JP2013036894A - Non-destructive testing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は非破壊検査装置に関する。 The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus.
従来から、検査対象物を破壊することなく、当該検査対象物の欠陥を検出可能な非破壊検査装置が知られている。例えば、特許文献1、2では、導電性材料の被検査部位に渦電流を生じさせるとともに、その渦電流の変化に基づいて当該被検査部位の欠陥を検出している。また、特許文献3や非特許文献1では、マイクロ波を誘電体材料の被検査部位に照射するとともに、その反射波の振幅または位相の変化に基づいて当該被検査部位の欠陥を検出している。
2. Description of the Related Art Conventionally, non-destructive inspection apparatuses that can detect defects in an inspection target without destroying the inspection target are known. For example, in
これらの非破壊検査装置は、リフトオフの変動によって渦電流や反射波の受信感度が変動することが知られている。なお、リフトオフとは、被検査部位と反射波を受信する受信器との間隔である。受信感度の変動を抑制するため、欠陥検出を行う前にリフトオフを調整するキャリブレーションを行う場合がある。 These non-destructive inspection devices are known to vary in receiving sensitivity of eddy currents and reflected waves due to variations in lift-off. The lift-off is an interval between the part to be inspected and the receiver that receives the reflected wave. In order to suppress fluctuations in reception sensitivity, calibration for adjusting lift-off may be performed before performing defect detection.
例えば、特許文献3では、割れや剥離のない基準部位上に受信器を配置する。さらにリフトオフを変化させながら反射波を受信する。次に図11に示すようにリフトオフ毎の反射波の振幅の中から最小値を求めるとともに、当該最小値に対応するリフトオフd0を設定値とする。欠陥検出を行う際にはリフトオフを設定値d0に維持して被検査部位からの反射波を受信する。受信した反射波の振幅と、基準部位におけるリフトオフd0のときの反射波の振幅の差に基づいて当該被検査部位における欠陥の有無を判定する。 For example, in patent document 3, a receiver is arrange | positioned on the reference | standard site | part without a crack and peeling. Further, the reflected wave is received while changing the lift-off. Next, as shown in FIG. 11, the minimum value is obtained from the amplitude of the reflected wave for each lift-off, and the lift-off d0 corresponding to the minimum value is set as the set value. When performing the defect detection, the lift-off is maintained at the set value d0 and the reflected wave from the inspection site is received. Based on the difference between the amplitude of the received reflected wave and the amplitude of the reflected wave at the lift-off d0 at the reference site, the presence / absence of a defect at the site to be inspected is determined.
ところで、実際の欠陥検出ではキャリブレーションにより求めた設定値よりも欠陥の検出精度の高いリフトオフが存在する場合がある。図12の点100は無欠陥の被検査部位からの反射波の振幅と基準部位からの反射波の振幅との差を示している。また、点102は欠陥を含む被検査部位からの反射波の振幅と基準部位からの反射波の振幅との差を示している。これらはいずれもリフトオフを設定値d0に設定した場合の反射波である。
By the way, in actual defect detection, there may be a lift-off with higher defect detection accuracy than the set value obtained by calibration. A
一方、点104は点100と同一の被検査部位からの反射波の振幅と基準部位からの反射波の振幅との差を示している。また、点106は点102と同一の被検査部位からの反射波の振幅と基準部位からの反射波の振幅との差を示している。これらはいずれも設定値d0とは異なるリフトオフd1に設定した場合の反射波である。
On the other hand, the
図12に示されるように、点100と点102との差異よりも点104と点106との差異の方が大きい。つまり、後者の方が欠陥部位と無欠陥部位との差が大きく表れる。したがって、後者は前者よりも欠陥判定の際に誤判定となるおそれが低い。このように、キャリブレーションによって決定されたリフトオフよりも欠陥の検出精度の高いリフトオフが存在する場合があり、従来の非破壊検査装置には欠陥検出の精度を向上させる余地があった。
As shown in FIG. 12, the difference between the
本発明は非破壊検査装置に関するものである。当該非破壊検査装置は、電磁波を出力する送信器と、被検査部位からの前記電磁波の反射波を受信する受信器と、被検査部位と前記受信器の間隔を変更する変位手段と、を備える。さらに、異なる被検査部位について複数の前記間隔毎に前記受信器で受信された反射波の差又は比を用いて当該被検査部位の欠陥の有無を判定する判定部を備える。 The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus. The nondestructive inspection apparatus includes a transmitter that outputs an electromagnetic wave, a receiver that receives a reflected wave of the electromagnetic wave from a region to be inspected, and a displacement unit that changes a distance between the region to be inspected and the receiver. . Further, a determination unit is provided that determines the presence / absence of a defect in the inspected part using a difference or ratio of reflected waves received by the receiver at a plurality of intervals for different inspected parts.
