JP2019163950A - 渦電流探傷プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】渦電流探傷プローブの小型化および製造容易化を図る。【解決手段】渦電流探傷プローブ１は、第１コイル３１と、第２コイル３２と、隣接する４つのコイル３０で構成されるユニットＵごとに、第１コイル３１および第２コイル３２の一方を検査対象物に渦電流を生じさせる励磁用コイルＣ１とし、他方を渦電流の変化を検出する検出用コイルＣ２とする切替回路４３とを備える。第１コイル３１は、一端が第１共通配線６１に接続されており、第２コイル３２は、一端が第２共通配線６２に接続されている。切替回路４３は、１行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端に接続された第１切替回路４３１と、２行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端に接続された第２切替回路４３２とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、渦電流探傷プローブに関する。

従来、検査対象物に渦電流を発生させ、渦電流の変化を検出して検査対象物の探傷検査を行う渦電流探傷プローブに関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、点対称に並べられた第１励磁用コイルと第２励磁用コイルとを備える励磁用コイルと、点対称に並べられた第１検出用コイルと第２検出用コイルとを備えた検出用コイルとを備える渦電流探傷プローブが開示されている。この渦電流探傷プローブでは、２行２列に配置された励磁用コイルと検出用コイルとからなるプローブユニットが、所定の方向に複数ユニット配列される。そして、先行する探傷処理の際に励磁用として機能したコイルを、後続の探傷処理の際に検出用コイルとして機能させ、先行する探傷処理の際に検出用として機能した検出用コイルを、後続の探傷処理の際に励磁用コイルとして機能させる。

特開２０１５−０８１８１５号公報

上記特許文献１に記載の渦電流探傷プローブは、励磁用コイルと検出用コイルとを切り替えながら探傷処理を行うため、各コイルを励磁用、検出用に切り替えるための切替回路に接続する必要がある。このとき、１行目に配置された各コイルの一端と他端とを、それぞれ異なる切替回路に接続し、かつ、２行目に配置された各コイルの一端と他端とを、それぞれ異なる切替回路に接続することになる。そのため、１行ごとに２つの切替回路が必要になり、かつ、各コイルから２本の配線が切替回路へと延びる。その結果、渦電流探傷プローブの構成要素の増加、配線構造の複雑化を招き、渦電流探傷プローブの小型化および容易な製造を妨げる可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、渦電流探傷プローブの小型化および製造容易化を図ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、検査対象物に渦電流を発生させ、前記渦電流の変化を検出して前記検査対象物の探傷検査を行う渦電流探傷プローブであって、２行に並べられた一対のコイルが、所定方向に沿って複数配置された第１コイルと、前記第１コイルの前記一対のコイルの中心線と交差する中心線上で、点対称に２行に並べられた一対のコイルが、前記所定方向に沿って複数配置された第２コイルと、２つの前記第１コイルと前記第１コイルと点対称で配置された２つの前記第２コイルとで２行２列に配置された隣接する４つのコイルで構成されるユニットごとに、前記第１コイルおよび前記第２コイルの一方を前記検査対象物に渦電流を生じさせる励磁用コイルとし、他方を前記渦電流の変化を検出する検出用コイルとする切替回路とを備え、前記第１コイルは、一端が第１共通配線に接続されており、前記第２コイルは、一端が第２共通配線に接続されており、前記切替回路は、１行目に配置された前記第１コイルおよび前記第２コイルの他端に接続された第１切替回路と、２行目に配置された前記第１コイルおよび前記第２コイルの他端に接続された第２切替回路とを有することを特徴とする。

この構成により、第１コイルの一端を第１共通配線で共通化すると共に、第２コイルの一端を第２共通配線で共通化することができるため、第１コイルおよび第２コイルから切替回路へと延びる配線の数を、各コイルから２本の配線が切替回路へと延びるものに比べて削減することができる。また、切替回路が、１行目に配置された第１コイルおよび第２コイルの他端に接続された第１切替回路と、２行目に配置された第１コイルおよび第２コイルの他端に接続された第２切替回路とを有するため、１行ごとに２つの切替回路を有するものに比べて、切替回路の数を削減することができる。従って、本発明にかかる渦電流探傷プローブによれば、渦電流探傷プローブの小型化および製造容易化を図ることができる。

また、本発明にかかる渦電流探傷プローブは、前記第１コイルおよび前記第２コイルが巻き付けられる筒状のヘッド部をさらに備え、前記所定方向は、前記ヘッド部の周方向であることが好ましい。

