JP2003149210A - 渦電流探傷用プローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置 - Google Patents
渦電流探傷用プローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置Info
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- JP2003149210A JP2003149210A JP2001345771A JP2001345771A JP2003149210A JP 2003149210 A JP2003149210 A JP 2003149210A JP 2001345771 A JP2001345771 A JP 2001345771A JP 2001345771 A JP2001345771 A JP 2001345771A JP 2003149210 A JP2003149210 A JP 2003149210A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】内挿型プローブ又は貫通型プローブを用いた渦
電流探傷装置において、プローブを回転することなく、
金属管等の内面又は外面のキズを探傷すること及びリフ
トオフ雑音を小さくすこと。 【解決手段】 巻き方向が逆の２個の励磁コイルＣＥ
１，ＣＥ２の間に巻き方向が同じ８個の検出コイルＣｄ
１〜ＣＤ８を放射状に配置し、各検出コイルに発生する
キズ信号の振幅波形の極性を比較してキズの位置を評価
する。またキズ信号の位相により、キズの深さ及び検査
体の表面のキズか、裏面のキズかを評価する。検出コイ
ルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の間に
配置してあるから、キズに起因する渦電流が発生してい
るときのみ起電力を発生する。
電流探傷装置において、プローブを回転することなく、
金属管等の内面又は外面のキズを探傷すること及びリフ
トオフ雑音を小さくすこと。 【解決手段】 巻き方向が逆の２個の励磁コイルＣＥ
１，ＣＥ２の間に巻き方向が同じ８個の検出コイルＣｄ
１〜ＣＤ８を放射状に配置し、各検出コイルに発生する
キズ信号の振幅波形の極性を比較してキズの位置を評価
する。またキズ信号の位相により、キズの深さ及び検査
体の表面のキズか、裏面のキズかを評価する。検出コイ
ルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の間に
配置してあるから、キズに起因する渦電流が発生してい
るときのみ起電力を発生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、渦電流探傷用プ
ローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置に関し、
特に管状又は棒状検査体に適した渦電流探傷用プローブ
とそのプローブを用いた渦電流探傷装置に関する。
ローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置に関し、
特に管状又は棒状検査体に適した渦電流探傷用プローブ
とそのプローブを用いた渦電流探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９、図１０を参照して従来の渦電流探
傷用プローブを説明する。なお図９、図１０に共通部分
は、同じ符号を使用している。図９は、パンケーキ状コ
イルから成るプローブを金属管に内挿して探傷する場合
の例である。図９（ａ）は、９図（ｂ）のＹ２−Ｙ２部
分の矢印方向の断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＹ
１−Ｙ１部分の矢印方向の断面図、図９（ｃ）は、金属
管に発生する渦電流を説明する図である。図において、
Ｃｐはパンケーキ状コイル、Ｔは金属管、Ｓは金属管Ｔ
の支持具、ＴＦは金属管Ｔのキズである。
傷用プローブを説明する。なお図９、図１０に共通部分
は、同じ符号を使用している。図９は、パンケーキ状コ
イルから成るプローブを金属管に内挿して探傷する場合
の例である。図９（ａ）は、９図（ｂ）のＹ２−Ｙ２部
分の矢印方向の断面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＹ
１−Ｙ１部分の矢印方向の断面図、図９（ｃ）は、金属
管に発生する渦電流を説明する図である。図において、
Ｃｐはパンケーキ状コイル、Ｔは金属管、Ｓは金属管Ｔ
の支持具、ＴＦは金属管Ｔのキズである。
【０００３】図９の場合、金属管Ｔ内でコイルＣＰを１
回転し、後述するキズ信号を検出して金属管Ｔの内面又
は外面のキズを探傷する。金属管ＴにコイルＣｐを内挿
して、コイルＣｐに励磁電流を供給すると、コイルＣｐ
が図９（ａ）のイの位置にあるときには、図９（ｃ）の
イのようにコイルＣｐの巻線に沿って、渦電流Ｉが発生
する。コイルＣｐには、渦電流Ｉにより起電力が発生す
る。
回転し、後述するキズ信号を検出して金属管Ｔの内面又
は外面のキズを探傷する。金属管ＴにコイルＣｐを内挿
して、コイルＣｐに励磁電流を供給すると、コイルＣｐ
が図９（ａ）のイの位置にあるときには、図９（ｃ）の
イのようにコイルＣｐの巻線に沿って、渦電流Ｉが発生
する。コイルＣｐには、渦電流Ｉにより起電力が発生す
る。
【０００４】コイルＣｐが図９（ａ）のロのように、キ
ズＴＦの位置にあるときには、図９（ｃ）のロのよう
に、渦電流Ｉは、キズＴＦのところで変化するため、コ
イルＣｐに発生する起電力も変化する。その起電力の変
化は、いわゆるキズ信号を発生する。
ズＴＦの位置にあるときには、図９（ｃ）のロのよう
に、渦電流Ｉは、キズＴＦのところで変化するため、コ
イルＣｐに発生する起電力も変化する。その起電力の変
