JP2653532B2 - 表層欠陥検査装置 - Google Patents
表層欠陥検査装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、表層欠陥検査装置に係り、特に被試験体の
表層欠陥を検査する表層欠陥検査装置に関する。
表層欠陥を検査する表層欠陥検査装置に関する。
（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 従来、鋳鋼材、配管、その他の機器等の表面の欠陥を
検査するには染色浸透探傷法（PT法）や磁粉探傷法（MT
法）等が用いられ、表面直下部の欠陥を検査するには前
記磁粉探傷法（MT法）の他に超音波探傷法（UT法）等が
用いられている。
検査するには染色浸透探傷法（PT法）や磁粉探傷法（MT
法）等が用いられ、表面直下部の欠陥を検査するには前
記磁粉探傷法（MT法）の他に超音波探傷法（UT法）等が
用いられている。
これら探傷法において、染色浸透探傷法は、被試験体
にセロテープ等による転写記録、写真撮影、スケッチ等
の記録を行い、その記録から欠陥を検査するようにした
ものであるため、検査には熟練が要求されるばかりか被
試験体表面の洗浄、浸透、現像および後処理等の複雑な
作業が必要となる問題がある。
にセロテープ等による転写記録、写真撮影、スケッチ等
の記録を行い、その記録から欠陥を検査するようにした
ものであるため、検査には熟練が要求されるばかりか被
試験体表面の洗浄、浸透、現像および後処理等の複雑な
作業が必要となる問題がある。
磁粉探傷法は、被試験体表面に磁粉を散布し、この表
面に現われる磁気模様から被試験体の欠陥を検査するよ
うにしたものであるため、磁気模様の判定に高度な経験
が必要である。それに加え作業中に磁粉が周囲に飛散し
作業環境を悪化する等の問題がある。
面に現われる磁気模様から被試験体の欠陥を検査するよ
うにしたものであるため、磁気模様の判定に高度な経験
が必要である。それに加え作業中に磁粉が周囲に飛散し
作業環境を悪化する等の問題がある。
また、超音波探傷法は発信機から送られる超音波を被
試験体に与え、この被試験体の反射エコーから欠陥の位
置、形状等を検査するものであるため、被試験体の表面
の形状、特に、その凹凸等により検査精度を損なう等の
問題がある。
試験体に与え、この被試験体の反射エコーから欠陥の位
置、形状等を検査するものであるため、被試験体の表面
の形状、特に、その凹凸等により検査精度を損なう等の
問題がある。
さらに、これらの探傷法は、被試験体の表面の欠陥と
表面直下の欠陥とを適格に検査するには、通常、少なく
とも前記２種類の探傷法が併用されなければならず、検
査に時間がかかる等の問題がある。
表面直下の欠陥とを適格に検査するには、通常、少なく
とも前記２種類の探傷法が併用されなければならず、検
査に時間がかかる等の問題がある。
本発明は上記各問題を解決するために、被試験体に与
えられた熱流束の温度分布状態から被試験体の表面の欠
陥と表面直下の欠陥とを容易に検査するようにした表層
欠陥検査装置を得るにある。
えられた熱流束の温度分布状態から被試験体の表面の欠
陥と表面直下の欠陥とを容易に検査するようにした表層
欠陥検査装置を得るにある。
（課題を解決するための手段） 本発明の表層欠陥検査装置は、被試験体に熱流束を与
えこの熱流束から前記被試験体の欠陥部を検出するもの
において、前記被試験体に与える熱流束による温度分布
データを検出する温度分布検出装置と、この温度分布検
出装置が検出した温度分布データを受けこの温度分布デ
ータを時間的に熱解析し前記被試験体の欠陥部の形状、
深さを算出する演算処理装置とを備えたものである。
えこの熱流束から前記被試験体の欠陥部を検出するもの
において、前記被試験体に与える熱流束による温度分布
データを検出する温度分布検出装置と、この温度分布検
出装置が検出した温度分布データを受けこの温度分布デ
ータを時間的に熱解析し前記被試験体の欠陥部の形状、
深さを算出する演算処理装置とを備えたものである。
（作 用） 被試験体の表面に適宜間隔を置いて加熱源および冷熱
源を配置し、この被試験体に熱流束を与える。この被試
験体の熱流束による温度分布を検出し、この検出温度を
距離、位置、時間等から熱分析し、この分析結果から被
試験体の欠陥が演算され、被試験体が検査される。
源を配置し、この被試験体に熱流束を与える。この被試
験体の熱流束による温度分布を検出し、この検出温度を
距離、位置、時間等から熱分析し、この分析結果から被
