JP2018132469A - 渦電流探傷検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定物の損傷の検出精度を向上することができる渦電流探傷検査装置を提供すること。【解決手段】渦電流探傷検査装置１は、筐体５Ａが励磁コイル３を保持する第一空間部６１ａおよび検出コイル４を保持する第二空間部６２ａを有する。第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａは、励磁コイル３および検出コイル４の中心間線上において、励磁コイル３および検出コイル４が重なり合うコイル間距離ｄを、検出コイルの検出値に基づいた所定距離Ａとするように移動させることができるように形成される。また、筐体５Ａは、励磁コイル３および検出コイル４を移動させる移動機構７が、励磁コイル３および検出コイル４が隣り合って形成される第一方向と、第一方向と直交する第二方向の２方向に形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、渦電流探傷検査装置に関する。

従来、電線内部の傷や腐食など、被測定物の損傷を検出する検査装置として、渦電流探傷検査装置が知られている。渦電流探傷検査装置は、励磁コイルと検出コイルとを有し、励磁コイルに交流電圧を印加して磁束を発生させることで被測定物に渦電流を発生させ、渦電流の磁束に基づく検出コイルの検出値により、被測定物の探傷を検査する。上記の励磁コイルおよび検出コイルは、励磁コイルの磁束が検出コイルの検出値に与える影響を小さくするため、上記コイルの軸方向から見て、励磁コイルおよび検出コイルの一部を重ね合わせて筐体に保持される。

特許第５２８６１２７号公報

上記の励磁コイルの磁束において、励磁コイルおよび検出コイルの一部を重ねることにより、励磁コイルの磁束のうち径方向外側および径方向内側にそれぞれ対向する向きに生じている磁束が相殺し合うこととなり、相殺できなかった励磁コイルの磁束の一部が検出コイルの検出値に影響を与えることとなる。したがって、励磁コイルの磁束が検出値に与える影響を、より小さくすることで、被測定物の損傷の検出精度の向上が望まれる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、被測定物の損傷の検出精度の向上を図ることができる渦電流探傷検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為、本発明に係る渦電流探傷検査装置は、リング状に形成され、被測定物に渦電流を発生させるために交流電圧が印加される励磁コイルと、リング状に形成され、前記被測定物に発生した渦電流による磁束を検出する検出コイルと、前記励磁コイルおよび前記検出コイルを互いの軸方向が平行であり、かつ前記軸方向から見た場合に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの一部が重なり合うように、内部に保持する筐体と、を有するプローブと、前記励磁コイルに前記交流電圧を印加する電源部と、前記検出コイルの検出値を表示する表示部と、を備え、前記筐体は、非磁性材料で形成されており、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、一方の前記コイルが保持される第一空間部と、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、他方の前記コイルが保持される第二空間部と、非磁性材料で形成されており、かつ前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、少なくとも一方を前記軸方向と直交し、互いに交差する二方向に移動させる移動機構と、を有し、前記第一空間部および前記第二空間部のうち、前記移動機構により前記コイルを移動させることができる空間部は、前記軸方向から見た場合に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの中心間線上において、前記励磁コイルおよび前記検出コイルが重なり合うコイル間距離を、前記検出コイルの検出値に基づいた所定距離とすることができる位置に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、少なくとも一方の前記コイルが前記移動機構により移動することを許容する空間部であることを特徴とする。

また、上記の渦電流探傷検査装置において、前記二方向は、前記第一空間部および前記第二空間部が隣り合って形成される第一方向と、前記第一方向と直交する第二方向である
ことが好ましい。

また、上記の渦電流探傷検査装置において、前記移動機構は、前記筐体の外部と前記空間部とを貫通し、内周面に雌ネジ溝が形成された貫通孔と、前記雌ネジ溝に螺合する雄ネジ溝が外周面に形成されるネジ部材と、を有することが好ましい。

また、上記の渦電流探傷検査装置において、前記筐体は、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、一方の前記コイルに対応する第一保持部と、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、他方の前記コイルに対応する第二保持部と、を有し、前記第一保持部は、一方の前記コイルを前記第一空間部に対する移動を規制して保持するものであり、前記第二保持部は、前記第一保持部に対して、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの一部が重なり合うように固定されるものであり、前記移動機構は、前記第二保持部に設けられることが好ましい。

