成分S2とから、そのきず信号の大
きさ(S12 +S22 1/2 、及びそのきず信号の位相
θf=tan-1(S2/S1)を求めることができる。
The voltages detected and output by the phase detectors 17 and 18 are converted into digital signals by the A / D converters 19 and 20, respectively, and the digital signal processing device 21 makes the test target 22 based on these digital signals. Detects flaws near the surface of the. When a flaw exists near the surface of the test object 22, the phase of the AC voltage output by the detection coil 2 is displaced by θf, which is peculiar to the flaw. Therefore, as shown in FIG. 17A, the magnitude of the flaw signal is determined from the component S1 detected by the phase detector 17 and having a phase of 0 ° and the component S2 detected by the phase detector 18 and having a phase of 90 °. (S1 2 + S2 2 ) 1/2 and the phase θf = tan −1 (S2 / S1) of the flaw signal can be obtained.

【0012】きず信号は、励磁コイル1に供給される交
流電流の周波数Fに応じて、一般的に図17(b)に示
すような半円形のベクトル線図を描き、周波数Fが高い
場合、そのきずに特有な位相θfは小さくなる。低域周
波数Aでは、リフトオフの影響はインダクタンス成分に
大きく含まれ、中域周波数Bでは、リフトオフの影響は
小さく、低域周波数Cでは、リフトオフの影響は抵抗成
分に大きく含まれる。
The flaw signal generally draws a semicircular vector diagram as shown in FIG. 17B according to the frequency F of the alternating current supplied to the exciting coil 1. When the frequency F is high, The phase θf peculiar to the flaw becomes small. At low frequency A, the effect of lift-off is largely included in the inductance component, at middle frequency B, the effect of lift-off is small, and at low frequency C, the effect of lift-off is largely included in the resistance component.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このような構成の渦流
探傷試験装置で渦流探傷試験を行った場合、試験対象2
2の表面付近に誘起される渦電流の密度は、試験対象2
2の材質変化、及びリフトオフ等励磁コイル1と試験対
象22との空間的な関係によっても変化し、きずのみに
依存していない為、位相及び振幅の2つのパラメータだ
けでは、的確な判断ができないという問題がある。励磁
コイル1に供給される電流が一定であっても、励磁コイ
ル1と試験対象22との空間的な結合度が変化すると、
試験対象22表面に与えられる磁界強度は変化するし、
試験対象22の偏析等の材質の局部的な変化及び表面硬
度の変化等、試験対象22の抵抗率及び透磁率の局部的
な変化を与える要因が存在すると、試験対象22に誘起
される渦電流は局部的に変化する。
When an eddy-current flaw detection test is conducted with the eddy-current flaw-detection test apparatus having such a configuration, the test object 2
The density of the eddy current induced near the surface of
2 changes due to the material change and the spatial relationship between the lift-off etc. exciting coil 1 and the test object 22 and does not depend only on flaws, so it is not possible to make an accurate judgment using only the two parameters of phase and amplitude. There is a problem. Even if the current supplied to the exciting coil 1 is constant, if the degree of spatial coupling between the exciting coil 1 and the test object 22 changes,
The magnetic field strength applied to the surface of the test object 22 changes,
If there is a factor that causes a local change in the resistivity and magnetic permeability of the test object 22, such as a local change in the material such as segregation of the test object 22 and a change in the surface hardness, an eddy current induced in the test object 22 is present. Changes locally.

【0014】従って、検出コイル2の出力電圧を測定す
ることから、その出力電圧の変化がきずに起因するもの
か、励磁コイル1及び検出コイル2と試験対象22表面
との距離の変化によるものか、試験対象22表面付近の
局部的な材質変化によるものかを判断するのは極めて困
難であった。
Therefore, since the output voltage of the detection coil 2 is measured, whether the change in the output voltage is caused by the flaw or the change in the distance between the exciting coil 1 and the detection coil 2 and the surface of the test object 22 is considered. However, it was extremely difficult to determine whether or not it was due to a local material change near the surface of the test object 22.

【0015】このような問題を解決する為、多くの提案
がなされて来た。その1つは、多周波渦流探傷法と呼ば
れ、原子力発電設備の蒸気発生器細管の定期点検等に用
いられている。この方法は、1つの励磁コイルに複数の
周波数成分を有する電流を供給し、試験対象中に複数の
周波数成分を有する渦電流を誘起させる。検出コイルの
出力電圧も同様に複数の周波数成分を有する為、この出
力電圧をフィルタ等の手段により個々の周波数を有する
電圧に分け、各電圧の振幅及び位相の成分を収集するこ
とにより、同一のきずから得られる信号のパラメータが
増加し、より多くの情報を得ることができる。
Many proposals have been made to solve such problems. One of them is called a multi-frequency eddy current flaw detection method and is used for periodic inspection of steam generator thin tubes of nuclear power generation facilities. This method supplies a current having a plurality of frequency components to one exciting coil to induce an eddy current having a plurality of frequency components in a test object. Since the output voltage of the detection coil also has a plurality of frequency components, this output voltage is divided into voltages having individual frequencies by means of a filter or the like, and the amplitude and phase components of each voltage are collected to make the same. The parameter of the signal obtained from the flaw is increased, and more information can be obtained.

【0016】例えば、Ni合金で製作されている蒸気発
生器細管は、通常、バッフル板と呼ばれる振動防止用板
に設けられた孔に挿通され固定されている。両端は壁板
に取り付けられており、材質が異なる壁板やバッフル板
の有る部分の管内面に有害なきずが存在していても、壁
板やバッフル板による信号が大きく検出され、有害なき
ずによる微細な信号は通常の方法では検出できなかっ
た。
For example, a steam generator thin tube made of a Ni alloy is usually inserted and fixed in a hole provided in a vibration prevention plate called a baffle plate. Both ends are attached to the wall plate, and even if there are harmful flaws on the inner surface of the pipe where there are wall plates and baffle plates made of different materials, the signal from the wall plate or baffle plate is largely detected and the harmful flaws are not detected. The fine signal due to could not be detected by the usual method.

【0017】現状では、例えば200kHz及び400
kHzの2つの周波数を使用して探傷試験が行われてお
り、管内面のきずによる信号とバッフル板による信号と
が弁別されている。更に、例えばバッフル板ときずとの
弁別(2周波数で可能)、きずの分類、及びきずの深さ
の定量評価を行う場合には、2周波数ではパラメータ数
が不足するので、4周波数が使用されている。このよう
に、多周波渦流探傷法では、より綿密な解析精度及びよ
り多くの弁別項目を対象にすると、使用する周波数を増
やすことが必要となり、探傷試験装置の大型化及び価格
の高騰等が避けられないという問題があった。この為、
通常は4周波数迄が実用になっているのみである。
At present, for example, 200 kHz and 400
A flaw detection test is performed using two frequencies of kHz, and a signal due to a flaw on the inner surface of the pipe and a signal due to the baffle plate are discriminated. Furthermore, for example, when discriminating between a baffle plate and a flaw (possible with two frequencies), classifying a flaw, and quantitatively evaluating a flaw depth, four frequencies are used because the number of parameters is insufficient at two frequencies. ing. As described above, in the multi-frequency eddy current flaw detection method, it is necessary to increase the frequency to be used if more precise analysis accuracy and more discrimination items are targeted, and avoid increasing the size of the flaw detection test equipment and rising prices. There was a problem that I could not. Therefore,
Normally, up to 4 frequencies are only practically used.

【0018】また、他の1つの提案は、パルス渦流探傷
試験法と呼ばれており、励磁コイルに直流パルス電流を
供給すると、試験対象中に誘起される渦電流は理論的に
は無限の周波数列を有するので、検出コイルの出力電圧
は無限の周波数帯域の電圧に分解でき、無限の試験周波
数を使用して探傷試験を行うのと同等の結果を得ること
ができるというものである。しかし、励磁コイルは、接
続する電力増幅器のインダクタンス負荷として作用する
為、直流パルスを励磁コイルに供給した場合は波形が鈍
り、有限の周波数しか検出できないこと、広帯域の周波
数に対応するコイルの製造が難しいこと、及び渦電流の
密度を上げるのが困難である為、試験対象の深さ方向の
情報が、予想されるようには採取できないことを大きな
理由として、今日、実用レベルには達していない。
Another proposal is called the pulse eddy current flaw test method, and when a DC pulse current is supplied to the exciting coil, the eddy current induced in the test object theoretically has an infinite frequency. With the columns, the output voltage of the detection coil can be decomposed into a voltage in an infinite frequency band, and a result equivalent to that obtained by performing a flaw detection test using an infinite test frequency can be obtained. However, since the exciting coil acts as an inductance load of the power amplifier to be connected, when a DC pulse is supplied to the exciting coil, the waveform becomes dull and only a finite frequency can be detected. Due to the difficulty and the difficulty of increasing the eddy current density, the depth information of the test object cannot be collected as expected, which is why it has not reached the practical level today. .

【0019】上述したように、渦流探傷試験では、きず
信号電圧の振幅及び位相の2つのパラメータを利用して
いるが、きずの大きさ、きずの種類及びきずが存在する
試験対象の深さ方向の位置を検出すること、並びにリフ
トオフの影響を除くこと等、通常、探傷に必要な解析を
行う為には、多数のパラメータを必要とし、単一周波数
の位相及び振幅の2つでは解析が不可能であり、その為
の方法として上述した方法では探傷試験装置が複雑化し
高価になる等の問題がある。
As described above, in the eddy current flaw detection test, two parameters of the amplitude and phase of the flaw signal voltage are used. However, the size of the flaw, the type of flaw and the depth direction of the test object in which the flaw exists. In order to carry out the analysis required for flaw detection, such as detecting the position of and the effect of lift-off, many parameters are required, and the analysis is not possible with two phases of single frequency and amplitude. This is possible, and the method described above as a method therefor has a problem that the flaw detection test apparatus becomes complicated and expensive.

【0020】一方、以上のような励磁コイルに流す電流
についての提案の他、励磁コイル及び検出コイルからな
る渦流探傷用プローブの改良についても提案されてい
る。図18は、日本非破壊検査協会の平成12年度秋期
学術講演大会講演概要集131頁に掲載された渦流探傷
用プローブの概略を示す模式図である。この渦流探傷用
プローブは、円環状の励磁コイル1aと、四角環状の検
出コイル2bとを備え、検出コイル2bの一辺を励磁コ
イル1aの内側で励磁コイル1aの直径方向に渡した状
態で、検出コイル2bの中心軸が励磁コイル1aの中心
軸と直交するように励磁コイル1a及び検出コイル2b
を配置している。
On the other hand, in addition to the above-mentioned proposals for the current flowing through the exciting coil, there has also been proposed an improvement of the eddy current flaw detection probe including the exciting coil and the detecting coil. FIG. 18 is a schematic diagram showing an outline of an eddy current flaw detection probe published on page 131 of a summary of lectures by the Japanese Society for Nondestructive Inspection in Autumn 2000. This eddy current flaw detection probe includes an annular exciting coil 1a and a square annular detecting coil 2b, and detects one side of the detecting coil 2b in the diametrical direction of the exciting coil 1a inside the exciting coil 1a. The exciting coil 1a and the detecting coil 2b are arranged so that the central axis of the coil 2b is orthogonal to the central axis of the exciting coil 1a.
Are arranged.

【0021】図19は、試験対象22の表面に発生する
渦電流の流路を説明する説明図である。図19(a)に
示すように、試験対象22の表面にきずがない場合に
は、試験対象22の表面の渦電流は、励磁コイル1aの
巻線方向と同一の円周方向に流れる。この場合、この渦
電流によっては検出コイル2bに鎖交する方向に磁界が
殆ど発生せず、このため検出コイル2bには起電力が殆
ど発生しない。また、この場合には、検出コイル2bの
出力は略0であるので、リフトオフが変化したときで
も、これによるノイズ成分が検出コイル2bの出力に殆
ど含まれることがなく、ヌル(Null)状態にする必要が
ない。
FIG. 19 is an explanatory view for explaining the flow path of the eddy current generated on the surface of the test object 22. As shown in FIG. 19A, when there is no flaw on the surface of the test object 22, the eddy current on the surface of the test object 22 flows in the same circumferential direction as the winding direction of the exciting coil 1a. In this case, due to this eddy current, a magnetic field is hardly generated in the direction in which the detection coil 2b is linked, and therefore, an electromotive force is hardly generated in the detection coil 2b. Further, in this case, since the output of the detection coil 2b is substantially 0, even if the liftoff changes, the noise component due to this is hardly included in the output of the detection coil 2b, and the output is in the null state. You don't have to.

【0022】また、図19(b)に示すように、試験対
象22の表面にきずが存在する場合には、渦電流はきず
に沿って流れる。検出コイル2bをきずの長手方向と平
行にしたとき、きずに沿って流れる渦電流によって、検
出コイル2bと鎖交する方向に磁界が発生し、検出コイ
ル2bに起電力が発生する。このような理由により、上
述した講演概要集に掲載された渦流探傷用プローブで
は、検出コイル2bの出力にノイズ成分が殆ど含まれな
いため、きずの検出精度を大幅に向上させることができ
る。
Further, as shown in FIG. 19B, when the surface of the test object 22 has a flaw, the eddy current flows along the flaw. When the detecting coil 2b is parallel to the longitudinal direction of the flaw, an eddy current flowing along the flaw causes a magnetic field in a direction interlinking with the detecting coil 2b, and an electromotive force is generated in the detecting coil 2b. For this reason, in the eddy current flaw detection probe described in the above-mentioned lecture summary, the output of the detection coil 2b contains almost no noise component, so that the flaw detection accuracy can be greatly improved.