試験体の欠陥が演算され、被試験体が検査される。
（実施例） 以下本発明の表層欠陥検査装置の一実施例を添附図面
について説明する。
について説明する。
第１図は、本発明の表層欠陥検査装置の概要を示すブ
ロック線図である。この表層欠陥検査装置には、板状あ
るいは管状の被試験体10の表面に適宜間隔を置いて温度
検出器11、加熱源12および冷却源13が配置されている。
ロック線図である。この表層欠陥検査装置には、板状あ
るいは管状の被試験体10の表面に適宜間隔を置いて温度
検出器11、加熱源12および冷却源13が配置されている。
この温度検出器11は、例えば赤外線温度計等のような
ものであって、被試験体10の表面から放射される赤外線
を順次走査しながら捕捉し、その被試験体表面の温度分
布を検出するものである。この温度検出器11が検出する
検出温度は伸縮自在なリード線14を介して画像データ収
録装置15に送られ、画像データに変換されこれに収録さ
れる。この温度検出器11の周囲にはアルミニュームのケ
ースで保護されたアスベスト材料等の遮蔽壁16が取り付
けられ、温度検出器11が被試験体以外の周辺部の温度を
検出しないようにしている。
ものであって、被試験体10の表面から放射される赤外線
を順次走査しながら捕捉し、その被試験体表面の温度分
布を検出するものである。この温度検出器11が検出する
検出温度は伸縮自在なリード線14を介して画像データ収
録装置15に送られ、画像データに変換されこれに収録さ
れる。この温度検出器11の周囲にはアルミニュームのケ
ースで保護されたアスベスト材料等の遮蔽壁16が取り付
けられ、温度検出器11が被試験体以外の周辺部の温度を
検出しないようにしている。
加熱源12は、例えば電気ヒータ、セラミックヒータ等
のようなものであって、一般的には図示のように直線的
に構成されている。しかし、この加熱源12は、点源のよ
うなものであってもよい。この加熱源12には演算処理装
置17により温度指示される加熱制御装置18が可撓性導線
19を介して接続されている。この加熱源12の中央部付近
には熱電対20が設けられ、加熱源12により加熱される被
試験体10の表面温度が検出される。この熱電対20の検出
温度が可撓性導線21を介して加熱制御装置18に送られ、
加熱源12により加熱される被試験体10の表面温度と前記
演算処理装置17が指示する指示温度とが比較され、被試
験体10の表面温度が指示温度になっていないときには、
加熱制御装置18により加熱源12の加熱が制御される。
のようなものであって、一般的には図示のように直線的
に構成されている。しかし、この加熱源12は、点源のよ
うなものであってもよい。この加熱源12には演算処理装
置17により温度指示される加熱制御装置18が可撓性導線
19を介して接続されている。この加熱源12の中央部付近
には熱電対20が設けられ、加熱源12により加熱される被
試験体10の表面温度が検出される。この熱電対20の検出
温度が可撓性導線21を介して加熱制御装置18に送られ、
加熱源12により加熱される被試験体10の表面温度と前記
演算処理装置17が指示する指示温度とが比較され、被試
験体10の表面温度が指示温度になっていないときには、
加熱制御装置18により加熱源12の加熱が制御される。
冷却源13は、例えば一定温度の流体を循環させた直線
状のガスクーリングようなものである。この冷却源13も
前記加熱源12と同様に点源のようなものであってもよ
い。
状のガスクーリングようなものである。この冷却源13も
前記加熱源12と同様に点源のようなものであってもよ
い。
この冷却源13には演算処理装置17により温度指示され
る冷却制御装置23が可撓性チューブ24を介して連結され
ている。この冷却源13の中央部付近には熱電対25が設け
られ、冷却源13により冷却される被試験体10の表面温度
が検出される。この熱電対25の検出温度が可撓性導線26
を介して冷却制御装置23に送られ、冷却源13により冷却
される被試験体10の表面温度と前記演算処理装置17が指
示する指示温度とが比較され、被試験体10の表面温度が
指示温度になっていないときには、冷却制御装置23によ
り冷却源13の冷却が制御される。
る冷却制御装置23が可撓性チューブ24を介して連結され
ている。この冷却源13の中央部付近には熱電対25が設け
られ、冷却源13により冷却される被試験体10の表面温度
が検出される。この熱電対25の検出温度が可撓性導線26
を介して冷却制御装置23に送られ、冷却源13により冷却
される被試験体10の表面温度と前記演算処理装置17が指