上記目的を達成する為、本発明に係る渦電流探傷検査装置は、励磁コイルおよび検出コイルの中心間線上において、励磁コイルおよび検出コイルが重なり合うコイル間距離を、移動機構により、検出コイルの検出値に基づいた所定距離とすることができるので、移動機構により励磁コイルの磁束が検出値に与える影響を小さくすることができ、被測定物の損傷の検出精度を向上することができる。

図１は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の構成図である。 図２は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置のブロック図である。 図３は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。 図４は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。 図５は、検出値の変化を示す図である。 図６は、実施形態２に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。 図７は、実施形態２に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。

以下に、本発明に係る渦電流探傷検査装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記の実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［実施形態１］
まず、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置について説明する。図１は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の構成図である。図２は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置のブロック図である。図３は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。図３は、筐体から筐体カバーを取り外した状態の図である。図４は、実施形態１に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。図３および図４におけるＸ方向は、筐体の幅方向であり、第一方向である。Ｙ方向は、筐体の奥行き方向であり、Ｘ方向と直交する方向である。また、第二方向である。Ｚ方向は、鉛直方向であり、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向である。また、軸方向である。Ｚ１方向は鉛直上方向であり、Ｚ２方向は鉛直下方向である。

本実施形態における渦電流探傷検査装置１は、被測定物の損傷を検出する検査装置のうち、被測定物に渦電流を発生させることにより被測定物の損傷を検査する。渦電流探傷検査装置１は、被測定物として例えば電線が挙げられ、電線の内部に位置する芯線の腐食状況を非破壊検査するものである。渦電流探傷検査装置１は、図１〜図４に示すように、プローブ２と、制御装置１０とを有する。渦電流探傷検査装置１は、制御装置１０が外部の交流電源１００と電気的に接続され、プローブ２と制御装置１０とは、ハーネス１１により電気的に接続される。

プローブ２は、渦電流探傷検査装置１において、被測定物の探傷を行うものである。プローブ２は、渦電流探傷検査装置１において、上記のように探傷検査作業の際、作業者により被測定物に対して走査される部分である。プローブ２は、励磁コイル３と、検出コイル４と、筐体５Ａと、溝部６と、移動機構７とを有する。

励磁コイル３は、交流電圧が印加されることで、被測定物に渦電流を発生させるものである。励磁コイル３は、導電性を有する金属線（例えば銅線）を複数回、同心円状に巻いて束状にしたものであり、リング状に形成される。励磁コイル３は、後述の制御装置１０の電源部１２と電気的に接続される。励磁コイル３は、外部の交流電源１００から供給され電源部１２を介して、交流電圧が印加される。励磁コイル３は、交流電圧が印加されることにより交流電流が流れ、励磁コイル３の周囲に磁束を発生させる。この磁束は、交流電流により発生するものなので、磁束の向きが変化することとなる。したがって、被測定物は、励磁コイル３の磁束の変化による電磁誘導により、渦電流を発生することとなる。

検出コイル４は、被測定物に発生した渦電流による磁束を検出するものである。検出コイル４は、導電性を有する金属線（例えば銅線）を複数回、同心円状に巻いて束状にしたものであり、リング状に形成される。本実施形態における検出コイル４は、励磁コイル３と同一形状に形成される。検出コイル４は、後述の制御装置１０の検出部１３と電気的に接続される。ここで、被測定物は、渦電流を発生することで、磁束を発生する。検出コイル４は、渦電流の磁束による相互誘導により、検出コイルの両端において誘導起電力を生じる。すなわち、検出コイル４は、誘導起電力による電圧値を渦電流による検出値として検出するものである。

筐体５Ａは、励磁コイル３および検出コイル４を内部に保持するものである。筐体５Ａは、絶縁性を有し、かつ磁束を透磁する非磁性材料により形成される。本実施形態において、筐体５Ａは、合成樹脂部材により略直方体形状に形成される。筐体５Ａは、筐体５Ａを構成する外周面において、鉛直方向に対向する面のうち鉛直上方向側の外周面５１に溝部６が形成される。筐体５Ａは、外周面５１と対向して筐体カバー８がネジなどの締結部材により取り付けられる。筐体５Ａは、外周面５１において複数の締結用貫通孔５２が形成される。実施形態１においては、締結用貫通孔５２は、内周面に雌ネジ溝が形成されたネジ孔である。

