JP2012002633A - 渦電流検査装置および検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】検査装置1の、時間変動磁場発生手段12は、時間的に周期的なパルス状波形の励磁電圧に基づき励磁コイルの励磁電流を制御し、時間変動磁場を発生させる。時間変動磁場発生手段12によって被検体に発生させた渦電流による磁場の変化に対し、過渡情報抽出手段13は過渡的な磁場情報を抽出し、周期情報抽出手段15は周期的な磁場情報を抽出する。肉厚評価部19は、過渡情報抽出手段13によって抽出された過渡的な磁場情報を演算処理し、被検体の肉厚を評価する。欠陥評価部20は、周期情報抽出手段15によって抽出された周期的な磁場情報を演算処理し、被検体のきず及びや割れなどの欠陥を評価する。
【選択図】図1
Description
かかる構成により、肉厚の厚い被検体でも減肉が検査できつつ、きずや割れなどの欠陥が同時に測定可能となり、検査の作業効率が向上するものである。
かかる構成により、肉厚の厚い被検体でも減肉が検査できつつ、きずや割れなどの欠陥が同時に測定可能となり、検査の作業効率が向上するものである。
〔時間変動磁場信号〕
最初に、図1〜図5を用いて、本実施形態による渦電流検査装置で用いる時間変動磁場信号について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置の全体構成を示すブロック図である。
図2は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置に用いる渦電流プローブの構成を示すブロック図である。図3は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置の渦電流プローブを用いた配管検査の一形態を示す斜視図である。
図4は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における信号波形を示す波形図である。
図5は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における時間変動磁場信号の減衰波形の説明図である。
図6は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における、欠陥の有無による時間変動磁場信号波形の説明図である。
〔過渡情報抽出手段と肉厚評価部〕
次に、図1及び図7〜図9を用いて、本実施形態による渦電流検査装置に用いる過渡情報抽出手段13と肉厚評価部19の構成及び動作について説明する。
図7は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における信号波形を示す波形図である。図8は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における渦電流減衰情報の抽出の説明図である。図9は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置の肉厚評価部で板厚を評価した一例の説明図である。
〔周期情報抽出手段と欠陥評価部〕
次に、図1及び図10〜図12を用いて、本実施形態による渦電流検査装置に用いる周期情報抽出手段14と欠陥評価部20の構成及び動作について説明する。
図10は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における信号波形を示す波形図である。図11は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置における振幅情報取得部での振幅情報の抽出、位相情報取得部での位相情報の抽出の説明図である。図12は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置の欠陥評価部で欠陥を評価した一例の説明図である。
〔減肉と欠陥の同時測定〕
次に、図13を用いて、本実施形態による渦電流検査装置による減肉と欠陥の同時測定結果について説明する。
図13は、本発明の第1の実施形態による渦電流検査装置による減肉と欠陥の同時測定結果の説明図である。
2…渦電流プローブ
3…走査機構
4…走査制御装置
5…プローブ制御部
6…励磁コイル
7,8…磁場検出素子
9,10…センサ部
11,39,49,54…被検体
12…時間変動磁場発生手段
13…過渡情報抽出手段
14…渦電流減衰情報取得部
15…周期情報抽出手段
16…振幅情報抽出部
17…位相情報抽出部
18…解析部
19…肉厚評価部
20…欠陥評価部
30a,35a,42a…励磁電圧
35b,42b…トリガ信号
35c,42c…励磁電流
35d,42d…時間変動磁場
Claims (11)
- パルス状の時間変動磁場による渦電流で金属の被検体を検査する渦電流検査装置であって、
時間的に周期的なパルス状波形の励磁電圧に基づき励磁コイルの励磁電流を制御し、時間変動磁場を発生させる時間変動磁場発生手段と、
該時間変動磁場発生手段によって前記被検体に発生させた渦電流による磁場の変化に対し、過渡的な磁場情報を抽出する過渡情報抽出手段と、周期的な磁場情報を抽出する周期情報抽出手段と、
前記過渡情報抽出手段によって抽出された過渡的な磁場情報を演算処理し、被検体の肉厚を評価する肉厚評価部と、
前記周期情報抽出手段によって抽出された周期的な磁場情報を演算処理し、被検体のきず及びや割れなどの欠陥を評価する欠陥評価部とを備えることを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記時間変動磁場発生手段は、