【0023】ところが、この渦流探傷用プローブにおい
ては、以下に説明する理由によって、検出コイル2bの
出力に依然ノイズ成分を含んでいるという問題があっ
た。渦流探傷用プローブでは、励磁コイル1aをコイル
径に比して長さが短いソレノイドコイルとすることが多
いため、励磁コイル1aによって発生する磁界は、試験
対象22の表面に垂直な磁束だけを含んでいるのではな
く、励磁コイル1aからこれの中心軸方向へ離れるに従
って、磁束が励磁コイル1aの外側へ湾曲する。
However, this eddy current flaw detection probe has a problem that the output of the detection coil 2b still contains a noise component for the reason described below. In the eddy current flaw detection probe, since the exciting coil 1a is often a solenoid coil having a shorter length than the coil diameter, the magnetic field generated by the exciting coil 1a includes only a magnetic flux perpendicular to the surface of the test object 22. Instead of leaving, the magnetic flux bends to the outside of the exciting coil 1a as it moves away from the exciting coil 1a in the direction of the central axis thereof.

【0024】従って、検出コイル2bの内側には、励磁
コイル1aから離れるに従い、検出コイル2bに鎖交す
る方向の磁界が多く存在することとなり、これによって
リフトオフの変化に応じたノイズ成分が検出コイル2b
の出力に含まれることとなる。また、上述したノイズ成
分を減らす為に、製造工程において、検出コイル2bの
中心軸と励磁コイル1aの中心軸との直角度を厳密にし
なければならないという問題がある。また、きずの長手
方向と検出コイル2bとが平行である場合に比して、き
ずの長手方向と検出コイル2bとが平行でない場合に
は、検出コイル2bの出力が低下し、更にきずの長手方
向と検出コイル2bとが垂直である場合には、きずを検
出することができず、きずの検出精度が低いという問題
があった。
Therefore, as the distance from the exciting coil 1a increases, the magnetic field in the direction interlinking with the detecting coil 2b is present inside the detecting coil 2b, whereby a noise component corresponding to the change in lift-off is generated. 2b
Will be included in the output of. In addition, in order to reduce the above-mentioned noise component, there is a problem that the squareness between the central axis of the detection coil 2b and the central axis of the exciting coil 1a must be made strict in the manufacturing process. Further, as compared with the case where the longitudinal direction of the flaw is parallel to the detection coil 2b, when the longitudinal direction of the flaw is not parallel to the detection coil 2b, the output of the detection coil 2b is reduced, and the longitudinal length of the flaw is further increased. If the direction is perpendicular to the detection coil 2b, the flaw cannot be detected, and the flaw detection accuracy is low.

【0025】本出願人は、上述したような問題点を解決
して、励磁コイルによって発生する磁界の内、検出コイ
ルに鎖交する成分を検出コイルの内側に殆ど含まず、検
出コイルの出力に含まれるリフトオフの変化に応じたノ
イズ成分を低減した渦流探傷用プローブ、及びきずの方
向に関係なく安定した探傷を行える渦流探傷用プローブ
を特願2001−8296において提案している。
The Applicant has solved the above-mentioned problems, and in the magnetic field generated by the exciting coil, a component interlinking with the detecting coil is hardly contained inside the detecting coil, and the output of the detecting coil is Japanese Patent Application No. 2001-8296 proposes an eddy current flaw detection probe in which a noise component is reduced according to a change in contained lift-off, and an eddy current flaw detection probe capable of performing stable flaw detection irrespective of a flaw direction.

【0026】本発明は、上述したような背景の下になさ
れたものであり、第1発明では、検出コイルの出力に含
まれるリフトオフの変化に応じたノイズ成分を低減し、
ヌル(Null)状態にすることを必要とせず、多数のパラ
メータを利用して探傷に必要な解析を行うことが可能な
渦流探傷試験装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made under the background as described above, and in the first invention, the noise component according to the change of the lift-off included in the output of the detection coil is reduced,
It is an object of the present invention to provide an eddy-current flaw detection test device that does not need to be in a null state and can perform analysis required for flaw detection using a large number of parameters.

【0027】第2発明では、きずの方向に関係なく、安
定してきずの検出を行うことができ、ヌル状態にするこ
とを必要とせず、多数のパラメータを利用して探傷に必
要な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を提供す
ることを目的とする。第3発明では、きずの方向に関係
なく、安定してきずの検出を行うことができ、ヌル状態
にすることを必要とせず、きずの長手方向を検出するこ
とができ、多数のパラメータを利用して探傷に必要な解
析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を提供すること
を目的とする。
In the second invention, flaws can be detected stably regardless of the flaw direction, the null state is not required, and the analysis necessary for flaw detection is performed using a large number of parameters. It is an object of the present invention to provide an eddy-current flaw detection test device that is capable of In the third invention, it is possible to stably detect flaws regardless of the direction of the flaws, it is possible to detect the longitudinal direction of the flaws without requiring a null state, and use a large number of parameters. It is an object of the present invention to provide an eddy current flaw detection test device capable of performing an analysis required for flaw detection.

【0028】第4発明では、きずの方向に関係なく、安
定して正確にきずの検出を行うことができ、ヌル状態に
することを必要とせず、多数のパラメータを利用して探
傷に必要な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を
提供することを目的とする。第5発明では、きずの方向
に関係なく、きずの性状を正確に表す出力電圧を得るこ
とができ、きずの検出精度を向上させることができ、ヌ
ル状態にすることを必要とせず、多数のパラメータを利
用して探傷に必要な解析を行うことが可能な渦流探傷試
験装置を提供することを目的とする。
According to the fourth aspect of the present invention, flaws can be detected stably and accurately regardless of the flaw direction, no null state is required, and many parameters are used for flaw detection. It is an object of the present invention to provide an eddy current flaw testing device that can perform analysis. In the fifth invention, regardless of the direction of the flaw, it is possible to obtain an output voltage that accurately represents the nature of the flaw, improve the accuracy of flaw detection, and eliminate the need for a null state. It is an object of the present invention to provide an eddy current flaw testing device capable of performing analysis necessary for flaw detection using parameters.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る渦流探傷
試験装置は、励磁コイルが形成した交流磁界により、導
体からなる試験対象の表面付近に誘起された渦電流の前
記表面付近の不連続部の存在により生じた変化を、検出
コイルが検出した前記表面付近の磁界の変化により検出
し、検出した前記渦電流の変化に基づき、前記試験対象
の探傷を行う渦流探傷試験装置において、前記励磁コイ
ルに周波数が連続的又は段階的に変化する交流電流を供
給する手段と、前記励磁コイルが形成した交流磁界によ
り前記試験対象の表面付近に誘起された渦電流の前記表
面付近の不連続部により生じた磁界の変化を検出する検
出手段とを備え、前記検出コイルは、前記励磁コイルの
中心軸方向と交差する方向を中心軸方向として、導体を
三角形状に巻回してなり、該三角形の一辺を前記励磁コ
イル側に配し、該一辺の対向頂点を前記励磁コイルから
離隔させるべく配してあり、前記検出手段が検出した変
化に基づき前記試験対象の探傷を行うべくなしてあるこ
とを特徴とする。
In the eddy current flaw detector according to the first aspect of the present invention, an eddy current induced near the surface of a test object made of a conductor by an alternating magnetic field formed by an exciting coil is discontinuous near the surface. The change caused by the presence of the portion is detected by the change in the magnetic field near the surface detected by the detection coil, and based on the change in the detected eddy current, in the eddy current flaw detection test device for performing flaw detection on the test object, the excitation A means for supplying an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the coil, and a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. A detecting means for detecting a change in the generated magnetic field, wherein the detecting coil has a conductor wound in a triangular shape with a direction intersecting with a central axis direction of the exciting coil as a central axis direction. In order to perform flaw detection on the test object based on the change detected by the detection means, one side of the triangle is arranged on the side of the excitation coil, and the opposite vertices of the side are arranged to be separated from the excitation coil. It is characterized by being done.

【0030】この渦流探傷試験装置では、励磁コイルが
形成した交流磁界により、導体からなる試験対象の表面
付近に誘起された渦電流の表面付近の不連続部の存在に
より生じた変化を、検出コイルが検出した表面付近の磁
界の変化により検出し、検出した渦電流の変化に基づ
き、試験対象の探傷を行う。供給する手段が、励磁コイ
ルに周波数が連続的又は段階的に変化する交流電流を供
給し、検出手段が、励磁コイルが形成した交流磁界によ
り試験対象の表面付近に誘起された渦電流の表面付近の
不連続部により生じた磁界の変化を検出する。検出コイ
ルは、励磁コイルの中心軸方向と交差する方向を中心軸
方向として、導体を三角形状に巻回してなり、その三角
形の一辺を励磁コイル側に配し、その一辺の対向頂点を
励磁コイルから離隔させるように配してあり、検出手段
が検出した変化に基づき試験対象の探傷を行う。
In this eddy current flaw detector, the change caused by the presence of the discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor by the alternating magnetic field formed by the exciting coil is detected. Detected by the change in the magnetic field near the surface detected by, and based on the detected change in the eddy current, the test object is flaw-detected. The supplying means supplies an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and the detecting means near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. The change in the magnetic field caused by the discontinuity of is detected. The detection coil is formed by winding a conductor in a triangular shape with the direction intersecting the central axis direction of the exciting coil as the central axis direction. One side of the triangle is arranged on the side of the exciting coil, and the apex of the opposite side is the exciting coil. The test object is inspected based on the change detected by the detection means.

【0031】図20は、検出コイル付近の磁界の方向を
説明する説明図である。励磁コイル1aが形成した磁界
は、リフトオフの変化に応じてその強さが変化する為、
検出コイルがその磁界と鎖交していれば、検出コイルに
誘起される電圧も変化し、これがノイズ成分となる。し
かし、三角形の環状をなす検出コイル2aは、図20に
示すように、その中心軸方向を励磁コイル1aの中心軸
方向と直交させてあるので、励磁コイル1aが形成した
磁界とは殆ど鎖交しない。
FIG. 20 is an explanatory view for explaining the direction of the magnetic field near the detection coil. Since the strength of the magnetic field formed by the exciting coil 1a changes in accordance with the change in lift-off,
If the detection coil is linked to its magnetic field, the voltage induced in the detection coil also changes, and this becomes a noise component. However, as shown in FIG. 20, the detection coil 2a having a triangular annular shape has its central axis direction orthogonal to the central axis direction of the exciting coil 1a, so that it almost interlinks with the magnetic field formed by the exciting coil 1a. do not do.

【0032】これにより、検出コイルは、健全部におい
ては信号を殆ど出力しないので、検出コイルの出力に含
まれるリフトオフの変化に応じたノイズ成分を低減し、
ヌル状態にすることを必要とせず、多数のパラメータを
利用して探傷に必要な解析を行うことが可能な渦流探傷
試験装置を実現することができる。
As a result, since the detection coil outputs almost no signal in the sound portion, the noise component according to the change in lift-off included in the output of the detection coil is reduced,
It is possible to realize an eddy-current flaw detection test device capable of performing analysis necessary for flaw detection using a large number of parameters without requiring a null state.

【0033】第2発明に係る渦流探傷試験装置は、励磁
コイルが形成した交流磁界により、導体からなる試験対
象の表面付近に誘起された渦電流の前記表面付近の不連
続部の存在により生じた変化を、検出コイルが検出した
前記表面付近の磁界の変化により検出し、検出した前記
渦電流の変化に基づき、前記試験対象の探傷を行い、前
記検出コイルは、前記励磁コイルの中心軸方向と交差す
る方向を中心軸方向とすべく、前記励磁コイルの中心軸
上に配してあり、前記励磁コイルの中心軸を中心に回動
すべくなしてある渦流探傷試験装置であって、前記励磁
コイルに周波数が連続的又は段階的に変化する交流電流
を供給する手段と、前記励磁コイルが形成した交流磁界
により前記試験対象の表面付近に誘起された渦電流の前
記表面付近の不連続部により生じた磁界の変化を検出す
る検出手段と、前記検出コイルを前記中心軸を中心に回
動させる手段とを備え、前記検出手段が検出した変化に
基づき前記試験対象の探傷を行うべくなしてあることを
特徴とする。
The eddy current flaw detector according to the second aspect of the present invention is caused by the presence of a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor by the AC magnetic field formed by the exciting coil. The change is detected by the change in the magnetic field near the surface detected by the detection coil, based on the change in the detected eddy current, the flaw detection of the test object is performed, and the detection coil is in the central axis direction of the exciting coil. An eddy current flaw testing device, which is arranged on the central axis of the exciting coil so as to make the intersecting direction the central axis direction, and is designed to rotate about the central axis of the exciting coil. A means for supplying an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the coil, and a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. And a means for rotating the detection coil about the central axis, and based on the change detected by the detection means, flaw detection of the test object is performed. It is characterized by being present.

【0034】この渦流探傷試験装置では、励磁コイルが
形成した交流磁界により、導体からなる試験対象の表面
付近に誘起された渦電流の表面付近の不連続部の存在に
より生じた変化を、検出コイルが検出した表面付近の磁
界の変化により検出し、検出した渦電流の変化に基づ
き、試験対象の探傷を行う。検出コイルは、励磁コイル
の中心軸方向と交差する方向を中心軸方向とすべく、励
磁コイルの中心軸上に配してあり、励磁コイルの中心軸
を中心に回動すべく構成してある。供給する手段が、励
磁コイルに周波数が連続的又は段階的に変化する交流電
流を供給し、検出手段が、励磁コイルが形成した交流磁
界により試験対象の表面付近に誘起された渦電流の表面
付近の不連続部により生じた磁界の変化を検出する。回
動させる手段が、検出コイルを励磁コイルの中心軸を中
心に回動させ、検出手段が検出した変化に基づき試験対
象の探傷を行う。
In this eddy current flaw detector, the change caused by the presence of the discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor by the AC magnetic field formed by the exciting coil is detected. Detected by the change in the magnetic field near the surface detected by, and based on the detected change in the eddy current, the test object is flaw-detected. The detection coil is arranged on the central axis of the exciting coil so that the direction intersecting with the central axis of the exciting coil is the central axis direction, and is configured to rotate about the central axis of the exciting coil. . The supplying means supplies an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and the detecting means near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. The change in the magnetic field caused by the discontinuity of is detected. The rotating means rotates the detection coil about the center axis of the exciting coil, and the flaw detection of the test object is performed based on the change detected by the detection means.