溝部６は、外周面５１から鉛直下方向に向かって凹形状に形成される。溝部６は、励磁コイル３が保持される第一溝部６１と、検出コイル４が保持される第二溝部６２とから形成される。第一溝部６１および第二溝部６２は、凹形状に形成されることにより、第一溝部６１は励磁コイル３が保持される第一空間部６１ａ、および第二溝部６２は検出コイル４が保持される第二空間部６２ａを形成する。第一溝部６１および第二溝部６２は、鉛直上方向から見てリング状に形成される。第一溝部６１および第二溝部６２は、各溝部の中心が幅方向、すなわち第一方向に沿って並んで形成される。第一溝部６１および第二溝部６２は、軸方向から見て、第一溝部６１と第二溝部６２とが重なり合うように形成される。すなわち、第一溝部６１および第二溝部６２は、励磁コイル３および検出コイル４を、互いの軸方向が平行であり、かつ軸方向（鉛直上方向）から見た場合に、励磁コイル３および検出コイル４の一部が重なり合うように、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａに励磁コイル３および検出コイル４を保持する。

第一溝部６１および第二溝部６２は、励磁コイル３および検出コイル４が移動機構７により、軸方向と直交する方向、すなわち軸方向と直交する平面上を移動できるように、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａを形成する。第一溝部６１および第二溝部６２は、鉛直上方向から見て、各溝の幅が励磁コイル３および検出コイル４の幅よりも大きく形成される。第一溝部６１および第二溝部６２は、励磁コイル３および検出コイル４を第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにおいて、軸方向から見た場合に、励磁コイル３および検出コイル４の中心間線上において、励磁コイル３および検出コイル４が重なり合うコイル間距離ｄを、予め設定された所定距離Ａとすることができる位置に、移動機構７により移動することを許容する第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａを形成する。ここで、所定距離Ａは、検出コイル４の検出値に基づく距離であり、被測定物がない場合における検出コイル４の検出値、すなわち誘導起電力による電圧値が、所望する被測定物の損傷を検出することができる低い値となる、励磁コイル３および検出コイル４の重なり合うコイル間距離ｄである。本実施形態における所定距離Ａは、被測定物がない場合における検出コイル４の検出値が最も低い値となるコイル間距離ｄである。筐体５Ａにおいて第一溝部６１および第二溝部６２は、第一溝部６１および第二溝部６２の中心間の距離を所定距離Ａとし、各溝部６１，６２の直径を各コイル３，４の直径よりも広く、例えば、合成樹脂部材による物性を考慮した公差分は少なくとも広くなるように設計され、設計に基づいて第一溝部６１および第二溝部６２が形成される。ここで、励磁コイル３が検出コイル４に与える影響について、検出コイル４の検出値には、先述のように、渦電流による磁束の他、励磁コイル３の磁束が影響するこことなる。そこで、軸方向から見て、励磁コイル３および検出コイル４の一部を重ねることにより、励磁コイル３のうち検出コイル４の径方向内側に位置する領域は、励磁コイル３の径方向外側と径方向内側との、互いに対向する向きに生じる磁束により、互いに磁束を打消し合うこととなる。

第一溝部６１および第二溝部６２は、凹形状、つまり溝形状に形成されることにより、第一底部６１ｂおよび第二底部６２ｂを有する。第一底部６１ｂに励磁コイル３が載置され、第二底部６２ｂに検出コイル４が載置される。すなわち、第一底部６１ｂおよび第二底部６２ｂは、励磁コイル３および検出コイル４の鉛直下方向の移動を規制するものである。第二底部６２ｂは、第一底部６１ｂより検出コイル４の軸方向における厚み分だけ、鉛直下方向側に形成される。したがって、励磁コイル３および検出コイル４は、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａに保持された際、軸方向において接触した状態で保持される。

移動機構７は、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにおいて、励磁コイル３および検出コイル４を、軸方向と直交し、互いに交差する二方向に移動させるものである。本実施形態における二方向とは、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａとが隣り合って形成される第一方向と、第一方向と直交する第二方向であり、第一方向が筐体５Ａの幅方向であり、第二方向が筐体５Ａの奥行き方向である。移動機構７は、筐体５Ａと同じ非磁性材料により形成される。本実施形態においては、筐体５Ａと同様に、合成樹脂部材により形成される。移動機構７は、複数の貫通孔７１と、ネジ部材７２とを有する。

