JP2009019909A

JP2009019909A - 欠陥識別方法及び欠陥識別装置

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Publication number: JP2009019909A
Application number: JP2007181107A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Ouchi; 弘文大内; Akira Nishimizu; 亮西水; Yoshio Nonaka; 善夫野中; Yosuke Takatori; 洋介高取; Akihiro Taki; 明寛瀧
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-07-10
Also published as: JP4902448B2

Abstract

【課題】３次元的に形状が変化する複雑形状部の検査対象箇所を渦電流探傷する場合において、検出される傷信号と検査対象箇所の複雑な形状によって生じる雑音信号を識別可能にする欠陥識別方法を提供する。
【解決手段】検出コイルと励磁コイルを並べて配置した渦電流探傷検出用のマルチプローブにより得られる検出信号を用いて傷信号と雑音信号を識別する欠陥識別方法において、前記マルチプローブの一方向に励磁コイルと検出コイルを配置したXスキャン信号と、その他方向に励磁コイルと検出コイルを配置したYスキャン信号とを、位相角度に演算し、その演算した位相角度を、横軸をXスキャン位相角度に、縦軸をＹスキャン位相角度に設定したグラフ上にプロットして、グラフ上における各検出信号分布の特性の違いから、傷信号と雑音信号を識別する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、渦電流探傷における相互誘導形標準比較方式の上置式マルチプローブを用いた傷信号と雑音信号の欠陥識別方法及び欠陥識別装置に係り、原子力圧力容器炉底部CRDスタブチューブなどの曲面形状溶接部を主な検査対象としてその部分傷信号と雑音信号との欠陥識別方法及び欠陥識別装置に関するものである。

従来、内挿コイルを用いて熱交換器や復水器における配管検査で検出された雑音信号となる支持板信号を除去する場合、多重周波数を用いる方法が一般的である。この方法は、異なる２つの試験周波数で測定を実施し、各周波数で検出される傷信号と雑音信号の大きさや位相角度が異なることを用いて雑音信号のみを相殺するものがある（例えば、特許文献１参照。）
また、励磁コイルと検出コイルを水平配置した渦電流プローブの公知例として、エアギャップの変化に対して特に感応せず、低いノイズレベルを実現可能なプローブがある（例えば、特許文献２参照。）。

特開平０８―０１５２３２号公報特開平１０―１０４２０４号公報

渦電流探傷法は、検査体表面を渦電流探傷センサーで走査しながら渦電流探傷センサーに備えた励磁コイルに交流電圧を印加して、導電体からなる検査体の表層部に渦電流を発生させ、欠陥がある部分での渦電流の乱れを検出コイルで観察することにより、欠陥の有無を判定する非破壊検査方法である。

検出信号には、傷信号以外にも様々な雑音信号が含まれ、それらは欠陥の識別性に大きな影響を与えている。欠陥の識別性に影響を与える因子は様々であり、対象物の導電率、透磁率、コイルと対象物の相対位置の変化（リフトオフ）等が考えられる。特に、原子力圧力容器炉底部ＣＲＤスタブチューブ溶接部などの複雑形状部を対象とした検査では、例えば、製作者がグラインダーによる手作業で仕上げた部分で表面うねりによる凹凸部がある場合、雑音信号が発生する。

また、近年、複数のコイルを配置したマルチプローブにより、広域を検査する方法が一般的に利用されるようになったが、３次元的な曲率変化に追従してマルチプローブ自体が変形することにより雑音信号が発生する。こうした雑音信号と傷信号の識別は、信頼性の高い検査を行うためには、重要な課題となっている。

従来、内挿コイルを用いて熱交換器や復水器における配管検査で検出された雑音信号を除去する場合、多重周波数を用いるのが一般的である。しかし、検出信号から雑音信号のみを除去する減算条件を最適にするための位相回転、振幅調整等の処理が非常に難しい。更に、雑音信号の各種信号源それぞれで影響を除去できる減算条件が異なるため、処理に労力を要するという問題がある。また、マルチプローブを用いて今回検査対象としている原子力圧力容器の炉底部など複雑形状部を検査する場合、測定で検出される雑音信号は複数あり、多重周波数を用いて今回想定される雑音信号を除去することは困難である。