【0035】これにより、きずの方向に関係なく、安定
してきずの検出を行うことができ、ヌル状態にすること
を必要とせず、多数のパラメータを利用して探傷に必要
な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を実現する
ことができる。
Thus, the flaw can be detected stably regardless of the flaw direction, the null state is not required, and the analysis required for flaw detection can be performed using a large number of parameters. It is possible to realize a possible eddy current flaw testing device.

【0036】第3発明に係る渦流探傷試験装置は、前記
検出コイルの回動角度を検出する手段を更に備えること
を特徴とする。
The eddy current flaw testing device according to the third aspect of the present invention is characterized by further comprising means for detecting the rotation angle of the detection coil.

【0037】この渦流探傷試験装置では、検出コイルの
回動角度を検出する手段を備えているので、検出コイル
が1回転する間で、最大の出力電圧を発生したときの回
動角度を得ることにより、きずの長手方向を検出するこ
とができ、きずの方向に関係なく、安定してきずの検出
を行うことができ、ヌル状態にすることを必要とせず、
多数のパラメータを利用して探傷に必要な解析を行うこ
とが可能な渦流探傷試験装置を実現することができる。
Since this eddy current flaw detector has a means for detecting the rotation angle of the detection coil, the rotation angle at which the maximum output voltage is generated can be obtained during one rotation of the detection coil. By this, it is possible to detect the longitudinal direction of the flaw, it is possible to stably detect the flaw regardless of the direction of the flaw, and it is not necessary to set the null state,
It is possible to realize an eddy current flaw detection test device capable of performing analysis necessary for flaw detection using a large number of parameters.

【0038】第4発明に係る渦流探傷試験装置は、励磁
コイルが形成した交流磁界により、導体からなる試験対
象の表面付近に誘起された渦電流の前記表面付近の不連
続部の存在により生じた変化を、前記渦電流に誘起され
た交流磁界による複数の検出コイルの夫々の出力電圧に
基づいて検出し、前記試験対象の探傷を行う渦流探傷試
験装置であって、前記励磁コイルに周波数が連続的又は
段階的に変化する交流電流を供給する手段と、前記励磁
コイルが形成した交流磁界により前記試験対象の表面付
近に誘起された渦電流の前記表面付近の不連続部により
生じた磁界の変化を検出する検出手段とを備え、前記検
出コイルは、前記励磁コイルの中心軸方向と夫々交差す
る相異なる複数の方向を夫々の中心軸方向とすべく、前
記励磁コイルの中心軸上に配してあり、前記検出手段が
検出した前記磁界の変化に基づき前記試験対象の探傷を
行うべくなしてあることを特徴とする。
In the eddy current flaw detector according to the fourth aspect of the present invention, the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor by the alternating magnetic field formed by the exciting coil is caused by the presence of the discontinuity near the surface. A eddy current flaw detection test device that detects a change based on the output voltage of each of a plurality of detection coils due to the alternating magnetic field induced by the eddy current, and performs flaw detection on the test object, in which the excitation coil has a continuous frequency. Means for supplying an alternating current that changes in a stepwise or stepwise manner, and a change in the magnetic field caused by the discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil Detecting means for detecting the center of the exciting coil so that the plurality of different directions intersecting with the central axis of the exciting coil are different from each other. Yes by arranging on the shaft, characterized in that the detection means are no to perform flaw detection of the test object based on a change of the magnetic field detected.

【0039】この渦流探傷試験装置では、励磁コイルが
形成した交流磁界により、導体からなる試験対象の表面
付近に誘起された渦電流の表面付近の不連続部の存在に
より生じた変化を、渦電流に誘起された交流磁界による
複数の検出コイルの夫々の出力電圧に基づいて検出し、
試験対象の探傷を行う。供給する手段が、励磁コイルに
周波数が連続的又は段階的に変化する交流電流を供給
し、検出手段が、励磁コイルが形成した交流磁界により
試験対象の表面付近に誘起された渦電流の表面付近の不
連続部により生じた磁界の変化を検出する。検出コイル
は、励磁コイルの中心軸方向と夫々交差する相異なる複
数の方向を夫々の中心軸方向とするように、励磁コイル
の中心軸上に配してあり、検出手段が検出した不連続部
により生じた磁界の変化に基づき、試験対象の探傷を行
う。
In this eddy current flaw detector, the eddy current changes caused by the presence of a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. Detected based on the output voltage of each of the plurality of detection coils due to the AC magnetic field induced in
Perform flaw detection on the test object. The supplying means supplies an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and the detecting means near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the alternating magnetic field formed by the exciting coil. The change in the magnetic field caused by the discontinuity of is detected. The detection coil is arranged on the central axis of the exciting coil such that a plurality of different directions intersecting with the central axis direction of the exciting coil are set to the respective central axis directions, and the discontinuous portion detected by the detecting means. Based on the change of the magnetic field generated by, the test object is tested for flaws.

【0040】これにより、きずに略平行な検出コイルに
よってきずを正確に検出することができ、きずの方向に
関係なく、安定して正確にきずの検出を行うことがで
き、ヌル状態にすることを必要とせず、多数のパラメー
タを利用して探傷に必要な解析を行うことが可能な渦流
探傷試験装置を実現することができる。
Thus, the flaw can be accurately detected by the detection coil substantially parallel to the flaw, and the flaw can be detected stably and accurately regardless of the direction of the flaw, and the null state can be obtained. It is possible to realize an eddy-current flaw detection test device capable of performing analysis necessary for flaw detection using a large number of parameters without requiring

【0041】第5発明に係る渦流探傷試験装置は、前記
複数の検出コイルの夫々の出力電圧の内、最大の出力電
圧を選択する回路を更に備え、前記検出手段は、該回路
が選択した出力電圧に基づき、前記磁界の変化を検出す
べくなしてあることを特徴とする。
The eddy current flaw detector according to the fifth aspect of the present invention further comprises a circuit for selecting the maximum output voltage among the output voltages of the plurality of detection coils, and the detection means has the output selected by the circuit. It is characterized in that the change of the magnetic field is detected based on the voltage.

【0042】この渦流探傷試験装置では、選択する回路
が、複数の検出コイルの夫々の出力電圧の内、最大の出
力電圧を選択し、検出手段は、選択する回路が選択した
出力電圧に基づき、磁界の変化を検出するので、複数の
検出コイルの出力電圧の内、検出コイルの中できずに対
して最も平行に近い位置にある検出コイルの出力電圧で
ある最大の出力電圧を選択することにより、きずの方向
に関係なく、きずの性状を正確に表す出力電圧を得るこ
とができ、きずの検出精度を向上させることができ、ヌ
ル状態にすることを必要とせず、多数のパラメータを利
用して探傷に必要な解析を行うことが可能な渦流探傷試
験装置を実現することができる。
In this eddy current flaw detector, the selecting circuit selects the maximum output voltage among the output voltages of the plurality of detecting coils, and the detecting means determines the maximum output voltage based on the output voltage selected by the selecting circuit. Since the change in the magnetic field is detected, by selecting the maximum output voltage, which is the output voltage of the detection coil that is closest to the parallel position with respect to the output voltage of multiple detection coils that cannot be placed in the detection coil, , Regardless of the direction of the flaw, it is possible to obtain an output voltage that accurately represents the nature of the flaw, improve the accuracy of flaw detection, do not need to be in the null state, and use many parameters. It is possible to realize an eddy current flaw detection test device capable of performing an analysis required for flaw detection.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面を参照しながら説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係る渦流探傷試験装置
の実施の形態1の要部構成を示すブロック図である。こ
の渦流探傷試験装置は、図3(a)に示すように、予め
設定された時間(例えば3秒)の間に、予め設定された
範囲(例えば50kHz〜500kHz、周波数比で1
〜100程度が好ましい)で周波数をスイープ(swee
p)させながら(所定の範囲で周波数を連続的に上昇又
は下降させながら)、正弦波信号を発振するスイープ発
振器25(供給する手段)と、スイープ発振器25が発
振した正弦波信号を増幅する電力増幅器11(供給する
手段)と、電力増幅器11が増幅して出力した交流電流
が流され、試験対象22の表面付近を励磁する励磁コイ
ル1aと、この励磁により試験対象22の表面付近に生
じた渦電流による交流磁界を検出して交流電圧を出力す
る検出コイル2aとを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of essential parts of a first embodiment of an eddy current flaw detector test apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3A, this eddy-current flaw detection test device has a preset range (for example, 50 kHz to 500 kHz and a frequency ratio of 1 during a preset time (for example, 3 seconds)).
Sweep frequency (sweep)
p) (while continuously increasing or decreasing the frequency within a predetermined range), a sweep oscillator 25 (supplying means) that oscillates a sine wave signal, and power that amplifies the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25. The amplifier 11 (supplying means), the AC current amplified by the power amplifier 11 and output, and the exciting coil 1a for exciting the vicinity of the surface of the test object 22 and the excitation coil 1a generated near the surface of the test object 22 by this excitation. A detection coil 2a for detecting an AC magnetic field due to an eddy current and outputting an AC voltage.

【0044】図2は、励磁コイル1a及び検出コイル2
aから構成される渦流探傷用プローブの要部構成例を示
す斜視図である。励磁コイル1aは、外径12mm、内
径6mm、厚さ5mmのポリカーボネイト製の円環部材
31の外周に、幅1mm、深さ1.5mmの溝32を周
設し、溝32内に銅線をポリイミド樹脂で被覆してなる
外径300μmの巻線33を120回巻回して構成して
ある。
FIG. 2 shows the excitation coil 1a and the detection coil 2
It is a perspective view which shows the structural example of the principal part of the eddy current flaw detection probe comprised from a. The exciting coil 1a has a groove 32 having a width of 1 mm and a depth of 1.5 mm formed around the outer circumference of a polycarbonate annular member 31 having an outer diameter of 12 mm, an inner diameter of 6 mm and a thickness of 5 mm, and a copper wire is provided in the groove 32. A winding 33 having an outer diameter of 300 μm and covered with a polyimide resin is wound 120 times.

【0045】また、検出コイル2aは、その正面視が、
一辺が6mmより少し小さい寸法の正三角形状をなし、
厚さが3mmのポリカーボネイト製の三角部材41の外
周に、幅1mm、深さ1mmの溝42を周設し、溝42
内に銅線をポリイミド樹脂で被覆してなる外径70μm
の巻線43を100回巻回して構成してある。
Further, the detection coil 2a is
Forming an equilateral triangle with one side slightly smaller than 6 mm,
A groove 42 having a width of 1 mm and a depth of 1 mm is provided on the outer periphery of a triangular member 41 made of polycarbonate having a thickness of 3 mm.
70μm outer diameter with copper wire coated with polyimide resin
The winding 43 is wound 100 times.

【0046】尚、励磁コイル1aの形状を円環状とした
が、これに限定されるものではなく、四角環状又は三角
環状等、他の形状としても良いことはいうまでもない。
また、三角部材41を正面視正三角形状としたが、これ
に限定されるものではなく、例えば正面視二等辺三角形
状としても良いことはいうまでもない。
Although the exciting coil 1a has a circular ring shape, the shape is not limited to this, and needless to say, it may have another shape such as a square ring shape or a triangular ring shape.
Further, although the triangular member 41 has a regular triangular shape in the front view, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that it may have an isosceles triangular shape in the front view, for example.

【0047】このような検出コイル2aは、励磁コイル
1aに対して垂直とされ、その1辺側を励磁コイル1a
の円環部材31の内側に、検出コイル2aの下面と励磁
コイル1aの下面とが整合する状態まで挿入されてい
る。尚、励磁コイル1a及び検出コイル2aは、上述し
たような寸法及び材質に限定されるものではなく、他の
寸法及び材質としても良いことはいうまでもない。
Such a detecting coil 2a is perpendicular to the exciting coil 1a, and one side of the detecting coil 2a is the exciting coil 1a.
Is inserted inside the annular member 31 until the lower surface of the detection coil 2a and the lower surface of the exciting coil 1a are aligned with each other. Needless to say, the exciting coil 1a and the detecting coil 2a are not limited to the above-described dimensions and materials, and may have other dimensions and materials.

【0048】この渦流探傷試験装置は、また、検出コイ
ル2a(図1)が出力した交流電圧を与えられ、与えら
れた交流電圧を増幅する増幅器23と、増幅器23が出
力した交流電圧を夫々位相検波する位相検波器17a,
18a(検出する手段)と、スイープ発振器25が発振
した正弦波信号の位相を変位させ、位相検波器17a,
18aへ夫々与える移相器15と、位相検波器17a,
18aの各出力を夫々アナログ/ディジタル変換するA
/D変換器19,20と、A/D変換器19,20が夫
々出力したディジタル信号に基づき、試験対象22の表
面付近のきずの検出処理を行うディジタル信号処理装置
21(検出する手段)とを備えている。
This eddy current flaw detector also receives an AC voltage output from the detection coil 2a (FIG. 1) and amplifies the applied AC voltage and an AC voltage output from the amplifier 23 in phase. A phase detector 17a for detecting,
18a (means for detecting) and the phase of the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25 are displaced, and the phase detector 17a,
18a, a phase shifter 15 and a phase detector 17a,
A for each analog / digital conversion of each output of 18a
A / D converters 19 and 20, and a digital signal processing device 21 (detection means) for detecting flaws near the surface of the test object 22 based on the digital signals output from the A / D converters 19 and 20, respectively. Is equipped with.

