JP2024512275A - 材料の検査装置および検査方法 - Google Patents

Abstract

材料を検査する方法は、渦電流センサを用いて試験材料の表面を検査することと、渦電流試験が実施されたのと同じ場所で試験材料の表面に蛍光Ｘ線分析を適用することを含む。

Description

例示的な実施形態は、広く言えば材料検査に関し、詳細には非破壊検査に係るものである。

ジルコニウムなどの耐食性材料（合金を含む）で構成される複合部品、および／または溶接部の材料の許容性を試験する業界の標準的な慣行は、様々な方法のうちのいずれかによって、金属上に成長した酸化膜の品質を評価することである。このような技術は、新しい合金の開発、熱処理の実践、および溶接技術の評価にも使用されてきている。膜の許容性は、例えばＡＳＴＭ規格Ｇ２／Ｇ２Ｍ－０６（２０１１）に従って、膜に起因する試験片の質量の増加、またはオペレータから見た酸化膜の外観によって評価できる。それぞれの既知の汚染物質に対応する予測可能な腐食特性を有し得る非耐食性材料は、汚染領域での材料の腐食の外観に基づいて所与の汚染物質を特定するために視覚的に検査することもできる。外観基準への適合性は、基準（つまり、その有効性が、検査員の訓練、スキル、経験、および検査領域の環境の制御によって決まる技術）との比較によって判断される。目視検査の有効性は、人間の知覚に対する制約によっても制限される。例えば、溶接部には汚染合金が含まれていないことが理想的であり、その場合、予測可能な速度で表面に腐食が形成されるため、溶接部の表面は、予測可能な外観を有する必要がある。しかしながら、溶接材料中に存在する汚染合金は、周囲の材料とは異なる速度で腐食する可能性があり、その結果、汚染物質が付着した位置の材料表面に形成された酸化膜など、外観に違いが生じる可能性がある。予測可能な方法で材料の表面に腐食層が形成される可能性があるため、異なる接合材料または異なる接合・充填材料の適切な混合を確認するためにも目視検査を使用することができる。しかしながら、汚染物質および基板の材質によっては、そのような収差が人間の目には見えない場合がある。

例えば、材料の注目する特性が人間の目では検出できないために目視検査が利用できない場合に、材料を検査するための他の方法が知られている。例えば、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）分光計を使用して、試験材料の対象領域に電離放射線を照射することができる。本明細書で使用される場合、「Ｘ線」という用語は、約１００ｅＶ～約２００ｋｅＶ（例えば、約１ｋｅＶ～約１５０ｋｅＶ）の範囲のエネルギーを有する光子を包含し得ること、および、レイリー放射線、コンプトン放射線、ガンマ線を包含し得ることを理解すべきである。放射線中の光子は、材料内の低原子軌道にある電子にエネルギーを与え、電子を移動させ、低軌道に空孔を残し、高軌道の電子によって直ちに満たされる。高エネルギー、高軌道の電子が低エネルギー、低軌道の空孔に降下すると、Ｘ線エネルギーが照射される材料に特有の波長およびエネルギーレベルでエネルギーが放出される。その後、この蛍光エネルギーは、Ｘ線装置によって検出される。分光計が波長分散原理で動作するかエネルギー分散原理で動作するかに応じて、分光計は戻ってくる蛍光エネルギーを分析し、その波長またはエネルギーレベルに基づいて、蛍光を発生させた物質、したがって試験材料中に存在する物質を特定する。理解されるように、ＸＲＦ分光計は、組成物（例えば、主要成分と微量成分の重量パーセント）を含む、試験材料中に存在する物質に関する詳細な情報を提供できる。ＸＲＦ分光計は、所定のレベルで発生する蛍光エネルギーの量に基づいて微量元素の相対濃度を計算することができる。さらに、装置が既知の組成物を有する試験材料に対して較正される場合、これらの所定のエネルギーレベルまたは波長レベルは、それらが対応する物質の特定情報とメモリ内で関連付けることができ、それによって分光計は、蛍光エネルギーを発生させた試験材料内の元素の名前も表示できるようにもなる。ＸＲＦはサンプルあたりのコストが低く、サンプルの前処理の必要がなく（材料に酸化物層があるかどうかに関係なく、ＸＲＦをその材料と共に使用できる）、そして使いやすいため、産業環境と実験室環境の両方において、主要元素および微量元素の分析に最も広く使用されている方法のうちの１つである。

さらに、渦電流試験装置を利用して、材料の亀裂、望ましくない材料のばらつき、ボイド、酸化物層の厚さばらつき、およびその他の欠陥を検査することも知られている。一般的に、渦電流試験装置には、巻線または半導体トレースによって形成され得る１つのコイルまたはコイルアレイが含まれており、装置は、時間とともに変化する交流（ＡＣ）信号で駆動する。各々のコイルは、作動すると交番磁場を生成し、コイルの真向かいにある試験対象の導電性材料の領域と結合し、それによって試験材料内に渦電流が生成され、この渦電流は、試験装置の一次巻線を流れる電流と同じ方向に流れる。誘導された渦電流は、独自の磁場を生成し、次にその磁場が一次巻線に結合し、それによって一次巻線に巻線の駆動電流とは逆の電流が誘導され、巻線のインピーダンスが上昇する。したがって、一次巻線の近くに試験材料が存在すると、一次巻線のインピーダンスが、試験材料がない場合のインピーダンスから変化する。その変化の程度は、試験材料に欠陥がない場合に既知の方法で、試験材料の導電率と透磁率に依存する。したがって、渦電流センサの出力信号は、試験材料の導電率と透磁率の変動に応じて変化する。これらの特性は、試験材料の物質および構造組成の変動に応じて変化するため、試験装置は、ベンチマーク物質および構造組成を有する試験材料、およびそれらからの既知の変動（例えば、汚染物質の含有、亀裂の発生、および空隙として一般に現れる多孔性、および導電性材料表面の酸化物層の厚さの変動）を有する試験材料に対して較正され得るため、後で一次巻線が試験対象の材料上にわたって移動するときに測定される一次巻線のインピーダンスの変動は、以前に較正された物質および構造の変動と関連付けることができる。

いくつかの例示的な実施形態は、材料の近くに渦電流センサを配置して、作動時に渦電流センサが材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにすることを含む、材料を検査する方法を含むことができる。渦電流センサが材料の表面上の位置に近接すると、渦電流センサが作動され、結果として生じる測定信号が作動した渦電流センサから取得される。測定信号に対応するデータは、材料の第１の所定の状態の存在に対応する第１の所定の基準と比較される。Ｘ線信号が、その位置の材料に印加される。その位置でのＸ線信号の印加から生じる蛍光信号が取得される。蛍光信号は、材料の第２の所定の状態の存在に対応する第２の所定の基準と比較される。

別の一実施形態では、材料を検査する方法は、材料の近くに渦電流センサを配置して、作動時に渦電流センサが材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにすることを含む。渦電流センサは、作動中に材料の表面上にわたって移動する。測定信号は、作動した渦電流センサから繰り返し取得され、各々の取得される測定信号は、作動した渦電流センサが材料の表面上の複数の位置のうちのそれぞれの位置で材料の表面に近接したときに取得される。取得するステップで取得された各々の測定信号に対して、取得された測定信号に対応するデータは、測定信号が取得されたそれぞれの位置における材料の第１の所定の状態の存在に対応するそれぞれの第１の所定の基準と比較される。Ｘ線信号が、複数の位置のうちの少なくとも１つの位置で材料に印加される。少なくとも１つの位置でのＸ線信号の印加から生じるそれぞれの蛍光信号が取得される。各々それぞれの蛍光信号に対応するデータは、材料の第２の所定の状態の存在に対応するそれぞれの第２の所定の基準と比較される。

さらなる一実施形態では、材料を検査する方法は、渦電流センサを材料の近くに配置して、作動時に渦電流センサが材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにすることを含む。渦電流センサが作動している間、渦電流センサは、材料の表面上にわたって移動する。測定信号は、作動した渦電流センサが材料の表面上の位置で近接したときに、作動した渦電流センサから取得される。測定信号に対応するデータは、材料の所定の状態の存在に対応する第１の所定の基準と比較される。比較するステップから得られる比較に応答して、蛍光Ｘ線分光計が位置の近くに配置され、蛍光Ｘ線分光計の作動により、蛍光Ｘ線分光計がその位置で金属にＸ線信号を印加し、その位置でＸ線信号の印加から生じる蛍光信号を取得する。

このように材料検査システムの１つまたは複数の実施形態を一般的な用語で説明してきたが、ここで添付図面を参照するが、これらの図面は必ずしも縮尺どおりに描かれていない。

本明細書で提供されるような材料の検査システムおよび／または検査方法で使用される渦電流プローブの斜視図である。 本明細書で提供されるような材料の検査システムおよび／または検査方法で使用される渦電流プローブの斜視図である。 本明細書で提供されるような材料の検査システムおよび／または検査方法で使用される渦電流プローブの斜視図である。 図１Ａ～図１Ｃのようなプローブで使用されるコイルアレイの概略図である。 図１Ｄに示されるようなアレイ内のコイルと共に使用するホイートストンブリッジ測定構成の概略図である。 本明細書で提供されるような材料の検査システムおよび／または検査方法で使用される渦電流測定システムの概略図である。 本明細書で提供されるような材料の検査システムおよび／または検査方法で使用される蛍光Ｘ線測定システムの概略図である。 図２および図３のようなシステムを利用した材料の検査方法のフロー図である。 図２および図３のようなシステムを利用した材料の検査方法のフロー図である。 図２および図３のようなシステムを利用した材料の検査方法のフロー図である。 図２および図３のようなシステムを利用した材料の検査方法のフロー図である。 図２のようなシステムを利用した材料の検査方法の概略図である。

本明細書および図面における符号の繰り返しの使用は、本発明の同一または類似の構成または要素を表すことを意図している。

以下、すべてではなく一部の例示的な実施形態が示されている添付の図面を参照して、いくつかの例示的な実施形態をより詳細に説明する。実際、本明細書に記載し図示した例は、本開示の範囲、適用性、または構成に関して限定するものとして解釈されるべきではない。そのような例示的な実施形態において、その範囲または趣旨から逸脱することなく修正および変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態で図示または説明した構成を別の実施形態で使用して、さらに別の一実施形態を得ることができる。したがって、本発明は、本開示、添付の特許請求の範囲、およびそれらの均等物の範囲内に入るような修正および変更を網羅することが意図される。全体を通して、同様の符号は、同様の要素を指す。

さらに、本出願および添付の特許請求の範囲で使用される場合の「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することを意図している。つまり、別段の指定がない限り、または文脈から明らかでない限り、「Ｘは、ＡまたはＢを使用する」という表現は、自然な包括的置換のいずれかを意味することを意図している。つまり、「Ｘは、ＡまたはＢを使用する」という表現は、次の場合：「Ｘは、Ａを使用する」、「Ｘは、Ｂを使用する」、または「Ｘは、ＡとＢの両方を使用する」のうちのいずれかの場合によって満たされる。また、本出願および添付の特許請求の範囲で使用される場合の冠詞「ａ」および「ａｎ」は、別段の指定がない限り、または文脈から単数形を指すことが明らかでない限り、一般的に「１つまたは複数」を意味すると理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲全体を通じて、以下の用語は、文脈により別段の指示がない限り、少なくともその中で明示的に関連付けられた意味を有する。以下に特定される意味は、必ずしも用語を限定するものではなく、単に用語の説明例を提供するものにすぎない。「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」の意味には複数の参照が含まれる場合があり、「ｉｎ」の意味には「ｉｎ」と「ｏｎ」が含まれる場合がある。本明細書で使用される「一実施形態において」という表現または他の同様の表現は、同じ実施形態を指す場合もあるが、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。「ＡおよびＢの少なくとも一方」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、ＡおよびＢのみ、ＡおよびＢとその他、のうちのいずれかを満たすものである。「ＡおよびＢのうちの１つ」という表現は、Ｂの存在下であろうとなかろうと、Ａによって満たされ、Ａの存在下であろうとなかろうと、Ｂによって満たされる。

「酸化物層」という用語は、酸化された材料の表面層を指す。「酸化物層」という用語は、本出願全体を通じて「膜」または「酸化膜」という用語と交換可能に使用され得る。しかしながら、本明細書における「酸化膜」への言及は、単なる例の目的であることを理解すべきである。本開示によって理解されるように、本明細書に記載される検査システムおよび検査方法は、異なる第２の層上に第１の層が形成された様々な複合材料（例えば、鋼基板上に形成された窒化チタン膜、ガラス基板上のポリマー膜、またはソーラーパネル、建築用ガラス、光学機器、その他のデバイス上に形成された膜、または酸化物層が上に形成されていない材料上に形成された膜）と共に使用することができる。さらに、そのような検査システムおよび方法は、酸化物層が上に形成されていてもいなくてもよい複合材料ではない単層材料と共に使用することができる。したがって、金属基板上に酸化物層を含む複合材料を検査するためのシステムおよび方法の１つまたは複数の例を提供する本明細書の詳細な説明は、本質的に例示的なものであり、本開示を限定するものではないことを理解すべきである。