本発明の目的は、原子力圧力容器の炉底部などの３次元的に形状が変化する複雑形状部の検査対象箇所を渦電流探傷する場合において、検出される傷信号と検査対象箇所の複雑な形状によって生じる雑音信号を識別可能にする欠陥識別方法及び欠陥識別装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、第１の発明は、検出コイルと励磁コイルを並べて配置した渦電流探傷検出用のマルチプローブにより得られる検出信号を用いて傷信号と雑音信号を識別する欠陥識別方法において、前記マルチプローブの一方向に励磁コイルと検出コイルを配置して検出したXスキャン信号と、その他方向に配置した検出したYスキャン信号とを、位相角度に演算し、その演算した位相角度を、横軸をXスキャン位相角度に、縦軸をＹスキャン位相角度に設定したグラフ上にプロットして、グラフ上における各検出信号分布の特性の違いから、傷信号と雑音信号を識別することを特徴とする。

また、第２の発明は、第１に発明において、前記マルチプローブの一方向に励磁するXスキャンは、マルチプローブの長さ方向に励磁コイルと検出コイルを配置したスキャンであり、他方向に励磁コイルと検出コイルを配置したYスキャンは、マルチプローブの幅方向に関するスキャンであることを特徴とする。

更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記マルチプローブとして、１つの励磁コイルから生じる渦電流変化を２つ以上の検出コイルで捉えることができる複数のコイルを２列配置したものを利用して、いずれか２つの検出コイルから得られる位相角度を用いることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記マルチプローブは、複数のコイルを千鳥配置または正方配置し、異なる位置に置かれた検出コイルから得られる位相角度情報を用いることを特徴とする。

更に、第５の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記マルチプローブとして、１つの励磁コイルに対して配置角度の異なる２つ以上の検出コイルを２列配置したものを利用して、ある１組の励磁コイルと検出コイルから得られる位相角度と、その並び方向対して、７５度または１０５度異なる位置に置かれた検出コイルの信号を演算して得られる位相角度情報を用いることを特徴とする。

また、第６の発明は、検出コイルと励磁コイルを並べて配置した渦電流探傷検出用のマルチプローブにより得られる検出信号を用いて傷信号と雑音信号を識別する欠陥識別装置において、前記マルチプローブと、前記マルチプローブにおける１つの前記励磁コイルに対して異なる位置に置かれた２つ以上の前記検出コイルから得られる検出信号を取り込み、この検出信号の位相角度を演算する手段と、前記演算手段で演算した２つの位相角度を、縦軸と横軸とに位相角度を有するグラフ上にプロット表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、原子力圧力容器の炉底部などの３次元的に形状が変化する複雑形状部の検査対象箇所を渦電流探傷する場合において、検出される傷信号と検査対象箇所の複雑な形状によって生じる雑音信号を高速且つ明確に処理することができる。その結果、３次元的に形状が変化する複雑形状部の検査対象箇所に対する探傷検査の判断精度を更に向上させることができる。

以下、本発明の欠陥識別方法及びそれを実行可能な欠陥識別装置の実施の形態を、図面を用いて説明する。

図１乃至図３は、本発明の欠陥識別装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の欠陥識別装置の一実施の形態を示す構成図、図２は本発明の欠陥識別装置の一実施の形態を構成するマルチプローブを示す図、図３は本発明の欠陥識別装置の一実施の形態による検査対象への検査動作例を説明する斜視図である。

図１において、本発明の欠陥識別装置の一実施の形態は、渦電流探傷装置２を構成するマルチプローブ１と、このマルチプローブ１に設けた励磁コイル、検出コイル（後述する）の各コイルでの検出信号から位相角度を算出する演算部５とこの演算部５で演算した位相角度を保存するメモリ４とを含む計算機３と、この計算機３の入力部６と、演算結果を表示する表示部７とで構成されている。

前述したマルチプローブ１は、図２に示すように、検出と励磁両方の機能を持つ複数のコイル１Ａを薄肉基板１Ｂの長さ方向及び幅方向の２列に千鳥配置で並べたもので構成される。また、正方配置することも可能である。