貫通孔７１は、内周面に雌ネジ溝が形成された、いわゆるネジ孔である。貫通孔７１は、筐体５Ａの外部と第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａとをそれぞれ貫通して形成される。貫通孔７１は、第一方向に沿って形成される第一貫通孔７１ａと、第二方向に沿って形成される第二貫通孔７１ｂとを有する。第一貫通孔７１ａは第一溝部６１において、第一溝部６１の中心を通り互いに対向して２つ設けられ、第二貫通孔７１ｂは第一溝部６１において、第一溝部６１の中心を通り互いに対向して２つ設けられる。第二溝部６２においても同様に、第一貫通孔７１ａは第二溝部６２の中心を通り互いに対向して２つ設けられ、第二貫通孔７１ｂは第二溝部６２において、第二溝部６２の中心を通り互いに対向して２つ設けられる。すなわち、本実施形態において、貫通孔７１は、筐体５Ａに８つが設けられることとなる。ネジ部材７２は、外周面に貫通孔７１の雌ネジ溝と螺合する雄ネジ溝が形成される。ネジ部材７２は、例えば止めネジである。ネジ部材７２は、各貫通孔７１にそれぞれ対応して設けられる。各ネジ部材７２は、各貫通孔７１にそれぞれ挿入され雌ネジ溝と螺合することで、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａに先端部が露出する。

筐体カバー８は、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにそれぞれ保持した励磁コイル３および検出コイル４が、筐体５Ａから落下することおよび外部に露出することを防ぐものである。筐体カバー８は、筐体５Ａと同様に、合成樹脂部材により形成される。筐体カバー８は、外周面５１と対向し、かつ接触して、締結部材により筐体５Ａに取り付けられる。筐体カバー８が筐体５Ａに取り付けられることにより、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａは、閉塞され、筐体５Ａの外部と遮断された閉空間となる。筐体カバー８は、筐体５Ａにおける各締結用貫通孔５２に対して筐体カバー８を介して挿入される合成樹脂部材のネジ（締結部材）があるため、筐体カバー８を筐体５Ａに取り付けた状態において、各締結用貫通孔５２に対応する位置にそれぞれ貫通孔が設けられる。

制御装置１０は、渦電流探傷検査装置１を制御するものである。制御装置１０は、電源部１２と、検出部１３と、表示部１４と、を備える。電源部１２は、外部の交流電源１００と電気的に接続され、励磁コイル３に交流電圧を印加するものであり、例えば、商用電源である。検出部１３は、検出コイル４の誘導起電力による電圧値を検出するものである。検出部１３は、増幅回路１３ａと、電圧計１３ｂとを備える。増幅回路１３ａは、検出コイル４と電気的に接続されており、検出コイル４の両端において発生した誘導起電力による電圧を増幅する。電圧計１３ｂは、増幅された電圧の電圧値を検出値として検出する。表示部１４は、検出部１３と電気的に接続されており、電圧計１３ｂが検出した電圧を、波形などで出力し、作業者が認識できるように表示するモニターである。

次に、プローブ２の組み付けの一例について説明する。まず、作業員は、筐体５Ａの第二溝部６２に検出コイル４を挿入し、次に第一溝部６１に励磁コイル３を挿入する。次に、作業員は、各貫通孔７１に対しそれぞれネジ部材７２を挿入し、各貫通孔７１に対して各ネジ部材７２を螺合させる。作業員が、各ネジ部材７２を螺合させ続けることにより、各ネジ部材７２は、第一空間部６１ａ側および第二空間部６２ａ側にそれぞれ移動し、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにそれぞれ突出する。第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａに突出したネジ部材７２は、励磁コイル３および検出コイル４とそれぞれ当接し、励磁コイル３および検出コイル４の第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａに対する位置を規制する。ここで、励磁コイル３および検出コイル４のそれぞれの導体の端部には、不図示の端子が電気的に接続されている。これらの端子は、筐体５Ａの不図示のコネクタ部と嵌合されるようになっている。したがって、上記の端子とコネクタ部とを嵌合させることにより、励磁コイル３は電源部１２と、検出コイル４は検出部１３とそれぞれ電気的に接続されることとなる。次に、作業員は、筐体５Ａに筐体カバー８を取り付け、締結用貫通孔５２にネジを挿入して筐体５Ａと筐体カバー８を締結させる。以上により、プローブ２の組み付けが完了する。

