JP2016161562A - 渦電流検査装置及び渦電流検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 付着物を除去することなく効率よく且つ精度良く検査でき、しかも、欠陥の深さを推定することの可能な渦電流検査装置及びこれを用いた渦電流検査方法を提供すること。
【解決手段】 プローブ１０のリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線と、試験片に形成した模擬欠陥の深さと一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群とを有する。第一検量線から測定した一方の検査コイルの出力値に対応するリフトオフ距離を付着物の膜厚として求める。求めた膜厚に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を第二検量線群から選択する。選択した第二検量線から測定した一対の検査コイルの出力値差に対応する模擬欠陥の深さを欠陥の深さとして求める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、渦電流検査装置及びこれを用いた渦電流検査方法に関する。さらに詳しくは、表面に付着物が付着した被検査体の表層部に渦電流を発生させるプローブと、前記プローブのインピーダンス変化による信号を処理する信号処理部とを備え、前記信号に基づいて前記表層部に形成される欠陥を検査する渦電流検査装置及びこれを用いた渦電流検査方法に関する。

従来、例えば上述の如き被検査体の検査方法は、火力発電用のボイラ火炉の水管等の伝熱管の外表面に付着した付着物をサンドブラスト等で取り除き、伝熱管表面を露出させた上で、磁気探傷検査を行っていた。しかし、付着物を除去しなければならず、膨大な数の伝熱管に対し磁気探傷を実施することは煩雑であるため、検査に膨大な時間、費用が必要となっていた。しかも、磁気探傷検査では、検査員が目視で腐食検出を行うため、個人差が生じやすく、検出精度の向上が望まれている。さらに、広範囲の検査部位から詳細な検査が必要な箇所を選別するスクリーニングによる検査効率の向上も望まれている。

また、例えば特許文献１に示す如き方法も知られている。この方法は、各種亀裂評価項目を画像処理により測定し、この亀裂評価項目と亀裂深さとの相関関係に基づいて測定した亀裂評価項目から亀裂深さを推定するものである。このような手法においても、画像撮影前に火炉壁管の表面に付着した酸化スケールを除去しなければならず、検査に膨大な時間、費用が必要となっていた。また、評価手法も煩雑となっていた。

特開２００９−１７５１１０号公報

かかる従来の実情に鑑みて、本発明は、付着物を除去することなく効率よく且つ精度良く検査でき、しかも、欠陥の深さを推定することの可能な渦電流検査装置及びこれを用いた渦電流検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る渦電流検査装置の特徴は、表面に付着物が付着した被検査体の表層部に渦電流を発生させるプローブと、前記プローブのインピーダンス変化による出力信号を処理する信号処理部とを備え、前記出力信号に基づいて前記表層部に形成される欠陥を検査する構成において、前記プローブは、少なくとも一対の検査コイルを有し、前記信号処理部は、試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線と、前記試験片に形成した模擬欠陥の深さと前記一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群とを有し、前記付着物の表面に前記プローブを当接させて前記一対の検査コイルの出力値を測定し、前記第一検量線から測定した前記一方の検査コイルの出力値に対応するリフトオフ距離を前記付着物の膜厚として求め、求めた膜厚に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を前記第二検量線群から選択し、選択した第二検量線から測定した前記一対の検査コイルの出力値差に対応する模擬欠陥の深さを前記欠陥の深さとして求めることにある。

上記構成によれば、信号処理部は、試験片に対するプローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線を有するので、一方の検査コイルの検査時の出力値と第一検量線とから被検査体の付着物の膜厚を求めることができる。しかも、信号処理部は、試験片に形成した模擬欠陥の深さと一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群を有する。そして、前記第一検量線により求めた膜厚値を用いて、第二検量線群の中からその膜厚値に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を選択する。これにより、欠陥深さを求めるに際し、被検査体表面の付着物を物理的に除去することなく、その上からリフトオフ距離の影響を排除（抑制）することができる。さらに、測定した一対の検査コイルの出力値差を用いるので、各コイルに生じるノイズを相殺でき、より高い精度で欠陥の深さを求める（推定する）ことが可能となる。

前記プローブは、検査コイルが互いに直交するように重ねて配置されたクロスコイルプローブであるとよい。これにより、リフトオフ雑音を抑制することができ、さらに精度を向上させることができる。