このマルチプローブ１においては、ある１つの励磁コイル１０と、それに対して異なる位置に置かれた３つの検出コイル１１ａ，１１ｂ，１１ｃとの配置関係とによって、傷信号を検出する。ここで、励磁コイル１０と検出コイル１１ａとの組み合わせによるマルチプローブ１の長さ方向の検出方法をXスキャン、励磁コイル１０と検出コイル１１ｂとの組み合わせによるマルチプローブ１の幅方向の検出方法をＹ１スキャン、励磁コイル１０と検出コイル１１ｃの組み合わせによるマルチプローブ１の幅方向の検出方法をＹ２スキャンと呼ぶことにする。

これら３方向の励磁及び検出は、マルチプローブ１による１度の探傷で同時に実施することが可能である。また、コイル１Ａには、その１列にあるコイルの数だけチャンネル数が設けられており、スイッチング制御により、数msのオーダーの短時間でチャンネル切り替えが可能である。このため、マルチプローブ１による１度の探傷で広範囲の検査を実施することができる。

上述したマルチプローブ１によって、検査対象を探傷する場合、検査対象の３次元形状に起因して傷信号に加えて雑音信号、例えば、プローブが試験体から浮いたことにより発生する信号（リフトオフ信号）、検査対象箇所における曲面形状溶接部の曲率が３次元的に変化することにより発生する信号（マルチプローブ１の曲がり信号）、検査対象箇所における表面のうねり（例えば、グラインダー仕上げにより生じた凹凸部）により発生する信号（小さいリフトオフ信号）が検出されるが、本発明においては、これらの雑音信号と傷信号との識別、および傷信号に対して雑音信号を取り除くこと可能としている。その識別方法の一例を図３を用いて以下に説明する。

本発明の欠陥識別装置の一実施の形態による検査対象への検査動作例を、図３を用いて説明する。
この図３において、図１及び図２と同符号のものは同一部分であるので、その詳細な説明は省略するが、図３には、本発明の検査対象箇所の一例となる原子炉内の炉底部におけるＣＲＤスタブチューブ８の溶接部１４など、溶接部１４の曲率が連続的に変化する複雑形状部を示してある。

上述した溶接部１４の探傷は、マルチプローブ１を溶接部１４に密着させた状態で１周させて実施する。励磁コイル１０と検出コイル１１の位置関係は、励磁方向に対して、傷が直角に入る場合に最も渦電流が乱されてインピーダンス変化が大きくなるため、前述のXスキャンは、溶接部１４に生じた軸方向傷１２の検出に適しており（図３の拡大図Ａ参照）、前述のY１及びY２スキャンは、溶接部１４に生じた周方向傷１３の検出に適している（図３の拡大図Ｂ参照）。このように、マルチプローブ１は、３方向の検出モードを持っており、様々な方向に進展する傷を検知することが可能である。

図３に示すようなＣＲＤスタブチューブ８の溶接部１４など複雑形状部を連続的に探傷した場合、マルチプローブ１は、検査対象箇所、特に溶接部１４の表面に存在するグラインダーなどで削った際にできた表面形状うねりに追従できずに、各検出コイル１１ａ〜１１ｃが、若干浮き上がり、検査対象箇所からの距離が変化することで、雑音信号であるリフトオフ信号が発生する。各検出コイル１１ａ〜１１ｃは、励磁コイル１０から等間隔かつ近距離に配置されているため、各検出コイル１１ａ〜１１ｃで検出されるリフトオフ信号は同程度の大きさであり、各検出信号の位相角度も近い角度になるという特徴を持っている。

また、ＣＲＤスタブチューブ８の溶接部１４の曲率は、Ｒ＝２０から１００mm程度まで連続的に変化するため、探傷中、マルチプローブ１は、その曲率に追従しようとして、曲率変化に応じて閉じたり開いたりする。そのため、マルチプローブ１上の長さ方向に並んだコイル同士は、マルチプローブ１の動きに応じて近づいたり離れたりするため、信号変化が生じる。その一方で、マルチプローブ１上の幅方向に並んだコイルは、曲率の変化にマルチプローブ１が追従しても、マルチプローブ１は曲がりにくいため、コイル同士の位置に変化は殆ど無い。

したがって、マルチプローブ１の長さ方向に励磁コイルと検出コイルを配置したXスキャン信号は、変化し、幅方向に励磁コイルと検出コイルを配置したY１及びY２は、変化しない。このため、以上のようなリフトオフ信号やプローブ曲がり信号によって、傷信号のみを抽出することを難しい。