化は、いわゆるキズ信号を発生する。
【０００５】コイルＣｐが図９（ａ）のハのように、支
持具Ｓの位置にあるときには、９図（ｃ）のハのよう
に、渦電流Ｉは、支持具Ｓのところで変化するため、コ
イルＣｐに発生する起電力も変化する。したがってコイ
ルＣｐが図９（ａ）のハの位置にあるときは、支持具Ｓ
により支持具信号、いわゆる支持具雑音が発生する。コ
イルＣｐには、渦電流Ｉによる起電力とキズ或いは支持
具による渦電流Ｉの変化に起因する起電力、いわゆるキ
ズ信号或いは支持具雑音とが同時に発生する。一方コイ
ルＣｐと検査体との相対距離（以下リフトオフと呼ぶ）
が変化すると、渦電流Ｉも変化して、いわゆるリフトオ
フ雑音を発生するため、キズの評価精度が低下する。
持具Ｓの位置にあるときには、９図（ｃ）のハのよう
に、渦電流Ｉは、支持具Ｓのところで変化するため、コ
イルＣｐに発生する起電力も変化する。したがってコイ
ルＣｐが図９（ａ）のハの位置にあるときは、支持具Ｓ
により支持具信号、いわゆる支持具雑音が発生する。コ
イルＣｐには、渦電流Ｉによる起電力とキズ或いは支持
具による渦電流Ｉの変化に起因する起電力、いわゆるキ
ズ信号或いは支持具雑音とが同時に発生する。一方コイ
ルＣｐと検査体との相対距離（以下リフトオフと呼ぶ）
が変化すると、渦電流Ｉも変化して、いわゆるリフトオ
フ雑音を発生するため、キズの評価精度が低下する。
【０００６】図１０のプローブは、巻き方向が逆の２個
の励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と１個の検出コイルＣＤと
から成り、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２は、略平行になる
ように所定の間隔をおいて配置し、検出コイルＣＤは、
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，Ｃ
Ｅ２の軸方向と略平行に配置してある。図１０の場合、
図９の場合と同様に、金属管Ｔ内でプローブを１回転
し、キズ信号を検出して金属管Ｔの内面又は外面のキズ
を探傷する。
の励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と１個の検出コイルＣＤと
から成り、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２は、略平行になる
ように所定の間隔をおいて配置し、検出コイルＣＤは、
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，Ｃ
Ｅ２の軸方向と略平行に配置してある。図１０の場合、
図９の場合と同様に、金属管Ｔ内でプローブを１回転
し、キズ信号を検出して金属管Ｔの内面又は外面のキズ
を探傷する。
【０００７】プローブが図１０（ａ）のイの位置にある
ときには、１０図（ｃ）のイのように、励磁コイルＣＥ
１，ＣＥ２の巻線に沿って、逆方向に流れる渦電流Ｉ
１、Ｉ２が発生する。検出コイルＣＤは、励磁コイルＣ
Ｅ１，ＣＥ２の間に位置し、渦電流Ｉ１、Ｉ２の間に位
置するから、検出コイルＣＤには、渦電流Ｉ１、Ｉ２に
よる起電力は発生しない。
ときには、１０図（ｃ）のイのように、励磁コイルＣＥ
１，ＣＥ２の巻線に沿って、逆方向に流れる渦電流Ｉ
１、Ｉ２が発生する。検出コイルＣＤは、励磁コイルＣ
Ｅ１，ＣＥ２の間に位置し、渦電流Ｉ１、Ｉ２の間に位
置するから、検出コイルＣＤには、渦電流Ｉ１、Ｉ２に
よる起電力は発生しない。
【０００８】プローブが図１０（ａ）のロのように、キ
ズＴＦの位置にあるときには、１０図（ｃ）のロのよう
に、渦電流Ｉ１、Ｉ２とは別に渦電流ｉ１，ｉ２がキズ
ＴＦの両側に発生し、逆方向に流れる。したがって検出
コイルＣＤには、渦電流ｉ１又は渦電流ｉ２により起電
力が発生し、いわゆるキズ信号が発生する。なお渦電流
ｉ１，ｉ２は、方向が逆であるから、検出コイルＣＤが
キズＴＦの真上に位置するときは、起電力は発生しな
い。
ズＴＦの位置にあるときには、１０図（ｃ）のロのよう
に、渦電流Ｉ１、Ｉ２とは別に渦電流ｉ１，ｉ２がキズ
ＴＦの両側に発生し、逆方向に流れる。したがって検出
コイルＣＤには、渦電流ｉ１又は渦電流ｉ２により起電
力が発生し、いわゆるキズ信号が発生する。なお渦電流
ｉ１，ｉ２は、方向が逆であるから、検出コイルＣＤが
キズＴＦの真上に位置するときは、起電力は発生しな
い。
【０００９】プローブが図１０（ａ）のハのように、支
持具Ｓの位置にあるときには、１０図（ｃ）のハのよう
に、渦電流Ｉ１、Ｉ２は、支持具Ｓの切り口と平行する
方向に発生するから、支持具Ｓの位置で変化しない。し
たがって検出コイルＣＤには、起電力は、発生しない。
検出コイルＣＤは、キズＴＦに起因する渦電流ｉ１，ｉ
２が発生したときのみ、起電力を発生するから、リフト
オフ雑音を発生しない。したがってキズの評価精度が高
くなる。
持具Ｓの位置にあるときには、１０図（ｃ）のハのよう
に、渦電流Ｉ１、Ｉ２は、支持具Ｓの切り口と平行する
方向に発生するから、支持具Ｓの位置で変化しない。し
たがって検出コイルＣＤには、起電力は、発生しない。
検出コイルＣＤは、キズＴＦに起因する渦電流ｉ１，ｉ
２が発生したときのみ、起電力を発生するから、リフト
オフ雑音を発生しない。したがってキズの評価精度が高
くなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図９及び図１０のプロ
ーブは、金属管Ｔのキズを探傷するには、金属管Ｔ内で
プローブを３６０度回転しなければならないから、プロ
ーブの回転機構が必要になり、構造が複雑になる。また
金属管Ｔ内でプローブを回転するための時間を要し、探
傷時間が長く係る。また、プローブの回転、管軸方向の
走査の際、図９（ａ）のプローブの場合には、リフトオ
フ雑音の影響が大きくなる。本願発明は、これらの問題