前記プローブは、前記一方の検査コイルの巻線方向を前記欠陥の形成方向に直交させるガイド手段を有するとよい。これにより、膜厚を求める際に用いる一方の検査コイルのインピーダンス変化（出力値）に対して被検査体の形状に起因するノイズの影響を低減することができ、付着物の膜厚及び欠陥深さの測定精度が向上する。

前記試験片は材質の異なる被膜を表面に形成した複数種の試験片よりなり、前記複数種の試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係から前記第一検量線が１本作成されるとよい。発明者らの実験によれば、所定の膜厚においては膜厚の材質の影響が比較的少ないことが判明した。これにより、材質に応じた検量線を複数用意する必要がなく、被検査体の表面に付着する付着物の材質を特定することなく、検査が可能となる。

前記プローブは、前記被検査体を交流磁化させる交流磁化手段をさらに備えるとよい。交流磁化させることで、表皮効果によって被検査体の表層部に磁束を集中させることができる。それにより、ノイズを低減させ感度も向上するので、付着物の上からでも精度良く検査することが可能となる。しかも、被検査体が磁性材料であっても、プローブの走査性に影響を与えることなく、プローブを適度な吸着力で被検査体に密着させることができるので、不要なリフトオフによるノイズを抑制することも可能となる。

前記交流磁化手段は、前記一対の検査コイルの外周を覆うコイルであるとよい。これにより、プローブ自身を小型化できるので、被検査体の周辺環境や形状等に関わらず検査することができる。

前記被検査体は伝熱管又は複数の伝熱管が連結部材によって前記伝熱管の軸方向に交差する方向に連結固定された水冷管パネルであり、前記欠陥は前記伝熱管又は前記連結部材に前記伝熱管の周方向に沿って形成される溝状腐食であってもよい。このような溝状腐食であっても付着物を除去することなく腐食の深さ（欠陥深さ）を求めることができる。

また、前記被検査体は複数の伝熱管が連結部材によって前記伝熱管の軸方向に交差する方向に連結固定された水冷管パネルであり、前記欠陥は前記連結部材及び／又はその近傍に前記軸方向に沿って形成される割れであってもよい。このような割れ（欠陥）であっても検出可能である。

上記目的を達成するため、本発明に係る渦電流検査方法の特徴は、表面に付着物が付着した被検査体の表層部に渦電流を発生させるプローブのインピーダンス変化による出力信号に基づいて前記表層部に形成される欠陥を検査する方法において、前記プローブは、少なくとも一対の検査コイルを有し、予め、試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線と、前記試験片に形成した模擬欠陥の深さと前記一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群とを作成しておき、前記付着物の表面に前記プローブを当接させて前記一対の検査コイルの出力値を測定し、前記第一検量線から測定した前記一方の検査コイルの出力値に対応するリフトオフ距離を前記付着物の膜厚として求め、求めた膜厚に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を前記第二検量線群から選択し、選択した第二検量線から測定した前記一対の検査コイルの出力値差に対応する模擬欠陥の深さを前記欠陥の深さとして求めることにある。

上記本発明に係る渦電流検査装置及びこれを用いた渦電流検査方法の特徴によれば、付着物を除去することなく効率よく且つ精度良く検査でき、しかも、欠陥の深さを推定することが可能となった。

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

本発明に係る渦電流検査装置及び被検査体の概略図である。 （ａ）は被検査体としての伝熱管及びフィンの腐食形態概略図、（ｂ）は（ａ）における腐食近傍の概略断面図である。 渦電流検査装置のブロック図である。 プローブの概略図である。 （ａ）は第一検量線の一例を示すグラフであり、（ｂ）は複数種の試験片における測定結果の一例を示すグラフである。 第二検量線の一例を示すグラフであり、（ａ）は既知の欠陥深さと出力値差との関係を示すグラフ、（ｂ）は第二検量線群の一例を示すグラフである。 治具の概略図である。 直流磁化と交流磁化とのＳ／Ｎの比較を示すグラフであり、（ａ）はリフトオフ距離が０．５ｍｍ、（ｂ）はリフトオフ距離が１．０ｍｍ、（ｃ）はリフトオフ距離が２．０ｍｍの結果を示す。 渦電流検査方法のフロー図である。 第一検量線の比較例を示すグラフであり、（ａ）は第一試験片の検量線、（ｂ）は第二試験片の検量線、（ｃ）は第三試験片の検量線を示す。