次に、傷信号、リフトオフ信号、プローブの曲がり信号、表面うねり信号（小さいリフトオフ信号）の特徴についての実験結果を、図４を用いて詳細に述べる。
まず、図４に示すように、ＥＤＭスリット１５を使い、傷信号特性について調べた結果を下記に示す。
マルチプローブ１をＥＤＭスリット１５に対して様々な角度から入射させ、図４に示すように、ＥＤＭスリット１５の長さ方向とマルチプローブ１の幅方向がなす角度をθとして、マルチプローブ１に対して十分長いＥＤＭスリット１５上を、Xスキャンはθ=０〜９０deg（θ=９０〜１８０degは対称なため省略）、Ｙ１及びＹ２スキャンはθ=０〜１８０degまでそれぞれ１５degピッチで探傷した。試験周波数２０kHzで実施した。

ここで、各θdegにおいて、Ｙ１もしくはＹ２スキャンのうちXスキャンとの位相角度差が大きい方をYスキャンと定義し、検出したスリット信号を、横軸をXスキャンの位相角度、縦軸をYスキャンの位相角度としたグラフ上にプロットした結果（以下、このグラフを欠陥識別分類マップと呼ぶ。）を、図５に示す。この図５から明らかなように、試験周波数２０kHzにおいて、傷信号の各励磁方向における検出信号は、XスキャンとYスキャンの位相角度差のどの条件においても、大きく保たれることが確認でき、これが傷信号特性であることが分かる。

次に、欠陥識別分類マップ上に雑音信号であるリフトオフ信号やマルチプローブ１の曲がり信号がどのようにプロットされるかを説明する。
まず、リフトオフ信号について説明すると、実験では、マルチプローブ１が試験体表面から、１．０mm、０．５mm、０，３mm、０．１mm、０．０７５m浮いた時に発生したリフトオフ信号を取得した。これらのリフトオフ信号を欠陥識別分類マップ上に表記した結果を、図６に示す。
この図６に示されるように、リフトオフ信号は、X、Yスキャン２つの検出方法で検出した信号の位相角度がともに１８０deg付近に集中し、さらに、それらの位相角度差が小さいという特徴を持っている。また、リフトオフが大きいほど、X、Yスキャンそれぞれの位相角度は大きくなり、欠陥識別分類マップ上では右上に移動する傾向を示した。リフトオフ信号は、グラフ上できず信号とは異なる領域にプロットされ、４５deg方向に引いた２線のライン（Yスキャンの位相角度=Xスキャンの位相角度±２０deg程度）の内側に入るため、先程検討した傷信号と分離可能であることが分かった。

次に、プローブの曲がり信号が発生する要因概要を、図７を用いて説明する。
マルチプローブ１を、ＣＲＤスタブの溶接部１４を１周連続探傷する際、例えば、試験体における溶接部１４の曲率が一番大きいＲ=１００mmの位置で検出信号の出力が０(V)になるように設定する。この状態で、マルチプローブ１を、溶接部１４の曲率Ｒ=１００mmから徐々に曲率の小さい箇所に移動させていくと、マルチプローブ１の両端は試験体に押されて、その長さ方向に曲げられる。その結果、励磁コイル１０と検出コイル１１ａの相対位置が変化し、Xスキャンの信号が発生する。しかし、マルチプローブ１は、幅方向に湾曲しないため、Yスキャン信号に変化はなく、マルチプローブ１の曲がりの影響を受けるのは、Xスキャン信号のみである。しかも、Xスキャンの信号の位相角度は、マルチプローブ１を曲げると、４５deg方向に伸び、逆に、マルチプローブ１を広げると、２２５degに伸びるという特徴を持つことが分かった。これらプローブの曲がり信号の検出結果を、傷信号とリフトオフ信号と合わせた欠陥識別分類マップ上に表示したものを図８に示す。

以上の結果より、プローブの曲がり信号もリフトオフ信号と同様に傷信号とは分離できる位置にグラフ上においてプロットされる。

次に、今回の試験周波数２０kHzでは検出されない試験体の表面うねり信号について説明する。この試験周波数では浸透深さが深くなり、試験体表面に発生する渦電流が減少するため、試験体表面のうねり信号（小さいリフトオフ信号）は、微小な雑音信号に混ざり、単独で検出することは難しいが、試験周波数１００kHzで試験を実施すると、２０kHzの場合よりも、試験体表面に流れる渦電流が増加するため、試験体表面うねり信号が検出される。