次に、作業者が、励磁コイル３および検出コイル４を移動機構７により移動させ、コイル間距離ｄを所定距離Ａとするための調整作業について説明する。まず、作業者は、励磁コイル３および検出コイル４のコイル間距離ｄを所定距離Ａに対しておおまかに合わせるため、励磁コイル３および検出コイル４を移動させる方向において、最も検出コイル４の検出値に影響を与える方向である、第一方向に対して調整を行う。作業者は、被測定物がない状態において、まず各第一貫通孔７１ａに挿入された各ネジ部材７２を、表示部１４に表示された検出コイル４の検出値を確認しながら、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにおいて、それぞれネジ部材７２の第一貫通孔７１ａに対する挿抜方向に移動させる。このとき、励磁コイル３および検出コイル４は、ネジ部材７２が当接し第一方向に沿って押圧されることで、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａを幅方向、すなわち第一方向に沿って移動する。作業員が、励磁コイル３および検出コイル４を移動させ、表示部１４に表示された検出値が最も小さくなったとき、励磁コイル３および検出コイル４の幅方向、すなわち第一方向における位置が決定される。次に、作業者は、励磁コイル３および検出コイル４を第二方向に対して移動させ、微細な調整を行う。作業者は、各第二貫通孔７１ｂに挿入された各ネジ部材７２に対して、幅方向と同様に、検出コイル４の検出値を確認しながら、各ネジ部材７２を各第二貫通孔７１ｂに対する挿抜方向に移動させ、励磁コイル３および検出コイル４を奥行き方向、すなわち第二方向に沿って移動させる。そして、表示部１４に表示された検出値が最も小さくなったとき、励磁コイル３および検出コイル４の奥行き方向、すなわち第二方向における位置が決定される。以上により、励磁コイル３および検出コイル４は、重なり合うコイル間距離ｄが所定距離Ａとなるように調整され、筐体５Ａに保持される。

本実施形態における渦電流探傷検査装置１は、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにおいて、励磁コイル３および検出コイル４が移動機構７により移動できるように形成される。第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａは、励磁コイル３および検出コイル４を移動機構７により移動する際に、コイル間距離ｄを所定距離Ａとすることができる位置することが許容されている空間部に形成される。従って、励磁コイル３および検出コイル４は、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにそれぞれ保持した励磁コイル３および検出コイル４を、移動機構７により、コイル間距離ｄが所定距離Ａとなるように調整して配置することができる。

ここで、調整時における検出値の変化について説明する。図５は、検出値の変化を示す図である。縦軸は検出コイル４の検出値の変化[ｄｂ]であり、横軸は周波数[Ｈｚ]である。検出値の変化には、コイル内径２０ミリの励磁コイル３および検出コイル４を用いた。なお、Ｌ１は、被測定物があり、かつコイル間距離ｄを所定距離Ａにした場合の検出コイル４の検出値である。Ｌ２は、被測定物がなく、かつコイル間距離ｄを所定距離Ａに調整した場合の検出コイル４の検出値である。Ｌ３は、被測定物がなく、励磁コイル３を、コイル間距離ｄが所定距離Ａとなる位置から第二方向に、微小、ここでは−１［ｍｍ］移動させた場合の検出コイル４の検出値である。Ｌ４は、被測定物がなく、励磁コイル３を、コイル間距離ｄが所定距離Ａとなる位置から第二方向に、微小、ここでは＋１［ｍｍ］移動させた場合の検出コイル４の検出値である。

励磁コイル３および検出コイル４をコイル間距離ｄが所定距離Ａとなるように配置すると、被測定物の有無により検出値の差ΔＶは、約２５［ｄｂ］の差を示している。一方、励磁コイル３および検出コイル４をコイル間距離ｄが所定距離Ａとなる位置から±１［ｍｍ］となるように配置すると、コイル間距離ｄが所定距離Ａの検出値と比較して、約５［ｄｂ］の検出値の差が生じる。１［ｍｍ］はコイル内径に対して約５％であるが、５［ｄｂ］は検出値の差ΔＶに対して約２０％である。つまり、コイル間距離ｄが所定距離Ａから微小約５％ずれるだけで、検出値に大きな影響を与える。

従って、本実施形態における渦電流探傷検査装置１は、移動機構７により、励磁コイル３および検出コイル４の相対位置を微細に調整することで、励磁コイル３の磁束が検出コイル４の検出値に与える影響を小さくする所定距離Ａに、コイル間距離ｄを一致（ほぼ一致も含む）させることができる。これにより、被測定物の有無による検出値の差ΔＶを大きくすることができ、被測定物に損傷があった場合における検出値の変化を大きくすることができるので、被測定物の損傷の検出精度を向上することができる。また、渦電流探傷検査装置１は、被測定物の損傷の検出精度を向上することにより、被測定物の損傷が微小であっても損傷として検出することができる。

