JP2021128086A - Eddy current flaw detector - Google Patents

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寛記 河井
Hiroki Kawai
寛記 河井
征一 大森
Seiichi Omori
征一 大森
誉寿 大島
Takatoshi Oshima
誉寿 大島
宏明 畠中
Hiroaki Hatanaka
宏明 畠中
啓介 鈴木
Keisuke Suzuki
啓介 鈴木
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Abstract

To improve the accuracy of determining a flaw.SOLUTION: An eddy current flaw detector comprises: a display control unit 412 for converting amplitude and phase changes of an induced voltage, as reference to the coil excitation voltage of an eddy current probe, into a Lissajous waveform and causing it to be displayed by a display device by superimposition on a Lissajous plane having an X axis and a Y axis orthogonal to the X axis; a threshold range setting unit 414 for taking an interval, as a threshold range, between an upper-limit value, provided for the value of Y, which may change with the value of scan noise and a lower-limit value, provided for the value of Y, which may change with the value of scan noise; and a threshold display control unit 416 for causing the threshold range to be displayed by superimposition on the Lissajous plane.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本開示は、渦電流探傷装置に関する。 The present disclosure relates to an eddy current flaw detector.

渦電流探傷装置は、導電性の被検査体に形成されたきず（想定外の不連続部）を検出する装置である。渦電流探傷装置は、棒形状の渦電流探触子と、電力供給部とを備える（例えば、特許文献１）。渦電流探触子は、コイルを有する。電力供給部は、コイルに交流電力（励磁電圧）を印加する。渦電流探傷装置によって被検査体を検査する場合、渦電流探触子（コイル）を被検査体に近づけ、コイルに励磁電圧を印加して被検査体の表面に渦電流を発生させる。被検査体の表面にきずが有る場合、きずの箇所において渦電流が変動する。したがって、渦電流探傷装置は、渦電流の変化に起因するコイルの起電力（誘起電圧）の変化に基づいて、きずの有無を判定する。 The eddy current flaw detector is a device that detects flaws (unexpected discontinuities) formed in a conductive object to be inspected. The eddy current flaw detector includes a rod-shaped eddy current probe and a power supply unit (for example, Patent Document 1). The eddy current probe has a coil. The power supply unit applies AC power (excitation voltage) to the coil. When inspecting an object to be inspected by an eddy current flaw detector, the eddy current probe (coil) is brought close to the object to be inspected, and an exciting voltage is applied to the coil to generate an eddy current on the surface of the object to be inspected. If there is a flaw on the surface of the object to be inspected, the eddy current will fluctuate at the location of the flaw. Therefore, the eddy current flaw detector determines the presence or absence of a flaw based on the change in the electromotive force (induced voltage) of the coil due to the change in the eddy current.

特許第５８７１５５１号公報Japanese Patent No. 5871551

渦電流探傷装置によって、被検査体における平面の箇所または曲率が小さい（曲率半径が大きい）箇所を検査する場合、渦電流探触子を被検査体に接触させながら走査することができる。しかし、被検査体の曲率の大きい（曲率半径が小さい）箇所を検査する場合、渦電流探触子を被検査体に接触させながら走査することは困難である。 When inspecting a flat portion or a portion having a small curvature (a large radius of curvature) in an inspected object by an eddy current flaw detector, the eddy current probe can be scanned while being in contact with the inspected object. However, when inspecting a portion having a large curvature (small radius of curvature) of the object to be inspected, it is difficult to scan while bringing the eddy current probe into contact with the object to be inspected.

したがって、被検査体の曲率の大きい箇所を検査する場合、渦電流探触子と被検査体との間の距離（リフトオフ量）が大きくなる。渦電流探傷装置において、リフトオフ量が大きくなると、渦電流が小さくなり、誘起電圧のノイズが大きくなる。そうすると、渦電流探傷装置による、きずの有無の判定の精度が低下してしまう。 Therefore, when inspecting a portion having a large curvature of the object to be inspected, the distance (lift-off amount) between the eddy current probe and the object to be inspected becomes large. In the eddy current flaw detector, when the lift-off amount becomes large, the eddy current becomes small and the noise of the induced voltage becomes large. Then, the accuracy of the determination of the presence or absence of a flaw by the eddy current flaw detector is lowered.

本開示は、このような課題に鑑み、きずの判定の精度を向上させることが可能な渦電流探傷装置を提供することを目的としている。 In view of such problems, it is an object of the present disclosure to provide an eddy current flaw detector capable of improving the accuracy of flaw determination.

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る渦電流探傷装置は、渦電流探触子のコイルの励磁電圧を基準とした、誘起電圧の振幅および位相の変動をリサージュ波形に変換し、Ｘ軸およびＸ軸と直交するＹ軸を有するリサージュ平面に重畳して表示装置に表示させる表示制御部と、Ｙの値に対して設けられ、走査ノイズの値によって変化し得る上限値と、Ｙの値に対して設けられ、走査ノイズの値によって変化し得る下限値との間を閾値範囲とする閾値範囲設定部と、リサージュ平面に閾値範囲を重畳して表示させる閾値表示制御部と、を備える。 In order to solve the above problems, the eddy current flaw detector according to one aspect of the present disclosure converts the amplitude and phase fluctuation of the induced voltage into a Lissajous waveform based on the exciting voltage of the coil of the eddy current probe. , A display control unit that is superimposed on the X-axis and a Lissajous plane having a Y-axis orthogonal to the X-axis and displayed on the display device, an upper limit value provided for the Y value and that can change depending on the scanning noise value, and A threshold range setting unit provided for the value of Y and having a threshold range between the lower limit value that can change depending on the value of scanning noise, a threshold display control unit that superimposes the threshold range on the Lissajous plane, and displays the threshold range. To be equipped.

また、閾値範囲は、走査ノイズの値が所定範囲内である場合、Ｙの値の上限値は同値であり、かつ、Ｙの値の下限値は同値であってもよい。 Further, in the threshold range, when the scanning noise value is within a predetermined range, the upper limit value of the Y value may be the same value, and the lower limit value of the Y value may be the same value.

また、閾値範囲は、走査ノイズの値が所定範囲から離隔するに従って、Ｙの値の上限値が漸増し、かつ、Ｙの値の下限値が漸減してもよい。 Further, in the threshold range, the upper limit of the Y value may be gradually increased and the lower limit of the Y value may be gradually decreased as the scanning noise value is separated from the predetermined range.

本開示によれば、きずの判定の精度を向上させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the accuracy of flaw determination.

実施形態にかかる渦電流探傷装置を説明する図である。It is a figure explaining the eddy current flaw detector which concerns on embodiment. 回転機械のタービンの一部を示す図である。It is a figure which shows a part of the turbine of a rotary machine. 比較例の渦電流探触子によるタービンの走査を説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the turbine by the eddy current probe of the comparative example. 実施形態の渦電流探触子を説明する図である。It is a figure explaining the eddy current probe of an embodiment. 実施形態の渦電流探触子のリフトオフ量と、比較例の渦電流探触子のリフトオフ量とを説明する図である。It is a figure explaining the lift-off amount of the eddy current probe of the embodiment, and the lift-off amount of the eddy current probe of the comparative example. 実施形態の渦電流探傷装置によって、きずが無い被検査体を検査した場合に、表示装置に表示されるリサージュ平面およびリサージュ波形を説明する図である。It is a figure explaining the Lissajous plane and the Lissajous waveform displayed on the display device when the inspected body without a flaw is inspected by the eddy current flaw detector of the embodiment. 制御装置の具体的な構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the specific configuration of a control device. 実施形態の閾値範囲設定部によって設定される閾値範囲を説明する図である。It is a figure explaining the threshold value range set by the threshold value range setting part of embodiment. 実施形態の閾値範囲の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the threshold value range of an embodiment. 実施形態の検査方法の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process flow of the inspection method of embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 The embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and the present disclosure is not limited unless otherwise specified. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. In addition, elements not directly related to the present disclosure are not shown.

［渦電流探傷装置１００］
図１は、本実施形態にかかる渦電流探傷装置１００を説明する図である。渦電流探傷装置１００は、制御装置１１０と、渦電流探触子１２０と、表示装置１３０とを含む。 [Eddy current flaw detector 100]
FIG. 1 is a diagram illustrating an eddy current flaw detecting device 100 according to the present embodiment. The eddy current flaw detector 100 includes a control device 110, an eddy current probe 120, and a display device 130.