この構成により、筒型の渦電流探傷プローブについて、小型化および製造容易化を図ることができる。

また、前記第１共通配線および前記第２共通配線は、前記ヘッド部において配線が完結することが好ましい。

この構成により、第１共通配線および第２共通配線をヘッド部から異なる位置へと配索する必要がないため、配線構造の複雑化を抑制することができる。

また、前記第１コイルの一端と前記第１共通配線との接続および前記第２コイルの一端と前記第２共通配線との接続は、電極パッドを介してなされ、前記電極パッドは、前記第１コイルの少なくとも一部で共有され、前記第２コイルの少なくとも一部で共有されることが好ましい。

この構成により、第１コイルと第１共通配線とを接続する電極パッド、第２コイルと第２共通配線とを接続する電極パッドの数を削減することができる。その結果、ヘッド部の省スペース化を図ることができる。

また、前記ヘッド部は、外周面に、前記第１コイルおよび前記第２コイルが巻き付けられる突起部が複数形成されていることが好ましい。

この構成により、例えばヘッド部に第１コイルおよび第２コイルを収容する切り欠きを設ける構成に比べて、ヘッド部に第１コイルおよび第２コイルをできる限り万遍なく取り付けることができる。

また、前記ヘッド部は、外周面から突出し、前記検査対象物に対して前記ヘッド部の調心を行うスタビライザーが形成されていることが好ましい。

この構成により、筒型の渦電流探傷プローブを検査対象物に対して調心することができるため、探傷検査の精度を向上させることができる。

また、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、平板上に配置されることが好ましい。

この構成により、平板型の渦電流探傷プローブについて、小型化および製造容易化を図ることができる。

また、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記所定方向と直交する方向に並んで複数段に配置されることが好ましい。

この構成により、複数段に配置された第１コイルおよび第２コイルを用いて、渦電流探傷プローブそのものを動かすことなく、広範囲にわたって探傷検査を行うことができる。

また、前記第１コイルは、前記複数段のすべての段で、前記一端が前記第１共通配線に接続され、前記第２コイルは、前記複数段のすべての段で、前記一端が前記第２共通配線に接続されることが好ましい。

この構成により、第１コイルおよび第２コイルが複数段に配置される場合にも、渦電流探傷プローブについて、小型化および製造容易化を図ることができる。

また、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記複数段の各段で、前記所定方向に沿ってオフセットされて配置されることが好ましい。

この構成により、各段において、第１コイルおよび第２コイルがオフセットされた分だけ、異なる範囲を検査することができるため、探傷検査の精度をより向上させることができる。

図１は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの概略を示す説明図である。 図２は、巻き付け部の概略を示す斜視図である。 図３は、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。 図４は、比較例としての渦電流探傷プローブにおけるコイルの配置および配線構造を模式的に示す説明図である。 図５は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの変形例において、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。 図６は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの他の変形例において、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。

以下に、本発明にかかる渦電流探傷プローブ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。

図１は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの概略を示す説明図である。図１に示す渦電流探傷プローブ１は、検査対象物に渦電流を発生させ、渦電流の変化を検出して検査対象物の探傷検査を行う。検査対象物は、例えば、原子力発電プラントに配設される図示しない熱交換器の例えば蒸気配管といった配管２の内部である。渦電流探傷プローブ１は、利用者が配管２の内部に沿って移動させながら、随時、探傷検査を行っていくものである。ただし、図１に示す渦電流探傷プローブ１は、検査対象物として、いかなる配管内部の探傷検査に用いられてもよい。

渦電流探傷プローブ１は、図１に示すように、ヘッド部１０と、筒状部２０と、複数のコイル３０と、制御回路４０とを備える。ヘッド部１０は、略円筒状に形成され、外周に複数のコイル３０が巻き付けられる巻き付け部１１を備える。以下の説明において、ヘッド部１０の軸方向を「軸方向」、ヘッド部１０の周方向を「周方向」と称する。ヘッド部１０は、巻き付け部１１の軸方向外側の両端に、外周面から突出するスタビライザー１２が形成されている。スタビライザー１２は、渦電流探傷プローブ１を配管２の内部に挿入したとき、ヘッド部１０を配管に対して調心するためのものである。スタビライザー１２は、ヘッド部１０の全周に形成されてもよいし、周方向に沿って間隔を空けて複数形成されてもよい。