次に、適宜添付図面を参照しながら、本発明をさらに詳しく説明する。
図１に示すように、本発明の検査対象１００としては、例えば複数の水冷管パネル１０１が連結部材としてのフィン１０２で溶接により径方向Ｘに接合されて構成される火力発電用のボイラ火炉の水冷壁や火炉壁管等である。水冷管パネル１０１は、複数本の伝熱管１１０と一体形成された連結部材としてのフィン１２０よりなり、伝熱管１１０の軸方向Ｙに交差する径方向Ｘに連結されている。なお、伝熱管１１０及びフィン１０２，１２０は、例えばフェライト鋼等の磁性材料よりなり、伝熱管１１０は、軸方向Ｙが鉛直方向に沿うように配置される。以下、本実施形態において、水冷管パネル１０１の１本の伝熱管１１０を被検査体として説明する。

上述の如き伝熱管１１０では、燃料を燃焼させることで発生する熱を伝熱管１１０内の水に伝播させ、それを水蒸気や温水に換える熱交換を行っている。そのため、伝熱管１１０は著しい熱源環境の下にあり、伝熱管１１０の外面１１１側を主体として著しい腐食環境が形成される。そして、図２に示すように、ボイラの起動・停止等による伝熱管１１０の伸縮に伴う熱疲労や、それに伴い付着する酸化スケール１３１等の付着物１３０に生じるき裂から腐食性成分が侵入することによって、伝熱管１１０の表層部１１０ａに欠陥としての溝状腐食Ｄ（エレファントスキン、ファイヤークラック）が生じる。この溝状腐食Ｄは進展すると破孔し損壊しボイラに重大な影響を与えることから、事前に溝状腐食Ｄを検出する必要がある。本発明は、被検査体上の付着物１３０を除去することなく、その付着物１３０の上からこの溝状腐食Ｄの有無及び程度（深さ）を検出、評価する。

本発明に係る渦電流検査装置１は、図１，３に示すように、大略、表面１１１に付着物１３０が付着した伝熱管１１０の表層部１１０ａに渦電流を発生させるプローブ１０と、プローブ１０のインピーダンス変化による出力信号を処理する信号処理部としての渦電流探傷器２０及び信号処理装置３０と、検査結果等を表示する表示器４０を備える。

図３に示すように、渦電流探傷装置２０は、大略、発振器２１、ブリッジ２２、移相器２３、自動平衡器２４、増幅器２５、同期検波器２６を備える。ブリッジ２２は、プローブ１０の第一、第二検査コイル１１，１２と図示しない可変抵抗器により構成されるブリッジ回路である。

発振器２１からの交流出力は、ブリッジ２２を介して第一、第二検査コイル１１，１２に加えられて伝熱管１１０を励磁し、渦電流により生成される磁束の変化に伴うプローブ１０のインピーダンス変化を検出する。自動平衡器２４はブリッジ出力を零とするものである。第一、第二検査コイル１１，１２間の不平衡出力が増幅器２５で増幅され、同期検波器２６に送られて、移相器２３の出力とあいまって検波される。そして、渦電流信号をフィルタ２７やＡ／Ｄ変換器２８を介して信号処理装置３０に取り込み、測定結果等を表示器４０に表示する。信号処理装置３０としては、例えば渦電流探傷装置２０に接続されたパーソナルコンピューター（ＰＣ）で構成される。

プローブ１０の出力信号として、第一検査コイル１１からの渦電流出力値と、第一、第二検査コイル１１，１２からの出力値の出力値差とを用い、これら出力信号及び後述する第一、第二検量線３１，３２ａに基づいて付着物１３０の膜厚及び溝状腐食Ｄの深さを求める。

ここで、本実施形態では、プローブ１０として、クロスコイルプローブが用いられる。図４に示すように、クロスコイルプローブとは、第一、第二検査コイル１１，１２を９０°に交差させた構成の上置プローブである。これらの検査コイル１１，１２により誘導される渦電流はコイルの巻き線方向Ｗ１，Ｗ２に誘導され、それぞれの渦電流の流れる方向は互いに直交する。また、２つの検査コイル１１，１２は励磁・検出を兼ねており、互いの出力信号の差を出力していることからリフトオフ雑音が発生しにくい。また、プローブ１０は指向性を有しており、伝熱管１１０の周方向Ｒに沿って形成される欠陥（溝状腐食Ｄ）を最もよく検出する方向は第一検査コイル１１の巻き線方向Ｗ１に直交する方向である。よって、図４に示すように、第一検査コイル１１の巻き線が溝状腐食Ｄの形成方向Ｌに直交するようにプローブ１０を配置することで、溝状腐食Ｄによる信号のみを出力することができる。