制御装置１１０は、信号ケーブル１１２を介して、渦電流探触子１２０に接続される。制御装置１１０は、信号ケーブル１１４を介して、表示装置１３０に接続される。制御装置１１０は、渦電流探触子１２０のコイル１２４に交流電力（励磁電圧）を印加する。また、制御装置１１０は、コイル１２４の起電力（誘起電圧）を示す信号（以下、「検出信号」という）を取得する。そして、制御装置１１０は、励磁電圧（参照信号）を基準とした、誘起電圧（検出信号）の振幅および位相の推移（変動）をリサージュ波形として、表示装置１３０に表示させる。制御装置１１０の具体的な構成は、後に詳述する。 The control device 110 is connected to the eddy current probe 120 via the signal cable 112. The control device 110 is connected to the display device 130 via the signal cable 114. The control device 110 applies AC power (excitation voltage) to the coil 124 of the eddy current probe 120. Further, the control device 110 acquires a signal (hereinafter, referred to as “detection signal”) indicating the electromotive force (induced voltage) of the coil 124. Then, the control device 110 causes the display device 130 to display the amplitude and phase transition (fluctuation) of the induced voltage (detection signal) with reference to the exciting voltage (reference signal) as a Lissajous waveform. The specific configuration of the control device 110 will be described in detail later.

渦電流探触子１２０は、コイル（電気伝導コイル）１２４を含む。渦電流探触子１２０（コイル１２４）は、ユーザによって、被検査体１０の表面を走査する。そうすると、コイル１２４に印加された励磁電圧によって、被検査体１０の表面に渦電流が誘起される。そして、制御装置１１０は、渦電流に基づくコイル１２４の誘起電圧を示す検出信号を取得する。なお、被検査体１０において、きず（不連続部）がない箇所を走査すると、コイル１２４の起電力（誘起電圧）と励磁電圧との振幅の差および位相の差は、変化しない（一定である）。一方、被検査体１０において、きずが有る箇所を走査すると、きずによって渦電流の伝搬経路が変化するため、きずの箇所においてコイル１２４の起電力と位相が変化する。したがって、制御装置１１０は、起電力と位相の変化、つまり、励磁電圧との振幅と位相の変化に基づき、被検査体１０における、きずの有無を判定する。 The eddy current probe 120 includes a coil (electrically conductive coil) 124. The eddy current probe 120 (coil 124) scans the surface of the object 10 to be inspected by the user. Then, the exciting voltage applied to the coil 124 induces an eddy current on the surface of the object to be inspected 10. Then, the control device 110 acquires a detection signal indicating the induced voltage of the coil 124 based on the eddy current. When scanning a portion of the inspected object 10 where there is no flaw (discontinuity), the difference in amplitude and the difference in phase between the electromotive force (induced voltage) and the exciting voltage of the coil 124 do not change (constant). ). On the other hand, when the portion of the inspected object 10 having a flaw is scanned, the propagation path of the eddy current changes due to the flaw, so that the electromotive force and the phase of the coil 124 change at the flawed portion. Therefore, the control device 110 determines the presence or absence of a flaw in the inspected body 10 based on the change in the electromotive force and the phase, that is, the change in the amplitude and the phase with the exciting voltage.

表示装置１３０は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイである。表示装置１３０は、制御装置１１０から受信したリサージュ波形を表示する。 The display device 130 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display. The display device 130 displays the Lissajous waveform received from the control device 110.

このように、渦電流探傷装置１００は、渦電流探触子１２０（コイル１２４）を被検査体１０の表面に走査させることにより、きずを検出する。ここで、被検査体１０の形状によっては、コイル１２４と被検査体１０との間の距離であるリフトオフ量が大きくなってしまう場合がある。例えば、タービンを有する回転機械のタービンの翼の付け根部は、窪みが形成される。このため、タービンを被検査体１０とする場合、リフトオフ量が大きくなる箇所がある。 In this way, the eddy current flaw detector 100 detects flaws by scanning the surface of the object 10 to be inspected with the eddy current probe 120 (coil 124). Here, depending on the shape of the object to be inspected 10, the lift-off amount, which is the distance between the coil 124 and the object to be inspected 10, may increase. For example, a depression is formed at the base of a turbine blade of a rotating machine having a turbine. Therefore, when the turbine is the object to be inspected 10, there is a place where the lift-off amount becomes large.

図２は、回転機械のタービン２０の一部を示す図である。図２（ａ）は、回転機械のタービン２０の一部分の斜視図である。図２（ｂ）は、回転機械の翼３０の径方向の断面の一部を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a part of the turbine 20 of the rotary machine. FIG. 2A is a perspective view of a part of the turbine 20 of the rotary machine. FIG. 2B is a diagram showing a part of a radial cross section of the blade 30 of the rotating machine.

図２（ａ）に示すように、タービン２０は、タービン本体２２と、複数の翼３０とを含む。タービン本体２２は、円板形状の部材である。タービン本体２２の中央には、シャフトが接続される。複数（例えば、８０枚）の翼３０は、タービン本体２２の外周面２２ａに等間隔に設けられる。翼３０は、外周面２２ａ（延在面）からタービン本体２２の径方向外方に立設する。翼３０の、タービン本体２２の径方向と直交する断面の形状は、前縁３２と、後縁３４と、前縁３２と後縁３４との間に設けられた正圧面３６および負圧面３８とを有する翼形状である。翼３０の付け根、つまり、翼３０と外周面２２ａとの接続箇所には、翼３０の外形に沿った凹曲面４０（窪み）が設けられる。 As shown in FIG. 2A, the turbine 20 includes a turbine body 22 and a plurality of blades 30. The turbine body 22 is a disk-shaped member. A shaft is connected to the center of the turbine body 22. A plurality of (for example, 80) blades 30 are provided on the outer peripheral surface 22a of the turbine main body 22 at equal intervals. The blade 30 is erected from the outer peripheral surface 22a (extending surface) outward in the radial direction of the turbine main body 22. The shape of the cross section of the blade 30 orthogonal to the radial direction of the turbine body 22 is a positive pressure surface 36 and a negative pressure surface 38 provided between the leading edge 32, the trailing edge 34, and the leading edge 32 and the trailing edge 34. It is a wing shape having. A concave curved surface 40 (recess) along the outer shape of the wing 30 is provided at the base of the wing 30, that is, at the connection point between the wing 30 and the outer peripheral surface 22a.

具体的に説明すると、図２（ｂ）に示すように、翼３０は、負圧面３８（検査面）を有する。負圧面３８は、外周面２２ａとの為す角αが所定の第２角度である面である。第２角度は、０度を上回り１８０度未満である。翼３０と外周面２２ａとの接続箇所には、負圧面３８および外周面２２ａの間に連続した凹曲面４０が設けられる。凹曲面４０は、タービン本体２２の内部に向かう方向に陥没した箇所である。換言すれば、凹曲面４０は、タービン本体２２の内方に凹となる曲面形状である。 More specifically, as shown in FIG. 2B, the wing 30 has a negative pressure surface 38 (inspection surface). The negative pressure surface 38 is a surface whose angle α formed with the outer peripheral surface 22a is a predetermined second angle. The second angle is above 0 degrees and less than 180 degrees. At the connection point between the blade 30 and the outer peripheral surface 22a, a continuous concave curved surface 40 is provided between the negative pressure surface 38 and the outer peripheral surface 22a. The concave curved surface 40 is a recessed portion in the direction toward the inside of the turbine main body 22. In other words, the concave curved surface 40 is a curved surface shape that is concave inward of the turbine body 22.

タービン２０は、共振等により、凹曲面４０および凹曲面４０近傍にきずが生じることがある。したがって、凹曲面４０および凹曲面４０近傍のきずの有無を渦電流探傷装置１００で検出したいという要望がある。 The turbine 20 may have scratches on the concave curved surface 40 and the vicinity of the concave curved surface 40 due to resonance or the like. Therefore, there is a desire for the eddy current flaw detector 100 to detect the presence or absence of scratches on the concave curved surface 40 and the vicinity of the concave curved surface 40.