また、上記発明において、前記判定部は、前記差又は前記比の最大値が所定の基準値を超過したときに欠陥が有ると判定することが好適である。 In the above invention, it is preferable that the determination unit determines that there is a defect when a maximum value of the difference or the ratio exceeds a predetermined reference value.
また、上記発明において、前記異なる被検査部位の1つは無欠陥部位であることが好適である。 In the above invention, it is preferable that one of the different parts to be inspected is a defect-free part.
また、上記発明において、前記受信器と前記被検査部位との間隔の最大値と最小値の差は前記電磁波の中心波長の0.25倍以上であることが好適である。 In the above invention, it is preferable that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between the receiver and the site to be inspected is 0.25 times or more the center wavelength of the electromagnetic wave.
また、上記発明において、前記受信器と前記被検査部位との間隔の最大値は前記電磁波の中心波長の2倍以下であることが好適である。 Moreover, in the said invention, it is suitable that the maximum value of the space | interval of the said receiver and the said to-be-inspected site | part is 2 times or less of the center wavelength of the said electromagnetic wave.
また、本発明は非破壊検査装置に関するものである。当該非破壊検査装置は、磁束を発生させる励磁手段と、前記磁束の印加により被検査部位に生じた渦電流を検出する検出器と、被検査部位と前記検出器の間隔を変更する変位手段と、を備える。さらに、異なる被検査部位について複数の前記間隔毎に前記検出器で検出された渦電流の差又は比を用いて当該被検査部位の欠陥の有無を判定する判定部を備える。 The present invention also relates to a nondestructive inspection apparatus. The non-destructive inspection apparatus includes an excitation unit that generates magnetic flux, a detector that detects eddy current generated in the inspection site by application of the magnetic flux, and a displacement unit that changes an interval between the inspection site and the detector. . Further, a determination unit is provided that determines the presence / absence of a defect in the inspected part using a difference or ratio of eddy currents detected by the detector at a plurality of intervals for different inspected parts.
本発明によれば、従来よりも欠陥の検出精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the accuracy of defect detection as compared with the prior art.