また、励磁コイル３および検出コイル４は、導線を複数回巻き付けて束状にして形成されるので、個々の寸法にバラツキが生じ、励磁コイル３と検出コイル４との組み合わせによっては、励磁コイル３の磁束が検出コイル４の検出値に与える影響を最も小さくするコイル間距離ｄが所定距離Ａと微小ながら異なる場合がある。本実施形態における渦電流探傷検査装置１は、移動機構７により、励磁コイル３および検出コイル４の相対位置を微細に調整することができるので、被測定物に損傷があった場合における検出値の変化を大きくすることができるので、被測定物の損傷の検出精度を向上することができる。

また、本実施形態における渦電流探傷検査装置１は、移動機構７における貫通孔７１が、第一空間部６１ａと第二空間部６２ａとが隣り合って形成される第一方向と、第一方向と直交する第二方向に沿って形成されるので、作業員は、検出コイル４の検出値に最も影響が出る第一方向に沿って励磁コイル３および検出コイル４を移動させて両コイルをある程度位置決めした後、第二方向に沿って励磁コイル３および検出コイル４を移動させて微小に調整することができるので、より簡単に、励磁コイル３および検出コイル４を移動させて調整を行うことができる。

また、本実施形態における移動機構７は、内周面に雌ネジ溝が形成された貫通孔７１、いわゆるネジ孔と、上記雌ネジ溝に螺合する雄ネジ溝が外周面に形成されたネジ部材７２であるので、上記ネジ溝の径およびピッチを計算して設定することで、ネジ部材７２の螺合の際の回転量に対応して、第一空間部６１ａおよび第二空間部６２ａにおける励磁コイル３および検出コイル４の移動量を微小に調整することができる。従って、渦電流探傷検査装置１は、作業者が励磁コイル３および検出コイル４を直接手で移動させる場合と比較し、励磁コイル３および検出コイル４の移動をより簡易に、かつ微小な調整によりコイル間距離ｄを所定距離Ａとするように調整することができる。

また、移動機構７は、ネジ孔である貫通孔７１とネジ部材７２であることにより、ネジ部材７２の締め付けトルクを調整することができるので、ネジ部材７２が励磁コイル３および検出コイル４を押圧する力を調整することができ、励磁コイル３および検出コイル４が、ネジ部材７２から押圧されることで変形することを抑制することができる。

［実施形態２］
次に、実施形態２に係る渦電流探傷検査装置１について説明する。図６は、実施形態２に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。図７は、実施形態２に係る渦電流探傷検査装置の部分拡大図である。実施形態２に係る渦電流探傷検査装置１が実施形態１に係る渦電流探傷検査装置１と異なる点は、検出コイル４が筐体５Ｂにインサート成形によって固定されて保持される点である。なお、上述した実施形態１と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。

筐体５Ｂは、検出コイル４に対応する第一保持部５Ｂ１と、励磁コイル３に対応する第二保持部５Ｂ２とを有する。第一保持部５Ｂ１および第二保持部５Ｂ２は、鉛直方向において重ねられて合成樹脂部材のネジなどにより締結され、筐体５Ｂを構成する。第一保持部５Ｂ１は、第二保持部５Ｂ２の鉛直下方向に位置する。

第一保持部５Ｂ１は、一方のコイルである検出コイル４を第一空間部５４に対して移動を規制して保持するものである。本実施形態における第一保持部５Ｂ１は、検出コイル４をインサート成形により内部に保持する。つまり、第一空間部５４は、検出コイル４が存在する部分であり、検出コイル４との間に隙間が形成されていない。検出コイル４は、第一保持部５Ｂ１の外周面５３に近接した状態で保持される。第一保持部５Ｂ１には、外周面５３に、第二保持部５Ｂ２とネジなどにより締結されるための複数の不図示のネジ孔が設けられる。

第二保持部５Ｂ２は、励磁コイル３を保持するための第二溝部６２が外周面５１に形成され、第二空間部６２ａに他方のコイルである励磁コイル３が保持される。第二保持部５Ｂ２は、第一保持部５Ｂ１に対して、励磁コイル３および検出コイル４が重なり合うように固定されるものである。