示する指示温度とが比較され、被試験体10の表面温度が
指示温度になっていないときには、冷却制御装置23によ
り冷却源13の冷却が制御される。
前記演算処理装置17は、これに接続されるキーボード
27により加熱制御装置18および冷却制御装置23に温度指
示等を行うとともに画像データ収録装置15に収録された
画像データを受け、被試験体10の熱解析を行なうもので
る。この演算処理装置17により熱解析されたデータはブ
ラウン管等の表示器28に送られ表示される。
27により加熱制御装置18および冷却制御装置23に温度指
示等を行うとともに画像データ収録装置15に収録された
画像データを受け、被試験体10の熱解析を行なうもので
る。この演算処理装置17により熱解析されたデータはブ
ラウン管等の表示器28に送られ表示される。
このように構成した表層欠陥検査装置の作用を説明す
る。
る。
まず、表層欠陥検査装置の加熱源12および冷却源13を
被試験体10の表面に接触するようにして位置ＡとＢに配
置させる。つぎに温度検出器11を加熱源12および冷却源
13の間であって被試験体10の被検出表面例えば表層欠陥
部の存在が予想される表面部に配置させる。
被試験体10の表面に接触するようにして位置ＡとＢに配
置させる。つぎに温度検出器11を加熱源12および冷却源
13の間であって被試験体10の被検出表面例えば表層欠陥
部の存在が予想される表面部に配置させる。
このような予備操作を行った後、キーボード27により
加熱源12の加熱温度および冷却源13の冷却温度を決める
温度設定信号が入力され、この温度設定信号が演算処理
装置17を介して加熱制御装置18および冷却制御装置23に
送られる。これら各制御装置は、演算処理装置17により
演算処理された制御信号を受けて加熱源12および冷却源
13を加熱制御および冷却制御する。この加熱制御および
冷却制御により被試験体10の表面が順次設定温度に加熱
および冷却され、被試験体10の位置Ａを高温度に、被試
験体10の位置Ｂを低温度にさせ、被試験体10にL1、L2の
ような熱流束を与える（第２図（ａ））。
加熱源12の加熱温度および冷却源13の冷却温度を決める
温度設定信号が入力され、この温度設定信号が演算処理
装置17を介して加熱制御装置18および冷却制御装置23に
送られる。これら各制御装置は、演算処理装置17により
演算処理された制御信号を受けて加熱源12および冷却源
13を加熱制御および冷却制御する。この加熱制御および
冷却制御により被試験体10の表面が順次設定温度に加熱
および冷却され、被試験体10の位置Ａを高温度に、被試
験体10の位置Ｂを低温度にさせ、被試験体10にL1、L2の
ような熱流束を与える（第２図（ａ））。
この場合、被試験体10の表面温度は、熱電対20および
25により監視され、表面温度が設定温度になるまで加熱
源12および冷却源13の温度制御が行われる。
25により監視され、表面温度が設定温度になるまで加熱
源12および冷却源13の温度制御が行われる。
このとき欠陥部D1が熱流束L1の方向と同方向の直線状
であるとすると、熱流束L1の温度変化はほぼ同様な特性
となり温度検出器11によっては欠陥部の特性を検出する
ことができない。
であるとすると、熱流束L1の温度変化はほぼ同様な特性
となり温度検出器11によっては欠陥部の特性を検出する
ことができない。
これに対し欠陥部D2が熱流束L2に直行するような直線
状の欠陥であるとすると、被試験体10の温度が欠陥部D2
の前部で熱蓄積される反面、欠陥部D2の後部で熱蓄積が
されない特性となり（第２図（ｂ））、この特性が温度
検出器11によって検査される。
状の欠陥であるとすると、被試験体10の温度が欠陥部D2
の前部で熱蓄積される反面、欠陥部D2の後部で熱蓄積が
されない特性となり（第２図（ｂ））、この特性が温度
検出器11によって検査される。
そこで被試験体10の欠陥部を検査するときは、通常、
被試験体10と温度検出器11、加熱源12および冷却源13と
の相対位置をそれぞれずらして少なくとも２回行う。
被試験体10と温度検出器11、加熱源12および冷却源13と
の相対位置をそれぞれずらして少なくとも２回行う。
加熱源12および冷却源13により、被試験体10の表面に
熱流束L1、L2等が与えられると、この熱流束L1、L2等に
より被試験体10が所定の温度になる。この所定の温度に
なった被試験体10からは温度に対応する赤外線が放射さ
れ、この赤外線が温度検出器11により順次走査されなが
ら検出される。この検出温度データは、画像データ収録