本実施の形態に係る非破壊検査装置を図1に例示する。なお、図1では紙面の左方向に延伸する軸をX軸とし、紙面の上方向に延伸する軸をZ軸とし、紙面の奥行き方向に延伸する軸をY軸とする。非破壊検査装置10は、送信器12、受信器14、三次元移動機構16、演算処理部18及び信号源20を含んで構成される。
A nondestructive inspection apparatus according to this embodiment is illustrated in FIG. In FIG. 1, an axis extending in the left direction on the paper surface is an X axis, an axis extending in the upper direction on the paper surface is a Z axis, and an axis extending in the depth direction on the paper surface is a Y axis. The
送信器12は、検査対象物21の被検査部位22に電磁波を出力する機器である。例えば、送信器12は信号源20に接続されており、信号源20から送信器12に伝送された電磁波が送信器12から出力可能となっている。
The
受信器14は、被検査部位22から反射された電磁波を受信する機器である。例えば、受信器14は演算処理部18に接続されており、受信器14に受信された反射波は演算処理部18に伝送される。
The
なお、送信器12と受信器14を別々の機器から構成してもよいし、一体の機器として構成してもよい。例えば図2に示すように、送信器12と受信器14とを一体化したアンテナ24として両者を構成してもよい。アンテナ24の形状は電磁波の出力及びその反射波の受信が可能な形状であればよく、例えば略円錐形状のホーンアンテナとすることができる。
The
図1に戻り、信号源20は、所望の周波数の電磁波を出力する機器である。例えば、信号源20は、マイクロ波の周波数帯である300MHz以上300GHz以下の電磁波を出力可能であることが好適である。
Returning to FIG. 1, the
三次元移動機構16は、アンテナ24と検査対象物21との相対位置を変更することの可能な変位手段である。例えば、三次元移動機構16は、ベース26、Xステージ28、Yステージ30、Zリフト32及び固定ステージ41を備えている。Xステージ28はベース26に対してX軸方向に移動可能な部材である。具体的にはXステージ28はベース26上に配置されるとともにXステージ移動用モータ34によって移動可能となっている。Yステージ30はベース26に対してY軸方向に移動可能な部材である。具体的にはYステージ30はXステージ28上に配置されるとともにYステージ移動用モータ36によって移動可能となっている。また、Zリフト32はベース26に対してZ軸方向に移動可能な部材である。具体的にはZリフト32はYステージ30から延伸するアーム38に保持されるとともにZリフト移動用モータ40によって移動可能となっている。さらに、Zリフト32の先端には保持部39が設けられている。
The three-
固定ステージ41は、保持部39の移動可能範囲内に設けられている。保持部39と固定ステージ41の一方がアンテナ24を保持し、他方が検査対象物21を保持する。検査対象物21の種類や大きさによってはその重量が保持部39の保持可能な最大重量を超過する場合もあることから、保持部39にアンテナ24を保持させることが好適である。
The fixed
演算処理部18は、三次元移動機構16、アンテナ24及び信号源20に接続されている。演算処理部18は、これらの機器から送られた信号の演算処理を行ったり、これらの機器に対して制御信号を送信する機器である。演算処理部18は記憶部42と演算部44を含んで構成されている。記憶部42には、例えば、アンテナ24の移動経路や後述する基準部位における反射波のデータ等が記憶されている。記憶部42はこれらの情報を記憶可能な機器であればよく、例えばROMやRAM、EPROM、ハードディスク装置等の1つまたは複数の組み合わせから構成することができる。
The
演算部44は、アンテナ24の位置を制御するための制御信号を演算する機器である。例えば、アンテナ24を所望の位置に移動させるためのX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の変位量を算出するとともに、Xステージ移動用モータ34、Yステージ移動用モータ36、Zリフト移動用モータ40に対して各変位量に応じた駆動信号を送信可能となっている。また、演算部44は、後述する被検査部位22の欠陥判定を行う判定部の機能も有する。演算部44はこれらの演算処理や判定処理が可能な機器であればよく、例えばマイクロコンピュータユニットを含んで構成されている。
The
次に、本実施の形態における非破壊検査装置10の欠陥検出工程について説明する。図3〜図5に示すように、欠陥検出工程は大きく分けて、基準反射波の取得工程S100、被検査反射波の取得工程S200、及び欠陥判定工程S300の処理を含んで構成される。なお、工程S100と工程S200の順番は入れ替えてもよい。
Next, the defect detection process of the
図3に示すように、演算部44は、工程S100において基準部位から反射した基準反射波を取得する。ここで、基準部位とは、表面や内部における欠陥の有無が他の非破壊検査手段や破壊を伴う検査手段等により予め分かっている部位である。例えば、基準部位は、表面や内部に欠陥のない(無欠陥の)標準試料等の部位とする。演算部44は、基準部位に対するリフトオフを変更させてリフトオフ毎に基準反射波を取得する。ここで、リフトオフとは電磁波が反射する反射部位とアンテナ24との間隔を指している。基準反射波の取得は非破壊検査装置10で行ってもよく、アンテナ24と基準部位とのリフトオフの変更が可能な他の装置やシミュレーション等によって求めてもよい。