図３は、比較例の渦電流探触子５０によるタービン２０の走査を説明する図である。図３（ａ）は、比較例の渦電流探触子５０によるタービン２０の走査を説明する第１の図である。図３（ｂ）は、比較例の渦電流探触子５０によるタービン２０の走査を説明する第２の図である。図３（ａ）、図３（ｂ）中、矢印は、渦電流探触子５０の走査方向を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating scanning of the turbine 20 by the eddy current probe 50 of the comparative example. FIG. 3A is a first diagram illustrating scanning of the turbine 20 by the eddy current probe 50 of the comparative example. FIG. 3B is a second diagram illustrating scanning of the turbine 20 by the eddy current probe 50 of the comparative example. In FIGS. 3A and 3B, the arrows indicate the scanning direction of the eddy current probe 50.

図３（ａ）に示すように、比較例の渦電流探触子５０の断面は、矩形形状である。渦電流探触子５０は、測定面５０ａと、底面５０ｂとを含む。測定面５０ａにはコイル５２が設けられる。また、測定面５０ａは、コイル５２の保護のため、耐摩耗性が高いテープが貼付される。底面５０ｂは、測定面５０ａと直交する面である。測定面５０ａと底面５０ｂとの為す角は、２７０度である。測定面５０ａと底面５０ｂとの間には角部５０ｃが形成される。 As shown in FIG. 3A, the cross section of the eddy current probe 50 of the comparative example has a rectangular shape. The eddy current probe 50 includes a measuring surface 50a and a bottom surface 50b. A coil 52 is provided on the measurement surface 50a. Further, a tape having high wear resistance is attached to the measurement surface 50a to protect the coil 52. The bottom surface 50b is a surface orthogonal to the measurement surface 50a. The angle formed by the measuring surface 50a and the bottom surface 50b is 270 degrees. A corner portion 50c is formed between the measurement surface 50a and the bottom surface 50b.

渦電流探触子５０を用いて負圧面３８を検査する場合、測定面５０ａを負圧面３８に接触させて、渦電流探触子５０を図３（ａ）、図３（ｂ）に示す移動方向に移動（走査）させる。角部５０ｃが凹曲面４０に到達するまでは、測定面５０ａを負圧面３８に接触させることができるため、この際、渦電流探触子５０は、負圧面３８とコイル５２とのリフトオフ量を実質的にゼロとすることができる。 When inspecting the negative pressure surface 38 using the eddy current probe 50, the measurement surface 50a is brought into contact with the negative pressure surface 38, and the eddy current probe 50 is moved as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Move (scan) in the direction. The measurement surface 50a can be brought into contact with the negative pressure surface 38 until the corner portion 50c reaches the concave curved surface 40. Therefore, at this time, the eddy current probe 50 reduces the lift-off amount between the negative pressure surface 38 and the coil 52. It can be virtually zero.

しかし、図３（ｂ）に示すように、渦電流探触子５０が凹曲面４０に差し掛かると、角部５０ｃが凹曲面４０に接触し、さらに移動（走査）を続けると、角部５０ｃが凹曲面４０を摺動する。角部５０ｃが凹曲面４０を摺動する際、コイル５２と負圧面３８との間のリフトオフ量が大きくなってしまう。そして、角部５０ｃが凹曲面４０を摺動し始めてから底面５０ｂが外周面２２ａに接触するまで、リフトオフ量が漸増する。 However, as shown in FIG. 3B, when the eddy current probe 50 approaches the concave curved surface 40, the corner portion 50c comes into contact with the concave curved surface 40, and when the movement (scanning) is continued, the corner portion 50c Slides on the concave curved surface 40. When the corner portion 50c slides on the concave curved surface 40, the lift-off amount between the coil 52 and the negative pressure surface 38 becomes large. Then, the lift-off amount gradually increases from the time when the corner portion 50c starts sliding on the concave curved surface 40 until the bottom surface 50b comes into contact with the outer peripheral surface 22a.

このように、渦電流探触子５０を用いて、被検査体１０として、タービン２０の翼３０の付け根（凹曲面４０）を検査する場合、リフトオフ量が大きくなる。リフトオフ量が大きいと、被検査体１０の表面に誘起される渦電流が小さくなり、コイル５２の誘起電圧が低下する。そうすると、検出信号のＳＮ比（シグナル−ノイズ比）が低くなり、きずの大きさによっては、渦電流探触子５０によってきずを検出できない場合が生じる。 As described above, when the root (concave curved surface 40) of the blade 30 of the turbine 20 is inspected as the inspected body 10 by using the eddy current probe 50, the lift-off amount becomes large. When the lift-off amount is large, the eddy current induced on the surface of the object 10 to be inspected becomes small, and the induced voltage of the coil 52 decreases. Then, the SN ratio (signal-noise ratio) of the detection signal becomes low, and depending on the size of the flaw, the eddy current probe 50 may not be able to detect the flaw.

また、角部５０ｃが凹曲面４０を摺動する際、角部５０ｃのみが凹曲面４０に接触する。したがって、渦電流探触子５０と凹曲面４０とが線接触となり、渦電流探触子５０が不安定になる（ガタつく）という問題がある。そうすると、渦電流探触子５０のガタつきによってリフトオフ量と、コイル５２と凹曲面４０との相対角度が変動し、きずがない場合であっても、渦電流の伝搬経路と起電力が変化して、疑似信号が発生してしまう。さらに、凹曲面４０に沿うように渦電流探触子５０を走査させた場合、ガタつきによって再現性が得にくいという課題もある。 Further, when the corner portion 50c slides on the concave curved surface 40, only the corner portion 50c comes into contact with the concave curved surface 40. Therefore, there is a problem that the eddy current probe 50 and the concave curved surface 40 are in line contact with each other, and the eddy current probe 50 becomes unstable (rattling). Then, the lift-off amount and the relative angle between the coil 52 and the concave curved surface 40 fluctuate due to the rattling of the eddy current probe 50, and the propagation path and electromotive force of the eddy current change even when there are no scratches. Therefore, a pseudo signal is generated. Further, when the eddy current probe 50 is scanned along the concave curved surface 40, there is a problem that reproducibility is difficult to obtain due to rattling.

そこで、本実施形態の渦電流探触子１２０は、リフトオフ量を低減し、安定して被検査体１０を走査することが可能な形状を有する。以下、渦電流探触子１２０の具体的な構成について説明する。 Therefore, the eddy current probe 120 of the present embodiment has a shape capable of reducing the lift-off amount and stably scanning the object 10 to be inspected. Hereinafter, a specific configuration of the eddy current probe 120 will be described.

［渦電流探触子１２０］
図４は、本実施形態の渦電流探触子１２０を説明する図である。図４（ａ）は、渦電流探触子１２０の上面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）線の断面図である。 [Eddy current probe 120]
FIG. 4 is a diagram illustrating the eddy current probe 120 of the present embodiment. FIG. 4A is a top view of the eddy current probe 120. FIG. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the line IV (a) -IV (a) of FIG. 4 (a).

図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、渦電流探触子１２０は、プローブ本体１２２と、コイル１２４と、把持部１２６とを含む。プローブ本体１２２は、棒形状である。プローブ本体１２２は、可撓性を有する材料（例えば、樹脂）で構成される。コイル１２４は、プローブ本体１２２に設けられる。把持部１２６は、ユーザによって把持される。把持部１２６は、コイル１２４と信号ケーブル１１２とを接続する。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the eddy current probe 120 includes a probe body 122, a coil 124, and a grip portion 126. The probe body 122 has a rod shape. The probe body 122 is made of a flexible material (eg, resin). The coil 124 is provided on the probe body 122. The grip portion 126 is gripped by the user. The grip portion 126 connects the coil 124 and the signal cable 112.

以下、プローブ本体１２２について詳述する。図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、プローブ本体１２２は、対向面部２００と、外側面部２０２と、上面部２０４と、底面部２０６と、凸曲面部２０８とを有する。 Hereinafter, the probe main body 122 will be described in detail. As shown in FIGS. 4A and 4B, the probe main body 122 has a facing surface portion 200, an outer surface portion 202, an upper surface portion 204, a bottom surface portion 206, and a convex curved surface portion 208.