器15に送られ、画像データとして処理され演算処理装置
17に送られる。
熱流束L1、L2等が与えられると、この熱流束L1、L2等に
より被試験体10が所定の温度になる。この所定の温度に
なった被試験体10からは温度に対応する赤外線が放射さ
れ、この赤外線が温度検出器11により順次走査されなが
ら検出される。この検出温度データは、画像データ収録
器15に送られ、画像データとして処理され演算処理装置
17に送られる。
この演算処理装置17ではこの画像データを演算処理し
て被試験体10の温度分布を時間的に熱解析を行い、その
出力を表示器28に送り欠陥部を概略的に表示させる。
て被試験体10の温度分布を時間的に熱解析を行い、その
出力を表示器28に送り欠陥部を概略的に表示させる。
この熱流束特性の変化により欠陥部の有無および形状
等が検出される。この検出においては被試験体10の欠陥
部が表面から深い位置にあったり、また小さすぎると欠
陥部が特定ができなかったり形状の推定が困難となるこ
とがある。このようなときは有限要素法等による品質管
理手法が用られ、被試験体10の欠陥部を想定した温度分
布解析を行うことにより、最も温度変化の生じやすい熱
源配置を求め、この熱源配置により欠陥部の検出が行わ
れる。また、欠陥部が円形であったり、球であったりす
ると、いずれの方法から検出しても、欠陥部の形状が同
一になることがある。これらの場合には検出データから
欠陥部の形状が推定され、円形、球等が推定される。
等が検出される。この検出においては被試験体10の欠陥
部が表面から深い位置にあったり、また小さすぎると欠
陥部が特定ができなかったり形状の推定が困難となるこ
とがある。このようなときは有限要素法等による品質管
理手法が用られ、被試験体10の欠陥部を想定した温度分
布解析を行うことにより、最も温度変化の生じやすい熱
源配置を求め、この熱源配置により欠陥部の検出が行わ
れる。また、欠陥部が円形であったり、球であったりす
ると、いずれの方法から検出しても、欠陥部の形状が同
一になることがある。これらの場合には検出データから
欠陥部の形状が推定され、円形、球等が推定される。
第３図は、上記基本的な原理を用いて被試験体10にお
ける欠陥部D3の位置、端部形状、深さ等を検査する方法
を示したものである。
ける欠陥部D3の位置、端部形状、深さ等を検査する方法
を示したものである。
まず、被試験体10における欠陥部D3の端部を検査する
場合について説明する。欠陥部D3の端部は、被試験体10
に対し加熱源12および冷却源13から与えられる最初すな
わち時間零（ｔ＝０）のときの熱流束による温度分布変
化を検出することにより検査される。しかしながら、加
熱源12および冷却源13から被試験体10に熱流束を与え、
温度検出器11、画像データ収録器15、演算処理装置17を
介して表示器28に表示されるまでには通常数秒〜数10秒
かかるため、表示器28が最初に表示する温度分布変化か
ら直接に欠陥部D3の端部を検出することができない。
場合について説明する。欠陥部D3の端部は、被試験体10
に対し加熱源12および冷却源13から与えられる最初すな
わち時間零（ｔ＝０）のときの熱流束による温度分布変
化を検出することにより検査される。しかしながら、加
熱源12および冷却源13から被試験体10に熱流束を与え、
温度検出器11、画像データ収録器15、演算処理装置17を
介して表示器28に表示されるまでには通常数秒〜数10秒
かかるため、表示器28が最初に表示する温度分布変化か
ら直接に欠陥部D3の端部を検出することができない。
そこで、最初の温度分布変化を中間部の温度分布変化
から逆算して算出する。この逆算をするには、被試験体
10の表面にある間隔をもって熱流束L1、L2、L3…Ljを与
える（第３図（ａ））。この熱流束のなかから例えば熱
流束Ljをとりだし、ある所定の時間間t1,t2,t3…tn毎に
その温度分布を検出する。この温度検出器11の検出温度
データが画像データ収録器15を介して演算処理装置17に
送られる。演算処理装置17では温度検出器11の走査範囲
Xjにおける各時間t1,t2,t3…tn毎の温度変化率dT/dXが
演算処理される。この変化率dT/dXの最大点P1,P2…Pnと
その位置X1、X2、X3…Xnが算出される（第３図
（ｂ））。
から逆算して算出する。この逆算をするには、被試験体
10の表面にある間隔をもって熱流束L1、L2、L3…Ljを与
える（第３図（ａ））。この熱流束のなかから例えば熱
流束Ljをとりだし、ある所定の時間間t1,t2,t3…tn毎に
