JP2011107045A - 磁気探傷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧力付与手段Pとして、磁気発生機構Aの磁極3が磁気により被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構Bを備え、剛体である圧着体4と変形自在な押圧部材Cとを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第1圧力付与手段P1を備え、磁気探傷シートDの内部が、磁気探傷シートDの表面材35と裏面材36との間にスペーサ37が介在され、感磁体38の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンD1,D2,D3に仕切られ、感磁体移動ゾーンD1,D2,D3を跨いだ感磁体38の移動を阻止する。
【選択図】図5
Description
さらに、表面材(35)と裏面材(36)との周部を一体化したシート内に、スペーサ(37)を収納するとともに、その内部空間を移動自在に多数の感磁体(38)を封入して構成される磁気探傷シート(D)と、断面「コ」の字状の電磁石からなる磁界発生機構(A)とを備え、この磁界発生機構(A)に対して付勢機構(B)を取り付け、付勢機構(B)により付勢される圧着体(4)と磁気探傷シート(D)との間に柔軟に変形自在で圧力伝達可能な押圧手段(C)を備えて磁気探傷を行うものを、発明者らは提案している(例えば、特許文献2参照・番号は文献中のものを引用)。
〔特徴〕
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第1圧力付与手段を備え、
前記磁気探傷シートの内部が、それぞれ表面材と裏面材との間にスペーサが介在され、前記感磁体の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンに仕切られ、前記感磁体移動ゾーンを跨いだ前記感磁体の移動が阻止されていることにある。
この構成の磁気探傷装置では、第1圧力付与手段を設けることにより、圧着体、及び押圧部材を介して磁気探傷シートを被検査対象に押し当てて、凹凸のある被検査対象の表面の検査を良好に行える。この検査にあっては、磁気探傷シート内にスペーサを介在させることで、シート内での感磁体の自由な移動(漏れ磁束に従った移動)を保証することができる。
さらに、この磁気探傷装置では、磁気探傷シートが複数の感磁体移動ゾーンに仕切られているため、これらのゾーン間に渡る感磁体の移動を阻止することができ、シートを継続的に使用した場合に、感磁体が磁気探傷シート内に形成された単一の空間内で偏在する問題が発生して、使用に伴って使用しづらくなるのを防止できる。
〔特徴〕
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける前記圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する前記押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されていることにある。
この構成の磁気探傷装置では、磁気発生機構をコの字型とするとともに、並行ヨーク部の一方の端部に磁極を形成し、この磁極を被検査対象の表面に吸着させて、磁気探傷を実行できる。さらに、本願の磁気探傷装置では、磁気探傷シートを付勢機構により被検査対象の表面に押圧して磁気探傷を行える。
このようにして、磁気探傷を行う場合に、圧着体及び押圧部材が磁気発生機構の存在領域を超えて、一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向に延出されているため、この延出領域を容易に観察することができ、非常に使用勝手がよい磁気探傷装置とすることができた。
〔特徴〕
前記第1圧力付与手段に対して、前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第2圧力付与手段を備えたことにある。
第1圧力付与手段に対して、これと並行に第2圧力付与手段を設けることにより、第1圧力付与手段及び第2圧力付与手段の両方から圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
〔特徴〕
前記第1圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第2圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備える。
この構成を採用することにより、第1圧力付与手段の中間把持部を把持しながら、さらに第2圧力付与手段の把持部を操作者が把持した状態で、第2圧力付与手段側を押圧操作することで、圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
〔特徴〕
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切ることにある。