対向面部２００は、タービン２０（被検査体１０）の翼３０の負圧面３８（検査面）に対向可能な形状に形成される。図４（ａ）に示すように、本実施形態において、対向面部２００の移動方向と直交する断面は、タービン２０（被検査体１０）の翼３０の負圧面３８の一部に沿った形状である。具体的に説明すると、対向面部２００は、負圧面３８よりも曲率が小さい（径が大きい）。したがって、対向面部２００を負圧面３８に容易に対向させることができる。コイル１２４は、対向面部２００に設けられる。具体的に説明すると、コイル１２４は、プローブ本体１２２の中央と、プローブ本体１２２の先端との間の対向面部２００に設けられる。 The facing surface portion 200 is formed in a shape capable of facing the negative pressure surface 38 (inspection surface) of the blade 30 of the turbine 20 (inspected body 10). As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, the cross section orthogonal to the moving direction of the facing surface portion 200 has a shape along a part of the negative pressure surface 38 of the blade 30 of the turbine 20 (object 10 to be inspected). be. Specifically, the facing surface portion 200 has a smaller curvature (larger diameter) than the negative pressure surface 38. Therefore, the facing surface portion 200 can be easily opposed to the negative pressure surface 38. The coil 124 is provided on the facing surface portion 200. Specifically, the coil 124 is provided on the facing surface portion 200 between the center of the probe main body 122 and the tip of the probe main body 122.

外側面部２０２は、対向面部２００の反対側の面である。外側面部２０２は、負圧面３８に向かって凸となる曲面形状である。換言すれば、外側面部２０２は、プローブ本体１２２の外部に向かう方向に突出した曲面形状である。プローブ本体１２２が対向面部２００および外側面部２０２を有するため、検査対象の翼３０に隣接する翼３０にプローブ本体１２２が衝突してしまう事態を回避することができる。これにより、渦電流探触子１２０は、翼３０をスムーズに走査することが可能となる。 The outer side surface portion 202 is a surface on the opposite side of the facing surface portion 200. The outer side surface portion 202 has a curved surface shape that is convex toward the negative pressure surface 38. In other words, the outer surface portion 202 has a curved surface shape that protrudes in the outward direction of the probe main body 122. Since the probe main body 122 has the facing surface portion 200 and the outer surface portion 202, it is possible to avoid a situation in which the probe main body 122 collides with the blade 30 adjacent to the blade 30 to be inspected. As a result, the eddy current probe 120 can smoothly scan the blade 30.

図４（ｂ）に示すように、外側面部２０２の高さは、対向面部２００よりも大きい。また、外側面部２０２には、コイル１２４を穴２０２ａに埋め込むための穴２０２ｂが形成される。穴２０２ｂは、可撓性を有する材料で充填される。 As shown in FIG. 4B, the height of the outer surface portion 202 is larger than that of the facing surface portion 200. Further, a hole 202b for embedding the coil 124 in the hole 202a is formed in the outer surface portion 202. The holes 202b are filled with a flexible material.

図４（ｂ）に示すように、上面部２０４は、外側面部２０２と対向面部２００との間に設けられる。上面部２０４は、外側面部２０２から対向面部２００に向かって底面部２０６に近づく方向に傾斜する。 As shown in FIG. 4B, the upper surface portion 204 is provided between the outer surface portion 202 and the facing surface portion 200. The upper surface portion 204 is inclined in a direction approaching the bottom surface portion 206 from the outer surface portion 202 toward the facing surface portion 200.

底面部２０６は、対向面部２００との為す角βが所定の第１角度となる形状に形成される。第１角度は、１８０度を上回り３６０度未満である。第１角度は、例えば、２７０度である。底面部２０６は、対向面部２００が負圧面３８に対向する場合、外周面２２ａに対向する。 The bottom surface portion 206 is formed in a shape in which the angle β formed with the facing surface portion 200 is a predetermined first angle. The first angle is greater than 180 degrees and less than 360 degrees. The first angle is, for example, 270 degrees. The bottom surface portion 206 faces the outer peripheral surface 22a when the facing surface portion 200 faces the negative pressure surface 38.

凸曲面部２０８は、対向面部２００および底面部２０６の間に連続して設けられる。凸曲面部２０８は、負圧面３８に向かって凸となる曲面形状である。換言すれば、凸曲面部２０８は、プローブ本体１２２の外部に向かう方向に突出した曲面形状である。凸曲面部２０８の曲率は、タービン２０の凹曲面４０の曲率の１／２以上であり、凹曲面４０の曲率以下である。本実施形態において、凸曲面部２０８の曲率は、凹曲面４０の曲率の１／２である。 The convex curved surface portion 208 is continuously provided between the facing surface portion 200 and the bottom surface portion 206. The convex curved surface portion 208 has a curved surface shape that is convex toward the negative pressure surface 38. In other words, the convex curved surface portion 208 has a curved surface shape protruding in the outward direction of the probe main body 122. The curvature of the convex curved surface portion 208 is ½ or more of the curvature of the concave curved surface 40 of the turbine 20, and is equal to or less than the curvature of the concave curved surface 40. In the present embodiment, the curvature of the convex curved surface portion 208 is 1/2 of the curvature of the concave curved surface 40.

以上説明したように、プローブ本体１２２は、凹曲面４０を有する。これにより、比較例の渦電流探触子５０と比較して、リフトオフ量を低減することができる。図５は、本実施形態の渦電流探触子１２０のリフトオフ量と、比較例の渦電流探触子５０のリフトオフ量とを説明する図である。図５（ａ）は、本実施形態の渦電流探触子１２０と比較例の渦電流探触子５０とを比較する図である。図５（ｂ）は、本実施形態の渦電流探触子１２０のリフトオフ量と、比較例の渦電流探触子５０のリフトオフ量とを説明する図である。 As described above, the probe main body 122 has a concave curved surface 40. As a result, the lift-off amount can be reduced as compared with the eddy current probe 50 of the comparative example. FIG. 5 is a diagram illustrating a lift-off amount of the eddy current probe 120 of the present embodiment and a lift-off amount of the eddy current probe 50 of the comparative example. FIG. 5A is a diagram comparing the eddy current probe 120 of the present embodiment with the eddy current probe 50 of the comparative example. FIG. 5B is a diagram for explaining the lift-off amount of the eddy current probe 120 of the present embodiment and the lift-off amount of the eddy current probe 50 of the comparative example.

図５（ａ）に示すように、渦電流探触子１２０を構成するプローブ本体１２２の凸曲面部２０８は、渦電流探触子５０の角部５０ｃよりも対向面部２００（コイル１２４）に対して内方に凹んでいる。 As shown in FIG. 5 (a), the convex curved surface portion 208 of the probe main body 122 constituting the eddy current probe 120 with respect to the facing surface portion 200 (coil 124) rather than the corner portion 50c of the eddy current probe 50. It is dented inward.

したがって、図５（ｂ）に示すように、渦電流探触子１２０が凹曲面４０に差し掛かると、凸曲面部２０８が凹曲面４０を摺動する。上記したように、凸曲面部２０８は、角部５０ｃよりも内方に凹んでいるため、渦電流探触子１２０は、図５（ａ）、図５（ｂ）中、破線で示す渦電流探触子５０よりもコイル１２４を負圧面３８に近づけることができる。したがって、渦電流探触子１２０は、コイル１２４と負圧面３８とのリフトオフ量ＬＡを、渦電流探触子５０のコイル５２と負圧面３８とのリフトオフ量ＬＢより小さくすることができる。 Therefore, as shown in FIG. 5B, when the eddy current probe 120 approaches the concave curved surface 40, the convex curved surface portion 208 slides on the concave curved surface 40. As described above, since the convex curved surface portion 208 is recessed inward from the corner portion 50c, the eddy current probe 120 has an eddy current shown by a broken line in FIGS. 5 (a) and 5 (b). The coil 124 can be brought closer to the negative pressure surface 38 than the probe 50. Therefore, the eddy current probe 120 can make the lift-off amount LA between the coil 124 and the negative pressure surface 38 smaller than the lift-off amount LB between the coil 52 and the negative pressure surface 38 of the eddy current probe 50.