その温度分布を検出する。この温度検出器11の検出温度
データが画像データ収録器15を介して演算処理装置17に
送られる。演算処理装置17では温度検出器11の走査範囲
Xjにおける各時間t1,t2,t3…tn毎の温度変化率dT/dXが
演算処理される。この変化率dT/dXの最大点P1,P2…Pnと
その位置X1、X2、X3…Xnが算出される（第３図
（ｂ））。
このように算出された中間部の温度分布変化すなわち
最大点P1,P2…Pnの位置X1、X2、X3…Xnを結び外挿が行
われ、この外挿の最初の時間（ｔ＝０）の温度変化率dT
/dXの最大点Poとその位置Xoが算出される（第３図
（ｃ））。
最大点P1,P2…Pnの位置X1、X2、X3…Xnを結び外挿が行
われ、この外挿の最初の時間（ｔ＝０）の温度変化率dT
/dXの最大点Poとその位置Xoが算出される（第３図
（ｃ））。
この最初に検出された最大点Poに対応する位置Xoが被
試験体10における検査の着手時のものであるから被試験
体10の欠陥部D3の端面Eojとなる（第３図（ａ））。
試験体10における検査の着手時のものであるから被試験
体10の欠陥部D3の端面Eojとなる（第３図（ａ））。
この端面の検出は、他の熱流束L1、L2、L3…Lj毎に行
われ、欠陥部D3の全体の端面Eo1,Eo2,Eo3…Eoj…Eonが
算出される。
われ、欠陥部D3の全体の端面Eo1,Eo2,Eo3…Eoj…Eonが
算出される。
つぎに加熱源11および冷熱源11を180度ずらし、熱流
束を反対にして前記方法により被試験体10の欠陥部の他
の端面E11,E12,E13…Eoj…E1nを検出し、欠陥部の形状
を検出することができる。
束を反対にして前記方法により被試験体10の欠陥部の他
の端面E11,E12,E13…Eoj…E1nを検出し、欠陥部の形状
を検出することができる。
かかる端面は、また時間ｔの４次,5次…ｎ次等の関数
で表示することができる。すなわち、熱流束Ljにおける
各時間t1,t2,t3…tnの最大点P1,P2…Pjとその位置X1、X
2、X3…Xnが数個所決められると、時間に対する位置の
方程式ｆ（Ｘ）が求められる。すなわち、 ｆ（Ｘ）＝ao＋a1t＋a2t2＋a3t3＋a4t4 andn……（１） ここにおいて、ao、a1、a2…anは係数であって被試験体
10の材料、欠陥部の深さ等により異なる。
で表示することができる。すなわち、熱流束Ljにおける
各時間t1,t2,t3…tnの最大点P1,P2…Pjとその位置X1、X
2、X3…Xnが数個所決められると、時間に対する位置の
方程式ｆ（Ｘ）が求められる。すなわち、 ｆ（Ｘ）＝ao＋a1t＋a2t2＋a3t3＋a4t4 andn……（１） ここにおいて、ao、a1、a2…anは係数であって被試験体
10の材料、欠陥部の深さ等により異なる。
この方程式ｆ（Ｘ）おいて、係数を適宜決定すること
により各熱流束に対する被試験体10の端面を算出するこ
とができる。
により各熱流束に対する被試験体10の端面を算出するこ
とができる。
また、この係数から被試験体10における欠陥部の深さ
が算出することができる。
が算出することができる。
例えば、第３図（ｃ）において、位置特性がX1、X2、
X3…Xnであると、その係数がao′、a1′、a2′…an′に
なる。この係数においては、各係数が略同様で小さいか
ら欠陥部は被試験体10の表面あるいは浅い部分にある。
また、位置特性がXa1、Xa2、Xa3…Xanであると、その係
数がao″、a1″、a2″…an″になる。この係数において
は、各係数が著しく異なったものであり大きいから欠陥
部は被試験体10の表面直下あるいは深い部分になる。
X3…Xnであると、その係数がao′、a1′、a2′…an′に
なる。この係数においては、各係数が略同様で小さいか
ら欠陥部は被試験体10の表面あるいは浅い部分にある。
また、位置特性がXa1、Xa2、Xa3…Xanであると、その係
数がao″、a1″、a2″…an″になる。この係数において
は、各係数が著しく異なったものであり大きいから欠陥
部は被試験体10の表面直下あるいは深い部分になる。
それゆえ、これら時間係数と被試験体10における欠陥
部の深さ等との関係を実験的に求めておけばこの時間係
数から被試験体10の欠陥部の深さを検出することができ
る。
部の深さ等との関係を実験的に求めておけばこの時間係
数から被試験体10の欠陥部の深さを検出することができ
る。
第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）は、被試験体10の熱放射温