信号処理装置３０は、試験片に対するプローブ１０のリフトオフ距離と第一検査コイル１１の出力値との関係を示す第一検量線３１（図５（ａ））と、試験片に形成した模擬欠陥の深さと第一、第二検査コイル１１，１２の出力値差との関係を示す第二検量線３２ａを所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群３２（図６（ｂ））とを有する。これら第一、第二検量線３１，３２ａは、予め、後述の試験片を用いて作成され記憶されている。

ここで、プローブ１０は、例えば図１，７に示すように、治具５０に取り付けられる。この治具５０は、伝熱管１１０の曲率に沿う湾曲面５１を有する当接部５２を有し、プローブ１０の端部を貫通させる貫通孔５３が設けられている。当接部５２は把持部５５と螺合し、把持部５５の内部にはプローブ１０を収容する筒状体５４が収納されている。把持部５５の外面には例えばゴム製のカバー５５ａに覆われ、外気温度等によるインピーダンスの変化を抑制している。プローブ１０及び後述する交流磁化手段６０は、ケーブル５９を介して外部と接続される。

また、本実施形態において、この治具５０は、プローブ１０を位置決めするための貫通孔５５ｂが一対設けられている。貫通孔５５ｂの貫通方向は、走査方向に沿うように形成されているので、図４に示す如く、第一検査コイル１１の巻線方向Ｗ１が溝状腐食Ｄの形成方向Ｌに直交するようにプローブ１０が取付固定することができる。このように、貫通孔５５ｂがガイド手段として機能し、軸方向Ｙに沿った走査が容易となる。

さらに、治具５０は、図１，７に示すように、プローブ１０の外周を覆う円筒形状の交流磁化手段６０が設けられている。本実施形態では、円筒状の強磁性コア６０ａとそのコア６０ａに巻回されたコイル６０ｂよりなる。このコイル６０ｂに交流を流すことで交流磁化手段として機能させることができる。磁束は表皮効果により伝熱管１１０の表層部１１０ａに集中するので、励磁された磁束間に配置されたプローブ１０はノイズを低減させることができ、感度も向上する。しかも、上述の如き強磁性体よりなる伝熱管１１０の場合、適度な吸着力も発生するので、治具５０（プローブ１０）を密着させることが容易となり、不要なリフトオフノイズの発生も抑制できる。しかも、走査性が低下することもない。なお、上述のコア６０ａの形状は、円筒形に限らず、コの字型や馬蹄型であってもよい。

一方、永久磁石等を用いた直流磁化では、対象物（被検査体）の肉厚全体に磁束が広がるため、表面近傍での磁束密度は小さくなり、ノイズ低減効果も小さい。また、直流磁化では磁石による吸着力が強くなり、走査性も低下する。

ここで、発明者らは、直流磁化と交流磁化とのＳ／Ｎの比較実験を行った。図８（ａ）に示すリフトオフ距離が０．５ｍｍの場合、直流磁化の方が若干Ｓ／Ｎが高くなった。一方、同図（ｂ）（ｃ）に示すように、はリフトオフ距離が１．０ｍｍ以上となると、交流磁化の方がＳ／Ｎが高くなり、リフトオフ距離が大きい場合に交流磁化手段を設けることの優位性が確認できた。

次に、溝状腐食Ｄの深さ測定工程について以下説明する。
図９に示すように、深さ測定工程は、大略、予め検査対象となる伝熱管１１０と同一材料の複数の試験片を用意し、第一検量線３１及び第二検量線群３２を作成する検量線作成工程（Ｓ１）と、第一検査コイル１１の出力値と第一検量線３１に基づいて付着物の膜厚を測定する膜厚測定工程（Ｓ２）と、求めた膜厚値に基づいて第二検量線群３２の中から第二検量線３２ａを選択する第二検量線選択工程（Ｓ３）と、選択した第二検量線３２ａと一対の検査コイルの出力値差に基づいて溝状腐食Ｄの深さを求める欠陥深さ算出工程（Ｓ４）よりなる。