点を改善するため、プローブの回転の必要がなく、リフ
トオフ雑音の影響もなく、かつキズの評価が容易なプロ
ーブと、そのプローブを用いた渦電流探傷装置の提供を
目的とする。
ーブは、金属管Ｔのキズを探傷するには、金属管Ｔ内で
プローブを３６０度回転しなければならないから、プロ
ーブの回転機構が必要になり、構造が複雑になる。また
金属管Ｔ内でプローブを回転するための時間を要し、探
傷時間が長く係る。また、プローブの回転、管軸方向の
走査の際、図９（ａ）のプローブの場合には、リフトオ
フ雑音の影響が大きくなる。本願発明は、これらの問題
点を改善するため、プローブの回転の必要がなく、リフ
トオフ雑音の影響もなく、かつキズの評価が容易なプロ
ーブと、そのプローブを用いた渦電流探傷装置の提供を
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本願発明の渦電流探傷用
プローブは、巻線の方向が逆の２個の励磁コイルを略平
行に配置し、その２個の励磁コイルの間に巻線の方向が
同じ複数の検出コイルを励磁コイルの軸方向と略平行に
放射状に配置し、各検出コイルは、独立して出力を発生
することを特徴とする。本願発明の渦電流探傷用プロー
ブは、前記の渦電流探傷用プローブにおいて、渦電流探
傷用プローブは内挿型であることを特徴とする。本願発
明の渦電流探傷用プローブは、前記の渦電流探傷用プロ
ーブにおいて、渦電流探傷用プローブは貫通型であるこ
とを特徴とする。本願発明の渦電流探傷装置は、巻線の
方向が逆の２個の励磁コイルを略平行に配置し、その２
個の励磁コイルの間に巻線の方向が同じ複数の検出コイ
ルを励磁コイルの軸方向と略平行に放射状に配置し、各
検出コイルは、独立して出力を発生するプローブ、その
プローブの各検出コイルのキズ信号を検出するキズ信号
検出器、キズ信号検出器のキズ信号により検査体のキズ
を評価するキズ評価器とを備えていることを特徴とす
る。本願発明の渦電流探傷装置は、前記の渦電流探傷装
置において、キズ評価器は、キズ信号の振幅波形を表示
することを特徴とする。本願発明の渦電流探傷装置は、
前記の渦電流探傷装置において、キズ評価器は、キズ信
号の位相を表示することを特徴とする。本願発明の渦電
流探傷装置は、前記の渦電流探傷装置において、キズ評
価器は、キズ信号の位相に基づきキズの深さ、及び検査
体の内面のキズか、外面のキズかを表示することを特徴
とする。
プローブは、巻線の方向が逆の２個の励磁コイルを略平
行に配置し、その２個の励磁コイルの間に巻線の方向が
同じ複数の検出コイルを励磁コイルの軸方向と略平行に
放射状に配置し、各検出コイルは、独立して出力を発生
することを特徴とする。本願発明の渦電流探傷用プロー
ブは、前記の渦電流探傷用プローブにおいて、渦電流探
傷用プローブは内挿型であることを特徴とする。本願発
明の渦電流探傷用プローブは、前記の渦電流探傷用プロ
ーブにおいて、渦電流探傷用プローブは貫通型であるこ
とを特徴とする。本願発明の渦電流探傷装置は、巻線の
方向が逆の２個の励磁コイルを略平行に配置し、その２
個の励磁コイルの間に巻線の方向が同じ複数の検出コイ
ルを励磁コイルの軸方向と略平行に放射状に配置し、各
検出コイルは、独立して出力を発生するプローブ、その
プローブの各検出コイルのキズ信号を検出するキズ信号
検出器、キズ信号検出器のキズ信号により検査体のキズ
を評価するキズ評価器とを備えていることを特徴とす
る。本願発明の渦電流探傷装置は、前記の渦電流探傷装
置において、キズ評価器は、キズ信号の振幅波形を表示
することを特徴とする。本願発明の渦電流探傷装置は、
前記の渦電流探傷装置において、キズ評価器は、キズ信
号の位相を表示することを特徴とする。本願発明の渦電
流探傷装置は、前記の渦電流探傷装置において、キズ評
価器は、キズ信号の位相に基づきキズの深さ、及び検査
体の内面のキズか、外面のキズかを表示することを特徴
とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１〜図８を参照して、本願発明
の実施の形態を説明する。なお各図に共通の部分は、同
じ符号を使用している。
の実施の形態を説明する。なお各図に共通の部分は、同
じ符号を使用している。
【００１３】図１は、本願発明の実施の形態に係る内挿
型プローブの構成を示し、プローブを金属管内に挿入し
た状態を示す。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ２−Ｘ２
部分の矢印方向の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の
Ｘ１−Ｘ１部分の断面図である。図において、ＣＥ１，
ＣＥ２は励磁コイル、ＣＤ１〜ＣＤ８は検出コイル、Ｔ
は金属管、ＴＦは金属管Ｔのキズである。
型プローブの構成を示し、プローブを金属管内に挿入し
た状態を示す。図１（ａ）は、図１（ｂ）のＸ２−Ｘ２
部分の矢印方向の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）の
Ｘ１−Ｘ１部分の断面図である。図において、ＣＥ１，
ＣＥ２は励磁コイル、ＣＤ１〜ＣＤ８は検出コイル、Ｔ
は金属管、ＴＦは金属管Ｔのキズである。
【００１４】図１のプローブは、巻き方向が逆の２個の
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と巻き方向が同じ８個の検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８とから成り、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２は、略平行になるように所定の間隔をおいて配置
し、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の軸方向と略平