度を正確に検出するため方法を示したものである。すな
わち、 被試験体10は同一の材料であってもその表面の仕上
げ、表面の汚れ、温度検出器11の位置、方向等により赤
外線の温度検出器11に対する入射率が異なり、欠陥部の
検査を誤ることがある。
度を正確に検出するため方法を示したものである。すな
わち、 被試験体10は同一の材料であってもその表面の仕上
げ、表面の汚れ、温度検出器11の位置、方向等により赤
外線の温度検出器11に対する入射率が異なり、欠陥部の
検査を誤ることがある。
そこで、つぎのような方法により温度検出器11の更生
を行う。まず、被試験体10に与える加熱源12と冷熱源13
の各温度を調整し、被試験体10に温度差dT＊の２条件の
熱流束Lm,Lnを与える。この場合、各温度による熱放射
率は変化しないものとする。この熱流束Lm,Lnが与えら
れる前記被試験体10の各部の温度を熱電対20により実測
する（第４図（ａ））。
を行う。まず、被試験体10に与える加熱源12と冷熱源13
の各温度を調整し、被試験体10に温度差dT＊の２条件の
熱流束Lm,Lnを与える。この場合、各温度による熱放射
率は変化しないものとする。この熱流束Lm,Lnが与えら
れる前記被試験体10の各部の温度を熱電対20により実測
する（第４図（ａ））。
つぎに被試験体10の表面の温度を温度検出器11により
検出し、この検出温度を画像データ収録器11による処
理、演算処理装置17による演算処理等を行い、前記２条
件の熱流束Lm,Lnに対する被試験体10の特性を求め、表
示器27に表示する（第４図（ｂ））。
検出し、この検出温度を画像データ収録器11による処
理、演算処理装置17による演算処理等を行い、前記２条
件の熱流束Lm,Lnに対する被試験体10の特性を求め、表
示器27に表示する（第４図（ｂ））。
ここで、熱電対20の実測値による温度差dT＊と温度検
出器11による演算により求めためた温度差dTとの比を演
算処理装置17による演算し被試験体10の全領域に亘り求
め、熱放射率dT＊/dTを求める（第４図（ｃ））。
出器11による演算により求めためた温度差dTとの比を演
算処理装置17による演算し被試験体10の全領域に亘り求
め、熱放射率dT＊/dTを求める（第４図（ｃ））。
このようにして求めた熱放射率dT＊/dTを温度検出器1
1が検出する検出温度に乗算することにより温度検出器1
1が検出する温度を更生することができる。これによ
り、被試験体10に凹凸や面のあらさがあっても正確な温
度を画像データ収録器、演算処理装置17に送り、特性の
正確な熱解析を行うことができる。
1が検出する検出温度に乗算することにより温度検出器1
1が検出する温度を更生することができる。これによ
り、被試験体10に凹凸や面のあらさがあっても正確な温
度を画像データ収録器、演算処理装置17に送り、特性の
正確な熱解析を行うことができる。
第５図は本発明の表層欠陥検査装置の原理を応用して
発電機、変圧器等のコイルの溶接部の不良を確認するよ
うにしたものである。
発電機、変圧器等のコイルの溶接部の不良を確認するよ
うにしたものである。
すなわち、第５図（ａ）には、大形発電機に使用され
るパイプ状のコイル30の断面が示されている。このコイ
ル30は横コイル31と縦コイル32とをほぼ直角になるよう
に溶接するとともに横コイル31の端部には盲栓33が溶接
されたものであって、このコイル30の内部には冷却用の
循環水が流されている。
るパイプ状のコイル30の断面が示されている。このコイ
ル30は横コイル31と縦コイル32とをほぼ直角になるよう
に溶接するとともに横コイル31の端部には盲栓33が溶接
されたものであって、このコイル30の内部には冷却用の
循環水が流されている。
このコイル30に水が流れると、コイル30の内面30aと
外面30bとの間に温度差dTを生じ、高温度部から低温度
部に熱流束が生じる。この熱流束、特に溶接部の熱流束
Lmを温度検出器11により検出し、画像処理、演算処理等
を行うことにより、盲栓33の溶接部の欠陥部すなわち温
度変化率dT/dXの最大点等から欠陥部D5、D6を検出でき
る（第５図（ｂ）および（ｃ））。
外面30bとの間に温度差dTを生じ、高温度部から低温度
部に熱流束が生じる。この熱流束、特に溶接部の熱流束
Lmを温度検出器11により検出し、画像処理、演算処理等
を行うことにより、盲栓33の溶接部の欠陥部すなわち温
度変化率dT/dXの最大点等から欠陥部D5、D6を検出でき
る（第５図（ｂ）および（ｃ））。
