JP2009264984A - 渦電流探傷プローブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】励磁コイル21内に一対の板状の強磁性体231,232を配置し、検出コイル22は、励磁コイル21の外側において両強磁性体の間に挟持されるように配置してある。励磁コイル21と検出コイル22はコイル軸が直交し、励磁コイル21のコイル軸は検査面M1と直交し、検出コイル22のコイル軸は検査面M1と平行になる。励磁コイル21により発生する磁束は、板状の強磁性体231,232により被検査体Mへ導かれるから、ほとんど減衰することなく被検査体Mに作用する。
【選択図】図1
Description
図4(a)は、平面図、図4(b)は、図4(a)のX1部分の矢印方向の断面図、図4(c)、(d)は、キズの探傷例を示す。
まず図4(a)、図4(b)について説明する。
金属の被検体Mの検査面上に円形(パンケーキ状)の励磁コイル11をコイル軸が検査面と直交する(コイル面が検査面と平行になる)ように配置し、その励磁コイル11内に検出コイル12をコイル軸が励磁コイル11のコイル軸と直交する(コイル面が検査面と直交する)ように配置してある。
励磁コイル11によって発生した磁束は、被検査体Mの検査面に垂直に進入する。したがって被検査体Mの検査面には、その垂直な磁束の周囲に環状に(励磁コイル11の巻線の周方向に)流れる渦電流が発生する。検出コイル12には、その渦電流により被検体Mの検査面にキズがあるとき信号が発生し、キズがないとき信号は発生しない。即ち検出コイル12には、被検体Mの検査面にキズがあるときのみキズ信号が発生する。
請求項2に記載の渦電流探傷プローブは、請求項1に記載の渦電流探傷プローブにおいて、励磁コイルと検出コイルはコイル軸が直交し、検出コイル支持部材は励磁コイルの軸方向に延在していることを特徴とする。
請求項3に記載の渦電流探傷プローブは、請求項2に記載の渦電流探傷プローブにおいて、検出コイル支持部材は一対の板状の強磁性体からなり、検出コイルはその一対の板状の強磁性体の間に取付けてあることを特徴とする。
請求項4に記載の渦電流探傷プローブは、請求項1に記載の渦電流探傷プローブにおいて、検出コイル支持部材は、途中において曲がっていることを特徴とする。
また検出コイルは、励磁コイルと分離するから、渦電流探傷プローブの組立てが簡単になる。
本願発明の渦電流探傷プローブは、検出コイル支持部材を途中で曲げることにより、被検査体の検査面が励磁コイルのコイル軸と平行な場合にも探傷できる。
図1(a)は、渦電流探傷プローブの平面図、図1(b)は、図1(a)のY1部分の矢印方向の断面図、図1(c)は、図1(a)のY2部分の矢印方向の断面図である。
図1の渦電流探傷プローブは、円形(パンケーキ状)の励磁コイル21、四角形の検出コイル22及び一対の板状の強磁性体231,232からなる検出コイル支持部材23を備えている。検出コイル支持部材23は、励磁コイルの内側から外側へ被検査体Mの検査面M1に向かって延在している(即ち励磁コイル21のコイル軸方向に延在している)。即ち検出コイル支持部材23の一部は、励磁コイル21内にあり、他の部分は外側へ延在している。検出コイル22は、検出コイル支持部材23の励磁コイル21の外側へ延在している部分に、強磁性体231,232の先端部分から検査面M1側へ露出するように取付けてある。本実施例では、約1mm露出している。即ち検出コイル22は、励磁コイル21と分離して、強磁性体231,232の励磁コイル21の外側へ延在する部分に両強磁性体の間に挟持するように取付けてある。
渦電流探傷プローブは、励磁コイルのコイル軸が金属の被検査体Mの検査面M1と直交し(コイル面は検査面M1と平行になる)、検出コイル22のコイル軸が検査面M1と平行になる(コイル面は検査面M1と直交する)ように設置し、検出コイル22の軸方向へ走査して探傷する。
検出コイル22は励磁コイル21から分離して励磁コイル21の外側に配置してあるから、励磁コイル21と検査面M1の距離H1は大きくなるが、励磁コイル21により発生した磁束は、強磁性体231,232により被検査体Mへ導くから、ほとんど減衰することなく被検査体Mに作用して渦電流を発生(誘導)する。