この構成では、仕切りの方向が磁気発生機構により発生される磁極間で繋がる磁力線の方向になるため、特定の感磁体移動ゾーンは、この磁力線の方向に沿った方向に設定される。結果、ゾーン内での感磁体の磁束分布に従った移動がこの方向で可能となるため、観察したい領域で感磁体の移動を許容して、探傷を有効に実行できる。
〔特徴〕
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、
前記第1圧力付与手段及び前記第2圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交する方向における前記第1圧力付与手段及び前記第2圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成されていることにある。
これまで説明したように第1圧力付与手段及び第2圧力付与手段の両方を備えて磁気探傷装置を構成する場合、これら手段の位置関係から、これら手段の中間領域を検査において磁気探傷シートを観察可能な領域とすることができる。
そこで、この領域に対応する領域を単一の感磁体移動ゾーンとして、このゾーンにおける感磁体の移動が磁束分布に従って自由に起こる状態で、検査を実行できるので、有効な検査を行えるとともに、使用勝手のよい磁気探傷装置を実現できる。
図1〜図4に示すように、本発明に掛かる磁気探傷装置100は、磁気発生機構Aと、この磁気発生機構Aにより発生された磁束の乱れを検出するための磁気探傷シートDとを備えて構成されており、さらに、磁気探傷シートDの被検査対象表面への密着度を上げるために、磁気探傷シートDに対して圧力を付与する圧力付与手段Pを備えている。
前記第1圧力付与手段P1は、磁気発生装置Aにより発生する磁束の有する吸着力を利用して、磁気探傷シートDを被検査対象1に押圧する。一方、前記第2圧力付与手段P2は、操作者が押圧することにより、同じく磁気探傷シートDを被検査対象1に押圧する。
〔磁気発生機構〕
磁気発生機構Aは、ハンドマグナ(被検査対象の磁化装置)を応用したものであり、このハンドマグナに、これまで説明してきた圧着体4、押圧部材Cを支持するとともに、被検査対象側に付勢する付勢機構Bを設けている。
さらに、この本体部2には、連結ヨーク部2cに巻回されるコイル5、及びこのコイル5に給電するためのケーブル7を備えて構成されている。
前記一対の並行ヨーク部2bの基端側(被検査対象1から離間した側)に、透明なアクリル樹脂製の支持体20を配置すると共に、この支持体20を金属製のブラケット21と、係合機構22とにより係合固定している。この支持体20に対して付勢機構Bを介して前記一対の並行ヨーク部2bの先端側(被検査対象に接触する側)に透明なアクリル樹脂製で板状となる圧着体4(剛体となっている)を配置し、この圧着体4の下面側に透明で柔軟に変形する押圧部材Cと、磁気探傷シートDとを重ね合わせ状態で支持している。尚、支持体20は金属で形成することも可能であるが、金属を用いた場合には、磁気発生機構Aで発生する交流磁界の作用により金属内に誘導電流が発生して発熱することもあり、本実施形態では、この発熱を回避し、しかも、軽量化と視認性を向上させるために透明なアクリル樹脂を使用している。
さらに、この磁気発生機構Aは、先に説明したように、概略「コ」の字状のヨーク2aを備えることにより、連結ヨーク部2cを操作者が把持可能とされていることから、本発明にいう中間把持部を構成している。
図1〜図3に示すように、この第2圧力付与手段P2は、磁気発生機構Aにおいて設定される仮想直線L1に直交する方向Xに延設される圧着体4の端部(磁気発生機構Aの位置とは反対側の端部)に設けられる機構であり、第1圧力付与手段P1に対して、仮想直線L1の方向に並行に配設されている。
さらに具体的には、圧着体4の仮想直線の延設方向Yの両側に設けられ、被検査対象1に対して反対側に立設される一対の概略三角形状の支持側板45と、これら一対の支持側板45間に渡って架け渡される把持部46とを備えている。したがって、この第2圧力付与手段P2は、前記圧着体4の前記仮想直線方向の両端部に連結されるとともに、圧着体4上の空間に設けられる把持部46を備えた構成とされている。
押圧部材Cは、柔軟で透明な樹脂フィルムとして0.1〜0.5mm程度のフィルム厚のポリエチレンフィルムやポリビニルフィルムを袋状に成型したバッグ30に対して、ポリビニルアルコールと硼砂とを混合して成る透明なゲル状(スライム状)物質31(水でも良い)、又は、例えば、ポリエチレンとスチレンを共重合させた網状物質を油でゲル化したものを封入したもの、あるいは、バック30を使用せずに前記ゲル化したものを直接貼り付けものであり、全体として透明で柔軟に変形し得るよう構成され、磁気探傷シートDが変形した状態にあっても、圧着体4から作用する圧力を均一な圧力で磁気探傷シートDに作用させるよう機能する。図示する例では、押圧部材Cは、圧着体4の下方位置で第1圧力付与手段P1の位置から第2圧力付与手段P2の位置まで延設されている。
磁気探傷シートDは、図7、図8に示すように、柔軟で透明な樹脂フィルムで成る上面側の表面材35と、柔軟な樹脂フィルムで成る下面側の裏面材36とを重ね合わせ、夫々の素材同士の間に繊維をメッシュ状に配置して成るスペーサ37を介在させることで20〜30μm程度の隙間dと成る空間を形成した柔軟なシート状に成形しており、この空間に対して磁性体で0.1μm程度以上で、前記隙間の値(20〜30μm程度)より充分に小さい粒径となる粒子状の磁粉38(感磁体の一例)と、分散媒として水や灯油等の流動物質f(気体であっても良い)とを封入し、表面材35と裏面材36との外周部を熱溶着の技術や接着剤を用いて接合した密封構造を有している。