【0049】以下に、このような構成の渦流探傷試験装
置の動作を説明する。この渦流探傷試験装置では、スイ
ープ発振器25が、図3(a)に示すように、予め設定
された時間(例えば3秒)に、予め設定された範囲(5
0kHz〜500kHz、周波数比で1〜100程度が
好ましい)で周波数をスイープ(sweep )させながら、
正弦波信号を発振する。電力増幅器11は、スイープ発
振器25が発振した正弦波信号を増幅し、その増幅した
交流電流を励磁コイル1aに供給する。
The operation of the eddy current flaw testing device having such a structure will be described below. In this eddy current flaw detection test apparatus, the sweep oscillator 25 causes the sweep oscillator 25 to set a preset range (5 seconds, for example, 3 seconds) as shown in FIG.
While sweeping the frequency at 0 kHz to 500 kHz and a frequency ratio of about 1 to 100),
Generates a sine wave signal. The power amplifier 11 amplifies the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25 and supplies the amplified AC current to the exciting coil 1a.

【0050】励磁コイル1a及び検出コイル2aで構成
された渦流探傷用プローブは、例えば平板状の試験対象
22の表面に探傷面である下面が対向する状態で、試験
対象22から適宜距離離隔され、試験対象22の表面付
近には、励磁コイル1aにより形成される交流磁界によ
って渦電流が誘起される。渦流探傷用プローブは、この
状態で試験対象22表面上を略等速度で移動する。
The eddy-current flaw detection probe composed of the excitation coil 1a and the detection coil 2a is appropriately separated from the test subject 22 with the lower face which is the flaw detection face facing the surface of the flat test subject 22, for example. An eddy current is induced near the surface of the test object 22 by the alternating magnetic field formed by the exciting coil 1a. In this state, the eddy current flaw detection probe moves on the surface of the test object 22 at a substantially constant speed.

【0051】この渦電流は、励磁コイル1aに供給され
た交流電流の周波数、試験対象22の材質変化、リフト
オフ等励磁コイル13と試験対象22との空間的な関
係、及び試験対象22表面付近の割れ等のきずによって
変化する。試験対象22の表面にきずが存在しない場
合、試験対象22の表面には、励磁コイル1aの巻線方
向と同方向の渦電流が流れ、この渦電流によって磁界が
発生する。
This eddy current is due to the frequency of the alternating current supplied to the exciting coil 1a, the material change of the test object 22, the spatial relationship between the lift-off etc. exciting coil 13 and the test object 22, and the vicinity of the surface of the test object 22. It changes depending on flaws such as cracks. When no flaw is present on the surface of the test object 22, an eddy current flows in the same direction as the winding direction of the exciting coil 1a on the surface of the test object 22, and a magnetic field is generated by the eddy current.

【0052】検出コイル2aは、試験対象22の表面に
対して垂直に配されており、しかも検出コイル2aの内
部の空間は試験対象22から離れるに従って小さくなる
為、励磁コイル1aの巻線方向と同方向の渦電流によっ
ては、検出コイル2aとは鎖交する磁界が殆ど発生しな
い。従って、検出コイル2aには起電力が殆ど発生せ
ず、増幅器23からの出力も略0となる。
The detection coil 2a is arranged perpendicularly to the surface of the test object 22, and since the space inside the detection coil 2a becomes smaller as it moves away from the test object 22, the winding direction of the exciting coil 1a is different from that of the exciting coil 1a. Due to the eddy current in the same direction, a magnetic field interlinking with the detection coil 2a is hardly generated. Therefore, almost no electromotive force is generated in the detection coil 2a, and the output from the amplifier 23 becomes substantially zero.

【0053】また、リフトオフが変化したときには、励
磁コイル1aによって発生する試験対象22の表面付近
の磁界の強さが変化し、このため試験対象22に発生す
る渦電流の強さが変化して、渦電流による磁界の強さも
変化することとなるが、渦電流による磁界は検出コイル
2aと殆ど鎖交していないので、検出コイル2aには起
電力が殆ど発生せず、増幅器23からの出力も依然略0
となる。従って、検出コイル2aの出力にはリフトオフ
によるノイズ成分が殆ど含まれない。
When the lift-off changes, the strength of the magnetic field near the surface of the test object 22 generated by the exciting coil 1a changes, and thus the strength of the eddy current generated in the test object 22 changes. Although the strength of the magnetic field due to the eddy current also changes, the magnetic field due to the eddy current hardly interlinks with the detection coil 2a, so that almost no electromotive force is generated in the detection coil 2a and the output from the amplifier 23 is also generated. Still about 0
Becomes Therefore, the output of the detection coil 2a contains almost no noise component due to lift-off.

【0054】一方、試験対象22の表面にきずが存在す
る場合には、渦電流がきずに沿って流れ、渦電流による
磁界の強さ及び方向が、試験対象22の表面にきずが存
在しない場合の渦電流による磁界の強さ及び方向に対し
て変化する。従って、この磁界が検出コイル2aと鎖交
し、検出コイル2aに起電力が発生して、増幅器23か
らの出力が変化する。
On the other hand, when there is a flaw on the surface of the test object 22, eddy current flows along the flaw, and the strength and direction of the magnetic field due to the eddy current are such that there is no flaw on the surface of the test object 22. Changes with respect to the strength and direction of the magnetic field due to the eddy current. Therefore, this magnetic field interlinks with the detection coil 2a, an electromotive force is generated in the detection coil 2a, and the output from the amplifier 23 changes.

【0055】増幅器23により増幅された交流電圧は、
位相検波器17a,18aへ夫々与えられる。一方、ス
イープ発振器25が発振した正弦波信号は、励磁コイル
1a、試験対象22及び検出コイル2aによる位相の変
位分、移相器15により位相が変位され、図4(a)の
模式的な波形図で示すような(検出コイル2aの出力電
圧も同様)参照電圧として位相検波器17aに与えられ
る。移相器15は、また、位相検波器17aに与えた正
弦波信号より90°位相を変位させた正弦波信号を、図
4(b)の模式的な波形図で示すような参照電圧として
位相検波器18aへ与える。
The AC voltage amplified by the amplifier 23 is
It is given to the phase detectors 17a and 18a, respectively. On the other hand, the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25 is phase-shifted by the phase shifter 15 by the phase shift due to the excitation coil 1a, the test target 22 and the detection coil 2a, and the schematic waveform of FIG. It is given to the phase detector 17a as a reference voltage as shown in the figure (the output voltage of the detection coil 2a is also the same). The phase shifter 15 also uses a sine wave signal whose phase is displaced by 90 ° from the sine wave signal given to the phase detector 17a as a reference voltage as shown in the schematic waveform diagram of FIG. 4B. It is given to the detector 18a.

【0056】位相検波器17a,18aが夫々検波出力
した電圧は、A/D変換器19,20でディジタル信号
に夫々変換され、ディジタル信号処理装置21は、これ
らのディジタル信号に基づき、試験対象22の表面付近
のきずの検出処理を行う。試験対象22の表面付近にき
ずが存在する場合には、検出コイル2aが出力する交流
電圧は、そのきずに特有なθfだけ位相が変位してい
る。従って、ディジタル信号処理装置21は、図17
(a)に示すように、位相検波器17aが検波した位相
が0°の成分S1と、位相検波器18aが検波した位相
が90°の成分S2とから、そのきず信号の大きさ(S
2 +S22 1/2 、及びそのきず信号の位相θf=t
an-1(S2/S1)を求めることができる。
The voltages detected and output by the phase detectors 17a and 18a are converted into digital signals by the A / D converters 19 and 20, respectively, and the digital signal processing device 21 makes the test target 22 based on these digital signals. Detects flaws near the surface of the. When a flaw exists near the surface of the test object 22, the phase of the AC voltage output by the detection coil 2a is displaced by θf which is peculiar to the flaw. Therefore, the digital signal processing device 21 is similar to that of FIG.
As shown in (a), the magnitude (S) of the flaw signal is calculated from the component S1 with a phase of 0 ° detected by the phase detector 17a and the component S2 with a phase of 90 ° detected by the phase detector 18a.
1 2 + S2 2 ) 1/2 , and the phase of the flaw signal θf = t
An −1 (S2 / S1) can be obtained.

【0057】ディジタル信号処理装置21は、上述した
検出処理により求めたきず信号を、図4(c)に示すよ
うに、タイミング信号(破線)と共に記録又は出力す
る。また、ディジタル信号処理装置21は、連続的に変
化する周波数毎に振幅及び位相の情報が得られる為、無
限に近い数のパラメータを得ることができ、演算処理と
周波数列の選択により、上述したきずの大きさ、種類、
きずが存在する試験対象の深さ方向の位置、及びリフト
オフの影響等を解析することが可能となる。
The digital signal processing device 21 records or outputs the flaw signal obtained by the above-described detection processing together with the timing signal (broken line) as shown in FIG. 4 (c). Further, since the digital signal processing device 21 can obtain amplitude and phase information for each frequency that continuously changes, it is possible to obtain an infinite number of parameters. Size, type,
It is possible to analyze the position in the depth direction of the test object in which flaws exist and the effect of lift-off.

【0058】図3(b)は、周波数を連続的に50kH
zから500kHz迄3秒間でスイープさせた場合の、
鋼板に加工された深さ0.3mm、長さ15mmのきず
信号の増幅器23の出力信号を示した波形図である。人
工きず信号は、略同一の出力値であり、ヌル状態にして
いないにも拘わらず、検出コイル2aの出力に含まれる
リフトオフの変化に応じたノイズ成分は殆ど生じない。
尚、本実施の形態1では、連続的に周波数を上昇させ、
その回数を1回にしてあるが、連続的に周波数を下降さ
せて探傷することも可能であり、また、連続的に周波数
を繰り返し上昇又は下降させて探傷することも可能であ
る。また、連続的に周波数を繰り返し上昇及び下降させ
て探傷することも可能である。
In FIG. 3B, the frequency is continuously set to 50 kHz.
When swept from z to 500 kHz in 3 seconds,
It is a wave form diagram which showed the output signal of the amplifier 23 of the flaw signal of 0.3 mm in depth and 15 mm in length processed into the steel plate. The artificial flaw signal has substantially the same output value, and although it is not in the null state, the noise component according to the change in the lift-off included in the output of the detection coil 2a hardly occurs.
In the first embodiment, the frequency is continuously increased,
Although the number of times is one, it is also possible to continuously lower the frequency for flaw detection, and it is also possible to continuously repeatedly raise or lower the frequency for flaw detection. It is also possible to detect the flaw by repeatedly increasing and decreasing the frequency.

【0059】実施の形態2.図5は、本発明に係る渦流
探傷試験装置の実施の形態2の要部構成を示すブロック
図である。この渦流探傷試験装置は、試験対象22の表
面付近を励磁する励磁コイル1aと、この励磁により試
験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁界を
検出して交流電圧を出力する検出コイル2aとを備えて
いる。検出コイル2aは、励磁コイル1aと同軸的に配
されたモータM(回動させる手段)の回転軸に連結され
ており、励磁コイル1aの中心軸を中心に回転すること
が可能であるように構成されている。モータMは、ディ
ジタル信号処理装置21に駆動制御されるモータ駆動回
路24により回転駆動される。
Embodiment 2. FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of an eddy current flaw detector test apparatus according to a second embodiment of the present invention. The eddy current flaw detection test apparatus includes an exciting coil 1a for exciting the vicinity of the surface of the test target 22 and a detection coil 2a for detecting an AC magnetic field due to an eddy current generated near the surface of the test target 22 by this excitation and outputting an AC voltage. It has and. The detection coil 2a is connected to a rotation shaft of a motor M (means for rotating) arranged coaxially with the excitation coil 1a so that the detection coil 2a can rotate about the central axis of the excitation coil 1a. It is configured. The motor M is rotationally driven by a motor drive circuit 24 whose drive is controlled by the digital signal processing device 21.

【0060】また、検出コイル2aは、ロータリエンコ
ーダRに連結され、ロータリエンコーダRはディジタル
信号処理装置21に接続されている。ディジタル信号処
理装置21では、ロータリエンコーダRからの出力を受
け、検出コイル2aの回転角度を演算する。そして、検
出コイル2aが1回転している間に得られた増幅器23
からの出力の内で、最大の出力を取り出し、この出力を
用いて位相解析を行う。解析結果は、前記出力が得られ
たときの検出コイル2aの回転角度と共に記録され出力
される。本実施の形態2に係る渦流探傷試験装置のその
他の構成及び動作は、実施の形態1で説明した渦流探傷
試験装置の構成及び動作と同様であるので、構成の同一
箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
The detection coil 2a is connected to the rotary encoder R, and the rotary encoder R is connected to the digital signal processing device 21. The digital signal processing device 21 receives the output from the rotary encoder R and calculates the rotation angle of the detection coil 2a. Then, the amplifier 23 obtained while the detection coil 2a makes one revolution
The maximum output is extracted from the outputs from and the phase analysis is performed using this output. The analysis result is recorded and output together with the rotation angle of the detection coil 2a when the output was obtained. Other configurations and operations of the eddy current flaw testing device according to the second embodiment are similar to those of the eddy current flaw testing device described in the first embodiment. And its description is omitted.

【0061】尚、本実施の形態2においては、検出コイ
ル2aの形状を三角環状としたが、これに限定されるも
のではなく、円環状又は四角環状等、他の形状としても
良いことはいうまでもない。また、本実施の形態2にお
いては、検出コイル2aが励磁コイル1aの中心軸を中
心に回転することが可能な構成としてあるが、これに限
るものではなく、検出コイル2aが励磁コイル1aの中
心軸を中心に揺動することが可能な構成としても良い。
In the second embodiment, the detection coil 2a has a triangular ring shape, but the present invention is not limited to this, and other shapes such as a ring shape or a square ring shape may be used. There is no end. Further, in the second embodiment, the detection coil 2a is configured to be rotatable around the central axis of the exciting coil 1a, but the present invention is not limited to this, and the detecting coil 2a is the center of the exciting coil 1a. It may have a configuration capable of swinging about an axis.