また検出コイル22は、励磁コイル21と分離してあるから、渦電流探傷プローブの組立てが簡単になる。
励磁コイル21は、円形に限らず、楕円形、四角形であってもよい。また検出コイル22は、四角形に限らず、円形、楕円形、三角形であってもよい。
図2(a)は、検出コイル支持部材23を1個の強磁性体で形成し、一方の端部(励磁コイル21から外側へ延在する部分)に凹部を形成してその凹部に検出コイル22を取付けてある。この場合には、検出コイル支持部材の構造が簡単になり、検出コイルの取付けも簡単になる。
図2(b)は、図1の検出コイル支持部材と同じ構造の検出コイル支持部材23a,23bを2個配置し、夫々に検出コイル22a,22bを取付けた例である。検出コイル22a,22bのキズ信号は、別々に利用することもできるし、両検出コイルのキズ信号を重畳して渦電流探傷プローブがキズの真上を通過するときキズ信号の振幅が最大になるようにすることもできる。
励磁コイル21によって発生した磁束は、検出コイル支持部材23に導かれて強磁性体231,232の先端部分から検査面M1に垂直に進入する。したがって検査面M1には、図1の渦電流探傷プローブと同様に、その垂直な磁束の周囲を環状に流れる渦電流が発生する。
図2(c)の渦電流探傷プローブは、検査面M1が励磁コイル21のコイル軸と平行な場合にも容易に探傷できる。
試験に用いた渦電流探傷プローブは、楕円形の検出コイルと四角形の検出コイルを備え、励磁コイルのサイズは、コイル軸と直交する方向の長辺が5mm、短辺が3mm(楕円形)、コイル軸方向の厚みが6mm、検出コイルのサイズは、コイル軸と直交する方向が2mm×2mm(四角形)、コイル軸方向の厚みが1mmである。被検査体は、SS400に長さ20mm、深さ2mm、幅0.2mmのキズを形成したものを用いた。渦電流探傷プローブは、励磁コイルを検査面M1から3mm離して走査した。励磁コイルに供給する励磁電流の周波数は、128kHzである。
図3において、横軸は、渦電流探傷プローブの位置を示し、縦軸は、キズ信号の振幅を示す。なお渦電流探傷プローブの位置は、渦電流探傷プローブを約100mm/sで移動したときの時間(s)で表してあり、時間0(s)は、キズの中央の位置に相当する。
図3により本願発明の実施例に係る渦電流探傷プローブは、キズを確実に検出できることが分かる。
なお励磁コイル21を検査面M1から3mm以上離し、検出コイル支持部材23を検査面M1側へ移動して検出コイル22と検査面M1の距離(間隔)を変えずに試験しても同様にキズを検出することができる。
22 検出コイル
23,23a,23b 検出コイル支持部材
231,232 板状の強磁性体
M 金属の被検査体
Claims (4)
- 励磁コイル、検出コイル及び強磁性体の検出コイル支持部材を備え、検出コイル支持部材は励磁コイル内から外側へ被検査体の検査面に向かって延在し、検出コイルは、コイル面が検査面と直交するように検出コイル支持部材の前記延在する部分に一部が検査面側に露出するように取付けてあり、励磁コイルの磁束は検出コイル支持部材の先端部分から検査面に垂直に進入することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
- 請求項1に記載の渦電流探傷プローブにおいて、励磁コイルと検出コイルはコイル軸が直交し、検出コイル支持部材は励磁コイルの軸方向に延在していることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
- 請求項2に記載の渦電流探傷プローブにおいて、検出コイル支持部材は一対の板状の強磁性体からなり、検出コイルはその一対の板状の強磁性体の間に取付けてあることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
- 請求項1に記載の渦電流探傷プローブにおいて、検出コイル支持部材は、途中において曲がっていることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
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