検量線作成工程（Ｓ１）において、第一検量線３１は、図５（ａ）に示すように、試験片に対するプローブ１０のリフトオフ距離を異ならせて、各リフトオフ距離における第一検査コイル１１の出力値をプロットし、３次曲線近似（３次多項式）によって作成される。本実施形態においては、同図（ｂ）に示すように、基材の上に磁性被膜を形成した第一試験片と、同基材の上に導電性被膜を形成した第二試験片と、同基材の上にリフトオフを模擬した第三試験片とからなる複数種の試験片を用いて、被膜の膜厚（リフトオフ距離に相当）を異ならせた第一〜第三試験片のそれぞれにおいて第一検査コイル１１の出力値を測定し、３次曲線近似（３次多項式）により第一検量線３１を作成する。被検査体において、磁性被膜は酸化スケールに相当し、導電性被膜は溶射膜に相当する。なお、第三試験片におけるリフトオフの模擬は、例えば紙類（非磁性且つ非導電性材料）を基材表面に貼り付け、基材とプローブとの距離を調整したものである。

ここで、発明者らは、上述の如く第一〜第三試験片の測定結果に基づいて１本の第一検量線３１を生成する場合と、試験片（材質）毎に検量線を生成する場合との比較を行った。第一〜第三試験片のそれぞれにおいて３次曲線近似（３次多項式）により作成した検量線を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。また、全試験片における第一検量線３１を図５（ａ）に示す。

発明者らは、まず、全試験片における第一検量線３１と試験片毎の検量線との誤差を調べた。例えば、第一検量線３１から各膜厚値（０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ）での出力値を求め、その出力値を各試験片の検量線に代入して算出した値（膜厚値）と当該膜厚値との差を測定誤差として差を求めた。その結果を表１に示す。

次に、発明者らは、各膜厚毎に、最大の算出値となった膜厚値に相当するリフトオフ距離の第二検量線３２ａに模擬欠陥による信号振幅の出力値を代入して欠陥深さを求め、既知の欠陥深さ（模擬欠陥の深さ）と比較した。その結果を表２に示す。

表２に示すように、欠陥深さの測定誤差は、散在的に大きい箇所が点在するものの、概ね欠陥深さ１ｍｍ以下の範囲で誤差が２０％以下程度となった。よって、本発明を水冷壁や火炉壁管等の検査対象１００のスクリーニング検査に適用することができる。すなわち、リフトオフ１ｍｍ以下であれば、試験片（付着物の種類）毎に第一検量線３１を作成しなくてもよく、１本の第一検量線３１で測定精度を低下させることなく、欠陥深さを推定することができ、信号処理が簡便となる。

特に、本実施形態の如き伝熱管１１０においては、付着物１３０の構成（積層構造）が複数想定され得る。例えば、石炭を燃料としたボイラーでは、図２（ｂ）に示す如く、石炭灰の影響によってクリンカ（石炭灰）１３２や酸化スケール１３１が付着（形成）する。また、高温腐食対策として溶射膜を形成（施工）する場合もある。これら付着物１３０が伝熱管１１０母材に形成されることで欠陥Ｄが覆われ、当該付着物１３０の厚み（リフトオフ距離）によって信号強度も変化する。このような被検査体であっても、各状況に応じた検量線を用意する必要がなく、複雑な信号処理も不要となる。スクリーニング検査として用いることで広範囲を高速に且つ比較的精度良く検査することが可能となる。

また、検量線作成工程（Ｓ１）において、第二検量線３２ａの作成は、まず、図６（ａ）に示すように、試験片に形成した模擬欠陥としての既知の深さのスリット毎で且つリフトオフ距離毎に出力値差を測定する。次に、既知の欠陥深さ毎にその測定値間で線形補間を行い、リフトオフ距離０．１ｍｍ毎に出力値差を算出する。そして、図６（ｂ）に示すように、リフトオフ距離０．１ｍｍ毎に算出した出力値差を既知の深さ毎にプロットして３次曲線近似（３次多項式）により第二検量線３２ａとする。なお、第二検量線３２ａを作成するリフトオフ距離の間隔や検量線の個数等は、上記に限られず適宜設定するとよい。

次に、膜厚測定工程（Ｓ２）において、被検査体としての伝熱管１１０の付着物１３０の上から治具５０に取付けたプローブ１０を当接させて出力値を測定する。そして、出力された第一検査コイル１１の出力値を図５（ａ）に例示の如き第一検量線３１に代入し、対応するリフトオフ距離を求め、その値を付着物１３０の膜厚値とする。