理解されるように、反応性金属とは、酸素、水、または酸と容易に反応する金属である。反応性金属は、空気にさらされると表面がほぼ瞬時に酸化し、これによって酸化物層が金属表面のさらなるイオン化／腐食に対する障壁となる複合材料を形成するため、耐食性において役立ち得る。最初の表面酸化に続いて、既存の表面膜を通って下にある金属表面へのイオン拡散と電子のトンネリングの結果として膜は成長し続けるが、膜は最終的にこれらのプロセスが停止する厚さまで成長する。このような金属のほとんどでは、そのような形成を促進する方法を適用しないと、厚さ約５ナノメートル（「ｎｍ」）の均一な酸化物層（または「自然」層）が形成される。金属に（電気化学セルなどを介して）外部電位を印加すると、金属が電解プロセスでアノードとして機能し、膜の通常のトンネル障壁に打ち克ち、酸化膜を最大約２００ナノメートルの厚さに成長させることができる。このような電気的に強化された膜（約５ｎｍを超え、約２００ｎｍまで、特に約１００ｎｍ～約２００ｎｍの範囲内）は、「薄い」膜とみなされる場合がある。あるいはまた、表面をより高い温度および／または圧力にさらすと、イオンの拡散速度が増加し、それによって酸化膜が数百ナノメートルまで成長できる可能性がある。このような膜（厚さ約２００ｎｍを超える）は、「厚い」膜とみなされる場合がある。酸化物層は、支援なしで成長させた場合でも、薄膜または厚膜として成長させた場合でも、材料の大部分への酸素の拡散をさらに制限または防止することにより、ユーザが適用するプロセスで得られる以上の耐食性を基板金属材料に提供する。しかしながら、例えば、タングステン、炭素、窒素などの不純物が酸化物層内に存在すると、膜の耐食性が低下し、それによって下にある金属（合金の場合もある）に腐食の脅威が生じる可能性がある。その結果、そのような不純物の存在を検出するために、例えば目視検査と質量増加の決定によって、そのような膜を有する金属表面を検査することが知られている。前者の技術では、ユーザは、酸化膜を目視検査して、表面膜の色、強度、またはパターンの不連続性を検出し、これらのいずれかは、膜中の弱点を示す可能性のある不純物の存在を示している可能性がある。後者では、金属の表面積が測定され、膜の形成前後に金属の重量が測定される。表面積が与えられると、重量の増加は、単位面積当たりの質量の増加、ひいてはＡＳＴＭ規格によって提供されるような既知の技術に従って酸化膜の厚さと相関され得る。

表面の傷、材料の汚染、表面の汚染物質などによって引き起こされる膜厚のばらつきなどの膜の異常特性は、可視スペクトルの影響を受ける領域と影響を受けない領域のコントラストによって明らかになる場合があり、したがって目視検査によって検出できる。しかしながら、質量増加および外観の検査技術は、その評価が不正確で場合によっては主観的な性質があるため、酸化物層内の異常を特定する際の有効性が限られている可能性がある。目視検査は、状況によっては物流上困難な場合があり、膜表面の外観の違いを認識するにはオペレータに十分な経験が必要である可能性がある。人間の検査者が拡散反射に依存する限り、特定の波長のコントラスト効果は大幅に減少するか、または（目視検査の観点から）認識できなくなる可能性がある。さらに、厚さのばらつきから生じるコントラストが、目が敏感ではない電磁スペクトルの一部（例えば、紫外線または赤外線）に存在する場合、肉眼に頼った検査は、不完全になる可能性がある。さらに、そのような方法は、酸化膜が形成されない金属の溶接部などの異常を特定するには本質的に効果がない。本明細書に開示されるような例示的なシステムおよび方法は、渦電流試験および分光法の使用を通じて、耐食性合金（ジルコニウムなど）上の酸化膜、または酸化膜が表面に形成されない可能性のある材料の酸化膜の検査を改善し、より信頼性の高い方法を生み出し、これにより基板の異常を検出し、汚染の誤検知の数を減らすことができる。

本明細書に記載される１つまたは複数の例示的なプロセスにより、酸化膜が存在するかどうかに関係なく、サンプル材料内の異常な膜または他の欠陥の領域を発見する際の信頼性を高めることができる。このようなプロセスは、例えば、目視検査の主観的な性質無しで詳細な分析データを提供できる蛍光Ｘ線による検査に依存して
いるため、試験片の重量増加を測定したり、基準器と比較した目視検査を行ったりする現在の方法よりも信頼性が高い可能性がある。しかしながら、蛍光Ｘ線は、所与の測定において試験対象材料の狭い領域しかカバーできないこと、および測定値の取得に比較的長い時間がかかることによって制限される場合がある。１つまたは複数の実施形態では、蛍光Ｘ線検査で効果的にカバーできるよりも短い時間でより広い領域を走査するために使用できる渦電流試験が、蛍光Ｘ線検査を適用する前の予備スクリーニングモードで試験対象の材料の比較的広い領域を走査するために使用される。渦電流試験は、蛍光Ｘ線検査よりも広範囲の材料欠陥に対応することができるが、欠陥が存在するという一般的な特定を超えて、そのような欠陥の多くまたは一部の正体を特定するようには構成されていない可能性がある。さらに、渦電流試験システムでは、プローブが試験材料の表面から外れると、プローブの測定の有効性に悪影響を与える可能性がある点において、渦電流試験プローブと試験材料の表面との間の一貫した接触が必要となる場合がある。したがって、渦電流試験は、部分的なプローブの浮き上がりを引き起こすほど粗いまたは不均一な試験材料表面での測定値を取得するには効果的ではない可能性があるが、それにもかかわらずそのような粗いまたは不均一な試験材料表面は、滑らかな表面を必要としない蛍光Ｘ線試験によって正確な測定が可能である。したがって、本明細書に開示される試験システムおよび試験方法の特定の実施形態は、試験対象の材料において欠陥が存在する可能性がある潜在的な領域を事前に特定し、その後、試験対象の材料全体ではなくそれらの領域に蛍光Ｘ線試験を適用することを可能にすることができる。それによって、そのようなシステムおよび方法は、渦電流試験装置の速度を活用して、蛍光Ｘ線試験の分析能力を用いて、試験対象の材料の広範囲にわたる潜在的な欠陥を特定し、定量的および／または定性的な分析を提供することができる。

図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃは、図２に示されるような渦電流試験システム１２内で使用することができる渦電流プローブ１０の例を示す。各渦電流プローブ１０（例えば、ワシントン州スノコルミーのゼテック社によってＳＵＲＦ－Ｘの名称で市販されている渦電流プローブ）は、手動で操作可能である。図１Ａを参照すると、渦電流プローブ１０は、導電性コイル１８のアレイ１６（図１Ｄ）が配置される可撓性ウェブ部分１４を含む。細長い可撓性ウェブの一端では、ワイヤリングハーネス（図示せず）がそれぞれのコイル１８からのリード線を固定し、それらを電力入力線２０および信号線２２に接続する。ワイヤリングハーネスは、内部にロータリーエンコーダ２８を収容する延長部２６を有する剛性成形ポリマーハウジング２４によって収容される。動作中、オペレータは、片手でハウジング２４を掴み、オペレータのもう一方の手で可撓性ウェブ１４を材料３０の表面に対して平らに押し下げながら、試験下のサンプル材料３０（図１Ｃおよび図３）の表面上にプローブ１０を配置する。データ取得ユニット（後述）がコイルに電力を供給し、コイルの応答信号を監視している間、オペレータは、可撓性ウェブ１４をその表面に対して平らに保持しながら、材料３０の表面上にわたってプローブ１０を誘導する。ウェブ１４の柔軟性により、ウェブは、試験材料３０の非平面表面の構造に順応できる。オペレータが表面上にわたってプローブ１０を移動させると、ロータリーエンコーダ２８と試験材料３０の表面との間の係合により、エンコーダ２８のホイール３２が回転し、それによって、ホイール３２の所定の角度回転の完了時に信号を生成するエンコーダ内のセンサが作動する。エンコーダは、出力ワイヤ３４を介して、角回転の発生に対応する信号を出力し、それによって角回転の発生を特定する。

図１Ｂおよび図１Ｄを参照すると、プローブ１０の別の一実施形態は、ウェブ１４の伸長方向に沿って直線的に配置された導電性コイル１８のアレイ１６を取り囲むウェブ１４の表面を取り囲む剛性ポリマーハウジング２４を含む。ハウジング２４は、ロータリーエンコーダのホイール３２も固定し、その残りはハウジング２４内に配置される。動作中、オペレータは、ウェブ１４の表面が試験材料３０の表面と係合するようにハウジング２４を保持する（図１Ｃおよび図３）。データ取得ユニット（後述）がコイルに電力を供給し、コイルの応答信号を監視している間、オペレータは、ハウジング２４を保持しながら、ウェブ１４の表面が試験材料表面上にわたって滑るようにプローブ１０を移動させる。これにより、エンコーダホイール３２も回転し、その結果、エンコーダは、ホイールの回転の所定の増分に対応する信号を生成する。プローブ１０のさらに別の実施形態では、図１Ｃに示されるように、ハウジング２４は、ウェブ１４を保持し、オペレータが試験材料３０の表面へ当てることによってウェブ表面が係合できるようにする。ロータリーエンコーダ（図示せず）がハウジング内に設けられ、オペレータが試験材料上にわたってハウジングを移動させると、コイルアレイが試験材料の組成および構造に対応するデータを取得し、信号線２２を介してそのデータを出力することができる。ロータリーエンコーダまたは他のタイプのエンコーダ（例えば、磁気エンコーダまたは光学式エンコーダ）は、プローブが所定距離移動するたびに信号を生成する。したがって、プローブによって出力される信号は、試験対象の材料の特徴と、定性的および定量的信号を取得する際のプローブの移動距離に対応する。

図１Ｄを参照すると、この図示の例では、ウェブ部分１４は、各列のコイルが他の列の隣接するコイルの間で横方向に整列するように、互いに平行ではあるがオフセットして配置されている５つのコイル１８の２つの列を収容する。データ取得ユニット（後述）は、各々のコイルにＡＣ電流を所定の周波数で例えば連続的に駆動するＡＣ電源を有し、それによって作動コイルの近くに交番磁場を生成する。ウェブ部分が上記のように試験材料表面上に配置されると、交番磁場は、コイルによって誘導される磁場に対抗する方向に試験材料内に渦電流を誘導する。次いで、これにより、コイルへの負荷とコイルの合成インピーダンスに影響を与えるそれぞれの反磁場が生成される。図１Ｅを参照すると、各々のコイルは、コイル１８がブリッジの一方の脚となるように、ブリッジ回路５０内に電気的に配置される。第１の基準抵抗器またはコイル５２は、コイル１８への基準脚を形成する。ブリッジの反対側には、別の既知のインピーダンスを有する別の基準コイル５４と可変インピーダンスコイル５６がある。コイル１８のインピーダンスに影響を与える渦電流が誘導されるように、プローブ表面が試験表面に隣接すると、プローブ電子機器が、コイル１８と第１の基準コイル５２の間のブリッジノードおよび第２の基準コイル５４と可変インピーダンスコイル５６の間のブリッジノードの両端５８の電圧降下がゼロであることを検出するまで、プローブの電子機器は、可変インピーダンス５６を変化させる。この条件では、可変インピーダンスコイル５６のインピーダンスは、第２の基準コイル５４の既知のインピーダンスに対する比を規定し、これはコイル１８のインピーダンスと第１の基準コイル５２のインピーダンスの比でもあり、それによってプローブ電子機器が計算するコイル１８のインピーダンスを特定する。プローブ１０（図１Ａ～図１Ｃ）は、信号線２２を介してこのデータをデータ取得ユニットに出力する。プローブ電子機器は、ブリッジ測定回路および各々のコイル１８に対する独立した電流接続を含むことができ、したがって、アレイ内の各々のコイルを他のアレイのコイルから独立して駆動および測定できるようになり、以下に説明するように、コイルまたはコイルのグループを相互に同時にまたは非同時に駆動および測定できるようになる。