また、上記したように、凸曲面部２０８の曲率は、凹曲面４０の曲率の１／２以上であり、凹曲面４０の曲率以下である。凸曲面部２０８の曲率が小さくなるほど、凸曲面部２０８は角部５０ｃに近づく。つまり、凸曲面部２０８の曲率が小さくなるほど、リフトオフ量が増加する。一方、凸曲面部２０８の曲率が凹曲面４０の曲率を上回ると、コイル１２４を凹曲面４０に近づけることができなくなり、凹曲面４０および凹曲面４０の近傍のきずの有無を判定できない。したがって、凸曲面部２０８の曲率を、凹曲面４０の曲率の１／２以上、凹曲面４０の曲率以下とすることにより、リフトオフ量を低減し、かつ、きずの検出感度を向上させることができる。 Further, as described above, the curvature of the convex curved surface portion 208 is ½ or more of the curvature of the concave curved surface 40, and is equal to or less than the curvature of the concave curved surface 40. The smaller the curvature of the convex curved surface portion 208, the closer the convex curved surface portion 208 approaches the corner portion 50c. That is, as the curvature of the convex curved surface portion 208 becomes smaller, the lift-off amount increases. On the other hand, if the curvature of the convex curved surface portion 208 exceeds the curvature of the concave curved surface 40, the coil 124 cannot be brought close to the concave curved surface 40, and the presence or absence of scratches in the vicinity of the concave curved surface 40 and the concave curved surface 40 cannot be determined. Therefore, by setting the curvature of the convex curved surface portion 208 to ½ or more of the curvature of the concave curved surface 40 and equal to or less than the curvature of the concave curved surface 40, the lift-off amount can be reduced and the flaw detection sensitivity can be improved. ..

また、凸曲面部２０８が凹曲面４０を摺動する際、凸曲面部２０８が凹曲面４０に接触する。したがって、渦電流探触子１２０の凸曲面部２０８は、凹曲面４０と面接触することができる。これにより、渦電流探触子１２０は、タービン２０を安定して走査することが可能となる。 Further, when the convex curved surface portion 208 slides on the concave curved surface 40, the convex curved surface portion 208 comes into contact with the concave curved surface 40. Therefore, the convex curved surface portion 208 of the eddy current probe 120 can come into surface contact with the concave curved surface 40. As a result, the eddy current probe 120 can stably scan the turbine 20.

また、プローブ本体１２２は、フィルム形状の渦電流探触子とは異なり、可撓性を有する材料で構成された棒形状の部材に、コイル１２４が一体的に埋め込まれて構成される。したがって、プローブ本体１２２は、フィルム形状の渦電流探触子と比較して、コイル１２４の剥離、または、落下に対する耐久性を向上させることができる。 Further, unlike the film-shaped eddy current probe, the probe main body 122 is configured by integrally embedding the coil 124 in a rod-shaped member made of a flexible material. Therefore, the probe body 122 can improve the durability against peeling or dropping of the coil 124 as compared with the film-shaped eddy current probe.

また、プローブ本体１２２は、対向面部２００と、外側面部２０２との間にコイル１２４を設けることができる。したがって、プローブ本体１２２は、フィルム形状の渦電流探触子と比較して、コイル１２４の巻き数を増加させることが可能となる。これにより、渦電流探触子１２０は、フィルム形状の渦電流探触子よりも、コイル１２４の誘起電圧を示す検出信号のＳＮ比を増加させることができる。 Further, the probe main body 122 can be provided with a coil 124 between the facing surface portion 200 and the outer surface portion 202. Therefore, the probe body 122 can increase the number of turns of the coil 124 as compared with the film-shaped eddy current probe. As a result, the eddy current probe 120 can increase the SN ratio of the detection signal indicating the induced voltage of the coil 124 as compared with the film-shaped eddy current probe.

図６は、本実施形態の渦電流探傷装置１００によってきずが無い被検査体１０（タービン２０）を検査した場合に、表示装置１３０に表示されるリサージュ平面３００およびリサージュ波形３１０を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a Lissajous plane 300 and a Lissajous waveform 310 displayed on the display device 130 when the inspected body 10 (turbine 20) having no flaws is inspected by the eddy current flaw detector 100 of the present embodiment. be.

図６に示すように、リサージュ平面３００は、Ｘ軸と、Ｘ軸と直交するＹ軸とで定義される。リサージュ波形３１０は、リサージュ平面３００に重畳されて表示される。上記したように、リサージュ波形３１０は、コイル１２４の励磁電圧を基準とした、プローブ本体１２２の走査時の誘起電圧の振幅および位相の変動（推移）を示す。つまり、リサージュ波形３１０は、励磁電圧および誘起電圧の振幅の差の変動と、励磁電圧および誘起電圧の位相の差の変動とを示す。リサージュ波形３１０は、コイル１２４の誘起電圧である正弦波を、励磁電圧（参照信号）で位相検波したＸ成分とＹ成分とのベクトルである。ここで、きずに由来する信号の判別を容易にするため、翼３０と、きずの無い凹曲面４０とを走査した時の信号の変動が、Ｘ成分のみ（画面表示上で位相差がほとんどゼロ）に現れるように制御装置１１０によって位相角を調整した。 As shown in FIG. 6, the Lissajous plane 300 is defined by an X-axis and a Y-axis orthogonal to the X-axis. The Lissajous waveform 310 is superimposed and displayed on the Lissajous plane 300. As described above, the Lissajous waveform 310 shows the amplitude and phase fluctuation (transition) of the induced voltage during scanning of the probe main body 122 with reference to the exciting voltage of the coil 124. That is, the Lissajous waveform 310 shows the fluctuation of the difference between the amplitudes of the exciting voltage and the induced voltage and the fluctuation of the phase difference between the exciting voltage and the induced voltage. The lisage waveform 310 is a vector of an X component and a Y component obtained by phase-detecting a sine wave, which is the induced voltage of the coil 124, with an exciting voltage (reference signal). Here, in order to facilitate the discrimination of the signal derived from the flaw, the fluctuation of the signal when scanning the blade 30 and the concave curved surface 40 without the flaw is only the X component (the phase difference is almost zero on the screen display). ), The phase angle was adjusted by the control device 110.

上記したように、本実施形態の渦電流探触子１２０は、プローブ本体１２２の凸曲面部２０８が、タービン２０の凹曲面４０を摺動する際、翼３０毎の加工精度のばらつきや走査時のガタつきなどの要因によって、リフトオフ量ＬＡを一定にはできない。また、図５（ｂ）に示す翼３０と凹曲面４０の境界で、コイル１２４と被検査体１０（試験体）の相対位置（角度）が変化することで渦電流の経路とリフトオフが変化するため振幅と位相が変化する。したがって、タービン２０の負圧面３８、および、凹曲面４０に、きずが無い場合であっても、プローブ本体１２２の凸曲面部２０８が、タービン２０の凹曲面４０を摺動する際、つまり、渦電流探触子１２０が、リフトオフ量ＬＡが一定ではない箇所を走査すると、図６に示すように、リサージュ波形３１０におけるＹの値（励磁電圧と誘起電圧との振幅の差、および、励磁電圧と誘起電圧との位相の差）は、正方向および負方向に分布し、０Ｖにはならない。つまり、リサージュ波形３１０において、リフトオフ量や渦電流の伝搬経路の変化に基づくノイズ（走査ノイズ）が生じる。 As described above, in the eddy current probe 120 of the present embodiment, when the convex curved surface portion 208 of the probe main body 122 slides on the concave curved surface 40 of the turbine 20, the processing accuracy of each blade 30 varies and when scanning. The lift-off amount LA cannot be made constant due to factors such as rattling. Further, at the boundary between the blade 30 and the concave curved surface 40 shown in FIG. 5 (b), the relative position (angle) of the coil 124 and the object to be inspected 10 (test object) changes, so that the path of the eddy current and the lift-off change. Therefore, the amplitude and phase change. Therefore, even when the negative pressure surface 38 of the turbine 20 and the concave curved surface 40 are not scratched, when the convex curved surface portion 208 of the probe main body 122 slides on the concave curved surface 40 of the turbine 20, that is, the eddy current. When the current probe 120 scans a portion where the lift-off amount LA is not constant, as shown in FIG. 6, the value of Y in the resage waveform 310 (the difference in amplitude between the exciting voltage and the induced voltage, and the exciting voltage) The phase difference from the induced voltage) is distributed in the positive and negative directions and does not reach 0V. That is, in the Lissajous waveform 310, noise (scanning noise) is generated based on the lift-off amount and the change in the propagation path of the eddy current.

このため、リサージュ波形３１０におけるＹの値のみに基づいて閾値範囲６０を設け、閾値範囲６０のみに基づいて、きずの有無が判定される場合、きずが無いにも拘わらず、きずが有ると誤判定されてしまう場合がある。 Therefore, when the threshold range 60 is provided based only on the value of Y in the Lissajous waveform 310 and the presence or absence of a flaw is determined based only on the threshold range 60, it is erroneously assumed that there is a flaw even though there is no flaw. It may be judged.