次に、第二検量線選択工程（Ｓ３）において、先の膜厚測定工程（Ｓ２）で求めた膜厚値に基づいて、図６（ｂ）に例示の如く、第二検量線群３２の中から当該膜厚値に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線３２ａを選択する。

そして、欠陥深さ算出工程（Ｓ４）において、先の第二検量線選択工程（Ｓ３）で選択した第二検量線３２ａに第一、第二検査コイル１１，１２の出力値差を代入し、対応する模擬欠陥の深さを求め、その値を溝状腐食Ｄの深さとする。

最後に、本発明の他の実施形態の可能性について言及する。なお、上述の実施形態と同様の部材には同一の符号を附してある。
上記実施形態では、伝熱管１１０の表層部１１０ａに生じる溝状腐食Ｄの深さを算出したが、被検査体及び欠陥Ｄは上記に限られるものではない。例えば、溝状腐食Ｄは、図２に示すようにフィン１２０にも生じるものであり、これを検査対象とすることも可能である。また、図１に示す如き水冷管パネル１０１，１０１の溶接部１０３や、図２（ａ）に示す如きフィン１２０と伝熱管１１０との連結部分やその近傍には、伝熱管１１０の軸方向に沿って割れＤ’が形成される場合があり、この割れＤ’の場合、割れＤ’の両端部ｄ’，ｄ’で欠陥信号を検出することが可能であり、本手法を適用できる。さらに、上述の如き伝熱管１１０に限られるものではなく、他の管状体や板状体であっても同様に検査可能であり、第一、第二検量線３１，３２ａの作成に用いるリフトオフ距離、欠陥深さや出力値は被検査体に応じて適宜設定するとよい。上記実施形態における各値は、一例である。また、被検査体は、上記実施形態の如き磁性体（材料）に限られず、非磁性体（材料）であっても同様に検査可能である。なお、上記実施形態において、伝熱管１１０の溝状腐食Ｄは、欠陥の幅方向よりも深さ方向へ進展するケースが大半であるので、第二検量線３２ａの縦軸に欠陥深さを用いた。しかし、欠陥の性状に応じて欠陥体積を用いることも可能である。

また、上記実施形態において、第一検量線３１の作成に際し、想定される付着物１３０の種類に応じて試験片を準備し、１本の検量線を作成した。しかし、これに限られず、例えば被検査体の付着物の材質が明らかに特定できる場合においては、複数種の試験片を用意する必要はない。もちろん、複数の試験片を用意し、試験片毎に第一検量線を作成しておき、被検査体の付着物の材質に応じて検量線を選択するようにしてもよい。しかし、簡便で且つ効率よく検査可能である点で、上記実施形態が優れている。

上記実施形態において、第一検査コイル１１の出力値に基づいて第一検量線３１から付着物１３０の膜厚値を算出したが、プローブ１０の一方のコイルの出力値であればよく、上記実施形態に限られない。但し、被検査体の形状に起因するノイズを抑制する点で、上記実施形態の如く、欠陥Ｄに対してコイルの巻回方向Ｗが直交するように走査するとよい。また、上記実施形態では、プローブ１０にクロスコイルプローブを用いたが、これに限られるものでもない。

上記実施形態において、交流磁化手段としてプローブ１０を取り囲むコア６０ａ及びコア６０ａに巻回させたコイル６０ｂを設けたが、交流磁化手段としては、これに限られるものではなく、例えば交流電磁石でもよい。また、プローブ１０に十分な磁束が流れる配置であればよく、その配置も限定されない。なお、もちろん、永久磁石や直流を用いた直流磁化手段を設けることを排除するものではない。但し、リフトオフ距離が１．０ｍｍ以上（好ましくは２．０ｍｍ以上）で欠陥深さが大きい程、検出精度の点で交流磁化手段を設けるとよい。なお、上記実施形態において、コイル６０ｂに直流と交流とを選択的に流すように構成することも可能である。