プローブ内のプロセッサは、電流による各々のプローブの駆動、それぞれのブリッジ回路からの測定データの取得、取得された測定データと、測定データが取得されたコイルおよび／またはそのコイルのアレイ内の位置を特定するデータとの関連付け、および信号線２２を介した測定信号内のその結合データの出力を制御することができる。プローブがコイルを互いに独立して動作させる場合（例えば、アレイ内の他のすべてのコイルが非アクティブであるときに各々のコイルをアクティブにして読み取る場合）、プロセッサは、その時点でプロセッサが駆動および読み取りを行っているコイルで測定データを取得する。各々のコイルは、プローブのメモリ内で、コイルのアレイ内でのそのコイルに固有の識別子と関連付けられます。識別子は、アレイ内のコイルの位置の説明を含んでもよい（例えば、識別子は、各々のコイル識別子がプローブ表面でのそのコイルの空間的位置に関連付けられるルックアップテーブル内のコンピュータ４２のメモリに格納された空間的位置に対応していてもよい）。したがって、プロセッサが各々のコイルを駆動して各々のコイルから測定データを取得すると、プロセッサは、各々のコイルに対して、そのコイルの一意の識別子に関連付けられたコイル測定データを取得したことになり、これはアレイ内およびプローブ上のコイルの位置を表すことができる。以下に説明するように、データ取得ユニットは、信号線を介してプローブから測定信号を取得し、対応するデータをオペレータにとってローカルのコンピュータデバイス上で動作するアプリケーションに提供する。これにより、このデータを受信するアプリケーションは、受信した測定データを、その測定信号およびそれに対応するデータが取得されたプローブ表面上の位置と関連付けることができる。前述したように、プローブプロセッサは、結合データをデータ取得ユニットに送信する前に、測定データおよびコイル特定データをエンコーダデータに関連付けることもできるし、図１Ａに関して上で説明したように、エンコーダは、エンコーダデータをデータ取得ユニットに別々に通信することもできる。後者の構成では、データ取得ユニットは、エンコーダデータを、プロセッサがそれと並行してデータ取得ユニットに送信する対応する測定値／コイル特定データと関連付ける。以下で説明するように、システムは、試験材料表面上のプローブの位置を追跡することもできるため、表面上のプローブの位置の情報とプローブ内のコイルの位置の情報を結び付けることで、アプリケーションは、取得した測定データを試験材料表面上の位置に関連付けることができる。

理解されるように、プローブ表面が試験材料表面に係合し、コイル１８が材料表面に隣接するように、プローブのアレイ表面が試験材料３０の表面上に当てられるとき、個々のコイル１８は、それぞれのコイルの真向かいの試験材料内の位置で試験材料中に渦電流を誘導し、その結果、各々の誘導渦電流が対応するアレイコイルの負荷とインピーダンスに影響を与えるだけでなく、他のアレイコイルのインピーダンスにも影響を与える可能性がある。上記の説明は、アレイ内の他のコイルの動作に関係なく、プローブ電子機器がコイル１８を個別に駆動し、それに応じて各々のコイルから個別に測定データを取得すると仮定している。つまり、各々の個々のコイルは、送信コイルとしてＡＣ電源によって駆動され、アレイ内の他のコイルを同時に駆動または監視することなく、受信コイルとしてその応答が監視され、１つのコイルがその時点で動作する走査チャネル全体を構成するようにする。次に、残りのコイルが個別かつ順次に駆動／監視され、各々のコイルが順番に走査チャネルを構成するようにする。説明を容易にするために、本説明の残りの部分は、そのような動作を仮定するが、コイルを動作させる他のモードが知られており、適用できることを理解すべきである。したがって、例えば、単一のコイルではなく隣接するコイルのグループを、アレイ内の他のそのようなグループのコイルの起動および測定と連続して、アレイ内の他のコイルとは独立して、個別の走査チャネルとして駆動および／または測定することができる。マルチコイル走査チャネルを含む特定のそのような動作モードでは、アレイ内の１つまたは複数のコイルは、電流によって駆動され、それによって試験材料表面に渦電流を誘導するという意味で送信コイル（複数可）として機能することができ、一方、アレイ内の１つまたは複数の他のコイルは、上述のように、それらの１つまたは複数の他のコイルのコイルインピーダンスに影響を与える渦電流の影響を測定するために使用することができ、それにより、他のコイルは、その測定において所与の走査チャネルに対する受信コイルとして機能する。いくつかの実施形態では、例えば、走査チャネルの単一の送信コイルは、送信コイルを含まない２つ以上（例えば、３つ）の受信コイルを同時に監視しながら駆動される。他の実施形態では、走査チャネルは、送信コイルを含まない走査チャネルの２つ以上の受信コイルを同時に監視しながら駆動される２つ以上の送信コイルを備える。したがって、本明細書の特定の実施形態では、各々の走査チャネルは、１つまたは複数のコイルを備え、渦電流プローブプロセッサは、一度に１つの走査チャネルだけがアクティブになるように走査チャネルを順次駆動する。このような実施形態では、プロセッサは、走査チャネル内の各々の１つまたは複数の受信コイルからの測定データを、（アレイ内のコイルグループの中の）その一意の識別子と関連付け、場合によっては、単一コイルの実施形態と同様に、上述したようにエンコーダデータと関連付ける。このような変化する動作モードは、本開示を考慮して理解されるべきであり、一例として本明細書でより具体的に説明されるシングルコイル動作モードを伴うものとして本開示に包含されることが理解されるべきである。

前述したように、プローブのプロセッサおよび電子機器は、プローブのエンコーダからのデータも取得し、それぞれのコイル１８およびコイルのそれぞれの識別子から取得された測定データに関連して、信号線２２／３４を介してそのデータを出力する。図１Ａおよび図１Ｂに３２で示されるようなエンコーダが回転ホイールを含む実施形態では、コイル１８が表面に近接するようにオペレータがプローブを試験材料表面に当てると、ホイールは試験材料表面に係合する。オペレータが材料表面全域にわたってプローブを移動させると、ホイールは、１つの軸を中心に回転する。センサ（例えば、ホール効果センサまたは磁気抵抗センサ）は、ホイールの全回転または部分回転を検出し、対応する信号をプロセッサに出力する。これらの信号は、ホイールの直径に応じて、試験表面を横切るプローブの直線運動に対応する。他の実施形態では、エンコーダは、エンコーダ内のソケットによって受け入れられる球形ボールを含むことができ、その中に、２つの直交軸の周りのボールの回転を検出するセンサが配置され、その表面が平面である場合、その両方は、試験材料の表面に平行である。したがって、第１のそのような例では、エンコーダセンサの出力は、プローブが一直線に移動した距離に対応するが、第２の例によるセンサデータの出力は、二次元平面内の移動に対応する。コイルからの測定データとエンコーダからの位置データを取得すると、プローブプロセッサは、後述するように、マッピングされた測定データを生成する際に測定データがプローブ位置データと関連付けられ得るように、このようなデータを相互に関連付けて出力する。したがって、オペレータが試験表面の上にわたってプローブを移動させ、所定のシーケンスで各々の走査チャネルを個別に起動すると、プローブは、測定データのセグメントをデータ取得ユニットに出力し、各々のセグメントは、単一の測定イベントに対応し、その間にプローブは、所与の走査チャネルを起動し、そこから測定データを取得する。プローブは、その測定データを、走査チャネルを特定するデータおよびエンコーダ位置に対応するデータと共に、データ取得ユニットに出力する。

図２も参照すると、渦電流試験システム１２は、ガラス入りナイロンまたはその他の適切な熱可塑性プラスチックで作られた成形ハウジング内に固定された、回路基板およびその上に配置された関連回路を含む、データ取得ユニット３６（例えば、ワシントン州スノコルミーのゼテック社によりＭＩＺ２００の名称で販売されているデータ取得ユニット）を含む。ハウジングは、上述したように、プローブが測定コイルに電力を供給するように、信号線２０を介してプローブにＡＣ電力を供給する１つまたは複数の電池および関連回路を受け入れて固定するトレイを含むことができる。信号線３８は、データ取得ユニット３６のプロセッサおよび回路と電気通信するジャック４０に接続され、その結果、信号線３８は、データ取得ユニットのプロセッサとコンピュータ４２のプロセッサとの間の電気通信およびデータ通信を提供する。コンピュータ４２は、それ自体の電源、またはデータ取得ユニット３６の内部の電池によって提供される電力で動作することができる。

電力接続ポート４４がデータ取得ユニットのハウジングの側面に設けられ、外部ライン電源からデータ取得ユニットの回路に電力を供給するための任意選択のアクセスポイントを提供する。電池電力とライン電力の両方の選択肢が提供される場合、ライン電力は、電池電力に取って代わることができ、上述したようにデータ取得ユニット３６とプローブの両方、さらにはコンピュータ４２に供給することができる。ジャック４０は、例えば、イーサネットポートを備えることができるが、信号線３８がデータ取得ユニット３６とコンピュータ４２との間の無線通信を表すこともできるように、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコルを利用する無線通信デバイスを表すこともできる。そのようなデバイス間の通信のためのプロトコルおよびプログラミング方法はよく理解されているはずであるため、ここではこれ以上詳しく説明しない。

ユニット３６のデータ取得回路は、測定信号を取得し、従って、これらの測定信号に対応するデータ、例えば約５００ｋＨｚのサンプリング周波数で（信号線２２および３４を介して）プローブ１０およびそのエンコーダからの出力データを取得する。データ取得ユニットによって使用することができるような、サンプリングされた出力信号から測定データを取得するためのシステムおよび方法は、十分に理解されるべきであり、したがって、本明細書ではさらに詳細に説明しない。プローブは、このデータを前置増幅し、アナログ形式でデータ取得ユニット３６にアップロードする。データ取得ユニットは、信号をデジタル化し、その結果、プローブの走査チャネルの起動／測定ごとに、上記のようなインピーダンス測定、対応する走査チャネル識別子（例えば、走査チャネルが単一コイルの場合は単一コイルの識別子、または走査チャネルが複数のコイルに対応する場合は、プローブが測定データを読み取ったコイルの識別子）、およびプローブが測定を行うときのエンコーダの動作位置に対応するエンコーダデータが得られる。次に、データ取得ユニットは、コンピュータで実行されるアプリケーションプログラムによる分析のために、デジタル化された情報をコンピュータ４２にアップロードする。アプリケーションは、図２に関して本明細書で説明されるコンピュータシステム上で動作可能な、オペレータによって選択された材料特定、オペレータによって提供される較正および閾値基準に基づいて、および／または、本明細書で説明されるような較正動作におけるシステムの使用、および渦電流プローブおよびデータ取得ユニットによって取得されたデータを通じて、材料分析を決定する、カスタムコード化されたコンピュータプログラムとすることができる。

特定の実施形態では、試験材料に欠陥がない場合のインピーダンス測定の予期される値は、オペレータによるコンピュータアプリケーションへの手動入力によって、または、欠陥を含まないことが知られており、比較的広い領域の渦電流測定が、試験材料に同様の欠陥がない場合、一定の変動性の中で試験材料からの応答と同じ較正サンプルに対する応答を生成するように十分に大きな面積を有する試験材料と同じ材料のサンプル上にわたってプローブを操作することによる較正モードで取得することができる。この変動性は、例えば、微細構造または組成材料の違いによる応答の潜在的な変動性、または較正サンプルと試験材料の間のわずかな表面組織の違いから生じる可能性がある。本開示から理解されるように、そのような変動性は測定可能であり、試験によって決定することができる。所与の基礎となる材料およびサンプル材料の構成に関するそのような変動性を（例えば、試験を通じて決定すると、本明細書に記載のシステムは、本明細書に記載の後の測定比較のための許容誤差などの変動性に依存する可能性がある。例えば、試験を通じてそのような変動性を決定した後、オペレータは、以下で説明するように、システムの許容誤差を、試験で決定された変動性に等しくなるように、または、例えば、それらの変動性に５、１０、１５、または２０パーセントなどの追加の余裕を加えたものに設定することができる。

オペレータが、所与の試験材料に対して、（例えば、アプリケーションで使用するためにコンピュータ４２の記憶装置にコンピュータ４２の入出力システムおよびユーザインターフェースを介して）期待されるインピーダンス値（複数可）を手動で入力する場合、オペレータは、すべてのコイル／走査チャンネルから取得された測定値で使用するための単一の閾値インピーダンス値を定義することができるか、または、オペレータは、コイルごとおよび／または時間走査チャンネルごとに閾値インピーダンス値を定義することができる。較正モードでは、プローブは、較正サンプル上にわたって通過している間に、上で説明したように、プローブアレイのコイル／走査チャネルの各々からインピーダンス測定値を取得し、結果として得られたそれぞれの測定値を、コイルごとに、またはマルチコイル走査チャネルごとに、そのコイル／走査チャネルの識別子に関連付けて、それぞれの期待される閾値インピーダンスとして保存する。他の実施形態では、プローブは、経時的に走査チャネルごとに複数の測定値を取得し、再び走査チャネル識別子に関連付けて、各々のコイル／走査チャネルからのこれらの測定値の平均を、そのコイル／走査チャネルの期待される閾値インピーダンスとして保存する。他の実施形態では、プローブは、プローブ内のすべてのコイル、またはそれぞれの走査チャネルに対応するコイルのサブセットにわたって、上述のように決定されたコイル／走査チャネルごとのインピーダンスを平均し、その平均インピーダンス値をプローブのすべてのコイル／走査チャネルに、またはコイルの対応するサブセットに適用する。さらに別の実施形態では、汚染されていない材料の存在下での期待されるインピーダンス値は、基本パラメータおよびプローブの動作特性に関するライブラリデータから計算することができる。本開示を考慮すると、情報源の出版物に応じて、所与の材料のそのような基本パラメータの値にわずかな違いが存在する可能性があることが理解されるであろう。