図２は、巻き付け部を模式的に示す斜視図である。巻き付け部１１は、図示するように、中空の略円筒形状に形成される。巻き付け部１１は、軸方向端面１１ａの間を延びる側面（外周面）１１ｂに、複数のコイル３０が軸方向において２列に並んで配置される。各列において、複数のコイル３０は、周方向に沿って互いに間隔を空けて配置される。なお、図２では、コイル３０を各列において３つのみ記載しているが、実際には、巻き付け部１１の全周にわたって配置される。また、巻き付け部１１は、側面１１ｂから径方向外側に突出する突起部１１１ｂが、周方向に沿って互いに間隔を空けて複数形成されている。各コイル３０は、突起部１１１ｂに巻き付けられることで、巻き付け部１１の側面１１ｂに沿って配置される。突起部１１１ｂに巻き付けられたコイル３０は、図中に破線で示すように、軸方向端面１１ａに設けられた電極パッド５０に接続される。なお、図２では、一部の電極パッド５０のみを記載している。各電極パッド５０は、一部が配線６０（図３参照）を介して制御回路４０に接続され、一部が配線６０を介して互いに接続されている。複数の配線６０の配線構造については、後述する。

なお、コイル３０は、円柱状に巻き付けられてもよいし、四角形状に巻き付けられてもよい。また、巻き付け部１１の側面１１ｂを、各コイル３０を配置する複数の配置面に区切ってもよい。また、コイル３０は、１列目と２列目とで、巻き付け部１１の周方向においてオフセットされてもよい。また、巻き付け部１１は、側面１１ｂが、軸方向端面１１ａから中心側に向かうにつれて、径方向外側に拡径するテーパ状に形成されてもよい。

筒状部２０は、ヘッド部１０から軸方向に沿って延びる部材であり、探傷検査の際に使用者が握る持ち手部分である。筒状部２０は、中途部分に制御回路４０を配置するための回路配置部２１が形成されている。また、筒状部２０は、内部が中空に形成されており、電極パッド５０を介して各コイル３０に接続された複数の配線６０の一部が内部に配索されている。複数の配線６０の一部は、筒状部２０の内部を通り、制御回路４０に接続されている。

複数のコイル３０は、巻き付け部１１の周方向に沿って２行２列に並んで巻き付けられる。図３は、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。図３では、巻き付け部１１の外周面に周方向に沿って配置された複数のコイル３０を、平面上に展開した状態を模式的に示している。すなわち、図３に示す左右方向が上記周方向に相当する。なお、図３は、コイル３０の配置を模式的に示すものであるため、８列のみコイル３０を記載し、電極パッド５０の記載を省略している。複数のコイル３０は、図中に太い実線で示した複数の第１コイル３１と、図中に細い実線で示した複数の第２コイル３２とを有する。本実施形態において、各第１コイル３１と各第２コイル３２は、電磁気的な特性が同一のコイルである。

第１コイル３１は、２行に並べられた一対のコイル３０が、所定方向すなわち周方向（図３の左右方向）に沿って複数（本実施形態では、４組）配置される。第２コイル３２は、第１コイル３１の一対のコイル３０の中心線Ｌ１と交差する中心線Ｌ２上で、点対称に２行に並べられた一対のコイル３０が、所定方向すなわち周方向（図３の左右方向）に沿って複数（本実施形態では、４組）配置される。第２コイル３２は、一対のコイル３０が、第１コイル３１の一対のコイル３０の中心線Ｌ１と交差する中心線Ｌ２上で、点対称に配置される。すなわち、第１コイル３１および第２コイル３２は、アレイ状に配置され、各行において、第１コイル３１に隣接して第２コイル３２が配置されることになる。なお、第１コイル３１および第２コイル３２がアレイ状に配置されれば、中心線Ｌ１と中心線Ｌ２は、いかなる位置で交差してもよい。

制御回路４０は、図３に示すように、発信器４１と、ブリッジ回路４２と、切替回路４３とを有する。発信器４１は、各コイル３０に励磁電流を供給する。ブリッジ回路４２は、後述する検出用コイルＣ２として用いられるコイル３０の電圧差を検出し、検出した電圧差に基づいて検査対象物としての配管の内部の傷の有無を判定する。切替回路４３は、第１切替回路４３１と、第２切替回路４３２とを有する。第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、それぞれ、発信器４１およびブリッジ回路４２と、複数のコイル３０とに接続されている。