ここで、３つの異なる表面うねり形状（例えば、グラインダー仕上げにより生じた凹凸部に相当する）として、ＣＲＤスタブチューブ８で見られる程度の形状である表面うねり１７（幅３２ｍｍ、長さ５０ｍｍの楕円形で、深さ０．５ｍｍ）を基準として、それよりも深い形状の表面うねり１６（幅３５ｍｍ、長さ５０ｍｍの楕円形で、深さ１．４ｍｍ）、基準よりも細長い形状の表面うねり１８（幅７ｍｍ、長さ５０ｍｍの楕円形で、深さ０．５ｍｍ）を使い、マルチプローブ１を表面うねり形状Ａ，Ｂ，Ｃ上に様々な角度から入射させて探傷し、X、Yスキャンそれぞれの検出方法で捉えられた検出信号の位相角度差の結果を、図８に示す欠陥識別分類マップ上に併せて図９に表示した。

これらの結果より、表面うねり信号のXスキャンとYスキャンの位相角度は、どちらの走査方法においても同程度の位相角度であり、XとYとの２つのスキャンの位相角度差は小さい。また、表面うねりの程度が小さい（表面うねり１８）とX、Yスキャンともに９０deg方向に信号が発生し、表面うねりの程度が大きい（表面うねり１６）と位相角度が増加するというリフトオフ信号と同様の傾向を示した。

以上の結果より、１００kHzのような表面うねり信号が検出されるような場合でも、欠陥識別分類マップにより、試験周波数２０kHzの結果から、傷信号と分離が可能である。

上述したこれらの傷信号及び雑音信号（リフトオフ信号、プローブの曲がり信号、表面うねり信号）特性の概念を、図１で説明した欠陥識別装置の処理ソフトに組み込むことにより、傷信号と雑音信号の識別を高速に処理することが可能となる。

この処理を実現するためには、例えば、図１に示す欠陥識別装置の入力部５から予め、欠陥識別評価に利用する励磁コイル１０および検出コイル１１ａ〜１１ｃ等の番号（＝チャンネル番号）をそのメモリ４に入力しておく。検出コイル１１ａ〜１１ｃで検出した信号を、演算部５に取り込む。この演算部５では、検出信号のデータの位相角度を演算して、各チャンネルの位相角度をメモリ４に蓄積する。

次に、演算部５では、図５に示すような横軸にXスキャンの位相角度、縦軸にYスキャンの位相角度を取ったグラフをメモリ４から取り込み、このグラフ上にXスキャンとYスキャンの位相角度を、プロットした欠陥識別分類マップを演算する。その欠陥識別分類マップの結果は、表示部７に表示される。その結果、欠陥識別分類マップ上における４５deg方向に引いた２線のライン（Yスキャンの位相角度=Xスキャンの位相角度±２０deg程度）に挟まれる領域は、リフトオフ信号または表面うねり信号、X軸上に分布する信号は、プローブ曲がり信号と判断され、それ以外の領域に表示される信号を傷信号と判断することができる。その処理フローチャートを図１０に示す。これにより、傷信号識別の判断を高速に実施可能となる。

次に、本発明をＣＲＤスタブチューブ８の実機模擬試験体の溶接部１４を探傷検査に適用した例を、図１１乃至図１４を用いて説明する。
図１１は、本発明の欠陥識別方法に用いる渦流探傷装置の一例をＣＲＤスタブチューブ８の実機模擬試験体の溶接部１４を探傷検査に適用した例を示す正面図、図１２は図１１に示す本発明の欠陥識別方法に用いる渦流探傷装置の一例を示す正面図、図１３はＣＲＤスタブチューブの模擬試験体における検出信号の一例を示す図、図１４はＣＲＤスタブチューブの模擬試験体における欠陥信号分類マップ図である。
ＣＲＤスタブチューブ８の模擬試験体Ｘの溶接部１４を探傷検査する渦流探傷装置は、図１１及び図１２に示すように、ＣＲＤスタブチューブ８の模擬試験体Ｘの溶接部１４に正対するように、周方向の３次元レール軌道９に沿って周回動可能に配置されている。この３次元レール軌道９には、車輪１９によって走行車２２が設けられている。この走行車２２には、図１２に示すように、マルチプローブ１を模擬試験体Ｘに押付けるためのエアーシリンダ２３が設けられている。このエアーシリンダ２３の先端側には、溶接部１４の曲率変化に追従するための板ばね２０と、マルチプローブ１における励磁コイル１０または検出コイル１１を外力から守るためのスポンジ２１と、このスポンジ２１の前面側に設けたマルチプローブ１とが順次配置されている。