そこで、本実施形態の制御装置１１０は、励磁電圧と誘起電圧との振幅の差および励磁電圧と誘起電圧との位相の差に基づいた閾値範囲５００（図８参照）を設定する。 Therefore, the control device 110 of the present embodiment sets a threshold range 500 (see FIG. 8) based on the difference in amplitude between the exciting voltage and the induced voltage and the difference in phase between the exciting voltage and the induced voltage.

図７は、制御装置１１０の具体的な構成を説明するブロック図である。図７に示すように、制御装置１１０は、中央制御部４００を備える。中央制御部４００は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部４００は、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部４００は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して制御装置１１０全体を管理および制御する。 FIG. 7 is a block diagram illustrating a specific configuration of the control device 110. As shown in FIG. 7, the control device 110 includes a central control unit 400. The central control unit 400 is composed of a semiconductor integrated circuit including a CPU (Central Processing Unit). The central control unit 400 reads a program, parameters, and the like for operating the CPU itself from the ROM. The central control unit 400 manages and controls the entire control device 110 in cooperation with the RAM as a work area and other electronic circuits.

本実施形態において、中央制御部４００は、表示制御部４１２と、閾値範囲設定部４１４と、閾値表示制御部４１６と、判定部４１８とを含む。 In the present embodiment, the central control unit 400 includes a display control unit 412, a threshold range setting unit 414, a threshold display control unit 416, and a determination unit 418.

表示制御部４１２は、渦電流探触子１２０のコイル１２４の励磁電圧を基準とした、誘起電圧の振幅および位相の変動をリサージュ波形３１０に変換し、リサージュ平面３００に重畳して表示装置１３０に表示させる。 The display control unit 412 converts the amplitude and phase fluctuation of the induced voltage based on the exciting voltage of the coil 124 of the eddy current probe 120 into a Lissajous waveform 310, superimposes it on the Lissajous plane 300, and displays it on the display device 130. Display it.

閾値範囲設定部４１４は、閾値範囲５００を設定する。図８は、本実施形態の閾値範囲設定部４１４によって設定される閾値範囲５００を説明する図である。図８（ａ）は、渦電流探傷装置１００によって、きずが無い試験体を検査した結果得られるリサージュ波形３１０を示す図である。図８（ｂ）は、渦電流探傷装置１００によって、きずが有る試験体を検査した結果得られるリサージュ波形３１０を示す図である。 The threshold range setting unit 414 sets the threshold range 500. FIG. 8 is a diagram illustrating a threshold range 500 set by the threshold range setting unit 414 of the present embodiment. FIG. 8A is a diagram showing a Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting a test piece without scratches by an eddy current flaw detector 100. FIG. 8B is a diagram showing a Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting a test piece having a flaw by the eddy current flaw detector 100.

まず、きずが無い試験体、および、きずが有る試験体が作成される。試験体に形成されるきずの大きさは、渦電流探傷装置１００の検査において、きずが有るとの判定を所望する大きさの下限値である。 First, a test piece without scratches and a test piece with scratches are prepared. The size of the flaw formed on the test piece is the lower limit of the size desired to be determined as having a flaw in the inspection of the eddy current flaw detector 100.

そして、それぞれの試験体が、渦電流探傷装置１００によって複数回（５回以上（例えば、１０回程度））検査される。そうすると、図８（ａ）に示すような、きずが無い試験体を複数回検査した結果が重畳されたリサージュ波形３１０が得られる。また、図８（ｂ）に示すような、きずが有る試験体を検査した結果得られるリサージュ波形３１０が得られる。なお、リサージュ波形３１０におけるＹの値の絶対値（励磁電圧と誘起電圧との振幅の差、および、励磁電圧と誘起電圧との位相の差）は、きずの大きさ（長さ、深さ）に基づく。 Then, each test piece is inspected a plurality of times (5 times or more (for example, about 10 times)) by the eddy current flaw detector 100. Then, as shown in FIG. 8A, a Lissajous waveform 310 on which the results of a plurality of inspections of the flawless test piece are superimposed can be obtained. Further, as shown in FIG. 8B, a Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting a test piece having a flaw is obtained. The absolute value of the Y value in the Lissajous waveform 310 (the difference in amplitude between the exciting voltage and the induced voltage and the difference in the phase between the exciting voltage and the induced voltage) is the size (length, depth) of the flaw. based on.

閾値範囲設定部４１４は、こうして得られた、きずが無い試験体を検査した結果得られるリサージュ波形３１０が、閾値範囲５００内となり、きずが有る試験体を検査した結果得られるリサージュ波形３１０が、閾値範囲５００外となるように、閾値範囲５００を設定する。 In the threshold range setting unit 414, the Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting the test piece without scratches is within the threshold range 500, and the Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting the test piece with scratches is obtained. The threshold range 500 is set so as to be outside the threshold range 500.

図９は、本実施形態の閾値範囲５００の詳細を説明する図である。図９（ａ）は、本実施形態の閾値範囲５００の詳細を説明する第１の図である。図９（ｂ）は、本実施形態の閾値範囲５００の詳細を説明する第２の図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating details of the threshold range 500 of the present embodiment. FIG. 9A is a first diagram illustrating the details of the threshold range 500 of the present embodiment. FIG. 9B is a second diagram illustrating the details of the threshold range 500 of the present embodiment.

本実施形態において、閾値範囲５００は、Ｙの値に対して設けられ、走査ノイズの値によって変化し得る上限値と、Ｙの値に対して設けられ、走査ノイズの値によって変化し得る下限値との間の範囲である。図９（ａ）に示すように、閾値範囲設定部４１４は、閾値範囲５００を設定する場合、試験体のリサージュ波形３１０に基づき、まず、Ｙの値の上限値のうち最小となる最小上限値ｙｍａｘ、および、Ｙの値の下限値のうち最大となる最大下限値ｙｍｉｎを決定する（図９中、破線で示す。）。ここで、最小上限値ｙｍａｘは、０Ｖ以上の値である。最大下限値ｙｍｉｎは、０Ｖ以下の値である。本実施形態において、最小上限値ｙｍａｘの絶対値と、最大下限値ｙｍｉｎの絶対値は実質的に等しい。 In the present embodiment, the threshold range 500 is provided for a value of Y and is provided for an upper limit value that can be changed depending on the value of scanning noise, and is provided for a value of Y and is provided for a lower limit value that can be changed depending on the value of scanning noise. The range between and. As shown in FIG. 9A, when the threshold range 500 is set, the threshold range setting unit 414 first sets the minimum upper limit value among the upper limit values of the Y value based on the Lissajous waveform 310 of the test piece. The maximum lower limit value ymin, which is the maximum among the lower limit values of ymax and Y value, is determined (indicated by a broken line in FIG. 9). Here, the minimum upper limit value ymax is a value of 0 V or more. The maximum and lower limit value ymin is a value of 0 V or less. In the present embodiment, the absolute value of the minimum upper limit value ymax and the absolute value of the maximum lower limit value ymin are substantially equal.

続いて、閾値範囲設定部４１４は、試験体のリサージュ波形３１０に基づき、位相線ＰＡ〜ＰＤを決定する（図９中、一点鎖線で示す）。具体的に説明すると、位相線ＰＡは、リサージュ平面における第１象限に位置する線である。位相線ＰＡは、Ｘ軸とＹ軸との交点（原点（０，０））を通り、Ｘ軸との為す角が位相角θＡとなる線である。位相線ＰＢは、リサージュ平面における第２象限に位置する線である。位相線ＰＢは、原点（０，０）を通り、Ｘ軸との為す角が位相角θＢとなる線である。位相線ＰＣは、リサージュ平面における第３象限に位置する線である。位相線ＰＣは、原点（０，０）を通り、Ｘ軸との為す角が位相角θＣとなる線である。位相線ＰＤは、リサージュ平面における第４象限に位置する線である。位相線ＰＤは、原点（０，０）を通り、Ｘ軸との為す角が位相角θＤとなる線である。本実施形態において、位相角θＡ、位相角θＢ、位相角θＣ、および、位相角θＤは、実質的に等しい。このため、位相線ＰＡは、位相線ＰＣと連続した直線となる。また、位相線ＰＢは、位相線ＰＤと連続した直線となる。 Subsequently, the threshold range setting unit 414 determines the phase lines PA to PD based on the Lissajous waveform 310 of the test piece (indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 9). Specifically, the phase line PA is a line located in the first quadrant in the Lissajous plane. The phase line PA is a line that passes through the intersection of the X-axis and the Y-axis (origin (0,0)) and whose angle formed with the X-axis is the phase angle θA. The phase line PB is a line located in the second quadrant in the Lissajous plane. The phase line PB is a line that passes through the origin (0,0) and has a phase angle θB at an angle formed by the X-axis. The phase line PC is a line located in the third quadrant in the Lissajous plane. The phase line PC is a line that passes through the origin (0,0) and has a phase angle θC at an angle formed by the X-axis. The phase line PD is a line located in the fourth quadrant in the Lissajous plane. The phase line PD is a line that passes through the origin (0,0) and whose angle formed by the X-axis is the phase angle θD. In the present embodiment, the phase angle θA, the phase angle θB, the phase angle θC, and the phase angle θD are substantially the same. Therefore, the phase line PA is a straight line continuous with the phase line PC. Further, the phase line PB is a straight line continuous with the phase line PD.