第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、隣接する４つのコイル３０で構成されるユニットＵごとに、第１コイル３１および第２コイル３２の一方を配管２に渦電流を生じさせる励磁用コイルＣ１とし、他方を渦電流の変化を検出する検出用コイルＣ２とするための回路である。ユニットＵは、図３において破線または二点鎖線で囲んだ範囲に例示するように、２つの第１コイル３１と、第１コイル３１と点対称で配置された２つの第２コイル３２とで２行２列に配置された、隣接する４つのコイル３０で構成されるユニットである。第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、例えば、周知のマルチプレクサを用いることができる。なお、図３では、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２を、８本の配線６０を接続可能な８チャンネルの回路とする例を記載している。第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、接続すべき配線６０の全体数に対応したチャンネル数を満たすものであればよく、必要となるチャンネル数に応じて複数設けられてもよい。

第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、ユニットＵごとに、発信器４１からの励磁電流を第１コイル３１および第２コイル３２の励磁用コイルＣ１として用いられる一方に供給する。また、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、ユニットＵごとに、第１コイル３１および第２コイル３２の検出用コイルＣ２として用いられる他方の電圧をブリッジ回路４２へと送信する。例えば、ユニットＵ１（図３における破線で囲んだ範囲参照）の第１コイル３１を励磁用コイルＣ１とした場合、第１コイル３１は、図３において実線矢印で示す渦電流を発生させる。それにより、配管２の内周面近傍に鎖交磁束が生じる。このとき、ユニットＵ１の２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）には、互いに逆向きの鎖交磁束が作用する。配管２の内周面に欠陥がない場合、励磁用コイルＣ１（第１コイル３１）による渦電流に乱れが生じず、２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）に作用する鎖交磁束に差が生じない。そのため、２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）により検出される電圧には差が生じない。一方、配管２の内周面に欠陥がある場合、励磁用コイルＣ１（第１コイル３１）による渦電流が乱れ、２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）に作用する鎖交磁束に差が生じ、２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）に電圧差が生じる。それにより、ブリッジ回路４２は、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２から送信された２つの検出用コイルＣ２（第２コイル３２）の電圧差に基づいて、検査対象物としての配管の内周面の欠陥の有無を判定する。

第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、所定方向すなわち周方向において先行するユニットＵ１で探傷検査を行った後、１列隣りに配置される後続するユニットＵ２（図３における二点鎖線で囲んだ範囲参照）で探傷検査を行う。このとき、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、第１コイル３１および第２コイル３２のうち、先に行った探傷検査で励磁用コイルＣ１とした一方を、後に行う探傷検査では検出用コイルＣ２とする。また、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、第１コイル３１および第２コイル３２のうち、先に行った探傷検査で検出用コイルＣ２とした他方を、後に行う探傷検査では励磁用コイルＣ１とする。これにより、図３に示すように、例えばユニットＵ１では、２つの第１コイル３１が励磁用コイルＣ１、２つの第２コイル３２が検出用コイルＣ２となり、１列隣りのユニットＵ２では、２つの第１コイル３１が検出用コイルＣ２、２つの第２コイル３２が励磁用コイルＣ１となる。その結果、アレイ状に配置される第１コイル３１、第２コイル３２を用いて、ユニットＵごとに、重なった範囲を探傷検査することができるため、探傷検査の精度を高めることが可能となる。

次に、本実施形態の渦電流探傷プローブ１における複数のコイル３０の配線構造について説明する。本実施形態において、複数のコイル３０と第１切替回路４３１および第２切替回路４３２を接続する配線６０は、第１共通配線６１と、第２共通配線６２とを有している。

第１コイル３１は、図３に示すように、一端が第１共通配線６１に接続されている。第１コイル３１と第１共通配線６１との接続は、電極パッド５０を介してなされる。第１共通配線６１は、ヘッド部１０において配線が完結するように配索されている。また、第２コイル３２は、図３に示すように、一端が第２共通配線６２に接続されている。第２コイル３２と第２共通配線６２との接続は、電極パッド５０を介してなされる。第２共通配線６２は、ヘッド部１０において配線が完結するように配索されている。

また、第１コイル３１および第２コイル３２は、他端が、配線６０を介して切替回路４３に接続されている。より詳細には、図３に示すように、１行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端が、配線６０を介して、第１切替回路４３１に接続される。また、図３に示すように、２行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端が、配線６０を介して、第２切替回路４３２に接続される。