上述した渦流探傷装置の一例により、マルチプローブ１が３次元的に変化する溶接部における複雑形状部に沿って１周移動されるので、溶接部１４の１周連続のＥＣＴ探傷検査が可能となる。

上述した渦流探傷装置の一例による図１１に示すＣＲＤスタブチューブ８の模擬試験体Ｘの溶接部１４の探傷信号と雑音信号との識別処理方法を、図１３及び図１４を用いて説明する。
図１３は、ＣＲＤスタブチューブ８の模擬試験体Ｘにおける溶接部１４とその表面検査結果とそのリサージュ波形との関係を示すもので、この図１３における上段は、ＣＲＤスタブチューブ８の模擬試験体Ｘにおける溶接部１４の斜視図を、中段は、マルチプローブ１を、その励磁コイル１０と検出コイル１１ｃの組み合わせによる長さ方向の検出方法（Xスキャン）によって得られる溶接部１４の表面検査結果とそのリサージュ波形との関係を示し、また、下段は、マルチプローブ１を、その励磁コイル１０と検出コイル１１ｃの組み合わせによる幅方向の検出方法（Ｙスキャン）によって得られる溶接部１４の表面検査結果とそのリサージュ波形との関係を示し、各段の左側は、溶接部１４の表面検査結果の一例であり、これらの表面検査結果の一例における符合（１）は、プローブ曲がり信号、符号（２）は検出すべき軸方向の傷信号、符号（３）は表面うねり信号である。

これらの溶接部１４のＸスキャンの表面検査結果、及び溶接部１４のＹスキャンの表面検査結果毎に、その右側に、上述したプローブ曲がり信号（１）、検出すべき傷信号（２）、表面うねり信号（３）の検出信号特性を描いたリサージュ波形及び波形から求めた位相角度を示してある。

図１３に示すプローブ曲がり信号（１）、検出すべき傷信号（２）、表面うねり信号（３）の検出信号特性を描いたリサージュ波形から求めた位相角度を、欠陥識別分類マップ上にプロットした結果を、図１４に示す。この図１４の欠陥識別分類マップには、符号２で示す傷信号がプロットされるが、この傷信号２は、符号１で示すプローブ曲がり信号、符号３で示す表面うねり信号である雑音信号領域とは明らかに異なる左上側領域にプロットされ、傷信号と雑音信号の識別が可能となる。

上述したように、本発明によれば、マルチプローブの長さ方向及び幅方向に位相角度をそれぞれ横軸と縦軸に取ったグラフ上に、渦電流探傷で検出した信号をすべてプロットし、欠陥識別分類マップを作成することにより、傷信号と雑音信号の識別、また雑音信号に纏められているリフトオフ信号（プローブが試験体から浮いたことにより発生する信号）、マルチプローブの曲がり信号（試験体曲面形状溶接部の曲率が３次元的に変化することにより発生する信号）、表面うねり信号（小さいリフトオフ信号）の識別が可能となる。また、傷に対してマルチプローブが様々な角度を持って入射する場合も想定した方法であるため、実用性の高い欠陥識別方法と言える。さらに、これらの傷信号及び雑音信号特性の概念を処理ソフトに組み込むことにより、自動欠陥識別が可能となる。