そして、図９（ｂ）に示すように、閾値範囲設定部４１４は、最小上限値ｙｍａｘ以下、最大下限値ｙｍｉｎ以上、位相線ＰＡと位相線ＰＤとの間、および、位相線ＰＢと位相線ＰＣとの間の範囲を閾値範囲５００（図９（ｂ）中、ハッチングで示す）とする。つまり、閾値範囲５００は、走査ノイズの値が所定範囲内である場合、Ｙの値の上限値は同値（最小上限値ｙｍａｘ）であり、かつ、Ｙの値の下限値は同値（最大下限値ｙｍｉｎ）であり、走査ノイズの値が所定範囲から離隔するに従って、Ｙの値の上限値が漸増し、かつ、Ｙの値の下限値が漸減する範囲である。 Then, as shown in FIG. 9B, the threshold range setting unit 414 has a minimum upper limit value ymax or less, a maximum lower limit value ymin or more, between the phase line PA and the phase line PD, and the phase line PB and the phase line. The range between the PC and the PC is defined as a threshold range 500 (shown by hatching in FIG. 9B). That is, in the threshold range 500, when the scanning noise value is within a predetermined range, the upper limit of the Y value is the same value (minimum upper limit value ymax), and the lower limit value of the Y value is the same value (maximum lower limit value). ymin), which is a range in which the upper limit of the Y value gradually increases and the lower limit of the Y value gradually decreases as the scanning noise value separates from the predetermined range.

このようにして、閾値範囲設定部４１４によって設定された閾値範囲５００は、制御装置１１０の不図示のメモリに記憶される。 In this way, the threshold range 500 set by the threshold range setting unit 414 is stored in a memory (not shown) of the control device 110.

図８（ａ）、図８（ｂ）に戻って説明すると、閾値表示制御部４１６は、閾値範囲５００をリサージュ平面３００に重畳して表示装置１３０に表示させる。 Returning to FIGS. 8A and 8B, the threshold value display control unit 416 superimposes the threshold value range 500 on the resage plane 300 and causes the display device 130 to display the threshold value range 500.

判定部４１８は、被検査体１０（タービン２０）を検査した結果得られるリサージュ波形３１０と閾値範囲５００とを比較し、きずの有無を判定する。具体的に説明すると、判定部４１８は、被検査体１０のリサージュ波形３１０において閾値範囲５００外の箇所があるか否かを判定する。その結果、判定部４１８は、被検査体１０のリサージュ波形３１０において、閾値範囲５００外の箇所があると判定した場合には、きずが有ると判定する。一方、判定部４１８は、被検査体１０のリサージュ波形３１０において、閾値範囲５００外の箇所がない、つまり、リサージュ波形３１０全体が閾値範囲５００内に位置すると判定した結果、きずが無いと判定する。 The determination unit 418 compares the Lissajous waveform 310 obtained as a result of inspecting the inspected body 10 (turbine 20) with the threshold range 500, and determines the presence or absence of a flaw. Specifically, the determination unit 418 determines whether or not there is a portion outside the threshold range 500 in the Lissajous waveform 310 of the inspected body 10. As a result, when the determination unit 418 determines that there is a portion outside the threshold range 500 in the Lissajous waveform 310 of the object 10 to be inspected, it determines that there is a flaw. On the other hand, the determination unit 418 determines that there is no portion outside the threshold range 500 in the Lissajous waveform 310 of the object 10 to be inspected, that is, the entire Lissajous waveform 310 is located within the threshold range 500, and as a result, determines that there is no flaw. ..

続いて、渦電流探傷装置１００を用いた検査方法について説明する。図１０は、本実施形態の検査方法の処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、本実施形態の検査方法は、検査工程Ｓ１１０と、比較工程Ｓ１２０と、判定工程Ｓ１３０と、きず無し判定工程Ｓ１４０と、きず有り判定工程Ｓ１５０とを含む。以下、各工程について説明する。 Subsequently, an inspection method using the eddy current flaw detector 100 will be described. FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow of the inspection method of the present embodiment. As shown in FIG. 10, the inspection method of the present embodiment includes an inspection step S110, a comparison step S120, a determination step S130, a flawless determination step S140, and a flawed determination step S150. Hereinafter, each step will be described.

［検査工程Ｓ１１０］
ユーザによる操作入力に応じて渦電流探傷装置１００の制御装置１１０は、コイル１２４に励磁電圧を印加する。そして、ユーザによって、被検査体１０（タービン２０）が渦電流探触子１２０（コイル１２４）によって走査され、制御装置１１０は、コイル１２４の誘起電圧を検出信号として取得する。 [Inspection step S110]
The control device 110 of the eddy current flaw detector 100 applies an exciting voltage to the coil 124 in response to an operation input by the user. Then, the user scans the object to be inspected 10 (turbine 20) by the eddy current probe 120 (coil 124), and the control device 110 acquires the induced voltage of the coil 124 as a detection signal.

表示制御部４１２は、検出信号をリサージュ波形３１０に変換する。表示制御部４１２は、リサージュ波形３１０をリサージュ平面３００に重畳して表示装置１３０に表示させる。 The display control unit 412 converts the detection signal into a Lissajous waveform 310. The display control unit 412 superimposes the Lissajous waveform 310 on the Lissajous plane 300 and displays it on the display device 130.

また、閾値表示制御部４１６は、メモリに記憶された閾値範囲５００をリサージュ平面３００に重畳して表示装置１３０に表示させる。 Further, the threshold value display control unit 416 superimposes the threshold value range 500 stored in the memory on the resage plane 300 and displays it on the display device 130.

［比較工程Ｓ１２０］
判定部４１８は、検査工程Ｓ１１０で得られた被検査体１０のリサージュ波形３１０と閾値範囲５００とを比較する。 [Comparison step S120]
The determination unit 418 compares the Lissajous waveform 310 of the object to be inspected 10 obtained in the inspection step S110 with the threshold range 500.

［判定工程Ｓ１３０］
判定部４１８は、検査工程Ｓ１１０で得られた被検査体１０のリサージュ波形３１０すべてが閾値範囲５００内に位置するか否かを判定する。その結果、リサージュ波形３１０すべてが閾値範囲５００内に位置すると判定した場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、判定部４１８は、きず無し判定工程Ｓ１４０に処理を移す。リサージュ波形３１０すべてが閾値範囲５００内に位置しないと判定した場合（判定工程Ｓ１３０におけるＮＯ）、つまり、リサージュ波形３１０において、閾値範囲５００外の箇所があると判定した場合、判定部４１８は、きず有り判定工程Ｓ１５０に処理を移す。 [Determination step S130]
The determination unit 418 determines whether or not all the Lissajous waveforms 310 of the object 10 to be inspected obtained in the inspection step S110 are located within the threshold range 500. As a result, when it is determined that all the Lissajous waveforms 310 are within the threshold range 500 (YES in S130), the determination unit 418 shifts the process to the flawless determination step S140. When it is determined that all the Lissajous waveforms 310 are not located within the threshold range 500 (NO in the determination step S130), that is, when it is determined that there is a portion outside the threshold range 500 in the Lissajous waveform 310, the determination unit 418 has a scratch. The process is transferred to the presence determination step S150.