１：渦電流検査装置、１０：プローブ、１１：第一検査コイル、１２：第二検査コイル、２０：渦電流探傷装置、２１：発振器、２２：ブリッジ、２３：移相器、２４：自動平衡器、２５：増幅器、２６：同期検波器、２７：フィルタ、２８：Ａ／Ｄ変換器、３０：信号処理装置（パーソナルコンピューター）、３１：第一検量線、３２：第二検量線群、３２ａ：第二検量線、４０：表示器、５０：治具、５１：湾曲面、５２：当接部、５３：貫通孔、５４：筒状体、５５：把持部、５５ａ：カバー、５５ｂ：貫通孔（ガイド手段）、５９：ケーブル、６０：交流磁化手段、６０ａ：コア、６０ｂ：コイル、１００：検査対象、１０１：水冷管パネル（被検査体）、１０２：フィン（連結部材）、１０３：溶接部、１１０：伝熱管（被検査体）、１１０ａ：表層部、１１１：外面（表面）、１２０：フィン（連結部材）、１３０：付着物、１３１：酸化スケール、１３２：クリンカ、Ｄ：溝状腐食（欠陥）、Ｄ’：割れ（欠陥）、ｄ’：端部、Ｌ：形成方向、Ｒ：周方向、Ｗ：巻線方向、Ｘ：径方向、Ｙ：軸方向

Claims (9)

1. 表面に付着物が付着した被検査体の表層部に渦電流を発生させるプローブと、前記プローブのインピーダンス変化による出力信号を処理する信号処理部とを備え、前記出力信号に基づいて前記表層部に形成される欠陥を検査する渦電流検査装置であって、
   前記プローブは、少なくとも一対の検査コイルを有し、
   前記信号処理部は、試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線と、前記試験片に形成した模擬欠陥の深さと前記一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群とを有し、
   前記付着物の表面に前記プローブを当接させて前記一対の検査コイルの出力値を測定し、
   前記第一検量線から測定した前記一方の検査コイルの出力値に対応するリフトオフ距離を前記付着物の膜厚として求め、
   求めた膜厚に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を前記第二検量線群から選択し、
   選択した第二検量線から測定した前記一対の検査コイルの出力値差に対応する模擬欠陥の深さを前記欠陥の深さとして求める渦電流検査装置。
2. 前記プローブは、検査コイルが互いに直交するように重ねて配置されたクロスコイルプローブである請求項１記載の渦電流検査装置。
3. 前記プローブは、前記一方の検査コイルの巻線方向を前記欠陥の形成方向に直交させるガイド手段を有する請求項１又は２記載の渦電流検査装置。
4. 前記試験片は材質の異なる被膜を表面に形成した複数種の試験片よりなり、前記複数種の試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係から前記第一検量線が１本作成される請求項１〜３のいずれかに記載の渦電流検査装置。
5. 前記プローブは、前記被検査体を交流磁化させる交流磁化手段をさらに備える請求項１〜４のいずれかに記載の渦電流検査装置。
6. 前記交流磁化手段は、前記一対の検査コイルの外周を覆うコイルである請求項５記載の渦電流検査装置。
7. 前記被検査体は伝熱管又は複数の伝熱管が連結部材によって前記伝熱管の軸方向に交差する方向に連結固定された水冷管パネルであり、前記欠陥は前記伝熱管又は前記連結部材に前記伝熱管の周方向に沿って形成される溝状腐食である請求項１〜６のいずれかに記載の渦電流検査装置。
8. 前記被検査体は複数の伝熱管が連結部材によって前記伝熱管の軸方向に交差する方向に連結固定された水冷管パネルであり、前記欠陥は前記連結部材及び／又はその近傍に前記軸方向に沿って形成される割れである請求項１〜６のいずれかに記載の渦電流検査装置。
9. 表面に付着物が付着した被検査体の表層部に渦電流を発生させるプローブのインピーダンス変化による出力信号に基づいて前記表層部に形成される欠陥を検査する渦電流検査方法であって、
   前記プローブは、少なくとも一対の検査コイルを有し、
   予め、試験片に対する前記プローブのリフトオフ距離と一方の検査コイルの出力値との関係を示す第一検量線と、前記試験片に形成した模擬欠陥の深さと前記一対の検査コイルの出力値差との関係を示す第二検量線を所定のリフトオフ距離毎に備える第二検量線群とを作成しておき、
   前記付着物の表面に前記プローブを当接させて前記一対の検査コイルの出力値を測定し、
   前記第一検量線から測定した前記一方の検査コイルの出力値に対応するリフトオフ距離を前記付着物の膜厚として求め、
   求めた膜厚に相当するリフトオフ距離に対応する第二検量線を前記第二検量線群から選択し、
   選択した第二検量線から測定した前記一対の検査コイルの出力値差に対応する模擬欠陥の深さを前記欠陥の深さとして求める渦電流検査方法。

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