As shown in FIG. 3, the calculating
まず、演算部44は、リフトオフが予め定めた初期値DIとなるように基準部位に対するアンテナ24の位置を定める(S102)。例えば、基準部位にアンテナ24を接触させ(リフトオフ=0)、その後、Zリフト移動用モータ40を駆動させる。このとき、Zリフト移動用モータ40の回転数からリフトオフを算出することでリフトオフを初期値DIに設定する。例えば、リフトオフの初期値は0.5mmとする。その後、アンテナ24から電磁波を照射する。このとき、基準部位からの反射波(基準反射波)がアンテナ24に受信される(S104)。
First, the
さらに、演算部44は、リフトオフが予め定めた最大リフトオフに到達したか否かを判定する(S106)。最大リフトオフに到達していない場合は、リフトオフを予め定めたピッチ分だけ増加させて、基準部位からアンテナ24を離間させる(S108)。例えばZリフト移動用モータ40を所定の回転数だけ駆動させてリフトオフを増加させる。リフトオフ増加後にステップS104に戻り、増加後のリフトオフにおける基準反射波を受信する。このようにして最大リフトオフに到達するまで基準反射波を受信する。受信された反射波はリフトオフ毎に記憶部42に記憶される。
Further, the
次に、図4に示すように、演算部44は、工程S200において被検査部位22から反射した被検査反射波を取得する。次に、作業者等によりアンテナ24のX軸方向及びY軸方向の移動範囲が演算処理部18に入力される(S202)。さらに、この移動範囲に基づいてアンテナ24のX−Y平面上の移動に関する始点、終点及び移動経路が決定される。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、演算部44は、X座標及びY座標の始点にアンテナ24を移動させる(S204)。続いて、演算部44は、被検査部位22に対するアンテナ24のリフトオフを初期値DIに設定する(S206)。その後、アンテナ24から電磁波が照射されるとともに被検査部位22からの反射波(被検査反射波)がアンテナ24に受信される(S208)。
Next, the
さらに、演算部44は、リフトオフが予め定めた最大リフトオフに到達したか否かを判定する(S210)。到達していない場合は、演算部44はZリフト移動用モータ40を駆動させて、基準反射波を取得したときと同一のピッチ分だけリフトオフを増加させ、被検査部位22からアンテナ24を離間させる(S212)。ここで、同一とは完全な同一のみに限られず、機械的な誤差も含むものとする。例えば所定のピッチに対して10%以下の誤差を含むものとする。リフトオフを増加させた後、ステップS208に戻る。
Further, the
また、ステップS210においてリフトオフが最大リフトオフに到達した場合はアンテナ24を次の被検査部位に移動させる。すなわち、演算部44は、アンテナ24がX軸座標及びY軸座標の終点座標に到達しているか否かを判定する(S214)。到達していない場合は、演算部44は予め定めたピッチ分アンテナ24をX軸方向及びY軸方向の少なくとも一方向に移動させる(S216)。さらに、移動後の被検査部位においてステップS206−S214を繰り返す。このようにしてすべての被検査部位に亘って反射波を取得する。受信された被検査反射波は、X座標、Y座標及びリフトオフ別に記憶部42に記憶される。
If the lift-off reaches the maximum lift-off in step S210, the
基準反射波及び被検査反射波の取得が完了すると、演算部44は欠陥判定工程S300(図5)を実行する。演算部44は、X座標及びY座標の始点における被検査部位22のリフトオフ毎の被検査反射波データを記憶部42から呼び出す(S302)。さらに、演算部44は、リフトオフ毎の基準反射波データを記憶部42から呼び出す(S304)。次に、演算部44は、同一のリフトオフ別に基準反射波と被検査反射波の差を求める(S306)。例えば、両反射波の振幅の差を求める。
When the acquisition of the reference reflected wave and the reflected wave to be inspected is completed, the
図6に、基準反射波と被検査反射波の振幅の差分値をプロットしたグラフを示す。なお、グラフの横軸はリフトオフであり、縦軸は振幅の差分値である。図6では、予め無欠陥と判明している被検査部位22からの被検査反射波と基準反射波の振幅の差分値がリフトオフ毎に塗りつぶし四角プロット(■)で示されている。また、欠陥を含む被検査部位22からの被検査反射波と基準反射波の振幅の差分値がリフトオフ毎に白抜き丸プロット(○)で示されている。図6に示されるように、無欠陥の被検査部位22からの被検査反射波と基準反射波の振幅の差分に比べて、欠陥を含む被検査部位22からの被検査反射波と基準反射波の振幅の差分は大きく変動する傾向を示す。
FIG. 6 shows a graph in which the difference value between the amplitudes of the reference reflected wave and the reflected wave to be inspected is plotted. The horizontal axis of the graph is lift-off, and the vertical axis is the amplitude difference value. In FIG. 6, the difference value between the amplitudes of the reflected wave to be inspected and the reference reflected wave from the inspected