上述のように構成された渦電流探傷プローブ１において、例えばユニットＵ１を用いて探傷検査を行う場合、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、ユニットＵ１に含まれる第１コイル３１に発信器４１からの励磁電流を供給する。例えば第１切替回路４３１から、配線６０を介してユニットＵ１の１行目の第１コイル３１に励磁電流が供給されると、励磁電流は、１行目の第１コイル３１を導通した後、第１共通配線６１を介して２行目の第１コイル３１へと導通する。また、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、第２共通配線６２を介して接続されたユニットＵ１に含まれる２つの第２コイル３２の電圧をブリッジ回路４２へと送信する。これにより、ユニットＵ１を用いた探傷検査を行うことができる。

ここで、図４は、比較例としての渦電流探傷プローブにおけるコイルの配置および配線構造を模式的に示す説明図である。図示するように、比較例としての渦電流探傷プローブ１００は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブ１と同様に、各コイル３０がアレイ状に配置される。一方で、比較例としての渦電流探傷プローブ１００は、配線６０が第１共通配線６１および第２共通配線６２を有していない。そのため、渦電流探傷プローブ１００において、本実施形態の切替回路４３（第１切替回路４３１、第２切替回路４３２）と同様の機能を有する切替回路４４を用いて探傷検査を行うとすると、各コイル３０を個別に切替回路４４に接続する必要がある。

より詳細には、例えばユニットＵ１に含まれる第１コイル３１に励磁電流を供給するためには、１行目の第１コイル３１に励磁電流を供給するための第１切替回路４４１、第２切替回路４４２が必要となり、２行目の第１コイル３１に励磁電流を供給するための第３切替回路４４３、第４切替回路４４４が必要となる。同様に、ユニットＵ１に含まれる第２コイル３２の電圧を検出するためには、１行目の第２コイル３２の電圧を検出するための第１切替回路４４１、第２切替回路４４２が必要となり、２行目の第２コイル３２の電圧を検出するための第３切替回路４４３、第４切替回路４４４が必要となる。そして、各コイル３０の一端および他端は、すべて各切替回路４４に接続する必要がある。一方で、本実施形態の渦電流探傷プローブ１は、上述したように、第１共通配線６１と第２共通配線６２とを用いることで、各コイル３０の他端のみを切替回路４３に接続すればよいため、配線数の増加および配線構造の複雑化による装置の大型化、製造性の低下を抑制することが可能となる。また、２つの第１切替回路４３１、第２切替回路４３２を用いて探傷検査を行うことができるため、切替回路４３の数の増加による装置の大型化、製造性の低下を抑制することが可能となる。

また、図２に示すように、複数の電極パッド５０のうち、第１共通配線６１または第２共通配線６２に接続されるものを、少なくとも一部で共有することができる。例えば図２に示すように、電極パッド５０のうち、第１共通配線６１に接続される電極パッド５１を、図示した２つの第１コイル３１で共有することができる。比較例の渦電流探傷プローブ１００では、各コイル３０の両端が切替回路４４に接続されるため、電極パッド５０の数も各コイル３０に対して２つずつ必要となるが、本実施形態によれば、電極パッド５０の数を減らすことができる。その結果、ヘッド部１０で利用可能なスペース（図２に示す例では、巻き付け部１１の軸方向端面１１ａ）を広げることができる。このように、ヘッド部１０で利用可能なスペースを広げることが可能な渦電流探傷プローブ１は、例えば巻き付け部１１の軸方向端面１１ａに、制御回路４０の一部、例えば第１切替回路４３１、第２切替回路４３２を配置する等の構成を採用してもよい。

以上説明したように、実施形態にかかる渦電流探傷プローブ１は、第１コイル３１の一端を第１共通配線６１で共通化すると共に、第２コイル３２の一端を第２共通配線６２で共通化することができるため、第１コイル３１および第２コイル３２から切替回路４３へと延びる配線６０の数を、各コイル３０から２本の配線が切替回路（比較例の切替回路４４）へと延びるものに比べて削減することができる。また、切替回路４３が、１行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端に接続された第１切替回路４３１と、２行目に配置された第１コイル３１および第２コイル３２の他端に接続された第２切替回路４３２とを有するため、１行ごとに２つの切替回路（比較例の切替回路４４）を有するものに比べて、切替回路４３の数を削減することができる。従って、実施形態にかかる渦電流探傷プローブ１によれば、渦電流探傷プローブ１の小型化および製造容易化を図ることができる。