その結果、傷信号の識別処理作業が容易になるととともに、その判断の信頼性を向上させることができる。

本発明の欠陥識別装置の一実施の形態を示す構成図である。本発明の欠陥識別装置の一実施の形態を構成するマルチプローブを示す図である。本発明の欠陥識別装置の一実施の形態による検査対象への検査動作例を説明する斜視図である。本発明の欠陥識別方法に係る検査対象概要図スリットとマルチプローブの進入角度θの関係示す図である。図４に示す本発明の欠陥識別方法に係る検査対象概要図スリットとマルチプローブの進入角度θの関係に基づいて得られるスリット信号の欠陥識別分類マップ図である。本発明の欠陥識別方法に係る雑音信号となるリフトオフ信号の欠陥識別分類マップ図である。本発明の欠陥識別方法に係る雑音信号となるマルチプローブの曲がり信号の発生要因概要図である。図５、図６及び図７に示すスリット、リフトオフ、プローブの曲がり信号結果を統合して示す欠陥識別分類マップ図である。図８に示す欠陥識別分類マップ図に表面うねり信号を加えた欠陥識別分類マップ図である。本発明の欠陥識別方法に係る処理フローチャート図である。本発明の欠陥識別方法に用いる渦流探傷装置の一例をＣＲＤスタブチューブの実機模擬試験体の溶接部１４を探傷検査に適用した例を示す正面図である。図１１に示す本発明の欠陥識別方法に用いる渦流探傷装置の一例を示す正面図である。図１１に示すＣＲＤスタブチューブの模擬試験体における溶接部とその表面検査結果とそのリサージュ波形との関係を示す検出信号の一例を示す図である。図１３に示すＣＲＤスタブチューブの模擬試験体における欠陥信号分類マップ図である。

符号の説明

１マルチプローブ
１Ａコイル
１Ｂ薄肉基板
２渦電流探傷装置
３計算機
４メモリ
５演算部
６入力部
７表示部
８ＣＲＤスタブチューブ
１０励磁コイル
１１ａ検出コイル
１１ｂ検出コイル
１１ｃ検出コイル
１２軸方向傷
１３周方向傷
１４ＣＲＤスタブチューブの溶接部
１５ＥＤＭスリット

Claims

検出コイルと励磁コイルを並べて配置した渦電流探傷検出用のマルチプローブにより得られる検出信号を用いて傷信号と雑音信号を識別する欠陥識別方法において、前記マルチプローブの一方向に励磁コイルと検出コイルを配置して検出したXスキャン信号と、その他方向に配置した検出したYスキャン信号とを、位相角度に演算し、その演算した位相角度を、横軸をXスキャン位相角度に、縦軸をＹスキャン位相角度に設定したグラフ上にプロットして、グラフ上における各検出信号分布の特性の違いから、傷信号と雑音信号を識別することを特徴とする欠陥識別方法。
請求項１に記載の欠陥識別方法において、前記マルチプローブの一方向に励磁するXスキャンは、マルチプローブの長さ方向に励磁コイルと検出コイルを配置したスキャンであり、他方向に励磁コイルと検出コイルを配置したYスキャンは、マルチプローブの幅方向に関するスキャンであることを特徴とする欠陥識別方法。
請求項１または２記載の欠陥識別方法において、前記マルチプローブとして、１つの励磁コイルから生じる渦電流変化を２つ以上の検出コイルで捉えることができる複数のコイルを２列配置したものを利用して、いずれか２つの検出コイルから得られる位相角度を用いることを特徴とする欠陥識別方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の欠陥識別方法において、前記マルチプローブは、複数のコイルを千鳥配置または正方配置し、異なる位置に置かれた検出コイルから得られる位相角度情報を用いることを特徴とする欠陥識別方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の欠陥識別方法において、前記マルチプローブとして、１つの励磁コイルに対して配置角度の異なる２つ以上の検出コイルを２列配置したものを利用して、ある１組の励磁コイルと検出コイルから得られる位相角度と、その並び方向対して、７５度または１０５度異なる位置に置かれた検出コイルの信号を演算して得られる位相角度情報を用いることを特徴とする欠陥識別方法。
検出コイルと励磁コイルを並べて配置した渦電流探傷検出用のマルチプローブにより得られる検出信号を用いて傷信号と雑音信号を識別する欠陥識別装置において、前記マルチプローブと、前記マルチプローブにおける１つの前記励磁コイルに対して異なる位置に置かれた２つ以上の前記検出コイルから得られる検出信号を取り込み、この検出信号の位相角度を演算する手段と、前記演算手段で演算した２つの位相角度を、縦軸と横軸とに位相角度を有するグラフ上にプロット表示する表示手段とを備えたことを特徴とする欠陥識別装置。