［きず無し判定工程Ｓ１４０］
判定部４１８は、被検査体１０の検査面に、きずが無いと判定して、当該検査方法を終了する。 [Scratch-free determination step S140]
The determination unit 418 determines that the inspection surface of the inspected body 10 has no scratches, and ends the inspection method.

［きず有り判定工程Ｓ１５０］
判定部４１８は、被検査体１０の検査面に、きずが有ると判定して、当該検査方法を終了する。 [Scratch determination step S150]
The determination unit 418 determines that the inspection surface of the inspected body 10 has a scratch, and ends the inspection method.

以上説明したように、本実施形態にかかる渦電流探傷装置１００は、閾値範囲設定部４１４を備える。閾値範囲設定部４１４は、Ｙ軸方向の励磁電圧と誘起電圧との振幅の差に加えて、励磁電圧と誘起電圧との位相の差に基づいて閾値範囲５００を設定する。したがって、閾値範囲設定部４１４は、走査ノイズを、きずと誤判定してしまう確率を低減することが可能となる。このため、渦電流探傷装置１００は、きずの判定の精度を向上させることが可能となる。 As described above, the eddy current flaw detecting device 100 according to the present embodiment includes a threshold range setting unit 414. The threshold range setting unit 414 sets the threshold range 500 based on the difference in amplitude between the exciting voltage and the induced voltage in the Y-axis direction and the phase difference between the exciting voltage and the induced voltage. Therefore, the threshold range setting unit 414 can reduce the probability that the scanning noise is erroneously determined as a flaw. Therefore, the eddy current flaw detector 100 can improve the accuracy of flaw determination.

また、渦電流探傷装置１００は、閾値表示制御部４１６を備える。これにより、ユーザは、きずの有無を容易に把握することができる。 Further, the eddy current flaw detecting device 100 includes a threshold value display control unit 416. As a result, the user can easily grasp the presence or absence of a flaw.

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments. It is clear to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the claims, and it is understood that they also naturally belong to the technical scope of the present disclosure. Will be done.

例えば、上記実施形態において、被検査体１０として、タービン２０を例に挙げた。しかし、被検査体１０は、走査方向に延在した検査面と、走査方向と交差する方向に延在した延在面と、検査面および延在面の間に連続して設けられる凹曲面を有する形状であれば、被検査体に限定はない。 For example, in the above embodiment, the turbine 20 is taken as an example of the body to be inspected 10. However, the inspected body 10 has a concave curved surface that is continuously provided between the inspection surface extending in the scanning direction, the extending surface extending in the direction intersecting the scanning direction, and the inspection surface and the extending surface. The object to be inspected is not limited as long as it has a shape.

また、穴２０２ａに収容されるコイル１２４は、１つであってもよいし、２つであってもよい。つまり、渦電流探触子１２０は、単一方式、または、自己比較方式であってもよい。単一方式は、単独のコイル１２４で、誘起電圧の変化を検出する方法である。自己比較方式は、２つのコイル１２４を隣接してプローブ本体１２２に設置し、２つのコイル１２４が検出した誘起電圧の差を検出する方法である。また、渦電流探触子１２０は、穴２０２ａを複数備え、各穴２０２ａにそれぞれコイル１２４を配してもよい。 Further, the number of coils 124 housed in the hole 202a may be one or two. That is, the eddy current probe 120 may be a single method or a self-comparison method. The single method is a method of detecting a change in the induced voltage with a single coil 124. The self-comparison method is a method in which two coils 124 are installed adjacent to each other on the probe main body 122 to detect the difference in induced voltage detected by the two coils 124. Further, the eddy current probe 120 may include a plurality of holes 202a, and a coil 124 may be arranged in each hole 202a.

また、上記実施形態において、渦電流探触子１２０のプローブ本体１２２が凸曲面部２０８を備える構成を例に挙げた。しかし、プローブ本体１２２の形状に限定はない。 Further, in the above embodiment, the configuration in which the probe main body 122 of the eddy current probe 120 includes the convex curved surface portion 208 is given as an example. However, the shape of the probe body 122 is not limited.

また、上記実施形態において、閾値範囲５００を構成する位相線ＰＡが、位相線ＰＣと連続した直線となる場合を例に挙げた。しかし、位相線ＰＡは、位相線ＰＣとの為す角が１８０度でなくともよい。同様に、位相線ＰＢは、位相線ＰＤとの為す角が１８０度でなくともよい。 Further, in the above embodiment, the case where the phase line PA constituting the threshold range 500 is a straight line continuous with the phase line PC has been described as an example. However, the phase line PA does not have to have an angle of 180 degrees with the phase line PC. Similarly, the phase line PB does not have to have an angle of 180 degrees with the phase line PD.

また、上記実施形態において、閾値範囲５００を構成する位相線ＰＡ〜ＰＤが直線である場合を例に挙げた。しかし、位相線ＰＡ〜ＰＤは直線でなくてもよい。例えば、位相線ＰＡ〜ＰＤのうち、いずれか１または複数は、曲線であってもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the phase lines PA to PD constituting the threshold range 500 are straight lines is given as an example. However, the phase lines PA to PD do not have to be straight lines. For example, any one or more of the phase lines PA to PD may be a curve.

また、上記実施形態において、制御装置１１０が閾値表示制御部４１６および判定部４１８を備える場合を例に挙げた。しかし、制御装置１１０は、閾値表示制御部４１６または判定部４１８を備えていればよい。 Further, in the above embodiment, the case where the control device 110 includes the threshold value display control unit 416 and the determination unit 418 has been described as an example. However, the control device 110 may include a threshold value display control unit 416 or a determination unit 418.

本開示は、渦電流探傷装置に利用することができる。 The present disclosure can be used for eddy current flaw detectors.

１００ 渦電流探傷装置
１２０ 渦電流探触子
１２４ コイル
１３０ 表示装置
３００ リサージュ平面
３１０ リサージュ波形
４１２ 表示制御部
４１４ 閾値範囲設定部
４１６ 閾値表示制御部
５００ 閾値範囲 100 Eddy current flaw detector 120 Eddy current probe 124 Coil 130 Display device 300 Lissajous plane 310 Lissajous waveform 412 Display control unit 414 Threshold range setting unit 416 Threshold display control unit 500 Threshold range

Claims (3)

渦電流探触子のコイルの励磁電圧を基準とした、誘起電圧の振幅および位相の変動をリサージュ波形に変換し、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸を有するリサージュ平面に重畳して表示装置に表示させる表示制御部と、
Ｙの値に対して設けられ、走査ノイズの値によって変化し得る上限値と、前記Ｙの値に対して設けられ、前記走査ノイズの値によって変化し得る下限値との間を閾値範囲とする閾値範囲設定部と、
前記リサージュ平面に前記閾値範囲を重畳して表示させる閾値表示制御部と、
を備える渦電流探傷装置。 Based on the exciting voltage of the coil of the eddy current probe, the fluctuation of the amplitude and phase of the induced voltage is converted into a Lissajous waveform and displayed by superimposing it on the X-axis and the Lissajous plane having the Y-axis orthogonal to the X-axis. The display control unit to be displayed on the device and
The threshold range is between the upper limit value provided for the value of Y and which can be changed depending on the value of scanning noise and the lower limit value provided for the value of Y and which can be changed depending on the value of scanning noise. Threshold range setting unit and
A threshold display control unit that superimposes the threshold range on the resage plane and displays the threshold range.
An eddy current flaw detector equipped with. 前記閾値範囲は、
前記走査ノイズの値が所定範囲内である場合、前記Ｙの値の上限値は同値であり、かつ、前記Ｙの値の下限値は同値である請求項１に記載の渦電流探傷装置。 The threshold range is
The eddy current flaw detector according to claim 1, wherein when the scanning noise value is within a predetermined range, the upper limit value of the Y value is the same value and the lower limit value of the Y value is the same value. 前記閾値範囲は、
前記走査ノイズの値が前記所定範囲から離隔するに従って、前記Ｙの値の上限値が漸増し、かつ、前記Ｙの値の下限値が漸減する請求項２に記載の渦電流探傷装置。 The threshold range is
The eddy current flaw detector according to claim 2, wherein the upper limit of the Y value gradually increases and the lower limit of the Y value gradually decreases as the scanning noise value separates from the predetermined range.
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NORTEC 600 渦流探傷器, JPN7023003359, 2014, JP, ISSN: 0005143969 *

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