JP2009545733A - 分離した放射/受信機能により導電部の渦電流検査を行う方法及びデバイス - Google Patents
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Abstract
Description
欠陥検出デバイスの移動の際の変化と、
導電部の複雑化した局所的な表面に、欠陥検出デバイスを正確に整合させることができないという事実と、
によるものである。
例えば導電率σ2が0.05×σ1≦σ2≦20×σ1及び比透磁率μr2が0.05×μr1≦μr2≦20×μr1である当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の間隔を基準距離として、対応する放射巻線と受信巻線との間の間隔に依存する、受信巻線の端子間における第1の複合電圧曲線を得るステップと、
当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の当該基準距離とは異なる少なくとも1つの距離(e)について、当該対応する放射巻線と受信巻線との間の間隔の関数として、受信巻線の端子間における少なくとも1つの第2の複合電圧曲線を得るステップと、
前記第1の複合電圧曲線と少なくとも1つの前記第2の複合電圧曲線との差の絶対値を最小化する、少なくとも1つの所定距離を決定するステップと、
前記少なくとも1つの所定距離の算術平均値を計算するステップと、
この算術平均値の+/−20%を2つの放射巻線及び受信巻線間の距離として選定するステップと、
導電部に1つ以上の欠陥がある場合には該欠陥を検出するステップと、
を含むことを特徴とする。
センサーの放射巻線と受信巻線との間の間隔を最適化して空隙の影響を最小化することができる。
三次元表面を高い空間分解能で走査することによって、数個の曲率半径からなる検査すべき導電部における種々の部分に対して、単一のセンサーを適応させることができる。
検査すべき導電部における部分に対するセンサーの度重なる走査の間に、例えばカプトンフィルムのような支持部がその表面を磨耗し、薄くなる場合にも、センサーを含む装置の設定、(特にバランス)を同一にしておくことができる。
カプトンフィルム上のセンサーが、放射巻線及び受信巻線、電源配線及びこれらのコネクタを同時にエッチングすることができ、はんだを使用しないために製造及び維持コストを低減することができる。
こうして得られたセンサーは良好な感度、良好な信号対雑音比を有し、放射巻線及び受信巻線をオーバーラップさせることによって、巻線密度を高くすることができる。
原子核領域におけるスウェージング加工の遷移のゾーン(ZTD)として、蒸気発生装置のチューブ。
航空機の分野における、複雑な導電部の部分。
例えば、支持部の各側に配置された、電磁場を放射する少なくとも1つの放射巻線と少なくとも1つの受信巻線から形成される少なくとも1つの素子からなる、例えば異なる高さの少なくとも2つの列を具え、
各列は隣の列と距離pだけオフセットされ、特定の列上の同一の性質の各巻線は、その最近接のものからn×p(nは列数)の距離にあり、
各列における各素子の放射巻線と受信巻線との間の距離は、dの+/−20%に等しく、ここでdは、当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の間隔を基準距離とした複合電圧曲線と、当該基準距離とは異なる距離についての少なくとも1つの複合電圧曲線との差の絶対値を最小化する、少なくとも1つの所定距離(di)を計算した算術平均値である、ことを特徴とする。
e=100μm: 曲線20,
e=120μm: 曲線21,
e=150μm: 曲線22,
である。
巻線11及び12の外径は1mm,
巻線11及び12の内径は0.5mm,
各々が45μmの間隔及び5μmの高さを有する6巻きから形成されている巻線11及び12,
厚さ50μmの可撓性の支持部10,
動作周波数:10MHz,
である。
センサーと、導電部における欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分(例えば導電率σ2が0.05×σ1≦σ2≦20×σ1であり、比透磁率μr2が0.05×μr1≦μr2≦20×μr1など)との間の間隔である基準距離、即ちセンサーが導電部に接触したときの(最小の空隙値)各巻線の部分と各巻線に最近接する部分との間の平均距離に等しい基準距離について、対応する放射巻線11と、この受信巻線との間の間隔の関数として、受信巻線12の端子間にて第1の複合電圧曲線を得るステップと、
当該センサーと、導電部における欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分との間の当該基準距離とは異なる少なくとも1つの距離eにについて、対応する放射巻線とこの受信巻線との間の間隔の関数として、受信巻線の端子間にて、少なくとも1つの第2の複合電圧曲線21,22を得るステップと、
第1の曲線20と少なくとも1つの第2の曲線21,22との差の絶対値を最小化する少なくとも1つの所定距離diを決定するステップと、
所定距離diのみがあるときにdiの値に等しくなるような、少なくとも1つの所定距離diの算術平均値を計算するステップと、
この算術平均値の+/−20%を2つの放射及び受信巻線の距離として選定するステップと、
この導電部における1つ以上の欠陥の存在を検出するステップと、
を含む。
2つの異なる支持部上に放射巻線40と受信巻線41及び42をエッチングし、異なるd及びeの値に対して結合電圧を測定することによって、