この場合、循環水の温度を順次変化させると、精度の
よく欠陥部が検出される。
よく欠陥部が検出される。
上述のように本発明表層欠陥検査装置は被試験体の表
面に加熱源と冷却源等の熱源を設け、この熱源により被
試験体に熱流束を与え、この熱流束を温度検出器により
検出し、この熱流束を熱分析することにより被試験体の
欠陥部を検出するようにしたから、被試験体の検出操作
が簡単にできるばかりか正確に形状、大きさ、深さ等を
検出することができる。
面に加熱源と冷却源等の熱源を設け、この熱源により被
試験体に熱流束を与え、この熱流束を温度検出器により
検出し、この熱流束を熱分析することにより被試験体の
欠陥部を検出するようにしたから、被試験体の検出操作
が簡単にできるばかりか正確に形状、大きさ、深さ等を
検出することができる。
第１図は、本発明表層欠陥検査装置の主要部を示す電気
的ブロック線図、第２図（ａ）（ｂ）は、被試験体の欠
陥部の位置を検出する方法を示す説明図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は，被試験体の欠陥部の位置、大きさ、形
状等の検出する方法を示す説明図、第４図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は，温度検出器の更生方法を示す説明図、第５図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は，発電機コイルの溶接部欠陥部の
検出方法を示す説明図である。 10……被試験体、11……温度検出器、12……加熱源、13
……冷却源、14、19、21、26……可撓性導線、15……画
像データ収録器,16……熱遮蔽壁、17……演算処理装
置、18……加熱制御装置、20、25……熱電対、23……冷
却制御装置、24……可撓チューブ、27……表示器、28…
…キーボード、30……コイル。
的ブロック線図、第２図（ａ）（ｂ）は、被試験体の欠
陥部の位置を検出する方法を示す説明図、第３図（ａ）
（ｂ）（ｃ）は，被試験体の欠陥部の位置、大きさ、形
状等の検出する方法を示す説明図、第４図（ａ）（ｂ）
（ｃ）は，温度検出器の更生方法を示す説明図、第５図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は，発電機コイルの溶接部欠陥部の
検出方法を示す説明図である。 10……被試験体、11……温度検出器、12……加熱源、13
……冷却源、14、19、21、26……可撓性導線、15……画
像データ収録器,16……熱遮蔽壁、17……演算処理装
置、18……加熱制御装置、20、25……熱電対、23……冷
却制御装置、24……可撓チューブ、27……表示器、28…
…キーボード、30……コイル。
Claims (1)
- 【請求項１】被試験体に熱流束を与えこの熱流束から前
記被試験体の欠陥部を検出する表層欠陥検査装置におい
て、 前記被試験体に与える熱流束による温度分布データを検
出する温度分布検出装置と、 この温度分布検出装置が検出した温度分布データを受け
この温度分布データを時間的に熱解析し前記被試験体の
欠陥部の形状、深さを算出する演算処理装置と、 を備えたことを特徴とす表層欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336919A JP2653532B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 表層欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1336919A JP2653532B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 表層欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03197856A JPH03197856A (ja) | 1991-08-29 |