演算部44は、この差分値の変動傾向を利用して被検査部位22の欠陥の有無を判定する(図5のS308)。例えば、演算部44は、無欠陥の被検査部位22からの被検査反射波の振幅S1と基準反射波の振幅S0の差分値ΔS01をリフトオフ毎に求める。さらに。差分値ΔS01の最大値ΔS01#MAXを基準値ΔSTh0として設定する。続いて、演算部44は、欠陥検出対象の被検査部位22からの被検査反射波の振幅S2と基準反射波の振幅S0の差分値ΔS02をリフトオフ毎に求める。さらに、差分値ΔS02のいずれかの値(例えば最大値ΔS02#MAX)が基準値ΔSTh0を超えた場合に、当該被検査部位22は欠陥を含むものと判定する(図5のS310、S312)。なお、図6に示すように、基準値ΔSTh0は最大値ΔS01#MAXより大きい値としてもよい。例えば、基準値ΔSTh0は、最大値ΔS01#MAXの1.2倍の値としてもよい。
The
または、差分値ΔS01の最大値と最小値の差を基準値ΔSTh1として設定してもよい。この場合は、差分値ΔS02の最大値と最小値の差が基準値ΔSTh1を超えた場合に、被検査部位22は欠陥を含むものと判定する。
Alternatively, the difference between the maximum value and the minimum value of the difference value ΔS 01 may be set as the reference value ΔS Th1 . In this case, when the difference between the maximum value and the minimum value of the difference value ΔS 02 exceeds the reference value ΔS Th1 , the inspected
なお、基準反射波と被検査反射波の振幅の差を用いて欠陥判定を行う代わりに、基準反射波とその入射波の位相差と、被検査反射波とその入射波の位相差との差分を用いて欠陥判定を用いてもよい。例えば、無欠陥の被検査部位22からの被検査反射波とその入射波との位相差φ1と、基準反射波とその入射波との位相差φ0の差分Δφ01をリフトオフ毎に求める。さらに、差分Δφ01の最大値または最大値より大きい値を基準値ΔφTh0として設定する。または、差分Δφ01の最大値と最小値の差を基準値ΔφTh1として設定する。この場合において、演算部44は、欠陥検出対象の被検査部位22からの被検査反射波とその入射波の位相差φ2と、基準反射波とその入射波の位相差φ0の差分Δφ02をリフトオフ毎に求める。さらに差分Δφ02のいずれかの値が基準値ΔφTh0を超えた場合に、当該被検査部位22が欠陥を含むものと判定する。または、差分Δφ02の最大値と最小値の差が基準値ΔφTh1を超えた場合に、当該被検査部位22は欠陥を含むものと判定する。
Instead of performing defect determination using the difference in amplitude between the reference reflected wave and the reflected wave to be inspected, the difference between the phase difference between the reference reflected wave and the incident wave, and the phase difference between the reflected wave to be inspected and the incident wave. Defect determination may be used using For example, the inspection reflected waves from the
さらに、被検査反射波と基準反射波の差を用いる代わりに、被検査反射波と基準反射波の比を用いてもよい。例えば、無欠陥の被検査部位22からの被検査反射波の振幅S1と基準反射波の振幅S0の比S1/S0をリフトオフ毎に求める。さらに比S1/S0の最大値または最大値より大きい値を基準値STh0として設定する。または、比S1/S0の最大値と最小値の差を基準値STh1として設定する。この場合において、演算部44は、欠陥検出対象の被検査部位22からの被検査反射波の振幅S2と基準反射波の振幅S0の比S2/S0をリフトオフ毎に求める。さらに比S2/S0のいずれかの値が基準値STh0を超えた場合に、当該被検査部位22が欠陥を含むものと判定する。または、比S2/S0の最大値と最小値の差が当該基準値STh1を超えた場合に、当該被検査部位は欠陥を含むものと判定する。
Furthermore, instead of using the difference between the reflected wave to be inspected and the reference reflected wave, the ratio of the reflected wave to be inspected and the reference reflected wave may be used. For example, the ratio S 1 / S 0 of the amplitude S 1 of the reflected wave to be inspected from the defect-free inspected