本実施形態における第二溝部６２についても、実施形態１と同様に、励磁コイル３を第二空間部６２ａにおいて、軸方向から見た場合に、コイル間距離ｄを、予め設定された所定距離Ａとすることができる位置に、移動機構７により移動することを許容する第二空間部６２ａを形成する。第二保持部５Ｂ２において第二溝部６２は、第一空間部５４および第二溝部６２の中心間の距離を所定距離Ａとし、第二溝部６２の直径を励磁コイル３の直径よりも広く、例えば、合成樹脂部材による物性を考慮した公差分は少なくとも広くなるように設計され、設計に基づいて第二溝部６２が形成される。

第二溝部６２は、溝形状に形成されることにより、第二底部６２ｂを有する。第二底部６２ｂに励磁コイル３が載置される。すなわち、第二底部６２ｂは、励磁コイル３の鉛直上方向の移動を規制するものである。第二底部６２ｂは、励磁コイル３の軸方向における厚み分だけ、鉛直上方向側に形成される。したがって、励磁コイル３および検出コイル４は、第二空間部６２ａおよび第一空間部５４に保持された際、軸方向において近接した状態で保持される。

移動機構７は、第二保持部５Ｂ２に設けられる。第二保持部５Ｂ２には、実施形態１と同様に、複数の貫通孔７１が設けられることとなり、第一方向に沿って形成される第一貫通孔７１ａと、第二方向に沿って形成される第二貫通孔７１ｂとが形成される。第一貫通孔７１ａは第二溝部６２の中心を通り、互いに対向して２つ設けられ、第二貫通孔７１ｂは第二溝部６２の中心を通り、互いに対向して２つ設けられる。

第二保持部５Ｂ２は、第二底部６２ｂに励磁コイル３を載置し、各ネジ部材７２によって保持した状態で、外周面５１を鉛直下方向側にして、すなわち第一保持部５Ｂ１の鉛直上方向側の外周面５３と接触して、第一保持部５Ｂ１と締結される。従って、第二空間部６２ａは、第一保持部５Ｂ１の外周面５３により閉空間となり、励磁コイル３が筐体５Ｂの外部に露出することが抑制される。第二保持部５Ｂ２は、外周面５１から鉛直方向に対向する外周面まで、第一保持部５Ｂ１と第二保持部５Ｂ２とを締結するネジ孔が貫通する、複数の締結用貫通孔５２が設けられる。

次に、作業者が、励磁コイル３を移動機構７により移動させ、コイル間距離ｄを所定距離Ａとするための調整作業について説明する。まず、作業者は、第一方向において励磁コイル３の調整を行う。作業者は、実施形態１と同様に、被測定物がない状態において、各第一貫通孔７１ａに挿入された各ネジ部材７２を、表示部１４に表示された検出コイル４の検出値を確認しながら、第二空間部６２ａにおいて、ネジ部材７２の第一貫通孔７１ａに対する挿抜方向に移動させる。このとき、励磁コイル３は、ネジ部材７２により、第一方向に沿って移動する。作業員が、励磁コイル３を移動させ、表示部１４に表示された検出値が最も小さくなったとき、励磁コイル３の第一方向における位置が決定される。次に、作業者は、第二方向において励磁コイル３を移動させ、微調整を行う。作業者は、各第二貫通孔７１ｂに挿入された各ネジ部材７２に対して、幅方向と同様に検出コイル４の検出値を確認しながら、各ネジ部材７２を各第二貫通孔７１ｂに対する挿抜方向に移動させ、励磁コイル３を奥行き方向、すなわち第二方向に沿って移動させる。そして、表示部１４に表示された検出値が最も小さくなったとき、励磁コイル３の奥行き方向、すなわち第二方向における位置が決定される。以上により、励磁コイル３および検出コイル４は、重なり合うコイル間距離ｄが所定距離Ａとなるように調整され、筐体５Ｂに保持される。

実施形態２における渦電流探傷検査装置１は、第一保持部５Ｂ１に検出コイル４が保持されているが、第二保持部５Ｂ２の励磁コイル３が移動機構７により移動可能に保持される。従って、実施形態１と同様に、励磁コイル３および検出コイル４は、第一空間部５４および第二空間部６２ａにそれぞれ保持した検出コイル４および励磁コイル３のうち、励磁コイル３を移動機構７により、調整することで、コイル間距離ｄが所定距離Ａとなるように配置することができる。これにより、渦電流探傷検査装置１は、被測定物の有無による検出値の差ΔＶを大きくすることができ、被測定物に損傷があった場合における検出値の変化を大きくすることができるので、被測定物の損傷の検出精度を向上することができる。