システムは、１つまたは複数の例において、材料に欠陥がない状況（所与の試験下の材料）に対してのみ、較正された期待されるコイル固有の閾値インピーダンス値（およびその許容範囲であって、ユーザによってシステムに入力することができ、例えば、上述したような方法で、コイル固有に、または所与の材料に対するプローブ内のすべてのコイル／走査チャネルに適用可能な単一の許容範囲として決定され得る許容範囲）を用いて動作することができる。このような実施形態では、プローブによる試験後の試験材料表面上の測定位置に関連付けられたデータは、バイナリ、すなわち、測定された領域（例えば、その時点の走査チャネルとして動作している個々のコイルまたはコイルのグループの真向かい側の試験材料内の領域）に欠陥が含まれているか、含まれていないかのいずれかである。しかしながら、他の実施形態では、既知の欠陥が存在する試験材料のサンプルに対して、さらなる較正を（上で論じたプロセスと同様に）行うことができる。そのような較正サンプルは、例えば、１つまたは複数の所定の汚染物質、またはサンプルに作られた空隙または亀裂を含む、所与の下地の試験材料から作られる。このような汚染物質を含むおよび／または他の欠陥を含む較正サンプルの測定許容誤差も、上で論じた方法と同様に決定することができる。さらに、較正インピーダンス値は、既知の欠陥を有する材料の基本パラメータおよびプローブ特性のライブラリから計算することができる。したがって、較正方法は変化してもよいが、アプリケーションの制御下で、コンピュータ４２のプロセッサによって、それぞれの所定の試験材料における１つまたは複数の所定の欠陥の発生に関連する期待されるインピーダンスレベルが（コイルごとに、コイルグループごとに、またはすべてのコイルに対して全体的に）記憶され得ることを理解すべきである。既知の試験材料内に複数のそのような既知の欠陥があるシステムを較正すると、コンピュータ４２のプロセッサは、アプリケーションの制御下で、複数の期待されるインピーダンスレベル（および対応する許容閾値）を所与の試験材料に対して走査チャネルごとに保存し、（コイル／走査チャネルごとに）複数の期待されるインピーダンスレベルのうちの１つは、欠陥の欠如に関連付けられ、残りはその材料におけるそれぞれの所定の欠陥の存在に関連付けられる。したがって、プローブのコイル／走査チャネルからインピーダンス測定値を取得すると、コンピュータ４２のプロセッサは、アプリケーションの制御下で、そのインピーダンス測定値を、該当する試験材料に関連してそのコイルのメモリに保存されているすべての期待されるインピーダンス値と比較する。取得したインピーダンス測定値が欠陥のない場合の期待値の許容範囲内にある場合、プロセッサは、そのコイルに対応する、対応する試験材料表面領域に欠陥がないことを示すデータを保存する。一方、測定されたインピーダンス値が、所定の欠陥に関連して保存されたインピーダンスレベルのうちの１つの許容範囲内にある場合、プロセッサは、特定されたインピーダンスレベルに対応する欠陥が試験材料表面のその領域に存在することを示すデータをメモリに保存する。測定値が、欠陥がない場合の期待値の許容範囲外であるが、所定の較正インピーダンスレベルがない場合の許容範囲内である場合、プロセッサは、アプリケーションの制御下で、欠陥が試験材料の対応する領域に存在するというデータをコンピュータ４２のメモリに保存するが、欠陥の正体を示すことはない。この状態は、例えば、システムの較正手順に較正試験サンプルが含まれていなかったため試験対象の材料に欠陥がある場合、またはインピーダンス測定に重大な影響を与える程度にプローブが試験材料の表面から浮き上がった場合に発生する可能性がある。測定データの取得およびそのような取得された測定データが欠陥に対応するかどうかの判定と同時に、そのような分析の結果は、コンピュータ４２の表示画面４６上に示すことができる。

本明細書で述べたように、上で論じた例示的な実施形態は、走査チャネルが単一のコイルに対応すると仮定している。しかしながら、これもまた本明細書で述べたように、個々の走査チャネルは、代わりに、１つまたは複数の送信コイルおよび１つまたは複数の受信コイルに対応してもよく、個々のコイルは、送信コイルのみ、受信コイルのみ、または送信コイルと受信コイルの両方であってもよい。したがって、上記の議論を考慮すると、そのようなシステムの較正は、所与の走査チャネルに対して複数のコイルを使用して走査チャネルの個々の較正閾値を決定し、（プローブがその走査チャネルで測定データを取得するために使用する）複数のコイルのうちの１つまたは複数の受信コイルに対して、許容範囲をどのコイルに割り当てるかを決定する以外は、単一コイルの走査チャネルに対して上で論じた方法と同様の方法で実施できることが理解されるであろう。したがって、コイルごとの較正閾値および許容範囲の決定に関する上記の議論は、走査チャネルごとに影響を受けると考えられてもよく、これは走査チャネルが単一または複数のコイルから構成されているかどうかに関係なく適用できることが理解されるであろう。

本明細書で説明する１つまたは複数の実施形態では、コンピュータ４２のアプリケーションは、プローブの所与のコイル１８（または、システムが単一のコイルの走査チャネルを利用しない場合には、複数のコイルの走査チャネルのうちの所与のコイル１８）に関連するインピーダンス測定値を特定し、そのインピーダンスレベルを、試験対象の材料に欠陥が発生しない条件における、そのコイルについてコンピュータ４２のメモリに保存された（そしてアプリケーションを実行するプロセッサによってアクセス可能な）所定の期待されるインピーダンス閾値レベルと比較する。測定されたインピーダンスレベルが、その閾値インピーダンス値に関する（上で説明したように決定された）所定の許容範囲内（上方または下方）にある場合、アプリケーションは、対応するコイル１８が欠陥を含まない試験材料の領域の上方にあると判断する。次にアプリケーションは、後述するように、測定値が取得された試験材料表面上の位置を特定するエンコーダデータに関連付けられた測定値に欠陥がないことを示すデータをメモリに保存する。しかしながら、インピーダンス測定値が、期待される無欠陥閾値インピーダンス値の許容範囲外にあるが、試験材料内の既知の欠陥の所定のインピーダンスレベルの許容範囲内にある場合、アプリケーションは、その試験材料表面上の位置での測定には既知の欠陥があることを示すデータをメモリに保存する。さらに、インピーダンス測定値が、事前に保存されたすべてのインピーダンス閾値のそれぞれの許容範囲外にある場合、アプリケーションは、試験材料表面上の位置での測定値に欠陥が含まれる可能性があることを示すデータをメモリに保存する。

図２は、本明細書で議論されるような渦電流解析を実行するコンピュータ４２のブロック概略図を含む。コンピュータ４２は、ユーザ６０が所有するコンピュータシステムであってもよいし、インターネットなどのワイドエリアネットワーク上のローカルコンピュータシステムを介してユーザがアクセスする、位置的に遠隔のデータセンターにあるサーバであってもよい。コンピュータ４２は、サーバ、パーソナルコンピュータやモバイルデバイスなどの非サーバコンピュータシステムであってもよいし、そのようなコンピュータシステムの複数および／または組み合わせを含んでもよいが、一般的には、本明細書に記載されているような通信および機能をもたらすことができるコンピューティングデバイスまたはデバイスである。コンピュータ４２が、ローカルエリアネットワークを介してアクセス可能なサーバであるか、またはインターネットなどのワイドエリアネットワークを介してアクセス可能な位置的に遠隔のデータセンターにあるサーバである場合、コンピュータシステムは、ワークステーション、モバイルコンピュータ、またはそれらを介してアクセス可能な他のデバイスを含むと考えられ得る。一般的に、単一のコンピュータシステムは、図４に関して説明した、および／または本明細書で開示されたコンピュータ関連ステップのすべてを実行する必要はなく、複数のコンピュータシステムを利用できることを理解すべきである。データベース６２は、コンピュータ４２の一部であってもよいし、ローカルまたはワイドエリアネットワークを介してコンピュータシステムによってアクセス可能であってもよい。データベース６２は、較正データ（例えば、欠陥のない期待されるインピーダンス値、欠陥固有のインピーダンス値、およびそれらに関するそれぞれの範囲許容閾値）、および、例えば本明細書で説明されるような動作パラメータを保存することができ、１つまたは複数のデータベースを含んでもよい。

本明細書で説明される方法のうちの１つまたは複数は、実行モジュール６４内で具体化されるか、実行モジュール６４によって実行される。実行モジュール６４は、組み込みロジック、意思決定、状態ベースの操作、およびウェブブラウザアプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、およびオペレータと通信するために使用可能な他のアプリケーションなどの協調アプリケーションと連携して動作することができる他の機能を備えた自己完結型ソフトウェアシステムとすることができ、図示の実施形態では、例えばマイクロプロセッサまたはプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などのプロセッサによって具体化される、コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータ実行可能命令を含む。任意の適切な一時的または非一時的なコンピュータ可読媒体を利用することができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、電子式、磁気式、光学式、電磁式、赤外線、または半導体のシステム、装置、またはデバイスとすることができるが、これらに限定されない。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ）、ＰＬＣを支援する不揮発性メモリ、プロセッサに組み込まれたメモリ、またはその他の光記憶デバイスまたは磁気記憶デバイスなどの有形記憶媒体が挙げられるが、これらに限定されない。このようなコンピュータプログラムは、典型的には、コンピュータによって機械可読フォーマット、したがって実行可能な命令に変換することができる多数の命令から構成される。図示の実施形態では、コンピュータ４２は、ファイルシステムまたはメモリ６６に実行モジュール６４を格納し、ファイルシステムから実行モジュールにアクセスし、コンピュータシステム４２の一部であるプロセッサ６８で実行モジュールを実行する。オペレータ６０は、本明細書に記載されるように試験材料の欠陥を評価するプロセスの一部として内蔵システムと対話することができる。

実行モジュール６４は、本明細書で説明するステップを実行するための様々なサブモジュールを含むことができ、これには、本明細書で説明されるようなデータ取得ユニットおよびロボットなどの他のコンピュータシステムとインターフェース接続し、それによってオペレータが情報をアップロードおよび／またはダウンロードできるようにするサブモジュール７０が含まれる。インターフェースモジュール７０は、コンピュータシステムがデータベース６２にクエリしてデータを受信し、受信したデータを実行モジュール６４内の１つまたは複数の他のサブモジュールに適宜分配してさらなる処理を行うことも可能にする。サブモジュール７２へのクエリは、適切なコンピュータシステムまたはデータベースにコマンドを提示するコマンドメッセージの形式をとってもよく、その結果、次いでモジュール７０がコマンドをコンパイルし、データベース６２から情報を取得するなど、要求された機能を実行する。

実行モジュール６４は、グラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）７４を含むこともできる。実行モジュール６４は、例えば、ユーザがシステムにデータを入力／選択すること、コンピュータ４２に様々な機能を実行させること、クエリに関連する優先権を定義すること、または他の情報および／または設定を入力することを可能にする、１つまたは複数の所定のＧＵＩ７４を提示することもできる。ＧＵＩ７４は、図４に関して上で論じたような操作を実行する、クエリを実行する、情報および／または設定を入力する、他のモジュールの機能を操作する、または他のコンピュータシステムと通信するためのユーザの試みに応答して、予め決定され、および／または提示することができる。コンピュータ4２は、所定のＧＵＩを生成し、コンピュータシステム４２のディスプレイ４６上でＧＵＩ７４をユーザに提示するが、このディスプレイ４６は、コンピュータ４２がユーザ６０から遠隔のサーバで構成されている場合には、ローカルコンピュータデバイスにあってもよい。ＧＵＩ７６は、カスタム定義することができ、Ｉ／Ｏデバイス７６、インターフェースサブモジュール、または任意の他のサブモジュールなど、コンピュータシステム４２上の他のモジュールおよびデバイスと連携して実行することができる。ＧＵＩ７４は、ユーザに通知を提示し、ユーザがコンピュータシステムおよび／またはデータベース間でデータを送信または取得したいときはいつでも使用することができる。

コンピュータ４２は、上記のディスプレイ４６、上記のＩ／Ｏデバイス７６、およびスピーカ７８を含むことができる。ディスプレイ４６は、電子通信および／またはデータ抽出、アップロード、ダウンロードなどのためのアプリケーションを提示することができ、較正データ、渦電流データおよび／または渦電流力データを、単独で、または本明細書で説明されるような二次元デカルト座標系などの試験面の表現上の空間位置と関連付けて表示することができる。スピーカ７８は、ディスプレイ４６上にそのような情報を提示することに加えて、またはその代わりに、任意の音声または他の聴覚信号または情報をユーザ６０に提示することができる。コンピュータ４２は、１つまたは複数の入力デバイス、出力デバイス、または入力デバイスと出力デバイスの組み合わせ、集合的にＩ／Ｏデバイス７６を含むこともできる。Ｉ／Ｏデバイス７６は、本明細書で説明されるようなアプリケーションおよび対話機能の動作を制御するためのキーボードまたは同様の手段、ならびにデータベース６２に記憶させるために文書を光学的に走査するためのハンドヘルドスキャナを含むことができる。Ｉ／Ｏデバイス７６はまた、コンピュータ可読命令またはコンピュータ操作可能な命令を含む、コンピュータ可読記憶媒体を読み取るためのディスクドライブまたはデバイスを含むこともできる。そのようなデバイスは、理解されているはずである。