また、被検査反射波とその入射波の位相差と基準反射波とその入射波の位相差の比を用いてもよい。例えば、無欠陥の被検査部位22からの被検査反射波とその入射波の位相差φ1と、基準反射波とその入射波の位相差φ0の比φ1/φ0をリフトオフ毎に求める。さらに、比φ1/φ0の最大値または最大値より大きい値を基準値STh0として設定する。または、比φ1/φ0の最大値と最小値の差を基準値STh1として設定する。この場合において、演算部44は、欠陥検出対象の被検査部位22からの被検査反射波とその入射波の位相差φ2と、基準反射波とその入射波の位相差φ0の比φ2/φ0をリフトオフ毎に求める。さらに、比φ2/φ0のいずれかの値が基準値STh0を超えた場合に、当該被検査部位22が欠陥を含むものと判定する。または、比φ2/φ0の最大値と最小値の差が基準値STh1を超えた場合に、当該被検査部位は欠陥を含むものと判定する。
Further, the phase difference between the reflected wave to be inspected and its incident wave and the ratio of the phase difference between the reference reflected wave and its incident wave may be used. For example, the phase difference φ 1 between the reflected wave to be inspected from the defect-
さらに、演算部44は判定結果をX座標及びY座標別に記憶部42に記憶する(図5のS314)。さらに演算部44は被検査反射波のX座標及びY軸座標が終点座標に到達しているか否かを判定する(S316)。到達していない場合は、演算部44は、X座標及びY軸座標の少なくとも一方を変更する(S318)。変更後、つまり他の被検査部位についてステップS306〜S316を繰り返す。このようにして被検査部位全体に亘って欠陥の有無が判定される。
Furthermore, the calculating
なお、図6に示されるように、被検査部位22からの被検査反射波と基準反射波の振幅の差分値の変動には周期性がある。変動周期は、アンテナ24から照射される電磁波の中心波長の半波長とほぼ一致する。このことから、リフトオフの最小値(初期値)と最大値の差は少なくとも電磁波の中心波長の1/4波長以上なければ1周期中の極大値と極小値を得ることは困難となる。したがって、リフトオフの最小値と最大値との差はアンテナ24から照射される電磁波の中心波長の0.25倍以上とすることが好適である。
Note that, as shown in FIG. 6, fluctuations in the difference value of the amplitudes of the reflected wave to be inspected and the reference reflected wave from the region to be inspected 22 have periodicity. The fluctuation period substantially coincides with the half wavelength of the central wavelength of the electromagnetic wave emitted from the
また、図6に示されているように、リフトオフが大きくなるに従って差分値の振幅が減衰し、リフトオフの最大値では欠陥を含む場合の差分値(■)と欠陥を含まない場合の差分値(○)の差異が小さくなる。このことから、両者の差異が判別可能な範囲でリフトオフの最大値を定めることが好適である。図6ではリフトオフの最大値を電磁波の中心波長の2倍の値に設定しており、その最大値周辺においては欠陥を含む場合の差分値と無欠陥の差分値との差異が相対的に小さくなっている。このことから、アンテナ24から照射される電磁波の中心波長の2倍以下となるようにリフトオフの最大値を設定することが好適である。
Further, as shown in FIG. 6, the amplitude of the difference value is attenuated as the lift-off increases, and the difference value (■) when the defect is included and the difference value (when the defect is not included) at the maximum value of the lift-off ( The difference in ○) becomes smaller. For this reason, it is preferable to determine the maximum value of lift-off within a range in which the difference between the two can be discriminated. In FIG. 6, the maximum value of lift-off is set to a value twice the center wavelength of the electromagnetic wave, and the difference between the difference value when there is a defect and the difference value without defect is relatively small around the maximum value. It has become. For this reason, it is preferable to set the maximum value of the lift-off so that the center wavelength of the electromagnetic wave irradiated from the