実施形態２における渦電流探傷検査装置１は、検出コイル４がインサート成形により第一保持部５Ｂ１に保持される。つまり、検出コイル４を移動させず、移動機構７を設けた第二保持部５Ｂ２に保持された励磁コイル３のみを移動させることにより、重なり合うコイル間距離ｄを調整する。従って、作業員は、励磁コイル３のみに対して調整作業を行えばよいので、調整作業に係る負荷を抑制することができる。

本実施形態における移動機構７は、すべて同一のネジ部材７２を用いたが、これに限らない。例えば、対向する貫通孔７１におけるネジ部材７２のうちの一方を、非磁性材料であり、かつ弾性を有する例えば樹脂バネにしてもよい。これにより、各コイルの移動に対する一方側を、樹脂バネの弾性変形により保持することができ、ネジ部材７２で保持する場合と同様の効果が得られる。

本実施形態における第二方向は、第一方向と直交する方向であるとしたが、これに限らない。第一方向に対して、鋭角や鈍角で交差する方向であっても、各コイルを軸方向と直交する平面上を移動させることができる。

１ 渦電流探傷検査装置
１０ 制御装置
１１ ハーネス
１２ 電源部
１３ 検出部
１４ 表示部
２ プローブ
３ 励磁コイル
４ 検出コイル
５Ａ，５Ｂ 筐体
５Ｂ１ 第一保持部
５Ｂ２ 第二保持部
５１ 外周面
５３ 外周面
５４ 第一空間部
６ 溝部
６１ 第一溝部
６１ａ 第一空間部
６２ 第二溝部
６２ａ 第二空間部
７ 移動機構
７１ 貫通孔
７２ ネジ部材
８ 筐体カバー
１００ 交流電源

Claims (4)

1. リング状に形成され、被測定物に渦電流を発生させるために交流電圧が印加される励磁コイルと、
   リング状に形成され、前記被測定物に発生した渦電流による磁束を検出する検出コイルと、
   前記励磁コイルおよび前記検出コイルを互いの軸方向が平行であり、かつ前記軸方向から見た場合に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの一部が重なり合うように、内部に保持する筐体と、
   を有するプローブと、
   前記励磁コイルに前記交流電圧を印加する電源部と、
   前記検出コイルの検出値を表示する表示部と、
   を備え、
   前記筐体は、非磁性材料で形成されており、
   前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、一方の前記コイルが保持される第一空間部と、
   前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、他方の前記コイルが保持される第二空間部と、
   非磁性材料で形成されており、かつ前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、少なくとも一方を前記軸方向と直交し、互いに交差する二方向に移動させる移動機構と、
   を有し、
   前記第一空間部および前記第二空間部のうち、前記移動機構により前記コイルを移動させることができる空間部は、
   前記軸方向から見た場合に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの中心間線上において、前記励磁コイルおよび前記検出コイルが重なり合うコイル間距離を、前記検出コイルの検出値に基づいた所定距離とすることができる位置に、前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、少なくとも一方の前記コイルが前記移動機構により移動することを許容する空間部であることを特徴とする、
   渦電流探傷検査装置。
2. 請求項１に記載の渦電流探傷検査装置において、
   前記二方向は、前記第一空間部および前記第二空間部が隣り合って形成される第一方向と、前記第一方向と直交する第二方向である、
   渦電流探傷検査装置。
3. 請求項１または２に記載の渦電流探傷検査装置において、
   前記移動機構は、
   前記筐体の外部と前記空間部とを貫通し、内周面に雌ネジ溝が形成された貫通孔と、
   前記雌ネジ溝に螺合する雄ネジ溝が外周面に形成されるネジ部材と、
   を有する、
   渦電流探傷検査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の渦電流探傷検査装置において、
   前記筐体は、
   前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、一方の前記コイルに対応する第一保持部と、
   
   前記励磁コイルおよび前記検出コイルのうち、他方の前記コイルに対応する第二保持部と、
   を有し、
   前記第一保持部は、一方の前記コイルを前記第一空間部に対する移動を規制して保持するものであり、
   前記第二保持部は、前記第一保持部に対して、前記励磁コイルおよび前記検出コイルの一部が重なり合うように固定されるものであり、
   前記移動機構は、前記第二保持部に設けられる、
   渦電流探傷検査装置。

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