圧着体4は、第1圧力付与手段P1の位置から第2圧力付与手段P2の位置まで延設されており、磁気探傷シートDの延設方向Xの両端がそれぞれ、圧着体4の上面に引き込まれて固定されている。
図5、図7に示すように、磁気探傷シートDの内部には、磁気探傷シートDの表面材35と裏面材36との間にスペーサ37が介在され、感磁体38の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンD1,D2,D3に仕切られ、感磁体移動ゾーンD1,D2,D3に渡る感磁体38の移動が阻止されている。
この圧力検出手段Seは、圧電素子等の感圧素子とこの感圧素子が感圧する状態で発生する電力により発光する発光素子とを備えて構成されており、一定値以上の圧力が圧力検出手段Seの位置で発生している状態で発光するように構成されている。図5には、前記単一の感磁体移動ゾーンD2の四辺端位置に圧力検出手段Seを配置していることにより、このゾーンD2周りで均等に所定の押圧状態を実現できている状態で、圧力検出手段Seが均等に光り、良好な押圧状態が実現できていることが確認できるように構成されている。
そして、押圧力のかかり具合は、先に説明した圧力検出手段の発光状態により確認することができる。
なお、磁気発生機構Aの磁極3の向かう方向を、例えば、図1のように、被検査対象1の被検査面に対して直交する姿勢に設定すれば、強い磁気を作用させて感度の高い検査を行うことが可能となるため、より鮮明な磁粉38のパターンを得ることができる。
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成することも可能である。
(ロ) 上記の実施の形態においては、圧力検出手段を、上面視で、第1圧力付与手段P1と第2圧力付与手段P2の間に形成されるゾーンの周部、四隅に配置する構成を示したが、その個数、位置を問うものではなく、さらに、圧着体4の四隅に対応した位置に設けてもよい。
3 磁極
4 圧着体
6 電源部
11 照明機構
38 感磁体
39 仕切り
A 磁気発生機構
B 付勢機構
C 押圧部材
D 磁気探傷シート
P 圧力付与手段
P1 第1圧力付与手段
P2 第2圧力付与手段
Claims (6)
- 磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートと、この磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、被検査対象に磁気探傷シートを接触させた状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行うよう構成されている磁気探傷装置であって、
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第1圧力付与手段を備え、
前記磁気探傷シートの内部が、それぞれ表面材と裏面材との間にスペーサが介在され、前記感磁体の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンに仕切られ、前記感磁体移動ゾーンを跨いだ前記感磁体の移動が阻止されている磁気探傷装置。 - 前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける前記圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する前記押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されている請求項1記載の磁気探傷装置。 - 前記第1圧力付与手段に対して、
前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第2圧力付与手段を備えた請求項2記載の磁気探傷装置。 - 前記第1圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第2圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備えた請求項3記載の磁気探傷装置。 - 前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る請求項2〜4のいずれか一項記載の磁気探傷装置。 - 前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、
前記第1圧力付与手段及び前記第2圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交する方向における前記第1圧力付与手段及び前記第2圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成されている請求項4記載の磁気探傷装置。
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