また、実施形態にかかる渦電流探傷プローブ１は、第１コイル３１および第２コイル３２が巻き付けられる筒状のヘッド部１０をさらに備え、所定方向は、ヘッド部１０の周方向である。

この構成により、筒型の渦電流探傷プローブ１について、小型化および製造容易化を図ることができる。

また、第１共通配線６１および第２共通配線６２は、ヘッド部１０において配線が完結する。

この構成により、第１共通配線６１および第２共通配線６２をヘッド部１０から異なる位置へと配索する必要がないため、配線構造の複雑化を抑制することができる。

また、第１コイル３１の一端と第１共通配線６１との接続および第２コイル３２の一端と第２共通配線６２との接続は、電極パッド５０を介してなされ、電極パッド５０は、第１コイル３１の少なくとも一部で共有され、第２コイル３２の少なくとも一部で共有される。

この構成により、第１コイル３１と第１共通配線６１とを接続する電極パッド５０、第２コイル３２と第２共通配線６２とを接続する電極パッド５０の数を削減することができる。その結果、ヘッド部１０の省スペース化を図ることができる。

また、ヘッド部１０は、外周面に、第１コイル３１および第２コイル３２が巻き付けられる突起部１１１ｂが複数形成されている。

この構成により、例えばヘッド部１０に第１コイル３１および第２コイル３２を収容する切り欠きを設ける構成に比べて、ヘッド部１０に第１コイル３１および第２コイル３２をできる限り万遍なく取り付けることができる。

また、ヘッド部１０は、外周面から突出し、検査対象物としての配管に対してヘッド部１０の調心を行うスタビライザー１２が形成されている。

この構成により、筒型の渦電流探傷プローブ１を検査対象物としての配管の内周面に対して調心することができるため、探傷検査の精度を向上させることができる。

本実施形態では、巻き付け部１１の外周面に形成された突起部１１１ｂに第１コイル３１、第２コイル３２を巻き付けるものとしたが、巻き付け部１１に第１コイル３１、第２コイル３２を収容可能な切欠きを形成し、切欠きの内部に第１コイル３１、第２コイル３２を収容してもよい。さらに、第１コイル３１、第２コイル３２は、巻き付け部１１の外周面に限られず、内周面に設けられてもよい。

実施形態にかかる渦電流探傷プローブ１の構成は、円筒状に限られず、他の形状の渦電流探傷プローブに適用されてもよい。例えば、平板状に形成された渦電流探傷プローブに、本実施形態の構成を適用してもよい。すなわち、第１コイル３１および第２コイル３２をアレイ状に、平板上に配置してもよい。この場合、第１コイル３１、第２コイル３２の各一対のコイル３０が複数配置される「所定方向」は、平板の面に沿った方向となる。この構成により、平板型の渦電流探傷プローブについても、小型化および製造容易化を図ることができる。

図５は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの変形例において、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。変形例の渦電流探傷プローブ２００は、図５に示すように、第１コイル３１および第２コイル３２が、所定方向（図５の左右方向）と直交する方向に並んで、複数段（図５に示す例では、２段）に配置される。

渦電流探傷プローブ２００において、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、各段において一つずつ設けられる。各段における第１コイル３１および第２コイル３２と第１切替回路４３１および第２切替回路４３２との配線６０の接続構造は、図３に示すものと同様である。図５では、１段目Ａ１の第１コイル３１および第２コイル３２に接続される各切替回路４３を、第１切替回路４３１Ａ１、第２切替回路４３２Ａ１とし、２段目Ａ２の第１コイル３１および第２コイル３２に接続される各切替回路４３を、第１切替回路４３１Ａ２、第２切替回路４３２Ａ２としている。また、各段における第１コイル３１および第２コイル３２と、第１共通配線６１および第２共通配線６２との接続構造は、図３に示すものと同様である。

渦電流探傷プローブ２００において、第１コイル３１および第２コイル３２は、図示するように、複数段の各段で、すなわち図５に示す例では１段目Ａ１と２段目Ａ２とで、所定方向（図５の左右方向）に沿ってオフセットされて配置される。つまり、第１コイル３１および第２コイル３２は、各段で、千鳥状に配置される。