行に、所定の間隔をおいて放射状に配置してある。検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、各検出コイル毎に独立して出
力を発生する。
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と巻き方向が同じ８個の検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８とから成り、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２は、略平行になるように所定の間隔をおいて配置
し、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の軸方向と略平
行に、所定の間隔をおいて放射状に配置してある。検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、各検出コイル毎に独立して出
力を発生する。
【００１５】ここで図２を参照して、検出コイルＣＤ１
〜ＣＤ８に発生するキズ信号について説明する。図２
（ａ）は、検出コイルとキズの位置関係を、図２（ｂ）
〜（ｄ）は、各検出コイルのキズ信号の振幅波形を示
す。図２（ａ）において、Ｉ１，Ｉ２は、励磁コイルＣ
Ｅ１，ＣＥ２により発生し、逆方向に流れる渦電流、ｉ
１，ｉ２は、キズＴＦにより発生し、キズＴＦの両側を
逆方向に流れる渦電流である。
〜ＣＤ８に発生するキズ信号について説明する。図２
（ａ）は、検出コイルとキズの位置関係を、図２（ｂ）
〜（ｄ）は、各検出コイルのキズ信号の振幅波形を示
す。図２（ａ）において、Ｉ１，Ｉ２は、励磁コイルＣ
Ｅ１，ＣＥ２により発生し、逆方向に流れる渦電流、ｉ
１，ｉ２は、キズＴＦにより発生し、キズＴＦの両側を
逆方向に流れる渦電流である。
【００１６】図２（ａ）のように、プローブの検出コイ
ルＣＤ２がキズＴＦの真上に位置するときは、検出コイ
ルＣＤ２には、渦電流ｉ１，ｉ２が差動的に作用するた
め起電力は発生しない。即ち図２（ｃ）のように、キズ
信号は発生しない。検出コイルＣＤ１には、渦電流ｉ１
により図２（ｂ）のように、キズ信号が発生し、検出コ
イルＣＤ３には、渦電流ｉ２により図２（ｄ）のよう
に、検出コイルＣＤ１と逆極性のキズ信号が発生する。
したがって極性が逆になる検出コイルＣＤ１のキズ信号
と検出コイルＣＤ３のキズ信号とによりキズＴＦの位置
を評価することができる。
ルＣＤ２がキズＴＦの真上に位置するときは、検出コイ
ルＣＤ２には、渦電流ｉ１，ｉ２が差動的に作用するた
め起電力は発生しない。即ち図２（ｃ）のように、キズ
信号は発生しない。検出コイルＣＤ１には、渦電流ｉ１
により図２（ｂ）のように、キズ信号が発生し、検出コ
イルＣＤ３には、渦電流ｉ２により図２（ｄ）のよう
に、検出コイルＣＤ１と逆極性のキズ信号が発生する。
したがって極性が逆になる検出コイルＣＤ１のキズ信号
と検出コイルＣＤ３のキズ信号とによりキズＴＦの位置
を評価することができる。
【００１７】図１のプロ−ブは、８個の検出コイルＣＤ
１〜ＣＤ８を所定間隔で配置してあるが、検出コイルの
間隔を検証するため、１個の検出コイルを備えたプロー
ブを用いて回転探傷を行った。図３は、その回転探傷に
用いたプローブと回転探傷の結果を示す。図３（ａ）
は、金属管Ｔに内挿したプローブの斜視図であり、図３
（ｂ）は、回転探傷結果を示す図である。
１〜ＣＤ８を所定間隔で配置してあるが、検出コイルの
間隔を検証するため、１個の検出コイルを備えたプロー
ブを用いて回転探傷を行った。図３は、その回転探傷に
用いたプローブと回転探傷の結果を示す。図３（ａ）
は、金属管Ｔに内挿したプローブの斜視図であり、図３
（ｂ）は、回転探傷結果を示す図である。
【００１８】ここで、金属管Ｔは、外径２２ｍｍ、管肉
厚１．５ｍｍの黄銅管を用い、その黄銅管に管軸方向の
長さ１５ｍｍ、幅０．５ｍｍ、深さ管肉厚の８０％のキ
ズを形成した。またプローブの励磁コイルＣＥ１，ＣＥ
２は、外径１８ｍｍ、巻線断面積２×２ｍｍ2の円形コ
イルを、検出コイルＣＤは、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２
の軸方向の長さ６ｍｍ、高さ７ｍｍ、巻線断面積１×１
ｍｍ2の矩形コイルを用いた。
厚１．５ｍｍの黄銅管を用い、その黄銅管に管軸方向の
長さ１５ｍｍ、幅０．５ｍｍ、深さ管肉厚の８０％のキ
ズを形成した。またプローブの励磁コイルＣＥ１，ＣＥ
２は、外径１８ｍｍ、巻線断面積２×２ｍｍ2の円形コ
イルを、検出コイルＣＤは、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２
の軸方向の長さ６ｍｍ、高さ７ｍｍ、巻線断面積１×１
ｍｍ2の矩形コイルを用いた。
【００１９】図３（ｂ）の横軸は、プローブの回転角度
を表し、縦軸は、キズ信号の振幅波形の振幅の絶対値
を、最大振幅で正規化して表してある。図３は、キズＴ
Ｆが、１８０度の位置にある場合の例である。キズ信号
の振幅は、キズの中心、即ち１８０度の位置で０にな
り、キズの両側で最大になる。Ｌ１，Ｌ２は、振幅が最
大振幅の２分の１以上になる範囲である。
を表し、縦軸は、キズ信号の振幅波形の振幅の絶対値
を、最大振幅で正規化して表してある。図３は、キズＴ
Ｆが、１８０度の位置にある場合の例である。キズ信号
の振幅は、キズの中心、即ち１８０度の位置で０にな
り、キズの両側で最大になる。Ｌ１，Ｌ２は、振幅が最
大振幅の２分の１以上になる範囲である。
【００２０】図３（ｂ）の回転探傷結果を参照して、図
１のプローブの検出コイルの、例えばＣＤ１、ＣＤ２、
ＣＤ３についてみると、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２、Ｃ
Ｄ３を４５度の間隔で配置し、検出コイルＣＤ２がキズ
ＴＦの真上に位置する場合、キズＴＦの真上を中心に角