なお、上述の実施の形態においては、基準反射波と被検査反射波とを個別に取得していたが、同時に取得するようにしてもよい。例えば、図7に示すようにアンテナ24a、24b、Zリフト32a、32b及びZリフト駆動用モータ40a、40bを設けて同時に2つの被検査部位22a、22bを検査可能としてもよい。この場合、いずれか一方の反射波を基準反射波として、他方を被検査反射波としてもよい。
In the above-described embodiment, the reference reflected wave and the reflected wave to be inspected are acquired separately, but may be acquired simultaneously. For example, as shown in FIG. 7,
また、上述した実施の形態では被検査部位22に電磁波を照射して反射波を取得することで被検査部位22の欠陥を検出していたが、この形態に限られない。例えば図8に示すように渦電流を用いて欠陥検出を行ってもよい。
Moreover, in embodiment mentioned above, although the defect of the to-
非破壊検査装置10は、コイル60、検出回路62及び電源64を含んで構成されている。コイル60は、被検査部位22に磁束を印加する励磁手段である。コイル60は電源64に接続されており、電源64から所定の周波数の交流電流が送られる。検出回路62は、被検査部位22の渦電流の変化を検出可能な回路である。検出回路62は、例えば、図9に示すように、コイル60、インピーダンスZ1〜Z3及び増幅回路66を含んだブリッジ回路から構成される。
The
渦電流を用いた欠陥検出について説明する。電源64から交流電流がコイル60に送られると、コイル60に変動磁界が発生する。この状態でコイル60を被検査部位22に近づけると、コイル60に生じた変動磁界を受けて被検査部位22の表面に渦電流が発生する。その結果、コイル60を流れる電流が変化する。無欠陥の被検査部位22と欠陥を含む被検査部位22とでは渦電流の流れが異なり、コイル60の電流変化も異なるものとなる。この電流変化を検出回路62で検出するとともに検出された電流変化に基づいて欠陥の有無を判定する。
Defect detection using eddy current will be described. When an alternating current is sent from the
本実施の形態では、基準部位とコイル60とのリフトオフを変更させて検出回路62を流れる基準電流値をリフトオフ毎に検出する。さらに、被検査部位22とコイル60とのリフトオフを変更させて検出回路62を流れる被検査電流値をリフトオフ毎に検出する。さらに同一のリフトオフ毎に基準電流値と被検査電流値の差または比を算出する。
In the present embodiment, the reference current value flowing through the
図10には、無欠陥の被検査部位22における被検査電流値と基準電流値との差分値70と、欠陥を含む被検査部位22における被検査電流値と基準電流値との差分値72をリフトオフ別に示したグラフが示されている。この図に示されているように、後者の差分値は前者の差分値と比較して大きく変動する傾向を示す。演算部44はこの変動傾向を利用して被検査部位22の欠陥の有無を判定する。例えば上述した実施形態と同様にして、リフトオフ毎に求めた基準電流値と被検査電流値の差分値(または比)の最大値に対して基準値を設定してもよい。または当該差分値または比の最大値と最小値の差に対して基準値を設定してもよい。この場合、欠陥検出対象の被検査部位22から生じた被検査電流値と基準電流値のリフトオフ毎の差分値(または比)の最大値、または最大値と最小値の差が当該基準値を超過した場合に、当該被検査部位22は欠陥を含むものと判定する。
FIG. 10 shows a
10 非破壊検査装置、12 送信器、14 受信器、16 三次元移動機構、18 演算処理部、20 信号源、21 検査対象物、22 被検査部位、24 アンテナ、26 ベース、28 Xステージ、30 Yステージ、32 Zリフト、34 Xステージ移動用モータ、36 Yステージ移動用モータ、38 アーム、39 保持部、40 Zリフト移動用モータ、41 固定ステージ、42 記憶部、44 演算部、60 コイル、62 検出回路、64 電源、66 増幅回路。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
被検査部位からの前記電磁波の反射波を受信する受信器と、
被検査部位と前記受信器の間隔を変更する変位手段と、
異なる被検査部位について複数の前記間隔毎に前記受信器で受信された反射波の差又は比を用いて当該被検査部位の欠陥の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。 A transmitter that outputs electromagnetic waves;
A receiver for receiving the reflected wave of the electromagnetic wave from the site to be examined;