又は、各々が放射巻線40と1つ以上の受信巻線41,42を有する一連の素子を、放射及び受信巻線間の可変距離を使用して検査することによって、
実験的に見つけることができる。
異なる幾何学的特性を有する放射及び受信巻線と、
本発明の方法によって最適化された、放射巻線から距離dにて設置されているそれぞれ異なる複数の受信巻線と、
例えば任意の多角形又は楕円、渦巻きなどの複雑な形状の放射巻線及び受信巻線と、
直列に接続された複数の巻線からなる素子の放射巻線及び受信巻線であって、例えばこれらの巻線は、カプトンフィルムの各面上に互いに向き合うようにエッチングされ金属孔を介して直列に接続された2つの同軸巻線からなり、その巻線の巻き方向は、この端子間における電圧を加法算術する方向にある、巻線と、
差動モードで対応する放射巻線から最近接距離に等しい距離にて接続された2つ(以上の)非同軸巻線からなる放射又は受信巻線と、
各放射巻線/受信巻線対の磁性回路の磁気抵抗を低減するために、(検査すべき部分の反対側の)各巻線の中心、又は各巻線の近くにて配置された磁性材料と、
例えば直列に配置された複数の積層カプトンフィルムなどの多重巻線と、
支持部上に位置する、例えば増幅器、マルチプレクサ、復号器などの電気コンポーネントと、
多素子構体と、
を具えるセンサーを使用できる。
Claims (12)
- 分離した放射/受信巻線により、導電率σ1及び比透磁率μr1の導電部に対する渦電流検査の方法であって、電磁場を放射する少なくとも1つの放射巻線と、導電部に生じる渦電流によって発生する電磁場によって感応される少なくとも1つの受信巻線から形成される少なくとも1つのアセンブリを備えるセンサーを、当該導電部の上方を移動させて、渦電流検査を行う方法において、
当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の間隔を基準距離として、対応する放射巻線と受信巻線との間の間隔に依存する、受信巻線の端子間における第1の複合電圧曲線を得るステップと、
当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の当該基準距離とは異なる少なくとも1つの距離(e)について、当該対応する放射巻線と受信巻線との間の間隔の関数として、受信巻線の端子間における少なくとも1つの第2の複合電圧曲線を得るステップと、
前記第1の複合電圧曲線と少なくとも1つの前記第2の複合電圧曲線との差の絶対値を最小化する、少なくとも1つの既定所定距離(di)を決定するステップと、
前記少なくとも1つの所定距離(di)の算術平均値を計算するステップと、
この算術平均値の+/−20%を2つの放射巻線及び受信巻線間の距離として選定するステップと、
導電部に1つ以上の欠陥がある場合には該欠陥を検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分にて、前記導電率σ2が、0.05×σ1≦σ2≦20×σ1であり、比透磁率μr2が0.05×μr1≦μr2≦20×μr1であることを特徴とする方法。
- 少なくとも2つの曲線を得る前記ステップが、測定又は計算によって為されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記放射及び受信巻線が、支持部の各側に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記支持部が、前記放射巻線及び受信巻線がエッチングされている可撓性を有する支持部であることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記支持部がカプトンフィルムであることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 使用する周波数の範囲が10ヘルツと50メガヘルツとの間であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 各放射巻線/受信巻線対における磁場回路の磁気抵抗を低減するために、磁性体を、各巻線の中心及び/又は各巻線の近くに、検査すべき前記部分とは反対側に設置することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 分離した放射/受信機能を有する、導電部に対する渦電流検査のデバイスであって、
電磁場を放射する少なくとも1つの放射巻線と、少なくとも1つの受信巻線とから形成される少なくとも1つの素子からなる少なくとも2つの列であって、各列は隣の列から距離pだけオフセットされ、特定の列上の同一の特性を有する各巻線が、nを列の数として最近接の巻線からnxpの距離である、列と、
各列における各素子の放射巻線と受信巻線との間の間隔が、d+/−20%であり、このdは、当該導電部の欠陥のない部分又は欠陥のない他の部分と前記センサーとの間の間隔を基準距離とした複合電圧曲線と、当該基準距離とは異なる距離についての少なくとも1つの複合電圧曲線との差の絶対値を最小化する、少なくとも1つの所定距離(di)を計算した算術平均値である、ことを特徴とするデバイス。 - 少なくとも2つの列が異なる高さを有することを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 前記放射及び受信巻線が、支持部の各側に配置されることを特徴とする、請求項9に記載のデバイス。
- 2つの連続する列の間に電気的絶縁体が構成されていることを特徴とする、請求項11に記載のデバイス。
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