度が±２２．５度変化しても、検出コイルＣＤ１、ＣＤ
３には、最大振幅の２分の１以上のキズ信号が発生す
る。
１のプローブの検出コイルの、例えばＣＤ１、ＣＤ２、
ＣＤ３についてみると、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２、Ｃ
Ｄ３を４５度の間隔で配置し、検出コイルＣＤ２がキズ
ＴＦの真上に位置する場合、キズＴＦの真上を中心に角
度が±２２．５度変化しても、検出コイルＣＤ１、ＣＤ
３には、最大振幅の２分の１以上のキズ信号が発生す
る。
【００２１】図４、図５は、図１のプローブを金属管Ｔ
の軸方向に走査したときに、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８
に発生するキズ信号の振幅波形を検証するため、図３
（ａ）のプローブを用い、検出コイルＣＤの角度を４５
度づつ変えて、プローブを金属管Ｔの軸方向に２０ｍｍ
走査したときのキズの位置と探傷結果を示す。図４、図
５の（ａ）は、キズの位置を、図４、図５の（ｂ）〜
（ｆ）は、各検出コイルに対応する位置のキズ信号の振
幅波形を示す。図４、図５の（ｂ）〜（ｆ）の横軸は、
走査距離を、縦軸は、キズ信号の正規化した振幅波形を
表している。
の軸方向に走査したときに、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８
に発生するキズ信号の振幅波形を検証するため、図３
（ａ）のプローブを用い、検出コイルＣＤの角度を４５
度づつ変えて、プローブを金属管Ｔの軸方向に２０ｍｍ
走査したときのキズの位置と探傷結果を示す。図４、図
５の（ａ）は、キズの位置を、図４、図５の（ｂ）〜
（ｆ）は、各検出コイルに対応する位置のキズ信号の振
幅波形を示す。図４、図５の（ｂ）〜（ｆ）の横軸は、
走査距離を、縦軸は、キズ信号の正規化した振幅波形を
表している。
【００２２】図４は、キズＴＦが検出コイルＣＤ３の真
下に位置するときの例である。検出コイルＣＤ３には、
キズ信号は、発生しないが、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２
には、振幅の大きさは異なるが同じ極性のキズ信号が発
生し、検出コイルＣＤ４、ＣＤ５には、振幅の大きさは
異なるが同じ極性で、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２のキズ
信号と逆極性のキズ信号が発生する。この検出コイルＣ
Ｄ１と検出コイルＣＤ４のキズ信号の極性の逆転からキ
ズＴＦの位置を評価できる。
下に位置するときの例である。検出コイルＣＤ３には、
キズ信号は、発生しないが、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２
には、振幅の大きさは異なるが同じ極性のキズ信号が発
生し、検出コイルＣＤ４、ＣＤ５には、振幅の大きさは
異なるが同じ極性で、検出コイルＣＤ１、ＣＤ２のキズ
信号と逆極性のキズ信号が発生する。この検出コイルＣ
Ｄ１と検出コイルＣＤ４のキズ信号の極性の逆転からキ
ズＴＦの位置を評価できる。
【００２３】図５は、キズＴＦが検出コイルＣＤ２とＣ
Ｄ３の中間に位置するときの例である。検出コイルＣＤ
１、ＣＤ２には、振幅の大きさは異なるが同じ極性のキ
ズ信号が発生し、検出コイルＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ５に
は、振幅の大きさは異なるが同じ極性で、検出コイルＣ
Ｄ１、ＣＤ２のキズ信号と逆極性のキズ信号が発生す
る。この検出コイルＣＤ２と検出コイルＣＤ３のキズ信
号の極性の逆転からキズＴＦの位置を評価できる。
Ｄ３の中間に位置するときの例である。検出コイルＣＤ
１、ＣＤ２には、振幅の大きさは異なるが同じ極性のキ
ズ信号が発生し、検出コイルＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ５に
は、振幅の大きさは異なるが同じ極性で、検出コイルＣ
Ｄ１、ＣＤ２のキズ信号と逆極性のキズ信号が発生す
る。この検出コイルＣＤ２と検出コイルＣＤ３のキズ信
号の極性の逆転からキズＴＦの位置を評価できる。
【００２４】図６は、プローブを金属管の外側に装着す
る貫通型プローブの例で、基本的構造は、図１のプロー
ブと同じである。図６（ａ）は、図６（ｂ）のＸ４−Ｘ
４部分の矢印方向の断面図であり、図６（ｂ）は、図６
（ａ）のＸ３−Ｘ３部分の矢印方向の断面図である。
る貫通型プローブの例で、基本的構造は、図１のプロー
ブと同じである。図６（ａ）は、図６（ｂ）のＸ４−Ｘ
４部分の矢印方向の断面図であり、図６（ｂ）は、図６
（ａ）のＸ３−Ｘ３部分の矢印方向の断面図である。
【００２５】図６のプローブは、巻き方向が逆の２個の
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と巻き方向が同じ８個の検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８とから成り、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２は、略平行になるように所定の間隔をおいて配置
し、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の軸方向と略平
行に、所定の間隔をおいて放射状に配置してある。検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、各検出コイル毎に独立して出
力を発生する。金属管Ｔは、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２
を貫通している。図６のプローブの探傷原理は、図１の
プローブと同じである。また探傷の対象となる検査体