| JP2653532B2 true JP2653532B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=18303847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1336919A Expired - Fee Related JP2653532B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 表層欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653532B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014959A (ja) * | 2007-10-01 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | コーティング部材の界面欠陥検査方法 |
| CN102565130A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-11 | 财团法人工业技术研究院 | 缺陷量测装置和缺陷量测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2533424B2 (ja) * | 1991-11-19 | 1996-09-11 | 石塚硝子株式会社 | ガラス壜のホットエンド検査方法 |
| AU744109B2 (en) * | 1998-07-22 | 2002-02-14 | Johnsondiversey, Inc. | Monitoring apparatus |
| DE19953415C1 (de) * | 1999-11-06 | 2001-07-05 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum berührungslosen Detektieren von Prüfkörpern |
| US7256389B2 (en) * | 2005-11-07 | 2007-08-14 | Emhart Glass Sa | Glass bottle inspection machine |
| JP5392179B2 (ja) * | 2010-05-13 | 2014-01-22 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼板の欠陥検出方法及び欠陥検出システム |
| TWI460422B (zh) * | 2010-10-22 | 2014-11-11 | Dcg Systems Inc | 從裝置一側作鎖相熱雷射激發並從另一側取得鎖相熱發散影像 |
| US10473603B2 (en) * | 2017-04-18 | 2019-11-12 | Saudi Arabian Oil Company | Apparatus, system and method for inspecting composite structures using quantitative infra-red thermography |
| WO2022168191A1 (ja) * | 2021-02-03 | 2022-08-11 | 三菱電機株式会社 | 欠陥検査装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55147339A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | Method of measuring length of crack |
| JPS63193052A (ja) * | 1987-02-06 | 1988-08-10 | Ishikawajima Kensa Keisoku Kk | 探傷方法 |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1336919A patent/JP2653532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014959A (ja) * | 2007-10-01 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | コーティング部材の界面欠陥検査方法 |
| CN102565130A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-11 | 财团法人工业技术研究院 | 缺陷量测装置和缺陷量测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03197856A (ja) | 1991-08-29 |
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