渦電流探傷プローブ２００では、まず、図中上側の１段目Ａ１の第１コイル３１および第２コイル３２、第１切替回路４３１Ａ１および第２切替回路４３２Ａ１を用いて、ユニットＵごとに、上述した渦電流探傷プローブ１と同様の手法により、探傷検査を行っていく。１段目Ａ１の第１コイル３１および第２コイル３２を用いた探傷検査が終了すると、渦電流探傷プローブ２００は、位置を変更することなく、図中下側の２段目Ａ２の第１コイル３１および第２コイル３２、第１切替回路４３１Ａ２および第２切替回路４３２Ａ２を用いて、ユニットＵごとに、上述した渦電流探傷プローブ１と同様の手法により、探傷検査を行っていく。これにより、複数段に配置された第１コイル３１および第２コイル３２を用いて、渦電流探傷プローブ２００そのものを動かすことなく、広範囲にわたって探傷検査を行うことができる。

そして、２段目Ａ２の探傷検査が終了すると、利用者が渦電流探傷プローブ２００を配管２内で移動させ、再び同様の手順により、渦電流探傷プローブ２００で探傷検査を行う。このとき、先に行った探傷検査の際に、２段目Ａ２の第１コイル３１および第２コイル３２で検査を行った範囲を、後に行う探傷検査の際に、１段目Ａ１の第１コイル３１および第２コイル３２で検査を行う範囲とする。それにより、先に行った探傷検査と後に行う探傷検査とで、重なる範囲を検査することができるため、探傷検査の精度を向上させることができる。特に、渦電流探傷プローブ２００は、上述したように、第１コイル３１および第２コイル３２が、１段目Ａ１と２段目Ａ２とで所定方向（図５の左右方向）に沿ってオフセットされて配置される。それにより、先に行った探傷検査と後に行う探傷検査とで重なる範囲を検査する際、１段目Ａ１と２段目Ａ２のオフセット分だけ、ユニットＵごとに異なる範囲を検査することができ、検査の分解能を向上させることができる。その結果、探傷検査の精度をさらに向上させることができる。

図６は、実施形態にかかる渦電流探傷プローブの他の変形例において、複数のコイルの配置および配線構造を模式的に示す概略図である。他の変形例の渦電流探傷プローブ３００において、第１コイル３１は、図６に示すように、複数段のすべての段で、すなわち１段目Ａ１と２段目Ａ２との双方において、一端が第１共通配線６１に接続される。また、渦電流探傷プローブ３００において、第２コイル３２は、図６に示すように、複数段のすべての段で、すなわち１段目と２段目との双方において、一端が第２共通配線６２に接続される。１段目Ａ１および２段目Ａ２の１行目に配置される第１コイル３１および第２コイル３２は、すべて、他端が同一の第１切替回路４３１に接続される。また、１段目Ａ１および２段目Ａ２の２行目に配置される第１コイル３１および第２コイル３２は、すべて、他端が同一の第２切替回路４３２に接続される。渦電流探傷プローブ３００において、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２は、１６チャンネルの回路である。渦電流探傷プローブ３００のその他の構成は、渦電流探傷プローブ２００と同様であるため、説明を省略する。

渦電流探傷プローブ３００では、１段目Ａ１と２段目Ａ２とで、第１共通配線６１を共有し、第２共通配線６２を共有する。つまり、すべての第１コイル３１が第１共通配線６１を介して接続されており、すべての第２コイル３２が第２共通配線６２を介して接続されている。それにより、１段目Ａ１から２段目Ａ２へと探傷検査を移行する際に、単一の第１切替回路４３１および第２切替回路４３２を用いて、連続的にユニットＵの切替を行うことが可能となる。その結果、１段目Ａ１と２段目Ａ２とで、第１切替回路４３１および第２切替回路４３２とを共有することができ、図５に示す渦電流探傷プローブ２００に比べて、切替回路４３の数を少なくすることができる。従って、渦電流探傷プローブ３００の小型化および製造容易化を図ることができる。

ただし、渦電流探傷プローブ３００では、図６において破線で示すように、１段目Ａ１に含まれる第１コイル３１および第２コイル３２と、２段目Ａ２に含まれる第１コイル３１および第２コイル３２とでユニットＵを構成するタイミングがある。このタイミングでは、ユニットＵ内の第１コイル３１および第２コイル３２が離れた位置に配置されてしまうため、渦電流を発生させることによる探傷検査を行うことができない。したがって、このタイミングでは、渦電流探傷プローブ３００による探傷検査の結果を利用者に対して表示しないといった処理を行えばよい。