は、金属管に限らず、金属棒、金属線等であってもよ
い。
励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２と巻き方向が同じ８個の検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８とから成り、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２は、略平行になるように所定の間隔をおいて配置
し、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、励磁コイルＣＥ１，
ＣＥ２の間に励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２の軸方向と略平
行に、所定の間隔をおいて放射状に配置してある。検出
コイルＣＤ１〜ＣＤ８は、各検出コイル毎に独立して出
力を発生する。金属管Ｔは、励磁コイルＣＥ１，ＣＥ２
を貫通している。図６のプローブの探傷原理は、図１の
プローブと同じである。また探傷の対象となる検査体
は、金属管に限らず、金属棒、金属線等であってもよ
い。
【００２６】図７は、プローブの検出コイルに発生する
キズ信号の位相とキズの深さとの関係を示す。図７の縦
軸のキズの深さは、金属官等の検査体の肉厚のパーセン
トで表してある。グラフＦは、検出コイルが対向する金
属管等の検査体の面、即ち内挿型の場合は金属管等の内
面、貫通型の場合は金属管等の外面にキズがあるときの
キズ信号の位相とキズの深さとの関係を示し、グラフＢ
は、検出コイルが対向する金属管等の検査体の面と反対
の面にキズがあるときのキズ信号の位相とキズの深さと
の関係を示す。
キズ信号の位相とキズの深さとの関係を示す。図７の縦
軸のキズの深さは、金属官等の検査体の肉厚のパーセン
トで表してある。グラフＦは、検出コイルが対向する金
属管等の検査体の面、即ち内挿型の場合は金属管等の内
面、貫通型の場合は金属管等の外面にキズがあるときの
キズ信号の位相とキズの深さとの関係を示し、グラフＢ
は、検出コイルが対向する金属管等の検査体の面と反対
の面にキズがあるときのキズ信号の位相とキズの深さと
の関係を示す。
【００２７】検出コイルに発生するキズ信号は、キズの
深さにより位相が変化し、またキズが検査体の検出コイ
ルが対向する面にあるか、反対側の面にあるかにより位
相が異なるから、本発明のプルーフは、前記のようにキ
ズ信号の振幅波形によりキズの位置を評価し、キズ信号
の位相により、キズの深さ及びキズのある検査体の面を
判別することができる。
深さにより位相が変化し、またキズが検査体の検出コイ
ルが対向する面にあるか、反対側の面にあるかにより位
相が異なるから、本発明のプルーフは、前記のようにキ
ズ信号の振幅波形によりキズの位置を評価し、キズ信号
の位相により、キズの深さ及びキズのある検査体の面を
判別することができる。
【００２８】図８は、本発明の実施の形態に係る渦電流
探傷装置のブロック図である。渦電流探傷装置は、金属
管等の検査体Ｔに内挿するプローブ２、そのプローブ２
に励磁電流を供給する励磁電流供給器１、プローブ２に
発生するキズ信号を検出するキズ信号検出器３、及びキ
ズ信号検出器３のキズ信号に基づいてキズの位置、深
さ、及び検査体の内面のキズか、外面のキズかを評価す
るキズ評価器から成る。
探傷装置のブロック図である。渦電流探傷装置は、金属
管等の検査体Ｔに内挿するプローブ２、そのプローブ２
に励磁電流を供給する励磁電流供給器１、プローブ２に
発生するキズ信号を検出するキズ信号検出器３、及びキ
ズ信号検出器３のキズ信号に基づいてキズの位置、深
さ、及び検査体の内面のキズか、外面のキズかを評価す
るキズ評価器から成る。
【００２９】プローブ２は、図１のプローブから成り、
検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８には、金属官等の検査体Ｔの
キズに起因して発生する渦電流ｉ１，ｉ２により発生す
る起電力により、キズ信号が発生する。キズ信号検出器
３は、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８の夫々のキズ信号の波
形や位相を検出し、キズ評価器４に表示する。キズ評価
器４は、ディスプレイやレコーダー等を備えている。キ
ズ評価器４に表示される検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８のキ
ズ信号の波形や位相から、キズの位置、深さ、及び検査
体Ｔの内面のキズか、外面のキズか等を評価することが
できる。キズの深さ及び検査体の内面のキズか、外面の
キズかの評価は、キズ信号検出器３により検出されたキ
ズ信号の位相と図７の関係を利用し、キズの深さ等を直
接表示して行うこともできる。
検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８には、金属官等の検査体Ｔの
キズに起因して発生する渦電流ｉ１，ｉ２により発生す
る起電力により、キズ信号が発生する。キズ信号検出器
３は、検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８の夫々のキズ信号の波
形や位相を検出し、キズ評価器４に表示する。キズ評価
器４は、ディスプレイやレコーダー等を備えている。キ
ズ評価器４に表示される検出コイルＣＤ１〜ＣＤ８のキ
ズ信号の波形や位相から、キズの位置、深さ、及び検査
体Ｔの内面のキズか、外面のキズか等を評価することが
できる。キズの深さ及び検査体の内面のキズか、外面の
キズかの評価は、キズ信号検出器３により検出されたキ
ズ信号の位相と図７の関係を利用し、キズの深さ等を直
接表示して行うこともできる。
【００３０】図８の渦電流探傷装置は、プローブ２とし
て内挿型プローブについて説明したが、貫通型プローブ