【0062】実施の形態3.図6は、本発明に係る渦流
探傷試験装置の実施の形態3の要部構成を示すブロック
図である。この渦流探傷試験装置は、試験対象22の表
面付近を励磁する励磁コイル1bと、この励磁により試
験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁界を
検出して交流電圧を出力する3つの検出コイル3a,3
b.3cとを備えている。
Embodiment 3. FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of an eddy current flaw detector according to a third embodiment of the present invention. This eddy current flaw detection test apparatus detects the excitation coil 1b that excites the vicinity of the surface of the test target 22 and three detections that detect an AC magnetic field due to the eddy current generated near the surface of the test target 22 by this excitation and output an AC voltage. Coils 3a, 3
b. 3c and.

【0063】図7は、励磁コイル1b及び検出コイル3
a,3b.3cにより構成される渦流探傷用プローブの
要部構成例を示す斜視図である。円環部材31の寸法
は、外径10mm、内径6mm、厚さ3mmとしてあ
る。励磁コイル1bのその他の構成は、実施の形態1で
説明した励磁コイル1aの構成(図2)と同様であるの
で、同一箇所には同一符号を付して、その説明を省略す
る。
FIG. 7 shows the excitation coil 1b and the detection coil 3
a, 3b. It is a perspective view showing an example of important section composition of a probe for eddy current inspection constituted by 3c. The dimensions of the annular member 31 are 10 mm in outer diameter, 6 mm in inner diameter, and 3 mm in thickness. The other structure of the exciting coil 1b is the same as the structure of the exciting coil 1a (FIG. 2) described in the first embodiment, and therefore, the same portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0064】3つの検出コイル3a,3b.3cは、正
方形の環状をなしており、幅1mm、厚さ50μmの帯
状の1枚のフィルムを、一辺の長さが5mmの正方形状
に巻回してなる四角部材44,44,44の内部に、厚
さ5μm、線幅3μm、線間隔3μm、巻数100の巻
線45,45,45を夫々形成して構成されている。
Three detection coils 3a, 3b. 3c has a square ring shape, and is formed inside a square member 44, 44, 44 formed by winding a strip-shaped film having a width of 1 mm and a thickness of 50 μm into a square shape having a side length of 5 mm. , A thickness of 5 μm, a line width of 3 μm, a line spacing of 3 μm, and a number of turns of 100.

【0065】前記フィルムは、2枚のポリイミドフィル
ムが貼着されたものであり、巻線45,45,45は、
この内の一枚のポリイミドフィルム上に厚さ5μmの銅
箔を接着し、これをエッチングすることにより夫々形成
されている。そして、検出コイル3a,3b,3cは、
このポリイミドフィルムと他の一枚のポリイミドフィル
ムとを、巻線45,45,45を挟持するように貼着
し、これを正方形となるように屈曲して形成されてい
る。
The film is made by sticking two polyimide films, and the windings 45, 45, 45 are
A copper foil having a thickness of 5 μm is adhered onto one of the polyimide films, and the copper foil is etched to form each of them. And the detection coils 3a, 3b, 3c are
This polyimide film and another polyimide film are attached so as to sandwich the windings 45, 45, 45, and are bent to form a square.

【0066】このようにして構成された検出コイル3
a,3b,3cは、検出コイル3a,3b,3c夫々の
上側の一辺の中央部を、検出コイル3a,3b,3cの
順で下側となるように、互いに重ね合わせてあり、夫々
の下側の一辺の中央部を、検出コイル3a,3b,3c
の順で下側となるように、互いに重ね合わせた状態で、
検出コイル3a,3b,3cが互いに60°の角度を隔
てるように配置されている。
Detection coil 3 constructed in this way
a, 3b, 3c are superposed on each other such that the central portions of the upper sides of the detection coils 3a, 3b, 3c are located below in the order of the detection coils 3a, 3b, 3c. The center part of one side of the detection coil 3a, 3b, 3c
In the state that they are stacked on top of each other,
The detection coils 3a, 3b, 3c are arranged so as to be separated from each other by an angle of 60 °.

【0067】尚、本実施の形態3では、検出コイル3
a,3b,3cの上側の一辺の重なりの順序と、下側の
一辺の重なりの順序とを同じとしたが、これに限定され
るものではなく、検出コイル3a,3b,3cの上側の
一辺の重なりの順序と、下側の一辺の重なりの順序とを
異にしても良いことはいうまでもない。また、本実施の
形態3では、検出コイルの数を3つとしたが、これに限
定されるものではなく、2つの検出コイルを用いても良
いし、4つ以上の検出コイルを用いても良い。また、本
実施の形態3では、検出コイルの形状を四角環状とした
が、これに限定されるものではなく、円環状又は三角環
状等、他の形状としても良いことはいうまでもない。
In the third embodiment, the detection coil 3
Although the overlapping order of the upper side of a, 3b, 3c is the same as the overlapping order of the lower side, the invention is not limited to this, and the upper side of the detection coils 3a, 3b, 3c is not limited to this. It is needless to say that the order of the overlapping of and the order of the overlapping of the lower side may be different. Further, although the number of detection coils is three in the third embodiment, the number of detection coils is not limited to this, and two detection coils may be used, or four or more detection coils may be used. . Further, in the third embodiment, the shape of the detection coil is a square ring, but it is not limited to this, and needless to say, it may be another shape such as a ring or a triangle.

【0068】検出コイル3a,3b,3cは、夫々増幅
器23a,23b,23c(図6)に接続されており、
増幅器23a,23b,23cは、CPU及びメモリ等
からなる選択回路29(選択する回路)に接続されてい
る。増幅器23a,23b,23cの出力は、選択回路
29に内蔵されるA/D変換器(図示せず)によって夫
々ディジタル信号に変換され、CPUに与えられる。C
PUは、増幅器23a,23b,23cの出力の内の最
大の出力が何れであるかを判定し、この最大の出力を選
択して位相検波器17a,18aに与える。
The detection coils 3a, 3b and 3c are connected to amplifiers 23a, 23b and 23c (FIG. 6), respectively,
The amplifiers 23a, 23b, and 23c are connected to a selection circuit 29 (selection circuit) including a CPU, a memory, and the like. The outputs of the amplifiers 23a, 23b and 23c are converted into digital signals by an A / D converter (not shown) incorporated in the selection circuit 29 and given to the CPU. C
The PU determines which of the outputs of the amplifiers 23a, 23b, 23c has the maximum output, selects the maximum output, and supplies it to the phase detectors 17a, 18a.

【0069】図8は、本実施の形態3に係る渦流探傷試
験装置による探傷試験に使用した試験対象22の構成を
示す平面図である。試験対象22は、平面視直方形状を
なす鋼板に、その中央部(図中Aにて示す部分)から3
方向に延びたきずを設けたものとした。探傷試験は、渦
流探傷用プローブを図中矢符にて示す方向へ走査させて
行った。
FIG. 8 is a plan view showing the structure of the test object 22 used for the flaw detection test by the eddy current flaw detection test apparatus according to the third embodiment. The test object 22 was a steel plate having a rectangular parallelepiped shape in plan view, and 3 from the central portion (the portion indicated by A in the figure).
A flaw extending in the direction was provided. The flaw detection test was performed by scanning the eddy current flaw detection probe in the direction indicated by the arrow in the figure.

【0070】図9に探傷試験の結果を示す。図におい
て、横軸は走査方向の位置を示し、縦軸は検出コイルの
出力電圧を示している。検出コイルの出力電圧は、中央
部Aの部分だけでなく、この部分の前後においても大き
く変化している。従って、検出コイルと平行な方向に延
びたきずだけでなく、他の方向に延びたきずも検出して
いることが分かる。本実施の形態3に係る渦流探傷試験
装置のその他の構成及び動作は、実施の形態1で説明し
た渦流探傷試験装置の構成及び動作と同様であるので、
構成の同一箇所には同符号を付して、その説明を省略す
る。
FIG. 9 shows the result of the flaw detection test. In the figure, the horizontal axis represents the position in the scanning direction, and the vertical axis represents the output voltage of the detection coil. The output voltage of the detection coil greatly changes not only in the central portion A but also before and after this portion. Therefore, it is understood that not only flaws extending in the direction parallel to the detection coil but also flaws extending in other directions are detected. Other configurations and operations of the eddy current flaw testing device according to the third embodiment are the same as the configurations and operations of the eddy current flaw testing device described in the first embodiment.
The same parts in the configuration are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0071】実施の形態4.図10は、本発明に係る渦
流探傷試験装置の実施の形態4の要部構成を示すブロッ
ク図である。この渦流探傷試験装置は、基準時間発生器
26が出力するタイミング信号に従って、図11(a)
に示すように、設定された時間(例えば6秒)の間に、
設定された範囲(例えば20kHz〜200kHz、周
波数比で1〜100程度が好ましい)で周波数を段階的
に(例えば10ステップで)増加させながら、正弦波信
号を発振するスイープ発振器25a(供給する手段)
と、スイープ発振器25aが発振した正弦波信号を増幅
する電力増幅器11(供給する手段)と、電力増幅器1
1が増幅して出力した交流電流が流され、試験対象22
の表面付近を励磁する励磁コイル1aと、この励磁によ
り試験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁
界を検出して交流電圧を出力する検出コイル2aとを備
えている。
Fourth Embodiment FIG. 10 is a block diagram showing the main configuration of the eddy current flaw detector test apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. This eddy current flaw detection test device is shown in FIG. 11 (a) according to the timing signal output from the reference time generator 26.
As shown in, during the set time (for example, 6 seconds),
Sweep oscillator 25a (supplying means) that oscillates a sine wave signal while increasing the frequency stepwise (for example, in 10 steps) within a set range (for example, 20 kHz to 200 kHz, preferably about 1 to 100 in frequency ratio).
A power amplifier 11 (supply means) for amplifying the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25a;
The alternating current output by amplifying and outputting 1 is applied, and the test target 22
An exciting coil 1a for exciting the vicinity of the surface of the device and a detecting coil 2a for detecting an AC magnetic field due to an eddy current generated near the surface of the test object 22 by this excitation and outputting an AC voltage.

【0072】励磁コイル1a及び検出コイル2aの構成
は、実施の形態1(図2)において説明した励磁コイル
1a及び検出コイル2aの構成と同一であるので、説明
を省略する。この渦流探傷試験装置は、また、検出コイ
ル2aが出力した交流電圧を与えられ、与えられた交流
電圧を増幅する増幅器23と、増幅器23が出力した交
流電圧を夫々位相検波する位相検波器17a,18a
(検出する手段)と、スイープ発振器25aが発振した
正弦波信号の位相を変位させ、位相検波器17a,18
aへ夫々与える移相器15aと、位相検波器17a,1
8aの各出力を夫々アナログ/ディジタル変換するA/
D変換器19,20と、A/D変換器19,20が夫々
出力したディジタル信号に基づき、試験対象22の表面
付近のきずの検出処理を行うディジタル信号処理装置2
1(検出する手段)とを備えている。
Since the structures of the exciting coil 1a and the detecting coil 2a are the same as the structures of the exciting coil 1a and the detecting coil 2a described in the first embodiment (FIG. 2), the description thereof will be omitted. This eddy current flaw detection test equipment is also provided with an AC voltage output from the detection coil 2a, an amplifier 23 for amplifying the AC voltage applied, and a phase detector 17a for phase-detecting the AC voltage output by the amplifier 23, respectively. 18a
(Means for detecting) and the phase of the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25a are displaced, and the phase detectors 17a, 18
a and phase detectors 17a and 1a
A / which converts each output of 8a into analog / digital
A digital signal processing device 2 for detecting flaws near the surface of the test object 22 based on the digital signals output from the D converters 19 and 20 and the A / D converters 19 and 20, respectively.
1 (means for detecting).

【0073】以下に、このような構成の渦流探傷試験装
置の動作を説明する。この渦流探傷試験装置では、基準
時間発生器26が出力するタイミング信号により、スイ
ープ発振器25aが、図11(a)に示すように、設定
された時間の間(例えば6秒)に、設定された範囲(2
0kHz〜200kHz)で周波数を段階的に(10ス
テップ)上昇させながら、正弦波信号を発振する。電力
増幅器11は、スイープ発振器25aが発振した正弦波
信号を増幅し、その増幅した交流電流を励磁コイル1a
に供給する。
The operation of the eddy current flaw testing device having such a configuration will be described below. In this eddy current flaw detector, the sweep oscillator 25a is set during the set time (for example, 6 seconds) by the timing signal output from the reference time generator 26, as shown in FIG. 11 (a). Range (2
A sine wave signal is oscillated while increasing the frequency stepwise (10 steps) at 0 kHz to 200 kHz. The power amplifier 11 amplifies the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25a and outputs the amplified alternating current to the exciting coil 1a.
Supply to.

【0074】励磁コイル1a及び検出コイル2aで構成
された渦流探傷用プローブは、例えば平板状の試験対象
22の表面に探傷面である下面が対向する状態で、試験
対象22から適宜距離離隔され、この状態で試験対象2
2表面上を略等速度で移動し、試験対象22の表面付近
には、励磁コイル1aにより形成される交流磁界によっ
て渦電流が誘起される。
The eddy current flaw detection probe composed of the excitation coil 1a and the detection coil 2a is appropriately separated from the test object 22 with the lower surface as the flaw detection surface facing the surface of the flat test object 22, for example. Test target 2 in this state
The eddy current is induced in the vicinity of the surface of the test object 22 by the alternating magnetic field formed by the exciting coil 1a.

【0075】この渦電流は、励磁コイル1aに供給され
た交流電流の周波数、試験対象22の材質変化、リフト
オフ等励磁コイル13と試験対象22との空間的な関
係、及び試験対象22表面付近の割れ等のきずによって
変化する。試験対象22の表面にきずが存在しない場
合、試験対象22の表面には、励磁コイル1aの巻線方
向と同方向の渦電流が流れ、この渦電流によって磁界が
発生する。
This eddy current is due to the frequency of the alternating current supplied to the exciting coil 1a, the material change of the test object 22, the spatial relationship between the exciting coil 13 such as lift-off coil 13 and the test object 22, and the vicinity of the surface of the test object 22. It changes depending on flaws such as cracks. When no flaw is present on the surface of the test object 22, an eddy current flows in the same direction as the winding direction of the exciting coil 1a on the surface of the test object 22, and a magnetic field is generated by the eddy current.