前述したように、クエリモジュール７２により、ユーザはインターフェースモジュール７０を介してデータベース６２からデータをクエリできるようになる。クエリメッセージの送信およびクエリ結果の取得後、クエリモジュール７２は、将来の取得のために取得したデータをメモリに保存することができる。

実行モジュール６４にはカスタムモジュール８０も含まれる。カスタムモジュール８０は、アプリケーションに含まれる上記のステップを実行するコンピュータ実行可能命令のセットである。それは、上述のように、Ｉ／Ｏデバイス７６、ＧＵＩ７４、およびインターフェースモジュール７０を介して直接、および／またはＩ／Ｏデバイス７６、ＧＵＩ７４、クエリモジュール７２、およびインターフェースモジュール７０を介してデータベース６２からの既存データの管理者の選択を介して、ユーザ６０から入力データを受信する。カスタムモジュールは、本明細書に開示されるように、分析出力データを決定し、出力データをディスプレイ４６に表示する、および／または通信ポート（図示せず）およびインターフェースモジュール７０を介して出力データとして別のコンピュータシステムに表示する。カスタムモジュールは、インターフェースモジュール７０を介して出力データをデータベース６２に保存することもできる。オペレータ６０がカスタムプログラムを使用せずに手動で較正データを定義するこれらの実施形態では、オペレータは、Ｉ／Ｏデバイス７６およびインターフェースモジュール７０を介してカスタムモジュールに較正データおよび動作命令を提供する。カスタムモジュール８０は、本明細書で説明されるような材料欠陥分析を実行し、出力データをディスプレイ４６に表示し、および／または通信ポートおよびインターフェースモジュール７０を介して出力データとして別のコンピュータシステムに表示し、インターフェースモジュール７０を介して出力データをデータベース６２に保存することができる。

例えば、渦電流測定が実施されなかったか、または（例えば、渦電流プローブが表面から浮き上がる原因となった試験材料表面の凹凸のため）実施できなかった場合に発生する可能性のある、正体不明の欠陥が存在する試験材料上の位置を知ることで、オペレータは、渦電流解析に基づいて、蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）試験装置（例えばマサチューセッツ州ウェストフォードの日立製作所からＸ－ＭＥＴ８０００の名称で販売されているハンドヘルド蛍光Ｘ線分析装置）を利用して欠陥の正体を特定することができる。図３を参照すると、ＸＲＦ分光計４８は、ピストルグリップ部分１２２を画定するハウジング１２０を含み、その中に、電力を供給するために本明細書で説明される構成要素に電気的に接続される１つまたは複数の電池（図示せず）が配置される。電池によって電力供給される場合は、渦電流システムによって欠陥が発生すると判断された（または測定され得る）位置でハウジング１２０の前面１２８が試験材料３０の表面に対して面一であるときに、Ｘ線ビーム１３０を生成するＸ線源１２６に電力を供給するために指で作動可能なトリガスイッチ１２４を押すことができ、このＸ線ビーム１３０のエネルギーによって、欠陥材料内の個々の原子１３４（拡大された形態で示される）において特定の内殻電子１３２がその軌道から放出される。離れた電子によって残された穴は、下の軌道に落ちた外殻電子１３６によって埋められる。外殻電子が低軌道に落ちるときに解放される２つの軌道間のエネルギー差は、ハウジング１２０内に配置されたＸ線検出器１４０によって検出される蛍光Ｘ線放射線１３８の形態で放出される。

検出器１４０は、放射線１３８の周波数およびエネルギーに対応し、それらと共に変化する信号を前置増幅器１４２に出力する。前置増幅器１４２は、信号を増幅し、増幅された信号をデジタル信号プロセッサ１４４に転送し、デジタル信号プロセッサ１４４は、入力信号をデジタル化し、経時的にＸ線イベントを収集し、プロセッサが主プロセッサ１４６に渡すスペクトルデータを生成する。ＸＲＦ装置によって励起されたときの、ある範囲の元素のスペクトル特性、および合金を含む広範な金属内のこれらの元素の成分は既知であり、それぞれの空間特性に対応する金属を特定する識別子と関連付けて１４８のメモリに保存される。プロセッサ１４６は、デジタル信号プロセッサ１４４から受け取ったスペクトルデータを分析し、受信したスペクトルデータとメモリ１４８で提供された情報との比較によって、ハウジング面１２８にすぐ隣接する領域において試験材料３０に存在する様々な元素、およびそのような元素が構成する合金を特定する。ＸＲＦ試験装置の下の領域の材料成分を決定した後、プロセッサ１４６は、メモリ１４８に常駐し、プロセッサ１４６によって実行されるコンピュータプログラムアプリケーションの制御下で、測定されたスペクトルデータに対応すると分光計が決定したＸＲＦ分光計のメモリに記憶されたスペクトル特性に対応する識別子を選択し、表示画面１５０を駆動して、蛍光Ｘ線分析を通じてプロセッサによって特定された構成材料を（選択された識別子に応じて）特定するテキストを表示する。

較正モードでは、オペレータは、後にＸＲＦスペクトロメータが試験する、欠陥を含まないか、またはオペレータがそれらの下地／基材試験材料で発生すると予想される欠陥を含むことが分かっている、合金を含む金属、または他の材料のそれぞれのサンプル上にわたってＸＲＦスペクトロメータ48を操作する。Ｘ線検出器１４０は、結果として生じる蛍光Ｘ線放射線１３８を検出する。デジタル信号プロセッサ１４４は、（所与の較正材料サンプルに対応する）各々の入力信号をデジタル化し、経時的にＸ線イベントを収集する。一次プロセッサ１４６は、結果として生じるスペクトルデータを受信し、そのデータを、上に述べたように、下にある材料およびその中の欠陥の有無を特定する識別子に関連付けてＸＲＦ分光計のメモリに保存する。オペレータは、これらの識別子を手動で入力することも、ＸＲＦ分光計の入出力システムおよびユーザインターフェースを介して、ＸＲＦ分光計のメモリに事前に保存されたリストから以前に保存された識別子を選択することもできる。あるいはまた、各々の材料、または少なくとも一部の材料のスペクトル特性は、基本パラメータのライブラリおよびＸＲＦ分光計の仕様から計算され、対応する材料識別子と関連付けて分光計のメモリに保存され得る。

ＸＲＦ分析装置の動作は、当技術分野では十分に理解されているはずであるため、本明細書ではこれ以上詳しく説明しない。

図４は、引き続き図１、図２、および図３を参照しながら、溶接部の検査に関する、本明細書に開示されるような実施形態のうちの１つまたは複数の動作を示す。しかしながら、図示されたプロセスは、例示のみを目的としており、本開示を限定するものではないことが理解されるであろう。オペレータは、７７で溶接を行い、７９で溶接を平滑化するかその他の方法で仕上げる。オペレータは、８１で本明細書に開示されるように、渦電流システムおよびＸＲＦ分光計を較正し、それによって渦電流システムおよびＸＲＦ分光計の無欠陥および欠陥状態で期待されるインピーダンスレベルを決定することができる。渦電流試験システム１２は、８２において、データ取得ユニット３６における電源スイッチの作動、コンピュータ４２の電源投入、およびコンピュータ４２におけるアプリケーションプログラムの（コンピュータのオペレーティングシステムを介した）作動によって起動することができる。作動すると、アプリケーションは、８４でコンピュータ４２のプロセッサを制御し、ＧＵＩ７４およびディスプレイ４６を介して、８６で試験手順を開始する指示を入力し、８８で試験する材料の種類を特定するようにユーザに促す。試験材料の特定を受信すると、アプリケーションは、９０で（例えば、クエリモジュール７２およびインターフェースモジュール７０を介してデータベース６２から、またはＩ／Ｏデバイス７６およびインターフェースモジュール７０を介してユーザ入力データから）クエリを実行し、欠陥が存在しないとき、および特定の所定の欠陥が存在するとき、（例えば、データベース６２のルックアップテーブルを通じて）特定された材料に対する期待されるインピーダンスを特定するデータと、その周囲のそれぞれの対応する許容範囲とを受信する。８６で開始指示を受信すると、アプリケーションは、９２でプロセッサ６８を制御し、インターフェースモジュール７０を介してデータ取得ユニット３６に測定データのクエリを実行する。最初に、データ取得ユニット３６が電源を投入し、渦電流プローブ１０のコイル１８に電力を順次供給すると、データ取得ユニットは、上述のようにコイルから測定データの取得を直ちに開始する。したがって、コンピュータ４２は、データ取得ユニットから測定データの取得を直ちに開始する。しかしながら、プロセッサは、アプリケーションの制御下で、オペレータがコンピュータの入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを介してアプリケーションに指示を与えて評価を開始するまで、試験材料の欠陥の可能性に関してこのデータの評価を開始しない。

以前は、システム１２の較正において、プロセッサは、コイルが空中にあるとき、すなわち、コイルがそのような表面内に渦電流を誘導するように（空気ではなく）材料表面上にプローブが置かれていないとき、コイル１８のインピーダンスの測定を駆動する。プロセッサ６８は、この値を、例えば、データベース６２において、プロセッサがＧＵＩ７４を介してユーザプロンプトを通じて取得する試験材料の特定に関連するコイル／走査チャネルごとに、メモリに保存する。プロセッサが、アプリケーションの制御下で、８６で試験を開始するオペレータの指示を受信すると、プロセッサは、９４でデータ取得ユニット３６から取得した測定データを評価し、９６で、所与のコイル／走査チャネルの測定データが空気中閾値の所定の許容範囲内にあるかどうかを判定する。特定の実施形態では、アプリケーションは、すべてのコイル／走査チャネルに対してその状態を検出するまで試験手順を開始しなく、これは、オペレータが試験材料表面から離れた空中でプローブを保持したときに試験が始まることを意味する。アプリケーションがその開始条件をそのように検出すると、アプリケーションは、コンピュータプロセッサを制御して、ディスプレイ４６でユーザインターフェースを介して、プローブを試験材料３０の表面上の所望の開始位置で動作位置に配置するように９８でユーザに指示を表示する。試験材料３０の表面上のある位置で試験を開始することを選択すると、１００でオペレータは、例えばインクベースのマーカーまたは粘着テープ片でその位置にマークするか、または開始位置が試験材料上の（例えば、試験材料の特定の隅部または他の構造における）既知の位置であることを単に書き留める。次に、１０２で、オペレータは、プローブコイルが試験材料表面に近接するように（走査チャネルの作動が装置の較正と両立してコイルインピーダンスに影響を与えるように）試験材料表面上のその位置にプローブを配置し、プローブを作動させ、これは、コイル／走査チャネルを独立かつ順次に駆動し、試験材料内に渦電流を順次誘導し、次いで、上で説明したように、コイルのインピーダンスの変化を誘導する。１０４でプロセッサは、アプリケーションの制御下で、データ取得ユニットから取得した測定データをサンプリングし続ける。したがって、アプリケーションが試験材料表面上にプローブを置くようにするオペレータの指示を表示した後、オペレータが試験材料表面上にプローブを置くと、データ取得ユニットからコンピュータプロセッサによって取得された信号は、プローブが試験材料表面上に置かれたことを示しているかどうかを、アプリケーションは１０６で判定する（例えば、アプリケーションは、試験材料に対して行われたそれぞれの較正測定の所定の範囲内にある測定データを各々のコイル／走査チャネルから取得しているため）。そうである場合、アプリケーションは、１０８で、試験が開始されたと判断し、試験材料内の欠陥の有無に対応する最初に取得された測定データを評価する。アプリケーションは、１１０で、選択された試験材料に対する測定が開始位置で取得されたことを示すデータと関連付けて、対応する欠陥あり／欠陥なし／欠陥の可能性の情報をメモリに保存し、１１２で、その左上隅に試験分析結果（例えば、１０８で、インピーダンス測定値が、８８で特定され９０でデータが取得された（欠陥無しの）試験下の材料とコンピュータ４２のメモリ内で関連付けられた期待される閾値インピーダンスの許容閾値内であるため、試験材料表面のその位置で欠陥なしの状態が検出された場合；１０８で、インピーダンスの測定値が、９０において取得されたデータに示された所定の欠陥について期待される閾値インピーダンスの許容閾値内であるため、試験材料表面のその位置で欠陥が検出された場合（その位置で検出された欠陥の正体示す表示）；または、１０８で、インピーダンスの測定値が、８８において選択された試験材料についてデータベース６２に保存された期待される閾値インピーダンス（欠陥無しのインピーダンス閾値を含む）の許容閾値内でないため、試験材料表面のその位置で欠陥の可能性が検出された場合）の指標を有する試験材料表面を示す長方形領域を示すディスプレイ４６上の図を提供する。評価により、そのような欠陥の可能性が存在することが検出された場合、つまり、特定の欠陥の正体無しの場合、保存および表示されたデータは、欠陥の可能性の存在を示すが、特定の欠陥の特定は表示されない。例えば、表面の粗いまたは不均一な形状が原因で渦電流試験プローブが試験材料の表面から浮き上がるが、完全な空気中状態には達していない場合、システムは欠陥の可能性を表示する。アプリケーションは、１０８に戻り、次の測定値を評価し、この測定値は、１０６での取得後にプロセッサが記憶した可能性があり、プロセスは繰り返される。