を用いても同様である。
て内挿型プローブについて説明したが、貫通型プローブ
を用いても同様である。
【００３１】前記実施の形態は、検出コイルが８個のプ
ローブについて説明したが、８個に限るものではない。
また前記実施の形態は、検出コイルに矩形型コイルを用
いたが、矩形に限らず、三角形、円形等であってもよ
い。
ローブについて説明したが、８個に限るものではない。
また前記実施の形態は、検出コイルに矩形型コイルを用
いたが、矩形に限らず、三角形、円形等であってもよ
い。
【００３２】
【発明の効果】本願発明のプローブは、２個の励磁コイ
ルの間に、複数の検出コイルを配置してあるから、プロ
ーブを回転することなく、従来の回転探傷と同様に金属
管等の内面や外面のキズを探傷することができる。した
がって本願発明の渦電流探傷装置は、従来のプローブを
用いた渦電流探傷装置に比べ、探傷時間を短縮でき、探
傷作業を効率的に行うことができる。また本願発明の渦
電流探傷装置は、プローブの回転手段を要しないから、
構造が簡単になる。かつ本願発明の渦電流探傷装置は、
複数の検出コイルのキズ信号の振幅波形を比較して、極
性の反転箇所を判別するだけでキズの位置を評価できる
から、評価作業が簡単になる。また本願発明の渦電流探
傷装置は、前記のようにキズ信号の振幅波形によりキズ
の位置を評価するとともに、キズ信号の位相によりキズ
の深さ及び検査体の内面のキズか、外面のキズかも評価
することができる。
ルの間に、複数の検出コイルを配置してあるから、プロ
ーブを回転することなく、従来の回転探傷と同様に金属
管等の内面や外面のキズを探傷することができる。した
がって本願発明の渦電流探傷装置は、従来のプローブを
用いた渦電流探傷装置に比べ、探傷時間を短縮でき、探
傷作業を効率的に行うことができる。また本願発明の渦
電流探傷装置は、プローブの回転手段を要しないから、
構造が簡単になる。かつ本願発明の渦電流探傷装置は、
複数の検出コイルのキズ信号の振幅波形を比較して、極
性の反転箇所を判別するだけでキズの位置を評価できる
から、評価作業が簡単になる。また本願発明の渦電流探
傷装置は、前記のようにキズ信号の振幅波形によりキズ
の位置を評価するとともに、キズ信号の位相によりキズ
の深さ及び検査体の内面のキズか、外面のキズかも評価
することができる。
【００３３】本願発明のプローブは、２個の励磁コイル
の間に検出コイルを配置するから、検出コイルは、キズ
に起因する渦電流のみを検知する。したがって本願発明
のプローブは、リフトオフ雑音の影響を受けることな
く、高い精度でキズを評価できる。
の間に検出コイルを配置するから、検出コイルは、キズ
に起因する渦電流のみを検知する。したがって本願発明
のプローブは、リフトオフ雑音の影響を受けることな
く、高い精度でキズを評価できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態に係る内挿型プローブの
断面である。
断面である。
【図２】本願発明の実施の形態に係るプローブの渦電流
とキズ信号を説明する図である。
とキズ信号を説明する図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係るプローブのキズ信
号の振幅波形を検証するための回転探傷型プローブと回
転探傷結果を示す図である。
号の振幅波形を検証するための回転探傷型プローブと回
転探傷結果を示す図である。
【図４】検査体のキズの位置と本願発明の実施の形態に
係るプローブの検出コイルの振幅波形を示す図である。
係るプローブの検出コイルの振幅波形を示す図である。
【図５】検査体のキズの位置と本願発明の実施の形態に
係るプローブの検出コイルの振幅波形を示す図である。
係るプローブの検出コイルの振幅波形を示す図である。
【図６】本願発明の実施の形態に係る貫通型プローブの
断面である。
断面である。
【図７】本願発明の実施の形態に係るプローブのキズ信
号の位相とキズの深さとの関係を示す図である。
号の位相とキズの深さとの関係を示す図である。
【図８】本願発明の実施の形態に係る渦電流探傷装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図９】従来のパンケーキ型コイルを用いた内挿型プロ
ーブが発生する渦電流を説明する図である。
ーブが発生する渦電流を説明する図である。
【図１０】従来の２個の励磁コイルとその励磁コイルの
間に配置した検出コイルとから成る内挿型プローブが発
生する渦電流を説明する図である。
間に配置した検出コイルとから成る内挿型プローブが発
生する渦電流を説明する図である。
１ 励磁電流供給器
２ プローブ
３ キズ信号検出器
４ キズ評価器
ＣＥ１，ＣＥ２ 励磁コイル
ＣＤ，ＣＤ１〜ＣＤ８ 検出コイル
Ｉ，Ｉ１，Ｉ２，ｉ１，ｉ２ 渦電流
Ｔ 金属官等の検査体
ＴＦ キズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G053 AA11 AB21 BA12 BA13 BC02
CA03 CB24 CB25 DA02 DA03
DA10 DB04
Claims (7)
- 【請求項１】 巻線の方向が逆の２個の励磁コイルを略
平行に配置し、その２個の励磁コイルの間に巻線の方向
が同じ複数の検出コイルを励磁コイルの軸方向と略平行
に放射状に配置し、各検出コイルは、独立して出力を発
生することを特徴とする渦電流探傷用プローブ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の渦電流探傷用プローブ
において、渦電流探傷用プローブは内挿型であることを
特徴とする渦電流探傷用プローブ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の渦電流探傷用プローブ
において、渦電流探傷用プローブは貫通型であることを