【0076】検出コイル2aは試験対象22の表面に対
して垂直に配されており、しかも検出コイル2aの内部
の空間は試験対象22から離れるに従って小さくなる
為、励磁コイル1aの巻線方向と同方向の渦電流によっ
ては、検出コイル2aとは鎖交する磁界が殆ど発生しな
い。従って、検出コイル2aには起電力が殆ど発生せ
ず、増幅器23からの出力も略0となる。
The detection coil 2a is arranged perpendicularly to the surface of the test object 22, and since the space inside the detection coil 2a becomes smaller with increasing distance from the test object 22, the winding direction of the exciting coil 1a is the same. Due to the eddy current in the direction, a magnetic field interlinking with the detection coil 2a is hardly generated. Therefore, almost no electromotive force is generated in the detection coil 2a, and the output from the amplifier 23 becomes substantially zero.

【0077】また、リフトオフが変化したときには、励
磁コイル1aによって発生する試験対象22の表面付近
の磁界の強さが変化し、このため試験対象22に発生す
る渦電流の強さが変化して、渦電流による磁界の強さも
変化することとなるが、渦電流による磁界は検出コイル
2aと殆ど鎖交していないので、検出コイル2aには起
電力が殆ど発生せず、増幅器23からの出力も依然略0
となる。従って、検出コイル2aの出力にはリフトオフ
によるノイズ成分が殆ど含まれない。
When the lift-off changes, the strength of the magnetic field near the surface of the test object 22 generated by the exciting coil 1a changes, and thus the strength of the eddy current generated in the test object 22 changes. Although the strength of the magnetic field due to the eddy current also changes, the magnetic field due to the eddy current hardly interlinks with the detection coil 2a, so that almost no electromotive force is generated in the detection coil 2a and the output from the amplifier 23 is also generated. Still about 0
Becomes Therefore, the output of the detection coil 2a contains almost no noise component due to lift-off.

【0078】一方、試験対象22の表面にきずが存在す
る場合には、渦電流がきずに沿って流れ、渦電流による
磁界の強さ及び方向が、試験対象22の表面にきずが存
在しない場合の渦電流による磁界の強さ及び方向に対し
て変化する。従って、この磁界が検出コイル2aと鎖交
し、検出コイル2aに起電力が発生して、増幅器23か
らの出力が変化する。
On the other hand, when a flaw is present on the surface of the test object 22, when the eddy current flows along the flaw and the strength and direction of the magnetic field due to the eddy current are not present on the surface of the test object 22. Changes with respect to the strength and direction of the magnetic field due to the eddy current. Therefore, this magnetic field interlinks with the detection coil 2a, an electromotive force is generated in the detection coil 2a, and the output from the amplifier 23 changes.

【0079】検出コイル2aは、渦電流により形成され
た交流磁界を検出して交流電圧を出力する。この交流電
圧は増幅器23により増幅され、位相検波器17a,1
8aへ夫々与えられる。一方、図12(a)の模式的な
波形図で示すような基準時間発生器26が出力するタイ
ミング信号に対して、スイープ発振器25aが発振した
正弦波信号は、励磁コイル1a、試験対象22及び検出
コイル12による位相の変位分、移相器15aにより位
相が変位され、図12(b)の模式的な波形図で示すよ
うな(検出コイル2aの出力電圧も同様)参照電圧とし
て位相検波器17aに与えられる。移相器15aは、ま
た、位相検波器17aに与えた正弦波信号より90°位
相を変位させた正弦波信号を、図12(c)の模式的な
波形図で示すような参照電圧として位相検波器18aへ
与える。
The detection coil 2a detects an AC magnetic field formed by the eddy current and outputs an AC voltage. This AC voltage is amplified by the amplifier 23, and the phase detectors 17a, 1a, 1
8a respectively. On the other hand, the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25a with respect to the timing signal output from the reference time generator 26 as shown in the schematic waveform diagram of FIG. The phase is displaced by the phase shifter 15a by the phase displacement by the detection coil 12, and the phase detector is used as a reference voltage as shown in the schematic waveform diagram of FIG. 12B (the output voltage of the detection coil 2a is also the same). 17a. The phase shifter 15a also uses a sine wave signal obtained by shifting the phase of the sine wave signal provided to the phase detector 17a by 90 ° as a reference voltage as shown in the schematic waveform diagram of FIG. It is given to the detector 18a.

【0080】位相検波器17a,18aが夫々検波出力
した電圧は、A/D変換器19,20でディジタル信号
に夫々変換され、ディジタル信号処理装置21は、図1
2(d)の模式的な波形図で示すような基準時間発生器
26が出力する取り込み信号により、これらのディジタ
ル信号を取り込み、試験対象22の表面付近のきずの検
出処理を行う。試験対象22の表面付近にきずが存在す
る場合には、検出コイル12が出力する交流電圧は、そ
のきずに特有なθfだけ位相が変位している。従って、
ディジタル信号処理装置21は、図17(a)に示すよ
うに、位相検波器17aが検波した位相が0°の成分S
1と、位相検波器18aが検波した位相が90°の成分
S2とから、そのきず信号の大きさ(S12 +S22
1/2 、及びそのきず信号の位相θf=tan-1(S2/
S1)を求めることができる。
The voltages detected and output by the phase detectors 17a and 18a are converted into digital signals by the A / D converters 19 and 20, respectively, and the digital signal processing device 21 operates as shown in FIG.
These digital signals are captured by the capture signal output from the reference time generator 26 as shown in the schematic waveform diagram of 2 (d), and the flaw detection process near the surface of the test object 22 is performed. When a flaw is present near the surface of the test object 22, the phase of the AC voltage output by the detection coil 12 is displaced by θf, which is peculiar to the flaw. Therefore,
As shown in FIG. 17A, the digital signal processing device 21 has a component S whose phase detected by the phase detector 17a is 0 °.
1 and the component S2 having a phase of 90 ° detected by the phase detector 18a, the magnitude of the flaw signal (S1 2 + S2 2 )
1/2 , and the phase of the flaw signal θf = tan −1 (S2 /
S1) can be obtained.

【0081】また、ディジタル信号処理装置21は、段
階的に変化する周波数毎に振幅及び位相の情報が得られ
る為、無限に近い数のパラメータを得ることができ、演
算処理と周波数列の選択により、上述したきずの大き
さ、種類、きずが存在する試験対象の深さ方向の位置、
及びリフトオフの影響等を解析することが可能となる。
Further, since the digital signal processing device 21 can obtain the information of the amplitude and the phase for each frequency that changes in a stepwise manner, it is possible to obtain an infinite number of parameters. , The size and type of the flaws described above, the position in the depth direction of the test object in which the flaws exist,
It is also possible to analyze the effects of lift-off and the like.

【0082】図11(b)は、周波数を10ステップで
段階的に20kHzから200kHz迄、6秒間で上昇
させた場合の、鋼板に加工された深さ0.3mm、長さ
15mmのきず信号の増幅器23の出力信号を示した波
形図である。ヌル状態にしていないにも拘わらず、検出
コイル2aの出力に含まれるリフトオフの変化に応じた
ノイズ成分は殆ど生じない。尚、本実施の形態4では、
段階的に周波数を上昇させ、その回数を1回にしてある
が、段階的に周波数を下降させて探傷することも可能で
あり、また、段階的に周波数を繰り返し上昇又は下降さ
せて探傷することも可能である。また、段階的に周波数
を繰り返し上昇及び下降させて探傷することも可能であ
る。
FIG. 11 (b) shows a flaw signal of 0.3 mm in depth and 15 mm in length machined in a steel plate when the frequency was raised stepwise from 20 kHz to 200 kHz in 10 steps in 6 seconds. 5 is a waveform diagram showing an output signal of the amplifier 23. FIG. Although not in the null state, a noise component included in the output of the detection coil 2a according to the change in lift-off is hardly generated. In the fourth embodiment,
Although the frequency is increased stepwise and the number of times is once, it is also possible to detect the flaw by decreasing the frequency stepwise, and to detect the flaw by repeatedly increasing or decreasing the frequency stepwise. Is also possible. It is also possible to detect the flaw by repeatedly increasing and decreasing the frequency stepwise.

【0083】実施の形態5.図13は、本発明に係る渦
流探傷試験装置の実施の形態5の要部構成を示すブロッ
ク図である。この渦流探傷試験装置は、試験対象22の
表面付近を励磁する励磁コイル1aと、この励磁により
試験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁界
を検出して交流電圧を出力する検出コイル2aとを備え
ている。検出コイル2aは、励磁コイル1aと同軸的に
配されたモータM(回動させる手段)の回転軸に連結さ
れており、励磁コイル1aの中心軸を中心に回転するこ
とが可能であるように構成されている。モータMは、デ
ィジタル信号処理装置21に駆動制御されるモータ駆動
回路24により回転駆動される。
Embodiment 5. FIG. 13 is a block diagram showing the main configuration of the fifth embodiment of the eddy current flaw detector test apparatus according to the present invention. The eddy current flaw detection test apparatus includes an exciting coil 1a for exciting the vicinity of the surface of the test target 22 and a detection coil 2a for detecting an AC magnetic field due to an eddy current generated near the surface of the test target 22 by this excitation and outputting an AC voltage. It has and. The detection coil 2a is connected to a rotation shaft of a motor M (means for rotating) arranged coaxially with the excitation coil 1a so that the detection coil 2a can rotate about the central axis of the excitation coil 1a. It is configured. The motor M is rotationally driven by a motor drive circuit 24 whose drive is controlled by the digital signal processing device 21.

【0084】また、検出コイル2aは、ロータリエンコ
ーダRに連結され、ロータリエンコーダRはディジタル
信号処理装置21に接続されている。ディジタル信号処
理装置21では、ロータリエンコーダRからの出力を受
け、検出コイル2aの回転角度を演算する。そして、検
出コイル2aが1回転している間に得られた増幅器23
からの出力の内で、最大の出力を取り出し、この出力を
用いて位相解析を行う。解析結果は、前記出力が得られ
たときの検出コイル2aの回転角度と共に記録され出力
される。本実施の形態5に係る渦流探傷試験装置のその
他の構成及び動作は、実施の形態4で説明した渦流探傷
試験装置の構成及び動作と同様であるので、構成の同一
箇所には同一符号を付して、その説明を省略する。
The detecting coil 2a is connected to the rotary encoder R, and the rotary encoder R is connected to the digital signal processor 21. The digital signal processing device 21 receives the output from the rotary encoder R and calculates the rotation angle of the detection coil 2a. Then, the amplifier 23 obtained while the detection coil 2a makes one revolution
The maximum output is extracted from the outputs from and the phase analysis is performed using this output. The analysis result is recorded and output together with the rotation angle of the detection coil 2a when the output was obtained. Since other configurations and operations of the eddy current flaw testing device according to the fifth embodiment are similar to those of the eddy current flaw testing device described in the fourth embodiment, the same reference numerals are given to the same portions of the configuration. And its description is omitted.

【0085】実施の形態6.図14は、本発明に係る渦
流探傷試験装置の実施の形態6の要部構成を示すブロッ
ク図である。この渦流探傷試験装置は、試験対象22の
表面付近を励磁する励磁コイル1bと、この励磁により
試験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁界
を検出して交流電圧を出力する3つの検出コイル3a,
3b.3cとを備えている。励磁コイル1b及び検出コ
イル3a,3b.3cの構成は、実施の形態3で説明し
た励磁コイル1a及び検出コイル3a,3b.3cの構
成(図7)と同一であるので、説明を省略する。
Sixth Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing a main configuration of an eddy current flaw detector according to a sixth embodiment of the present invention. This eddy current flaw detection test apparatus detects the excitation coil 1b that excites the vicinity of the surface of the test target 22 and three detections that detect an AC magnetic field due to the eddy current generated near the surface of the test target 22 by this excitation and output an AC voltage. Coil 3a,
3b. 3c and. Excitation coil 1b and detection coils 3a, 3b. 3c has the same structure as the excitation coil 1a and the detection coils 3a, 3b. Since the configuration is the same as that of 3c (FIG. 7), description thereof will be omitted.

【0086】検出コイル3a,3b,3cは、夫々増幅
器23a,23b,23c(図14)に接続されてお
り、増幅器23a,23b,23cは、CPU及びメモ
リ等からなる選択回路29に接続されている。増幅器2
3a,23b,23cの出力は、選択回路29に内蔵さ
れるA/D変換器(図示せず)によって夫々ディジタル
信号に変換され、CPUに与えられる。CPUは、増幅
器23a,23b,23cの出力の内の最大の出力が何
れであるかを判定し、この最大の出力を選択して位相検
波器17a,18aに与える。本実施の形態6に係る渦
流探傷試験装置のその他の構成及び動作は、実施の形態
4で説明した渦流探傷試験装置の構成及び動作と同様で
あるので、構成の同一箇所には同符号を付して、その説
明を省略する。
The detection coils 3a, 3b, 3c are connected to amplifiers 23a, 23b, 23c (FIG. 14), respectively, and the amplifiers 23a, 23b, 23c are connected to a selection circuit 29 including a CPU and a memory. There is. Amplifier 2
The outputs of 3a, 23b, and 23c are converted into digital signals by an A / D converter (not shown) built in the selection circuit 29 and given to the CPU. The CPU determines which of the outputs of the amplifiers 23a, 23b, 23c is the maximum output, selects the maximum output, and supplies it to the phase detectors 17a, 18a. Other configurations and operations of the eddy current flaw testing device according to the sixth embodiment are the same as the configurations and operations of the eddy current flaw testing device described in the fourth embodiment, and therefore, the same parts are designated by the same reference numerals. And its description is omitted.