Displacement means for changing the distance between the inspected part and the receiver;
A determination unit that determines the presence or absence of a defect in the inspected part using a difference or ratio of reflected waves received by the receiver at a plurality of intervals for different inspected parts,
A nondestructive inspection apparatus comprising:
前記判定部は、前記差又は前記比の最大値が所定の基準値を超過したときに欠陥が有ると判定することを特徴とする非破壊検査装置。 The nondestructive inspection apparatus according to claim 1,
The nondestructive inspection apparatus, wherein the determination unit determines that there is a defect when a maximum value of the difference or the ratio exceeds a predetermined reference value.
前記異なる被検査部位の1つは無欠陥部位であることを特徴とする非破壊検査装置。 The nondestructive inspection device according to claim 1 or 2,
One of the different parts to be inspected is a non-destructive part.
前記受信器と前記被検査部位との間隔の最大値と最小値の差は前記電磁波の中心波長の0.25倍以上であることを特徴とする非破壊検査装置。 It is a nondestructive inspection device given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
A non-destructive inspection apparatus, wherein a difference between a maximum value and a minimum value of a distance between the receiver and the site to be inspected is 0.25 times or more a center wavelength of the electromagnetic wave.
前記受信器と前記被検査部位との間隔の最大値は前記電磁波の中心波長の2倍以下であることを特徴とする非破壊検査装置。 The nondestructive inspection device according to any one of claims 1 to 4,
The nondestructive inspection apparatus, wherein the maximum value of the distance between the receiver and the part to be inspected is not more than twice the center wavelength of the electromagnetic wave.
前記磁束の印加により被検査部位に生じた渦電流を検出する検出器と、
被検査部位と前記検出器の間隔を変更する変位手段と、
異なる被検査部位について複数の前記間隔毎に前記検出器で検出された渦電流の差又は比を用いて当該被検査部位の欠陥の有無を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。 Excitation means for generating magnetic flux;
A detector for detecting an eddy current generated in a site to be inspected by application of the magnetic flux;
Displacement means for changing the distance between the region to be examined and the detector;
A determination unit that determines the presence or absence of a defect in the inspection site using a difference or ratio of eddy currents detected by the detector at a plurality of intervals for different inspection sites;
A nondestructive inspection apparatus comprising:
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- 2011-08-09 JP JP2011173971A patent/JP2013036894A/en not_active Withdrawn
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