カスタムモジュール８０（図２）は、希望に応じて測定データの様々な表示を提供するように構成することができ、現在議論されている例は、例示のみを目的として提供されていることが理解されるであろう。さらに、カスタムモジュールは、様々な機能を実行するように、例えば、ユーザが（例えば、ＧＵＩを介して）別のデバイスに出力するデータを選択できるように構成できる。

また、起動時およびステップ９２において、アプリケーションは、コンピュータ４２のプロセッサを制御してデータ取得ユニット３６にクエリを実行し、それによってデータ取得ユニット３６のプロセッサにデータ取得ユニットに取り付けられたプローブの種類を特定させる。これに応じて、データ取得ユニットは、ライン２２を介してプローブ１０のプロセッサにクエリ信号を送信する。プローブ１０は、プローブ内のコイルの数、アレイ内のコイルのそれぞれの一意の（コイルのグループ内での）識別子、（例えば、各々のコイル／走査チャネルの寸法、および互いに対するコイル／走査チャネルの中心間の間隔を含む）互いに対する、およびプローブ表面に対する（識別子によって特定される）コイルの空間的位置、プローブの寸法およびそのジオメトリ内でのコイル／走査チャネルアレイの位置（これにより、コンピュータ４２のアプリケーションが、測定開始点に対して、およびエンコーダデータによって反映されるようにその開始点に対してプローブが移動するときに、各々のコイル／走査チャネルを配置することが可能になる）、およびプローブで使用されるエンコーダのタイプ（例えば、エンコーダが１次元の直線位置情報を提供するか、または、例えば回転ボールまたはその他のデバイスからの二次元位置情報を提供するかどうかが含まれる）を示す、プローブのメモリに保存されたデータで応答する。応答データを取得すると、データ取得ユニットは、ライン３８を介してコンピュータ４２のプロセッサにこの情報を提供する。コイル／走査チャネルの空間的配置を知っており、例えば、各々の走査チャネルが、ディスプレイの左上隅の開始点から下向きに延在するコイルの細長いアレイ内の（前述のような）単一のコイルに対応すると仮定すると、アプリケーションは、ディスプレイの左上隅にある推定開始点に対する試験材料表面上の各々のコイルの位置を決定し、１１０で各々のコイルの測定データをその開始位置に対する位置情報とともに保存し、１１２で左上隅の推定開始点を基準とした位置でディスプレイ上に各々のコイルの取得した測定情報を表示する。アプリケーションがデータ取得ユニットを介してプローブから受け取る情報が、エンコーダが直線的にのみ動作することを示している場合、その後オペレータが試験材料表面上にわたってプローブを移動させ（アプリケーションの制御下でプロセッサがデータ取得ユニットを介してプローブから対応するコイル測定データを取得し）、測定データを受信し、データ取得ユニットを介してプローブからエンコーダデータを受信する）、アプリケーションは、オペレータが開始位置から離れる方向に直線でプローブを移動していると仮定し、そのような各々の直線移動は、本明細書では「パス」と呼ばれる。

また、開始位置が二次元デカルト格子の原点であると仮定して、プロセッサは、エンコーダからの位置情報の変化に関連して、１１０でコイル測定データをメモリに保存し、デカルト軸線のうちの１つ（「第１の軸線」）に沿った移動を仮定するが、他の軸線（「第２の軸線」）ではない。したがって、図５を参照して、原点２００がデカルト空間の象限２０２の左上隅であると仮定すると、オペレータが渦電流センサプローブ１０を直線的に移動させると、アプリケーションは、プローブが右に移動していると仮定し、コイル１８の２つの平行な列（図１Ｄも参照）は、プローブがＸ軸に平行でＸ軸の直下の（矢印２０４で示される）方向に移動するにつれて、Ｙ軸に平行に下方に延在する。アプリケーションは、データ取得ユニットを頻繁に、例えば毎秒約２６０サンプルでサンプリングするが、エンコーダ値の変化により、アプリケーションがアレイの測定データを保存するＸ方向の位置が確立される。アプリケーションは、プローブ表面上の各々のコイルに対する測定値を取得するため、所与のコイルの測定データに関連付けられたＸ値は、パスの開始以降のエンコーダ値の変化の数から、プローブ表面のＸ方向の幅を差し引いたものに、プローブ表面の左縁部から測定中のコイルまでのＸ方向の距離を加えたものになる。各々のコイル測定のＹ値は、パス数にプローブのＹ方向の長さを掛け、プローブの長さ（Ｙ方向）の１つを引いたものに、プローブ表面の上部から測定中のコイルまでの距離（Ｙ方向）を加えたものである。アプリケーションは、９２で取得したプローブデータからプローブ面上の各々のコイルのＸ／Ｙ位置を認識している。つまり、所与の測定に関連付けてメモリに保存された位置データは、測定が行われたときにエンコーダデータによって表される第１の軸線方向の原点からの距離と、コイル／走査チャネルのプローブ上の位置およびプローブの通過位置（すなわち、この例では、本明細書で説明するように、最初または次の測定パス）によって定義された第２の軸線方向の距離に対応する。同時に、アプリケーションは、１１２で各々のコイルの取得された測定データ（例えば、無欠陥の指標、検出された欠陥を特定する欠陥指標、または欠陥の可能性の指標を含む）を、コンピュータ４２の表示画面４６に表示される長方形領域上において、長方形領域の左上の原点を基準として、上で説明したＸ／Ｙ位置に表示する（図２）。アプリケーションは、各々の測定値をその指標および測定が行われたデカルト座標系の位置と関連付けて保存する。アプリケーションは、１１４で、（ｉ）試験材料上での較正中に取得された値の所定範囲外のコイル測定値の検出、したがって、プローブが試験材料から持ち上げられたことが示されること、および（ｉｉ）エンコーダデータの蓄積が所定の限度に達した場合が最初に発生することを検出するまで、このプロセスを継続する。これらのイベントの最初が発生すると、アプリケーションは、１０４でデータ取得ユニットから測定データを取得し続けながら、１１６で測定データをメモリに保存し、画面４６のディスプレイ上に測定データを表示することを停止する。次に、コンピュータプロセッサは、アプリケーションの制御下で、画面４６のディスプレイを駆動して、第１の測定パスが終了したことをオペレータに通知し、第２のパスの開始位置にプローブを配置するようにオペレータに指示する命令をオペレータに表示する。ステップ１０２に戻り、オペレータは、プローブを手に取り、試験材料表面上の第２のパスが開始される位置にプローブを戻す。

さらに図４および図５を参照すると、アプリケーションは、第２の測定パスが、上記したように、最初の開始位置からＹ方向におけるプローブの長さまたは所定のデカルト座標系における第２の軸線方向のプローブ長さに等しい距離だけオフセットされた試験材料表面上の位置２０６から始まると仮定する。画面４６（図２）のディスプレイの指示は、オペレータにプローブをその位置に配置するように指示する。プロセッサは、アプリケーションの制御下で、ステップ１０４および１０６でデータ取得ユニット３６から測定データを取得し続ける。その後、第２のパスのおそらく正しい開始位置で、ユーザが再度プローブを試験材料表面に当てたことを示す測定データを検出すると、アプリケーションは、その位置での欠陥の有無を評価し、原点２００に対するデカルト空間における関連するコイルの位置に関連してデータベース内の欠陥あり／欠陥無し／欠陥の可能性の情報を保存する。オペレータが試験材料表面全域にわたってプローブを移動させると、アプリケーションは、第１パスに関して上で説明したように後続の測定データを取得し、プローブが第２のパスの開始点から離れて第１の方向に第２のパスの開始から蓄積されたエンコーダデータに等しい量だけ移動するが、第２の方向には移動しないという仮定に基づいて、１１０および１１２でその分析結果を保存および表示する。言い換えれば、アプリケーションは、第２のパスが第１のパスの下に、第１のパスと平行に延びていると仮定している。第２パスは、第１パスに関して上で説明したのと同じ２つのイベントが最初に発生すると終了する。

このプロセスは、アプリケーションが試験材料表面上にわたるプローブの後続のパスから測定データを取得するように繰り返され、１１８で、（ｉ）ユーザが、コンピュータ４２の入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを介してアプリケーションに停止指示を入力すること、および（ｉｉ）アプリケーションが、所定の限度に等しい上記のようなパス数で測定データを取得することの最初の発生まで、アプリケーションは、各々のパスが直前のパスの直下に平行に延びていると仮定している。これらのイベントが最初に発生すると、プロセッサは、アプリケーションの制御下で、画面４６（図２）のディスプレイのユーザインターフェースを駆動して、完全な測定セットが取得されたというメッセージをオペレータに表示する。プロセッサは、アプリケーションの制御下で、アプリケーションが現在メモリ内に保持している他の測定データのセットに関連付けられた識別子に関して一意である識別子に関連付けて、上記のパスの測定データを保存し、アプリケーションに所望の、以前に保存された測定データのセットを検索させ、そのデータを画面４６に表示し、データを外部コンピューティングデバイスに出力する、および／またはデータをハードコピー形式に印刷する。オペレータは、試験材料表面上の測定セットの開始位置をマークするたびに、別の測定データセットを取得し、それによって試験材料表面の必要なだけ渦電流測定データを蓄積することができる。

上述の例示的実施形態では、アプリケーションは、三次元で変化し得る試験材料表面上で行われた渦電流プローブ測定からの測定データを二次元デカルト系で保存する。試験材料表面と測定データが保存されているマップ表面との間のこの寸法差により、試験表面とマップ表面との間にある程度の不正確さが生じる可能性がある。しかしながら、渦電流プローブを一貫して適用できるほど変動性が十分に小さい試験表面の場合、そのような不正確さは、二次元マップが試験材料表面上の測定位置を正確に表すほど十分に低いはずである。

上述のシステムおよび方法は、例示のみを目的として提供されており、他のシステムおよび動作方法も本開示の範囲内に含まれることを理解すべきである。例えば、二次元エンコーダを含むシステムでは、アプリケーションは、試験データの取得の開始が二次元デカルト座標系の原点で発生すると再び仮定するが、その後、二次元エンコーダデータは、開始原点から離れた二次元デカルト領域内の距離を確立するため、二次元エンコーダデータに関連付けて取得された測定データを蓄積、保存、表示する。オペレータが原点を中心とするデカルト座標系内の空間を囲む所定の境界を越えてプローブを原点から遠ざけない限り、アプリケーションは測定データの取得、保存、表示を継続する。したがって、このような一実施形態では、図４Ａ～図４Ｄのステップ７７～１１２が上述のように行われるが、ステップ１１４および１１６は省略される。１１８では、オペレータが試験材料表面からプローブを持ち上げるか、または所定の限界を超えてプローブを移動させた場合、またはオペレータがコンピュータの入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを介して停止コマンドを送信した場合、または所定のエンコーダ距離限界として定義された所定の距離を移動する場合、アプリケーションは、測定パスを終了し、測定データを測定セットとしてメモリに保存し、これも一意の識別子に関連付けられる。