【0087】[0087]

【発明の効果】第1発明に係る渦流探傷試験装置によれ
ば、検出コイルは、健全部においては信号を殆ど出力し
ないので、検出コイルの出力に含まれるリフトオフの変
化に応じたノイズ成分を低減し、ヌル(Null)状態にす
ることを必要とせず、多数のパラメータを利用して探傷
に必要な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を実
現することができる。
According to the eddy current flaw detector according to the first aspect of the present invention, since the detection coil outputs almost no signal in the sound portion, the noise component according to the change in lift-off included in the output of the detection coil is reduced. However, it is possible to realize an eddy-current flaw detection test device that does not need to be in a null state and can perform analysis required for flaw detection using a large number of parameters.

【0088】第2発明に係る渦流探傷試験装置によれ
ば、きずの方向に関係なく、安定してきずの検出を行う
ことができ、ヌル状態にすることを必要とせず、多数の
パラメータを利用して探傷に必要な解析を行うことが可
能な渦流探傷試験装置を実現することができる。
According to the eddy-current flaw detector according to the second aspect of the present invention, it is possible to stably detect flaws regardless of the flaw direction, and it is not necessary to set the null state, and many parameters are utilized. It is possible to realize an eddy current flaw detection test device capable of performing an analysis required for flaw detection.

【0089】第3発明に係る渦流探傷試験装置によれ
ば、検出コイルが1回転する間で、最大の出力電圧を発
生したときの回動角度を得ることにより、きずの長手方
向を検出することができ、きずの方向に関係なく、安定
してきずの検出を行うことができ、ヌル状態にすること
を必要とせず、多数のパラメータを利用して探傷に必要
な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を実現する
ことができる。
According to the eddy current flaw detector according to the third aspect of the present invention, the longitudinal direction of a flaw can be detected by obtaining the rotation angle when the maximum output voltage is generated during one rotation of the detection coil. The eddy current enables stable detection of flaws regardless of the flaw direction, does not require a null state, and can perform analysis necessary for flaw detection using many parameters. A flaw detection test device can be realized.

【0090】第4発明に係る渦流探傷試験装置によれ
ば、きずに略平行な検出コイルによってきずを正確に検
出することができ、きずの方向に関係なく、安定して正
確にきずの検出を行うことができ、ヌル状態にすること
を必要とせず、多数のパラメータを利用して探傷に必要
な解析を行うことが可能な渦流探傷試験装置を実現する
ことができる。
According to the eddy current flaw detector according to the fourth aspect of the present invention, flaws can be accurately detected by the detection coils that are substantially parallel to each other, and the flaws can be detected stably and accurately regardless of the flaw direction. It is possible to realize an eddy current flaw detection test device that can be performed and does not need to be in a null state and can perform analysis necessary for flaw detection using a large number of parameters.

【0091】第5発明に係る渦流探傷試験装置によれ
ば、複数の検出コイルの出力電圧の内、検出コイルの中
できずに対して最も平行に近い位置にある検出コイルの
出力電圧である最大の出力電圧を選択することにより、
きずの方向に関係なく、きずの性状を正確に表す出力電
圧を得ることができ、きずの検出精度を向上させること
ができ、ヌル状態にすることを必要とせず、多数のパラ
メータを利用して探傷に必要な解析を行うことが可能な
渦流探傷試験装置を実現することができる。
According to the eddy current flaw detector according to the fifth aspect of the present invention, among the output voltages of the plurality of detection coils, the maximum output voltage of the detection coil located at the position closest to the inside of the detection coil is the maximum. By selecting the output voltage of
Regardless of the direction of the flaw, it is possible to obtain an output voltage that accurately represents the nature of the flaw, improve the accuracy of flaw detection, do not require a null state, and use a large number of parameters. It is possible to realize an eddy current flaw detection test device capable of performing the analysis required for flaw detection.

【0092】また、従来の渦流探傷試験では、最適な試
験周波数を選択するのに、周波数を幾度も幾度も変えな
がらデータを採り、最も所望のきずをS/N比良く検出
できる周波数を選定しており、探傷条件の決定に、通常
半日程度を要している。それに対して、第1〜5発明に
係る渦流探傷試験装置では、僅か数分で図3(b)に示
すような結果を得ることができ、例えば試験周波数18
0kHzが最適であるという判断が即座に可能となる。
Further, in the conventional eddy current flaw detection test, in order to select the optimum test frequency, data is taken while changing the frequency many times, and the frequency that can detect the most desired flaw with a good S / N ratio is selected. Therefore, it usually takes about half a day to determine the flaw detection conditions. On the other hand, in the eddy current flaw detector test apparatus according to the first to fifth inventions, the result as shown in FIG. 3B can be obtained in only a few minutes.
It is immediately possible to determine that 0 kHz is optimal.

【0093】また、割れ状のきず、孔状のきず及び突起
状のきず等をそれぞれ最適の周波数で探傷したい場合、
従来は、2,3日かけて3つのきずが検出される周波数
条件を探す実験を行っていたが、第1〜5発明に係る渦
流探傷試験装置では、数分の試験で可能となり、大幅に
工数を節約することができる。また、3種類のきずを同
時に検出できる為、従来は2度又は3度条件を変えて行
っていた探傷試験を1度で済ますことができ、多くの種
類のきずを探傷する必要がある機械部品等の渦流探傷試
験には極めて大きな効果を得ることができる。
When it is desired to detect cracks, holes, protrusions, etc. at optimum frequencies,
Conventionally, an experiment was conducted to search for a frequency condition where three flaws were detected over a few days, but with the eddy-current flaw testing device according to the first to fifth inventions, it is possible to perform the test in a few minutes, and It is possible to save man-hours. In addition, since 3 types of flaws can be detected simultaneously, it is possible to perform a flaw detection test that was conventionally performed by changing the condition of 2 or 3 degrees once, and it is necessary to detect many types of flaws. It is possible to obtain an extremely large effect in an eddy current flaw detection test such as.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態の
要部構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of an eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図2】励磁コイル及び検出コイルから構成される渦流
探傷用プローブの要部構成例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a main part of an eddy current flaw detection probe including an excitation coil and a detection coil.

【図3】本発明に係る渦流探傷試験装置の動作を示す波
形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing the operation of the eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図4】本発明に係る渦流探傷試験装置の動作を示す波
形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図5】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態の
要部構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of an eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図6】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態の
要部構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of an eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図7】励磁コイル及び検出コイルから構成される渦流
探傷用プローブの要部構成例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of a main part of an eddy current flaw detection probe including an excitation coil and a detection coil.

【図8】本発明に係る渦流探傷試験装置による探傷試験
に使用した試験対象の構成を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of a test object used for a flaw detection test by the eddy current flaw detection test apparatus according to the present invention.

【図9】探傷試験の結果例を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing an example result of a flaw detection test.

【図10】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態
の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of an eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図11】本発明に係る渦流探傷試験装置の動作を示す
波形図である。
FIG. 11 is a waveform diagram showing an operation of the eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図12】本発明に係る渦流探傷試験装置の動作を示す
波形図である。
FIG. 12 is a waveform diagram showing the operation of the eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図13】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態
の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of an eddy current flaw testing device according to the present invention.

【図14】本発明に係る渦流探傷試験装置の実施の形態
の要部構成を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a main configuration of an embodiment of an eddy current flaw detector according to the present invention.

【図15】従来の渦流探傷試験装置の要部構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration example of a main part of a conventional eddy current flaw testing device.

【図16】従来の励磁コイル及び検出コイルから構成さ
れる渦流探傷用プローブの要部構成例を示す斜視図であ
る。
FIG. 16 is a perspective view showing a configuration example of a main part of a conventional eddy current flaw detection probe including an excitation coil and a detection coil.

【図17】渦流探傷試験装置の信号処理法を示す説明図
である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a signal processing method of the eddy current flaw detector.

【図18】従来の渦流探傷用プローブの構成例の概略を
示す模式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram showing an outline of a configuration example of a conventional eddy current flaw detection probe.

【図19】試験対象の表面に発生する渦電流の流路を説
明する説明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a flow path of an eddy current generated on the surface of the test target.

【図20】検出コイル付近の磁界の方向を説明する説明
図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating the direction of a magnetic field near the detection coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b 励磁コイル 2a,2b,3a,3b,3c 検出コイル 11 電力増幅器(供給する手段) 15,15a 移相器 17a,18a 位相検波器(検出する手段) 19,20 A/D変換器 21 ディジタル信号処理装置(検出する手段) 22 試験対象 23,23a,23b,23c 増幅器 24 モータ駆動回路 25,25a スイープ発振器(供給する手段) 26 基準時間発生器 29 選択回路(選択する回路) 33,43,45 巻線 M モータ R ロータリエンコーダ 1a, 1b Excitation coil 2a, 2b, 3a, 3b, 3c detection coil 11 Power amplifier (supply means) 15,15a Phase shifter 17a, 18a Phase detector (detection means) 19,20 A / D converter 21 Digital Signal Processing Device (Detecting Means) 22 test target 23, 23a, 23b, 23c Amplifier 24 Motor drive circuit 25,25a Sweep oscillator (supply means) 26 Reference time generator 29 Selection circuit (circuit to select) 33,43,45 windings M motor R rotary encoder

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年9月10日(2001.9.1
0)
[Submission date] September 10, 2001 (2001.9.1)
0)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0008】ヌル状態にするとき、演算器14は、検出
コイル2の出力電圧の増幅電圧が0付近の所定電圧以内
であるか否かを判定し、所定電圧以内でなければ、平衡
器16が演算器14へ与える電圧信号の振幅及び位相を
変えるように指示信号を出力して、平衡器16からの電
圧信号を検出コイルの出力電圧に加算した増幅電圧
が、所定電圧以内になりヌル状態になる迄、この動作を
繰り返す。平衡器16は、ヌル状態になったときは、演
算器14へ与えるそのときの振幅及び位相をロックす
る。
In the null state, the calculator 14 determines whether the amplified voltage of the output voltage of the detection coil 2 is within a predetermined voltage near 0. If it is not within the predetermined voltage, the balancer 16 An amplification signal obtained by outputting an instruction signal to change the amplitude and phase of the voltage signal applied to the calculator 14 and adding the voltage signal from the balancer 16 to the output voltage of the detection coil 2 is within a predetermined voltage and is in a null state. This operation is repeated until. When the balancer 16 is in the null state, the balancer 16 locks the amplitude and phase at that time to be given to the arithmetic unit 14.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】検出コイルは、周波数Fの渦電流により
形成された交流磁界を検出し、周波数Fの交流電圧を出
力する。この交流電圧は、演算器14により増幅され、
位相検波器17,18へ夫々与えられる。一方、発振器
10が発振した正弦波信号は、励磁コイル1、試験対象
22及び検出コイル2による位相の変位分、移相器15
により位相が変位され、参照電圧として位相検波器17
に与えられる。移相器15は、また、位相検波器17に
与えた正弦波信号より90°位相を変位させた正弦波信
号を、参照電圧として位相検波器18へ与える。
The detection coil 2 detects an AC magnetic field formed by an eddy current having a frequency F and outputs an AC voltage having a frequency F. This AC voltage is amplified by the calculator 14,
It is given to the phase detectors 17 and 18, respectively. On the other hand, the sine wave signal oscillated by the oscillator 10 corresponds to the phase displacement due to the excitation coil 1, the test target 22, and the detection coil 2, and the phase shifter 15
The phase is displaced by the phase detector 17 as a reference voltage.
Given to. The phase shifter 15 also gives a sine wave signal whose phase is shifted by 90 ° to the sine wave signal given to the phase detector 17 to the phase detector 18 as a reference voltage.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】きず信号は、励磁コイル1に供給される交
流電流の周波数Fに応じて、一般的に図17(b)に示
すような半円形のベクトル線図を描き、周波数Fが高い
場合、そのきずに特有な位相θfは小さくなる。低域周
波数Aでは、リフトオフの影響はインダクタンス成分に
大きく含まれ、中域周波数Bでは、リフトオフの影響は
小さく、高域周波数Cでは、リフトオフの影響は抵抗成
分に大きく含まれる。
The flaw signal generally draws a semicircular vector diagram as shown in FIG. 17B according to the frequency F of the alternating current supplied to the exciting coil 1. When the frequency F is high, The phase θf peculiar to the flaw becomes small. At low frequency A, the effect of lift-off is largely included in the inductance component, at medium frequency B, the effect of lift-off is small, and at high frequency C, the effect of lift-off is largely included in the resistance component.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0043[Correction target item name] 0043

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面を参照しながら説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係る渦流探傷試験装置
の実施の形態1の要部構成を示すブロック図である。こ
の渦流探傷試験装置は、図3(a)に示すように、予め
設定された時間(例えば3秒)の間に、予め設定された
範囲(例えば50kHz〜500kHz、周波数比で1
〜100程度が好ましい)で周波数をスイープ(swee
p)させながら(所定の範囲で周波数を連続的に上昇又
は下降させながら)、正弦波信号を発振するスイープ発
振器25(供給する手段)と、スイープ発振器25が発
振した正弦波信号を増幅する電力増幅器11(供給する
手段)と、電力増幅器11が増幅して出力した交流電流
が流され、試験対象22(試験体)の表面付近を励磁す
る励磁コイル1aと、この励磁により試験対象22の表
面付近に生じた渦電流による交流磁界を検出して交流電
圧を出力する検出コイル2aとを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of essential parts of a first embodiment of an eddy current flaw detector test apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3A, this eddy-current flaw detection test device has a preset range (for example, 50 kHz to 500 kHz and a frequency ratio of 1 during a preset time (for example, 3 seconds)).
Sweep frequency (sweep)
p) (while continuously increasing or decreasing the frequency within a predetermined range), a sweep oscillator 25 (supplying means) that oscillates a sine wave signal, and power that amplifies the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25. The amplifier 11 (supplying means), the exciting coil 1a that excites the vicinity of the surface of the test object 22 (test object) by the AC current amplified and output by the power amplifier 11, and the surface of the test object 22 by this excitation. A detection coil 2a for detecting an AC magnetic field due to an eddy current generated in the vicinity and outputting an AC voltage is provided.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0051[Correction target item name] 0051