なお、図５および図６に示す構成は、筒型の渦電流探傷プローブ、平板型の渦電流探傷プローブのいずれに適用されてもよい。また、図５に示す渦電流探傷プローブ２００、図６に示す渦電流探傷プローブ３００において、第１コイル３１および第２コイル３２は、複数段の各段で、所定方向に沿ってオフセットされるものでなくてもよい。

１，１００，２００，３００ 渦電流探傷プローブ
２ 配管
１０ ヘッド部
１１ 巻き付け部
１１ａ 軸方向端面
１１ｂ 側面
１１１ｂ 突起部
１２ スタビライザー
２０ 筒状部
２１ 回路配置部
３０ コイル
３１ 第１コイル
３２ 第２コイル
４０ 制御回路
４１ 発信器
４２ ブリッジ回路
４３，４４ 切替回路
４３１，４３１Ａ１，４３１Ａ２，４４１ 第１切替回路
４３２，４３２Ａ１，４３２Ａ２，４４２ 第２切替回路
４４３ 第３切替回路
４４４ 第４切替回路
５０，５１ 電極パッド
６０ 配線
６１ 第１共通配線
６２ 第２共通配線
Ａ１ １段目
Ａ２ ２段目
Ｃ１ 励磁用コイル
Ｃ２ 検出用コイル
Ｌ１，Ｌ２ 中心線
Ｕ，Ｕ１，Ｕ２ ユニット

Claims (10)

1. 検査対象物に渦電流を発生させ、前記渦電流の変化を検出して前記検査対象物の探傷検査を行う渦電流探傷プローブであって、
   ２行に並べられた一対のコイルが、所定方向に沿って複数配置された第１コイルと、
   前記第１コイルの前記一対のコイルの中心線と交差する中心線上で、点対称に２行に並べられた一対のコイルが、前記所定方向に沿って複数配置された第２コイルと、
   ２つの前記第１コイルと前記第１コイルと点対称で配置された２つの前記第２コイルとで２行２列に配置された隣接する４つのコイルで構成されるユニットごとに、前記第１コイルおよび前記第２コイルの一方を前記検査対象物に渦電流を生じさせる励磁用コイルとし、他方を前記渦電流の変化を検出する検出用コイルとする切替回路と
   を備え、
   前記第１コイルは、一端が第１共通配線に接続されており、
   前記第２コイルは、一端が第２共通配線に接続されており、
   前記切替回路は、１行目に配置された前記第１コイルおよび前記第２コイルの他端に接続された第１切替回路と、２行目に配置された前記第１コイルおよび前記第２コイルの他端に接続された第２切替回路とを有する
   ことを特徴とする渦電流探傷プローブ。
2. 前記第１コイルおよび前記第２コイルが巻き付けられる筒状のヘッド部をさらに備え、
   前記所定方向は、前記ヘッド部の周方向である
   ことを特徴とする請求項１に記載の渦電流探傷プローブ。
3. 前記第１共通配線および前記第２共通配線は、前記ヘッド部において配線が完結することを特徴とする請求項２に記載の渦電流探傷プローブ。
4. 前記第１コイルの一端と前記第１共通配線との接続および前記第２コイルの一端と前記第２共通配線との接続は、電極パッドを介してなされ、
   前記電極パッドは、前記第１コイルの少なくとも一部で共有され、前記第２コイルの少なくとも一部で共有される
   ことを特徴とする請求項３に記載の渦電流探傷プローブ。
5. 前記ヘッド部は、外周面に、前記第１コイルおよび前記第２コイルが巻き付けられる突起部が複数形成されていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の渦電流探傷プローブ。
6. 前記ヘッド部は、外周面から突出し、前記検査対象物に対して前記ヘッド部の調心を行うスタビライザーが形成されていることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の渦電流探傷プローブ。
7. 前記第１コイルおよび前記第２コイルは、平板上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の渦電流探傷プローブ。
8. 前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記所定方向と直交する方向に並んで複数段に配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の渦電流探傷プローブ。
9. 前記第１コイルは、前記複数段のすべての段で、前記一端が前記第１共通配線に接続され、
   前記第２コイルは、前記複数段のすべての段で、前記一端が前記第２共通配線に接続される
   ことを特徴とする請求項８に記載の渦電流探傷プローブ。
10. 前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記複数段の各段で、前記所定方向に沿ってオフセットされて配置されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の渦電流探傷プローブ。

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