特徴とする渦電流探傷用プローブ。 - 【請求項４】 巻線の方向が逆の２個の励磁コイルを略
平行に配置し、その２個の励磁コイルの間に巻線の方向
が同じ複数の検出コイルを励磁コイルの軸方向と略平行
に放射状に配置し、各検出コイルは、独立して出力を発
生するプローブ、そのプローブの各検出コイルのキズ信
号を検出するキズ信号検出器、キズ信号検出器のキズ信
号により検査体のキズを評価するキズ評価器とを備えて
いることを特徴とする渦電流探傷装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の渦電流探傷装置におい
て、キズ評価器は、キズ信号の振幅波形を表示すること
を特徴とする渦電流探傷装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の渦電流探傷装置におい
て、キズ評価器は、キズ信号の位相を表示することを特
徴とする渦電流探傷装置。 - 【請求項７】 請求項４に記載の渦電流探傷装置におい
て、キズ評価器は、キズ信号の位相に基づきキズの深
さ、及び検査体の内面のキズか、外面のキズかを表示す
ることを特徴とする渦電流探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345771A JP3981965B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 渦電流探傷用プローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001345771A JP3981965B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 渦電流探傷用プローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149210A true JP2003149210A (ja) | 2003-05-21 |
| JP3981965B2 JP3981965B2 (ja) | 2007-09-26 |
Family
ID=19159056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001345771A Expired - Fee Related JP3981965B2 (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | 渦電流探傷用プローブとそのプローブを用いた渦電流探傷装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3981965B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791319B2 (en) | 2002-01-17 | 2004-09-14 | Marktec Corporation | Eddy current probe with transverse polygonal detecting coil |
| JP2007225564A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦流探傷信号の評価方法及び装置 |
| JP2007263946A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷センサ及び渦電流探傷方法 |
| CN103323522A (zh) * | 2012-03-22 | 2013-09-25 | 奥林巴斯Ndt公司 | 涡流系统和使用该涡流系统的物体测试方法 |
| JP2015225068A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-14 | 株式会社東芝 | 渦電流探傷装置及び方法 |
-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001345771A patent/JP3981965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6791319B2 (en) | 2002-01-17 | 2004-09-14 | Marktec Corporation | Eddy current probe with transverse polygonal detecting coil |
| JP2007225564A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦流探傷信号の評価方法及び装置 |
| JP2007263946A (ja) * | 2006-03-03 | 2007-10-11 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷センサ及び渦電流探傷方法 |
| US7358721B2 (en) | 2006-03-03 | 2008-04-15 | Hitachi, Ltd. | Eddy current flaw detection sensor and method |
| CN103323522A (zh) * | 2012-03-22 | 2013-09-25 | 奥林巴斯Ndt公司 | 涡流系统和使用该涡流系统的物体测试方法 |
| JP2015225068A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-14 | 株式会社東芝 | 渦電流探傷装置及び方法 |
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| JP3981965B2 (ja) | 2007-09-26 |
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