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0051】この渦電流は、励磁コイル1aに供給され
た交流電流の周波数、試験対象22の材質変化、リフト
オフ等励磁コイル1aと試験対象22との空間的な関
係、及び試験対象22表面付近の割れ等のきずによって
変化する。試験対象22の表面にきずが存在しない場
合、試験対象22の表面には、励磁コイル1aの巻線方
向と同方向の渦電流が流れ、この渦電流によって磁界が
発生する。
This eddy current is due to the frequency of the alternating current supplied to the exciting coil 1a, the material change of the test object 22, the spatial relationship between the lift-off etc. exciting coil 1a and the test object 22, and the vicinity of the surface of the test object 22. It changes depending on flaws such as cracks. When no flaw is present on the surface of the test object 22, an eddy current flows in the same direction as the winding direction of the exciting coil 1a on the surface of the test object 22, and a magnetic field is generated by the eddy current.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0075[Correction target item name] 0075

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0075】この渦電流は、励磁コイル1aに供給され
た交流電流の周波数、試験対象22の材質変化、リフト
オフ等励磁コイル1aと試験対象22との空間的な関
係、及び試験対象22表面付近の割れ等のきずによって
変化する。試験対象22の表面にきずが存在しない場
合、試験対象22の表面には、励磁コイル1aの巻線方
向と同方向の渦電流が流れ、この渦電流によって磁界が
発生する。
This eddy current is due to the frequency of the alternating current supplied to the exciting coil 1a, the material change of the test object 22, the spatial relationship between the lift-off equalizing exciting coil 1a and the test object 22, and the vicinity of the surface of the test object 22. It changes depending on flaws such as cracks. When no flaw is present on the surface of the test object 22, an eddy current flows in the same direction as the winding direction of the exciting coil 1a on the surface of the test object 22, and a magnetic field is generated by the eddy current.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0079[Correction target item name] 0079

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0079】検出コイル2aは、渦電流により形成され
た交流磁界を検出して交流電圧を出力する。この交流電
圧は増幅器23により増幅され、位相検波器17a,1
8aへ夫々与えられる。一方、図12(a)の模式的な
波形図で示すような基準時間発生器26が出力するタイ
ミング信号に対して、スイープ発振器25aが発振した
正弦波信号は、励磁コイル1a、試験対象22及び検出
コイル2aによる位相の変位分、移相器15aにより位
相が変位され、図12(b)の模式的な波形図で示すよ
うな(検出コイル2aの出力電圧も同様)参照電圧とし
て位相検波器17aに与えられる。移相器15aは、ま
た、位相検波器17aに与えた正弦波信号より90°位
相を変位させた正弦波信号を、図12(c)の模式的な
波形図で示すような参照電圧として位相検波器18aへ
与える。
The detection coil 2a detects an AC magnetic field formed by the eddy current and outputs an AC voltage. This AC voltage is amplified by the amplifier 23, and the phase detectors 17a, 1a, 1
8a respectively. On the other hand, the sine wave signal oscillated by the sweep oscillator 25a with respect to the timing signal output from the reference time generator 26 as shown in the schematic waveform diagram of FIG. phase shift amount of the detection coil 2a, the phase displacement by the phase shifter 15a, Fig. 12 (b) of the schematic as shown in waveform (output voltage of the detection coil 2a as well) the phase detector as a reference voltage 17a. The phase shifter 15a also uses a sine wave signal obtained by shifting the phase of the sine wave signal provided to the phase detector 17a by 90 ° as a reference voltage as shown in the schematic waveform diagram of FIG. It is given to the detector 18a.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0080[Correction target item name] 0080

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0080】位相検波器17a,18aが夫々検波出力
した電圧は、A/D変換器19,20でディジタル信号
に夫々変換され、ディジタル信号処理装置21は、図1
2(d)の模式的な波形図で示すような基準時間発生器
26が出力する取り込み信号により、これらのディジタ
ル信号を取り込み、試験対象22の表面付近のきずの検
出処理を行う。試験対象22の表面付近にきずが存在す
る場合には、検出コイル2aが出力する交流電圧は、そ
のきずに特有なθfだけ位相が変位している。従って、
ディジタル信号処理装置21は、図17(a)に示すよ
うに、位相検波器17aが検波した位相が0°の成分S
1と、位相検波器18aが検波した位相が90°の成分
S2とから、そのきず信号の大きさ(S12 +S22
1/2 、及びそのきず信号の位相θf=tan-1(S2/
S1)を求めることができる。
The voltages detected and output by the phase detectors 17a and 18a are converted into digital signals by the A / D converters 19 and 20, respectively, and the digital signal processing device 21 operates as shown in FIG.
These digital signals are captured by the capture signal output from the reference time generator 26 as shown in the schematic waveform diagram of 2 (d), and the flaw detection process near the surface of the test object 22 is performed. When a flaw exists near the surface of the test object 22, the phase of the AC voltage output by the detection coil 2a is displaced by θf which is peculiar to the flaw. Therefore,
As shown in FIG. 17A, the digital signal processing device 21 has a component S whose phase detected by the phase detector 17a is 0 °.
1 and the component S2 having a phase of 90 ° detected by the phase detector 18a, the magnitude of the flaw signal (S1 2 + S2 2 )
1/2 , and the phase of the flaw signal θf = tan −1 (S2 /
S1) can be obtained.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0085[Correction target item name] 0085

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0085】実施の形態6.図14は、本発明に係る渦
流探傷試験装置の実施の形態6の要部構成を示すブロッ
ク図である。この渦流探傷試験装置は、試験対象22の
表面付近を励磁する励磁コイル1bと、この励磁により
試験対象22の表面付近に生じた渦電流による交流磁界
を検出して交流電圧を出力する3つの検出コイル3a,
3b.3cとを備えている。励磁コイル1b及び検出コ
イル3a,3b.3cの構成は、実施の形態3で説明し
た励磁コイル1b及び検出コイル3a,3b.3cの構
成(図7)と同一であるので、説明を省略する。
Sixth Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing a main configuration of an eddy current flaw detector according to a sixth embodiment of the present invention. This eddy current flaw detection test apparatus detects the excitation coil 1b that excites the vicinity of the surface of the test target 22 and three detections that detect an AC magnetic field due to the eddy current generated near the surface of the test target 22 by this excitation and output an AC voltage. Coil 3a,
3b. 3c and. Excitation coil 1b and detection coils 3a, 3b. 3c has the same structure as the excitation coil 1b and the detection coils 3a, 3b. Since the configuration is the same as that of 3c (FIG. 7), description thereof will be omitted.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】符号の説明[Correction target item name] Explanation of code

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【符号の説明】 1a,1b 励磁コイル 2a,2b,3a,3b,3c 検出コイル 11 電力増幅器(供給する手段) 15,15a 移相器 17a,18a 位相検波器(検出する手段) 19,20 A/D変換器 21 ディジタル信号処理装置(検出する手段) 22 試験対象(試験体) 23,23a,23b,23c 増幅器 24 モータ駆動回路 25,25a スイープ発振器(供給する手段) 26 基準時間発生器 29 選択回路(選択する回路) 33,43,45 巻線 M モータ R ロータリエンコーダ[Description of Reference Signs] 1a, 1b Excitation coil 2a, 2b, 3a, 3b, 3c Detection coil 11 Power amplifier (supplying means) 15, 15a Phase shifter 17a, 18a Phase detector (detecting means) 19, 20 A / D converter 21 Digital signal processing device (means for detection) 22 Test target (test body) 23, 23a, 23b, 23c Amplifier 24 Motor drive circuit 25, 25a Sweep oscillator (supply means) 26 Reference time generator 29 Selection Circuit (selection circuit) 33, 43, 45 Winding M Motor R Rotary encoder

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図14[Name of item to be corrected] Fig. 14

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図14】 FIG. 14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励磁コイルが形成した交流磁界により、
導体からなる試験対象の表面付近に誘起された渦電流の
前記表面付近の不連続部の存在により生じた変化を、検
出コイルが検出した前記表面付近の磁界の変化により検
出し、検出した前記渦電流の変化に基づき、前記試験対
象の探傷を行う渦流探傷試験装置において、 前記励磁コイルに周波数が連続的又は段階的に変化する
交流電流を供給する手段と、前記励磁コイルが形成した
交流磁界により前記試験対象の表面付近に誘起された渦
電流の前記表面付近の不連続部により生じた磁界の変化
を検出する検出手段とを備え、前記検出コイルは、前記
励磁コイルの中心軸方向と交差する方向を中心軸方向と
して、導体を三角形状に巻回してなり、該三角形の一辺
を前記励磁コイル側に配し、該一辺の対向頂点を前記励
磁コイルから離隔させるべく配してあり、前記検出手段
が検出した変化に基づき前記試験対象の探傷を行うべく
なしてあることを特徴とする渦流探傷試験装置。
1. An alternating magnetic field formed by an exciting coil,
The change in the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor caused by the presence of the discontinuity near the surface is detected by the change in the magnetic field near the surface detected by the detection coil, and the detected vortex is detected. In the eddy current flaw detection test apparatus for performing flaw detection on the test object based on a change in current, a means for supplying an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and an alternating magnetic field formed by the exciting coil. A detection means for detecting a change in a magnetic field generated by a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object, the detection coil intersecting a central axis direction of the exciting coil. A conductor is wound in a triangular shape with the direction being the central axis direction, one side of the triangle is arranged on the side of the exciting coil, and the opposite vertex of the one side is separated from the exciting coil. An eddy-current flaw detection test apparatus, which is arranged so as to perform flaw detection on the test object based on a change detected by the detection means.
【請求項2】 励磁コイルが形成した交流磁界により、
導体からなる試験対象の表面付近に誘起された渦電流の
前記表面付近の不連続部の存在により生じた変化を、検
出コイルが検出した前記表面付近の磁界の変化により検
出し、検出した前記渦電流の変化に基づき、前記試験対
象の探傷を行い、前記検出コイルは、前記励磁コイルの
中心軸方向と交差する方向を中心軸方向とすべく、前記
励磁コイルの中心軸上に配してあり、前記励磁コイルの
中心軸を中心に回動すべくなしてある渦流探傷試験装置
であって、 前記励磁コイルに周波数が連続的又は段階的に変化する
交流電流を供給する手段と、前記励磁コイルが形成した
交流磁界により前記試験対象の表面付近に誘起された渦
電流の前記表面付近の不連続部により生じた磁界の変化
を検出する検出手段と、前記検出コイルを前記中心軸を
中心に回動させる手段とを備え、前記検出手段が検出し
た変化に基づき前記試験対象の探傷を行うべくなしてあ
ることを特徴とする渦流探傷試験装置。
2. The alternating magnetic field formed by the exciting coil,
The change in the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor caused by the presence of the discontinuity near the surface is detected by the change in the magnetic field near the surface detected by the detection coil, and the detected vortex is detected. Based on the change in the current, the test object is flaw-detected, and the detection coil is arranged on the central axis of the exciting coil so that the direction intersecting the central axis direction of the exciting coil is the central axis direction. An eddy current flaw testing device adapted to rotate about a central axis of the exciting coil, comprising means for supplying an alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and the exciting coil. A detection means for detecting a change in the magnetic field caused by a discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the AC magnetic field formed by An eddy-current flaw detection test apparatus, comprising: a means for rotating the eddy current flaw detection means for performing flaw detection on the test object based on a change detected by the detection means.
【請求項3】 前記検出コイルの回動角度を検出する手
段を更に備える請求項2記載の渦流探傷試験装置。
3. The eddy current flaw detector test apparatus according to claim 2, further comprising means for detecting a rotation angle of the detection coil.
【請求項4】 励磁コイルが形成した交流磁界により、
導体からなる試験対象の表面付近に誘起された渦電流の
前記表面付近の不連続部の存在により生じた変化を、前
記渦電流に誘起された交流磁界による複数の検出コイル
の夫々の出力電圧に基づいて検出し、前記試験対象の探
傷を行う渦流探傷試験装置であって、 前記励磁コイルに周波数が連続的又は段階的に変化する
交流電流を供給する手段と、前記励磁コイルが形成した
交流磁界により前記試験対象の表面付近に誘起された渦
電流の前記表面付近の不連続部により生じた磁界の変化
を検出する検出手段とを備え、前記検出コイルは、前記
励磁コイルの中心軸方向と夫々交差する相異なる複数の
方向を夫々の中心軸方向とすべく、前記励磁コイルの中
心軸上に配してあり、前記検出手段が検出した前記磁界
の変化に基づき前記試験対象の探傷を行うべくなしてあ
ることを特徴とする渦流探傷試験装置。
4. The alternating magnetic field formed by the exciting coil,
The change caused by the presence of the discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object made of a conductor is changed to the output voltage of each of the plurality of detection coils due to the alternating magnetic field induced by the eddy current. An eddy current flaw detection test device for detecting flaws on the basis of detection, based on which the means for supplying alternating current whose frequency changes continuously or stepwise to the exciting coil, and the alternating magnetic field formed by the exciting coil And a detection means for detecting a change in the magnetic field generated by the discontinuity near the surface of the eddy current induced near the surface of the test object by the detection coil, and the detection coil is respectively in the central axis direction of the exciting coil. A plurality of different directions intersecting each other are arranged on the central axis of the exciting coil so as to be the respective central axis directions, and the flaw detection of the test object is performed based on the change of the magnetic field detected by the detecting means. An eddy-current flaw testing device characterized in that
【請求項5】 前記複数の検出コイルの夫々の出力電圧
の内、最大の出力電圧を選択する回路を更に備え、前記
検出手段は、該回路が選択した出力電圧に基づき、前記
磁界の変化を検出すべくなしてある請求項4記載の渦流
探傷試験装置。
5. The circuit further comprises a circuit for selecting the maximum output voltage among the output voltages of the plurality of detection coils, wherein the detection means changes the magnetic field based on the output voltage selected by the circuit. The eddy current flaw detection test apparatus according to claim 4, which is configured to detect.
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