励磁電圧波形を生成する波形発生器と、
前記励磁電圧波形を電力増幅して励磁コイルに励磁電流を供給する電力増幅器と、
前記励磁電流の通電及び遮断を制御するスイッチと、
前記波形発生器と、前記スイッチを制御するトリガ発生器とで構成し、
前記トリガ発生器は、一定の時間周期で同期信号を出力し、前記波形発生器に接続して時間的に周期的な励磁電圧波形を生成させ、また、前記スイッチと接続して、励磁電流の通電時間及び遮断時間を制御して、時間的に周期的なパルス状の磁場を発生させることを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記過渡情報抽出手段は、
少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部と、
励磁電流の通電及び遮断の時間に基づき前記時間変動磁場の信号の過渡的な情報をとして渦電流減衰情報を抽出する渦電流減衰情報抽出部とで
構成することを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項2記載の渦電流検査装置において、
前記渦電流減衰情報抽出部は、前記スイッチの励磁電流の遮断時刻から通電開始時刻の時刻と、前記時刻間の時間変動磁場の信号値を演算処理し、渦電流の減衰情報を抽出することを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項4記載の渦電流検査装置において、
前記渦電流減衰情報抽出部は、予め設定された所定の基準信号を記憶する記憶手段を備え、
前記スイッチの励磁電流の遮断時刻から通電開始時刻の時刻と、前記時刻間の時間変動磁場の信号値を演算処理した結果と、前記基準信号に対して同一の前記演算処理した結果とを比較することにより、渦電流の減衰情報を抽出することを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記周期情報抽出手段は、
少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部と、
励磁電流の通電もしくは遮断の時間に基づき前記時間変動磁場の信号の周期的な情報をとして、振幅情報を抽出する振幅情報抽出部と、位相情報を抽出する位相情報抽出部とで
構成することを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項6記載の渦電流検査装置において、
前記振幅情報抽出部は、予め設定された所定の基準信号を記憶する記憶手段を備え、
前記基準信号と前記時間変動磁場の信号値との差分演算で振幅差を求め、時間変動磁場の振幅情報を抽出し、
前記位相情報抽出部は、予め設定された所定の基準信号を記憶する記憶手段を備え、
前記基準信号と前記時間変動磁場の信号値との差分演算で、信号値の上昇又は下降する時間の差を求め、時間変動磁場の位相情報を抽出することを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記過渡情報抽出手段は、少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部を備え、
前記周期情報抽出手段は、少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部とを備え、
前記過渡情報抽出手段と前記周期情報抽出手段とで用いる磁場検出素子は、同一のものを用いることを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記過渡情報抽出手段は、少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部を備え、
前記周期情報抽出手段は、少なくとも1つの磁場検出素子を有し、時間変動磁場の信号を取得するセンサ部とを備え、
前記過渡情報抽出手段と前記周期情報抽出手段とで用いる磁場検出素子は、異なる磁場感度の特性を有するものを用いることを特徴とする渦電流検査装置。 - 請求項1記載の渦電流検査装置において、
前記肉厚評価部は、予め設定された異なる肉厚に対する前記過渡的な磁場情報を記憶する記憶手段を備え、
前記被検体の測定で抽出された過渡的な磁場情報と比較することにより、被検体の肉厚を評価し、
前記欠陥評価部は、予め設定された形状の異なるきずや割れなどの欠陥に対する前記周期的な磁場情報を記憶する記憶手段を備え、
前記被検体の測定で抽出された周期的な磁場情報とを比較することにより、被検体の欠陥を評価することを特徴とする渦電流検査装置。 - パルス状の時間変動磁場による渦電流で金属の被検体を検査する渦電流検査装置を用いる渦電流検査方法において、
一定の時間周期で出力した同期信号と同期するパルス状波形の励磁電圧を用いて、励磁コイルの励磁電流をスイッチで制御して時間変動磁場を生成し、
前記被検体に発生させた渦電流による磁場の変化に対し、少なくとも1つの磁場検出素子で前記磁場を測定し、前記励磁電流の通電及び遮断の時間に基づき演算処理して得られる渦電流減衰情報を取得し、
これと同時に、少なくとも1つの磁場検出素子で前記磁場を測定し、励磁電流の通電もしくは遮断の時間に基づき演算処理して得られる振幅情報と位相情報を取得し、
前記渦電流減衰情報は、予め設定された異なる肉厚に対する渦電流減衰情報と比較して、前記被検体の減肉を評価し、
前記振幅情報と前記位相情報は、予め設定された形状の異なるきずや割れなどの欠陥に対する振幅情報と位相情報と比較して、前記被検体の欠陥を評価することを特徴とする渦電流検査方法。
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