さらに別の例では、システムは、それ自体の力で試験材料表面を二次元に（例えば、試験材料表面が平坦である上述したような二次元デカルト座標系内を）横断することができるロボットを含み、渦電流プローブは、ロボットがその動作位置に置かれ、ロボットの車輪または他の駆動手段が試験材料表面に係合してその上でロボットを移動させるときに、コイルの作動によって、システムが上記のように測定データを取得可能となるように、プローブコイルが試験材料表面に近接するように取り付けられている。１つまたは複数の実施形態では、ロボットは、ロボットのハウジングまたはフレームとプローブとの間に圧縮下にある１つまたは複数のばねまたは他の弾性部材を含み、ロボットが試験材料の表面に動作可能に配置されるときに、ばねがプローブのコイルアレイ表面を試験材料表面と係合する方向に付勢するようにする。したがって、ロボットが試験材料表面上にわたって移動すると、ばねがプローブに圧力を加え、ロボットの移動中にプローブが試験材料表面に接触した状態を維持する。ロボットは、例えば、試験材料表面との係合を通じて、またはロボットの駆動機構との係合を通じて、例えば、ロボットの動きに応答して作動し、それによってコンピュータ４２およびロボットの二次元の動きを表現するアプリケーションに信号を出力する二次元エンコーダを含むことができる。アプリケーションは、コンピュータ４２を介して、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたは他の無線または有線通信チャネルを通じて、アプリケーションによってロボットに提供される信号を通じて、ロボットの動きを制御する。オペレータは、コンピュータの入出力システムを通じて、試験材料上でのロボットの所望の動きに関する指示をアプリケーションに入力できる。あるいはまた、開始点から所定の動作シーケンスでロボットを動かすように、アプリケーションのコンピュータ命令を事前にプログラムすることもできる。このアプリケーションも、試験データの取得の開始が二次元デカルト座標系の原点で発生すると仮定し、その後、開始点から離れた二次元デカルト領域内でそのデータが距離を確立するにつれて、取得した測定データを二次元エンコーダデータと関連付けて蓄積、保存、および表示する。したがって、そのような実施形態では、図４Ａ～図４Ｃのステップ７７～１１２が上述のように行われるが、ステップ１１４および１１６は省略される。オペレータが（入出力システムを介してアプリケーションに入力されるロボットへの移動命令を介して）原点を中心とするデカルト座標系内の空間を囲む所定の境界を越えて原点からプローブを遠ざけない限り、アプリケーションは、引き続き測定データを取得、保存、表示する。１１８では、オペレータがプローブを試験材料表面から持ち上げた場合（または、別の理由でプローブが試験材料表面から離れた場合）、または所定の限界を超えてプローブを移動させた場合、またはオペレータがコンピュータの入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを通じて停止コマンドを提示した場合、またはアプリケーションが事前にプログラムされた動作シーケンスを完了したか、エンコーダの限界を超えた場合、またはロボットがそれ以上の動作を妨げる障害物に遭遇して、その通知と共に対応する信号をアプリケーションに送信した場合、アプリケーションは、測定パスを終了し、測定データを測定セットとしてメモリに、やはり一意の識別子に関連付けて保存する。

上述のような渦電流試験手順を完了すると、オペレータは、渦電流試験システムを使用して、例えば７７で行われた溶接を含む、試験材料表面の所定の領域にわたる試験材料の欠陥の存在、存在の可能性、または欠如を特定するデータを収集する。上述したように、このデータは、渦電流試験システムが所定の欠陥特定データを用いて較正されており、取得された測定データが所定の欠陥に対応する場合、およびその範囲で、所与の領域内の任意の所与の点に対して、欠陥を特定することができる。上述したように、渦電流試験システムが欠陥の可能性を特定するが、その欠陥を所定の欠陥識別子と関連付けることができない位置では、保存されたデータは、欠陥が存在する可能性があることを示すが、欠陥自体は特定しない。しかしながら、試験材料表面上のこれらの未特定欠陥の（対応する測定データセットの試験開始点を原点とするデカルト座標系で表される場合の）位置は、上で説明したように、渦電流試験システムのメモリに保存され、画面４６のディスプレイに指標として取得して表示することができる。本明細書で説明するように、そのような欠陥の位置は、各々の測定データセットのデカルト座標系における所定の開始点に対して、所定の指標（欠陥なし、欠陥の可能性、または既知の欠陥の条件にそれぞれ対応する）と共に表示される。オペレータは、試験材料表面上の各々の測定データセットの開始点にマークするか、または書き留めておく。これにより、オペレータは、試験材料表面上の各々の未知の欠陥の位置を特定することができる。試験材料表面上の位置を特定すると、オペレータは、以下に説明するように、ＸＲＦシステムを利用して、その時点では未知である可能性のある欠陥を特定することができる。

図４の溶接解析の例に戻ると、例えば、コンピュータ４２（図２）のアプリケーションが、オペレータの停止命令を受信するか、またはパス回数の限界に達したと判断するか、または二次元エンコーダおよびロボットの実施形態に関して上で説明したような他の停止関連条件のいずれかを判断すると、１１８で、アプリケーションは、データベース６２（図２）に保存されている渦電流試験評価データを検討し、１５２で、そのデータに欠陥の特定が含まれているかどうかを判定する。そうでない場合、アプリケーションは、１５４でプロセスを終了し、溶接に関してそれ以上の作業は必要とされない。アプリケーションは、コンピュータのディスプレイを駆動してオペレータに通知することができる。欠陥または欠陥の可能性が評価データに存在する場合、コンピュータプロセッサを介して動作するアプリケーションは、コンピュータディスプレイ４６（図２）を駆動して、欠陥が存在する、または存在する可能性があること、（前述したように、推定開始点に対するデカルト座標系の位置情報によって定義される場合の）データセットの開始位置に対するその位置、およびその試験表面位置のさらなる分析を推奨することを示すメッセージをオペレータに表示する。１つまたは複数の例では、マップは、推定試験開始位置に対して各々の欠陥または欠陥の可能性があるデカルト座標系の位置のリストと同時に表示される。他の実施形態では、アプリケーションは、欠陥マップを提示するためにコンピュータのディスプレイを駆動し、マップ上のオペレータが選択可能な位置を、それぞれの位置での測定結果を伝える欠陥データまたは他の指標と関連付ける。マップ表示は、平坦な二次元デカルト座標空間であり、原点は測定データセットの推定開始位置である。アプリケーションは、その開始点から渦電流試験で特定された欠陥が発生するデカルト系の各々の位置までの座標距離を特定する追加データを提供する。例えば、オペレータは、コンピュータの入出力システム（例えば、マウス、タッチパッド、またはタッチスクリーン）を使用して、画像を操作し、渦電流試験で欠陥が存在する可能性があることが示される画像内の領域を選択できる。オペレータが画像のその部分を選択すると、アプリケーションは、デカルト系内でオペレータが選択した座標位置を検出し、上述したように、欠陥または欠陥の可能性が発生したと判断される、平坦なデカルト系での距離に関して、この測定データセットに対してメモリに保存されている最も近い測定値を特定する。次に、アプリケーションは、ディスプレイを駆動して、オペレータが選択した開始位置に対応するデカルト原点を基準とした距離座標をオペレータに提示し、これにより、オペレータはＸＲＦ分析を実行する試験材料の位置を特定できるようになる。

本明細書で説明する１つまたは複数の実施形態では、アプリケーションの動作は、この時点で終了する。アプリケーションが１５２で欠陥を検出し、コンピュータディスプレイを介してオペレータにそれを通知した場合、オペレータは、１５６で、例えばコンピュータディスプレイ上のアプリケーションによって提供される指示に従って、試験表面上の溶接領域を視覚的に検査し、溶接部がＸＲＦ分光計４８（図３）を動作可能に動かし、溶接部をさらに評価するのに十分なアクセスが可能であるかどうかを判定する。欠陥領域に十分にアクセスできない場合、オペレータは、修復が必要であると見なし、１５８でさらなる分析を行わずに、例えば、手動工具または工作機械を使用して渦電流試験によって特定された汚染物質を含む材料を除去することによって、欠陥を除去し、任意選択で、結果として生じる凹みまたは穴を汚染されていない材料で埋めることができる。

１５６では、欠陥領域がＸＲＦ分光計にアクセス可能である場合、オペレータは、１６０において、ＸＲＦ分光計を用いて欠陥領域をさらに分析することができる。１６２で、ＸＲＦ分光計が欠陥領域に実際には欠陥がないことを示した場合、プロセスは１５４で終了し、オペレータは溶接部にさらなる修正を加えない。

１６２でＸＲＦ検査により欠陥が確認された場合、１６４で、例えばユーザがマッピングを希望するため、または製品検査プロトコルによってマッピングが必要であるため、マッピングが必要かどうかの判定が行われる。１６４でマッピングが必要な場合、１６６でオペレータが手動でテキストを入力することによりマップデータが更新され、渦電流試験で欠陥が特定され、ＸＲＦ試験を行われた位置で、材料表面の元の記述子に追加または置換される。例えば、オペレータは、コンピュータの入出力システム（例えば、マウス、タッチパッド、またはタッチスクリーン）を使用して画像を操作し、ＸＲＦ分析を促した欠陥が特定された画像内の同じ領域を選択できる。オペレータが画像のその部分を選択すると、アプリケーションは、デカルト系内でオペレータが選択した座標位置を検出し、この測定データセットに対してメモリに保存されている最も近い測定値を、平坦なデカルト系での距離に関して特定し、これは、上で説明したように、何らかの種類の欠陥がある、または発生した可能性があると判断されるものである。次に、アプリケーションは、ディスプレイを駆動して、その欠陥（または欠陥の可能性）に関連する記述テキストと、オペレータがコンピュータの入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを使用して対話できる編集ウィンドウをオペレータに提示し、これにより、オペレータは、ＸＲＦ分析の結果として記述子情報を更新し、関連する測定用の測定データセットに更新された情報をアプリケーションに保存させる。次いで、オペレータは、上で論じたように、１５８で欠陥を除去することができる。

さらに別の一例では、システムは、ロボットを含み、ロボットは、それ自身の力で二次元（例えば、上で論じた二次元デカルト座標系内）で試験材料表面を横切ることができ、その中にＸＲＦ分光計が取り付けられ、ロボットの車輪またはその他の駆動手段が試験材料表面に係合してロボットをその上で移動させる動作位置にロボットが配置されると、ＸＲＦ装置がＸ線ビームをロボットのフレームから試験材料の表面へと真下に向けるようにＸＲＦハウジングがロボットに固定されるようにする。ロボットは、例えば、電気駆動システムと、駆動システムとＸＲＦ分光計の両方と動作可能に通信する制御回路とを含むことができ、コンピュータによって提供されるコマンドに応答して、試験面上にわたってロボットを移動させ、ＸＲＦ分光計を作動および停止させる。このようなコマンドに応答して、上述したようにオペレータが最初に同じ試験材料表面領域にわたる渦電流試験において同じ試験開始位置にロボットを配置すると仮定すると（図５の２００を参照）、制御回路は、駆動システムを駆動して、コマンドで定義された方向と距離にロボットを試験面上で移動させる。このアプリケーションは、コンピュータのディスプレイを駆動して、オペレータがコンピュータの入出力システムを使用してそのような方向および距離のコマンドを入力するためのユーザインターフェースツールをオペレータに提示する。ユーザインターフェースツールを使用すると、オペレータはＸＲＦ分光計を作動および停止するための命令を生成することもできる。オペレータによるそのようなコマンドの選択に応答して、アプリケーションは、コンピュータを駆動して、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたは他の無線または有線通信経路を介してコマンドをロボット制御回路に通信し、ロボット制御回路は、コマンドに従ってＸＲＦ分光計を作動または停止する。動作中、オペレータがデカルト座標系に対して欠陥または欠陥の可能性のある位置を決定するとき、上述したように、オペレータは、コンピュータの入出力システムを介して、試験材料上の欠陥または欠陥の可能性のある位置へのロボットの所望の動きに関する命令をアプリケーションに応答的に入力する。ロボットは、その指示に従って動く。オペレータがロボットにそのように命令して、選択された欠陥位置に対してディスプレイによって示されるように、二次元空間内の距離を移動して、選択された欠陥または欠陥の可能性がある位置に到達すると、オペレータは、ロボットが所望の位置に到達したことを視覚的に確認する。そうでない場合、オペレータは、追加の調整動作命令を入力することができる。ＸＲＦ分光計が欠陥または欠陥の可能性のある位置の真上にロボットが配置されると、オペレータは、アプリケーションにＸＲＦ装置を作動させる命令を入力する。アプリケーションは、コンピュータにそのような命令をロボット回路に伝達させ、ロボット回路は、ＸＲＦ分光計を制御してＸ線ビームを試験材料表面に向け、上述したように測定データを取得する。１つまたは複数の実施形態では、オペレータは、本明細書で説明する手動操作のように分光計のディスプレイを見て、コンピュータの入出力システムおよびアプリケーションのユーザインターフェースを介して測定結果をコンピュータ４２に入力する。その際、オペレータは、本明細書で説明するように、コンピュータの渦電流測定データの表示に基づいて測定場所の位置を選択し、その欠陥または潜在的な欠陥のテキスト説明への更新を入力し、アプリケーションがそれをコンピュータのメモリに保存する。１つまたは複数の他の実施形態では、ロボットのプロセッサは、ＸＲＦ分光計のプロセッサと通信して、ＸＲＦ分光計が測定されたスペクトルデータに対応すると判断した材料の識別子（または、例えば、分光計が通常は測定に応じて表示するその構成材料のテキストによる説明）を受信し、後述するように、ロボットの通信システムを制御して、その情報を、試験材料表面上の測定位置に関連付けられた対応するエンコーダデータと共にコンピュータ４２に送信する。その情報を受信すると、コンピュータのプロセッサで動作するアプリケーションは、渦電流測定情報に反映されている（デカルト空間内の）最も近い欠陥または欠陥の可能性を判断し、ロボットによって送信されたテキストまたはロボットから受信した材料の識別子に対応するコンピュータのメモリ内に保存されている所定のテキストでその説明を更新する。

ロボットは、例えば、試験材料表面との係合を通じて、またはロボットの駆動機構との係合を通じて、ロボットの動きに応答して作動し、それによってコンピュータ４２およびロボットの二次元的動作を示すアプリケーションに信号を出力する二次元エンコーダも含む。このアプリケーションは、試験データの取得の開始が二次元デカルト座標系の原点で発生することを再度仮定し、その後、そのデータが開始原点から離れた二次元デカルト領域内で距離を確立するにつれて、取得した測定データを二次元エンコーダデータと関連付けて蓄積、保存、および表示する。オペレータが試験材料上にわたってロボットを移動させると、ロボットは、エンコーダデータをコンピュータに出力して戻し、そこでアプリケーションは、デカルト座標系内でロボットの動きを追跡し、コンピュータディスプレイを駆動してデカルト空間内でのロボットの位置を表示する。１つまたは複数の実施形態では、アプリケーションは、同じ試験材料領域の以前の渦電流解析の測定データを、ディスプレイの同じデカルトマップ上に表示することもできる。オペレータは、表示用のＸ線分析前の測定データを（アプリケーションユーザインターフェースを介してコンピュータのメモリから）選択し、対応する渦電流測定が開始された試験材料表面上の位置（例えば、本明細書で論じるようにオペレータがその目的のためにマークした位置）であって、コンピュータが表示する結果として得られる渦電流試験データのデカルト空間原点に対応する位置にロボットを配置する（図５、２００を参照）。オペレータは、ディスプレイ上に提示されているデカルト空間内のロボットの現在位置と現在渦電流測定位置の両方を確認できるため、オペレータは、以前に特定した渦電流測定位置に対する試験材料表面上のロボットの位置を知る。したがって、上述したように、オペレータは、アプリケーションユーザインターフェースを介してロボットに移動命令を入力し、それによって渦電流解析によって特定された欠陥または欠陥の可能性のうちの１つに向かってロボットを移動させる。アプリケーションは、ロボットが移動すると、受信したロボットエンコーダデータに応答して、ディスプレイ上のロボットの位置の表示を自動的に更新するので、オペレータは、必要に応じて、ロボットが試験材料表面上の所望の位置に移動するように、移動命令を調整することができる。オペレータがディスプレイの観察を通じて、ロボットが、渦電流解析により欠陥または欠陥の可能性が特定された試験材料表面上の位置の上にあると判断したとき、つまり、デカルト座標におけるロボットの位置が、渦電流解析からの欠陥または欠陥の可能性のうちの所望の１つと重なるとディスプレイが表示したとき、オペレータは、ユーザインターフェースを介してＸＲＦ分光計を作動させて測定を行う。コンピュータは、その命令をロボットに送信し、ロボットがＸＲＦ分光計を作動させ、次いでＸＲＦ分光計が測定値を取得する。上述したように、ＸＲＦ分光計は、欠陥が存在するか否かを判定し、欠陥の構成材料を断定することができ、オペレータは、ＸＲＦ分光計の測定結果の表示を見て、コンピュータの入出力システムとアプリケーションのユーザインターフェースとの対話を通して、コンピュータ４２において測定データを更新することができる。しかしながら、他の実施形態では、ロボットの制御システムは、ＸＲＦ分光計との通信から試験測定データを取得し、現在のエンコーダデータと関連付けて測定データをコンピュータに送信する。アプリケーションは、そのような測定データとエンコーダデータを受信すると、エンコーダデータから、測定が行われたデカルト座標系内における原点に対する位置を決定する。このアプリケーションは、上述したように、この試験材料に適用可能な渦電流試験データを検査し、この測定データセットのメモリに保存されている、欠陥または欠陥の可能性が発生したと判断される平面デカルト系の距離の観点から最も近い測定値を特定し、ロボットを介してＸＲＦ分光計からアップロードされた測定結果データを追加し、新しい測定情報を選択した位置での測定データセットに保存する。本明細書で述べたように、１つまたは複数の実施形態では、アップロードされたデータは、受信したときにアプリケーションが格納するテキストであってもよい。他の実施形態では、アップロードされたデータは、構成材料の識別子であるため、アプリケーションは、ロボットがアップロードし得る可能性のある識別子に関連してそれぞれの説明テキストを関連付けるコンピュータ４２に格納されたルックアップテーブルから所定のテキストを見つけて、測定テキストをこのような説明テキストで更新する。次いで、オペレータは、１５８で欠陥を除去するか、またはロボットを別の欠陥または欠陥の可能性のある位置まで進めてプロセスを繰り返すことができる。

１５８で欠陥を除去した後、１７０で試験表面の影響を受けた領域がＸＲＦ検査にアクセス可能であると再び見なした場合、オペレータは、１７２で手動またはロボットの使用を介して、ＸＲＦ試験装置を使用してその領域を再度検査する。領域にアクセスできない場合、オペレータは、１７４でマイクロプローブを使用して欠陥が除去されたことを確認する。理解されるように、マイクロプローブ検査では、オペレータは、機械工具を利用して試験材料表面の対象領域を引っ掻き、それにより、離れた場所で電子分析によって評価できる試験材料表面の物理的サンプルを取得する。１７６で、ＸＲＦまたは手動検査によって欠陥が残っていることが確認された場合、オペレータは、上述したように、１５８で再び欠陥の除去を試み、手順のその部分が繰り返される。

１７６で欠陥が首尾よく除去されたと判定された場合、オペレータは、１７８で溶接領域を検査して、欠陥が除去されたにもかかわらず溶接をやり直す必要があるかどうかを判断する。溶接をやり直す必要がない場合、プロセスは、１５４で終了する。溶接をやり直す必要がある場合、オペレータは、１８０で溶接をやり直し、新しく形成された溶接は、７４から始まる仕上げおよび検査が行われる。

前述の説明および関連する図面に提示された教示の恩恵を受けて、本明細書に記載される本発明の多くの修正および他の実施形態が、これらの発明が関連する当業者には思い浮かぶであろう。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、修正および他の実施形態が添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されることが理解されるべきである。さらに、上記の説明および関連する図面は、要素および／または機能の特定の例示的な組み合わせに関連して例示的な実施形態を説明しているが、要素および／または機能の異なる組み合わせが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく代替実施形態によって提供され得ることを理解すべきである。これに関して、例えば、添付の特許請求の範囲の一部に記載され得るように、上で明示的に説明したものとは異なる要素および／または機能の組み合わせも考えられる。利点、恩恵、または問題の解決策が、本明細書に記載されている場合、そのような利点、恩恵、および／または解決策は、いくつかの例示的な実施形態に適用可能であるが、すべての例示的な実施形態に適用可能である必要はないことを理解すべきである。したがって、本明細書に記載されるいかなる利点、恩恵、または解決策も、すべての実施形態または本明細書で特許請求される実施形態にとって重要、必要、または必須であると考えられるべきではない。本明細書では特定の用語が使用されているが、それらは一般的かつ説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではあり得ない。

Claims (17)

1. 材料を検査する方法であって、
   渦電流センサを材料の近くに配置して、作動時に前記渦電流センサが前記材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにするステップと、
   前記渦電流センサを作動させるステップと、
   前記作動した渦電流センサが前記材料の表面上の位置で前記表面に近接したときに、前記作動した渦電流センサから前記測定信号を取得するステップと、
   前記測定信号に対応するデータを、前記材料の第１の所定の状態の存在に対応する第１の所定の基準と比較するステップと、
   Ｘ線信号を前記位置の前記材料に印加するステップと、
   前記位置での前記Ｘ線信号の印加から生じる蛍光信号を取得するステップと、
   前記蛍光信号に対応するデータを、前記材料の第２の所定の状態の存在に対応する第２の所定の基準と比較するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記測定信号に対応する前記データと前記第１の所定の基準との比較に対応する第１のデータを電子メモリに記憶させるステップと、
   前記蛍光信号に対応する前記データと前記第２の所定の基準との比較に対応する第２のデータを電子メモリに記憶させるステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の記憶ステップは、前記位置を特定するデータに関連付けて前記第１のデータを記憶させるステップを含み、前記第２の記憶ステップは、前記位置を特定するデータに関連付けて前記第２のデータを記憶させるステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記測定信号に対応するデータを前記第１の所定の基準と比較する前記ステップに続いて、前記材料の前記第１の所定の状態が存在するかどうかを判定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記Ｘ線信号を前記材料に印加する前記ステップが、前記材料の前記第２の所定の状態が存在することを判定する前記ステップでの判定に応答して、前記位置で前記材料に前記Ｘ線信号を印加するステップを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記材料の前記第１の所定の状態および前記材料の前記第２の所定の状態の各々は、汚染物質の存在である、請求項５に記載の方法。
7. 前記材料の前記第２の所定の状態は、前記材料の前記第１の所定の状態である、請求項１に記載の方法。
8. 材料を検査する方法であって、
   渦電流センサを材料の近くに配置して、作動時に前記渦電流センサが前記材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにするステップと、
   前記渦電流センサが作動している間、前記渦電流センサを前記材料の表面上にわたって移動させるステップと、
   前記作動した渦電流センサから前記測定信号を繰り返し取得するステップであって、各々の取得される測定信号は、前記作動した渦電流センサが前記表面上の複数の位置のうちのそれぞれの位置で前記材料の前記表面に近接したときに取得される、ステップと、
   取得する前記ステップで取得された各々の測定信号に対して、取得された前記測定信号に対応するデータを、前記測定信号が取得された前記それぞれの位置における前記材料の第１の所定の状態の存在に対応するそれぞれの第１の所定の基準と比較するステップと、
   前記複数の位置のうちの少なくとも１つの前記位置で前記材料にＸ線信号を印加するステップと、
   前記少なくとも１つの前記位置での前記Ｘ線信号の印加から生じるそれぞれの蛍光信号を取得するステップと、
   各々それぞれの蛍光信号に対応するデータを、前記材料の第２の所定の状態の存在に対応するそれぞれの第２の所定の基準と比較するステップと、
   を含む、方法。
9. 前記複数の位置のうちの各々の位置に対して取得する前記ステップで取得された前記測定信号に対応する前記データと前記それぞれの第１の所定の基準との比較に対応する第１のデータを電子メモリに記憶させるステップと、
   前記蛍光信号に対応する前記データと前記第２の所定の基準との比較に対応する第２のデータを電子メモリに記憶させるステップと、
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の記憶ステップは、各々の前記位置に対して、前記第１のデータが対応する前記位置を特定するデータに関連付けて前記第１のデータを記憶させるステップを含み、前記第２の記憶ステップは、前記第２のデータが対応する前記位置を特定するデータに関連付けて前記第２のデータを記憶させるステップを含む、請求項２に記載の方法。
11. 各々の前記位置に対して、前記位置に対して取得された前記測定信号に対応するデータを前記第１の所定の基準と比較する前記ステップに続いて、前記材料の前記第１の所定の状態が存在するかどうかを判定するステップを含む、請求項７に記載の方法。
12. 前記Ｘ線信号を前記材料に印加する前記ステップは、前記判定するステップによって前記材料の前記第２の所定の状態が存在しているとの判定となった各々の前記位置で前記材料に前記Ｘ線信号を印加するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記材料の前記第１の所定の状態および前記材料の前記第２の所定の状態の各々は、汚染物質の存在である、請求項８に記載の方法。
14. 各々の記憶された第１のデータに対して、前記材料の前記第１の所定の状態が、前記第１のデータが対応する前記位置に存在するかどうかを特定する指標を電子ディスプレイに表示するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
15. 前記材料に前記Ｘ線信号を印加する前記ステップは、前記材料の前記第１の所定の状態が存在することを前記指標が特定する各々の前記位置で前記材料に前記Ｘ線信号を印加するステップを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 材料を検査する方法であって、
    渦電流センサを材料の近くに配置して、作動時に前記渦電流センサが前記材料の導電率および透磁率の変化に応じて変化する測定信号を出力するようにするステップと、
    前記渦電流センサが作動している間、前記渦電流センサを前記材料の表面上にわたって移動させるステップと、
    前記作動した渦電流センサが前記材料の表面上の位置で前記表面に近接したときに、前記作動した渦電流センサから前記測定信号を取得するステップと、
    前記測定信号に対応するデータを、前記材料の第１の所定の状態の存在に対応する第１の所定の基準と比較するステップと、
    比較する前記ステップから得られる比較に応答して、蛍光Ｘ線分光計を前記位置の近くに配置し、前記蛍光Ｘ線分光計の作動により、前記蛍光Ｘ線分光計が前記位置で前記金属にＸ線信号を印加し、前記位置で前記Ｘ線信号の前記印加から生じる蛍光信号を取得するようにするステップと、
    を含む、方法。
17. 前記蛍光Ｘ線分光計を配置する前記ステップにおいて、前記蛍光Ｘ線分光計は、前記蛍光信号に対応するデータを、前記材料の前記所定の状態の存在に対応する第２の所定の基準と比較する、請求項１６に記載の方法。

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