JP2841153B2 - Weak magnetism measurement method and device, and nondestructive inspection method using the same - Google Patents
Weak magnetism measurement method and device, and nondestructive inspection method using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微弱磁気測定方法及び
その装置並びにそれを用いた非破壊検査方法に係わり、
更に詳しくはアモルファス磁芯の飽和非線形特性を利用
して１ｍＧ（ミリガウス）以下の磁束密度変化をも容易
に測定することが可能な微弱磁気測定方法及びその装置
であり、それを強磁性体からなる被検査体の強制磁化に
起因する漏洩磁束や誘導磁化に起因する微小な磁束密度
変化を検出し、各種の非破壊検査に応用するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for measuring a weak magnetic field and a non-destructive inspection method using the same.
More specifically, the present invention relates to a weak magnetic measurement method and apparatus capable of easily measuring a change in magnetic flux density of 1 mG (milligauss) or less by utilizing the saturation nonlinear characteristic of an amorphous magnetic core, which is made of a ferromagnetic material. The present invention detects leakage magnetic flux caused by forced magnetization of a test object and minute change in magnetic flux density caused by induced magnetization, and is applied to various nondestructive inspections.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から高感度磁気センサー（ホール素
子や磁気抵抗素子より１０倍以上感度が高いもの）とし
ては、磁性材（コイル芯）のヒステリシス特性における
飽和特性を利用したものと、磁気偏光を利用したものが
存在する。しかし、これまでのものは何れも１０ｍｍ3
以下の小型にすることが困難であり、局所欠陥検出用と
することは不可能であった。2. Description of the Related Art Conventionally, a high-sensitivity magnetic sensor (a sensor having a sensitivity 10 times or more higher than that of a Hall element or a magnetoresistive element) includes a sensor utilizing a saturation characteristic in a hysteresis characteristic of a magnetic material (coil core) and a magnetic polarization sensor. There is something that uses. However, all of the conventional ones are 10 mm 3
It was difficult to reduce the size to the following size, and it was impossible to use it for detecting local defects.
【０００３】そして、前述の磁芯のヒステリシス特性を
利用したものとして、例えば特開平２−１６２２７６号
公報にて開示される如く、固定インピーダンスを介して
強磁性体コアに巻回したコイルに直流バイアスを加算し
た交流又はパルス電流を供給し、前記コイルの両端に発
生する電圧の直流分レベルにより磁気測定を行う磁気測
定方法及び磁気測定装置が既に存在する。そして、この
公報記載の発明の要旨は、可飽和形磁気センサーを使用
した漏洩磁束探傷において、直流バイアスを加算するこ
とによって、該直流バイアスで欠陥のない被検査体から
発生する漏洩磁束を打ち消して、真に欠陥に起因する漏
洩磁束のみを測定し、磁気センサーの見掛け上の測定ス
パンを拡大し、探傷性能を向上することにある。As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-162276, for example, a DC bias is applied to a coil wound around a ferromagnetic core through a fixed impedance as a device utilizing the hysteresis characteristic of the magnetic core. There is already a magnetism measuring method and magnetism measuring device for supplying an alternating current or a pulse current obtained by adding the above and performing a magnetism measurement by a DC component level of a voltage generated between both ends of the coil. The gist of the invention described in this publication is to add a DC bias in leakage magnetic flux flaw detection using a saturable magnetic sensor, thereby canceling leakage magnetic flux generated from a defect-free test object with the DC bias. Another object of the present invention is to measure only the leakage magnetic flux truly caused by a defect, expand the apparent measurement span of the magnetic sensor, and improve the flaw detection performance.
【０００４】しかし、前記公報記載の発明は、その実施
例としてヨーク型磁気センサーのみが開示され、これで
は前述のような小型化は困難である。更に、その原理は
磁芯に巻回したコイルに、磁芯が飽和するまで大振幅の
励磁交流電流を流し、即ち磁芯のヒステリシス特性にお
ける正逆磁化領域の両飽和特性を対称又は非対称に利用
した点にあるが、磁芯のこの両飽和特性を利用すること
は、従来から磁気増幅器の動作原理として周知であり、
これを磁気センサーとして応用したものである。However, in the invention described in the above publication, only a yoke-type magnetic sensor is disclosed as an embodiment, and it is difficult to reduce the size as described above. Furthermore, the principle is that an exciting AC current with a large amplitude is applied to the coil wound around the magnetic core until the magnetic core is saturated, that is, both saturation characteristics of the forward and reverse magnetization regions in the hysteresis characteristics of the magnetic core are used symmetrically or asymmetrically. However, utilizing both the saturation characteristics of the magnetic core has been well known as a principle of operation of a magnetic amplifier.
This is applied as a magnetic sensor.
【０００５】ここで、前記磁気増幅器は、独立した制御
巻線に、制御磁化力を与えることにより、磁芯の非直線
性を利用して、インダクタンスを変化し、出力回路の電
圧−電流特性を変化することのできる可飽和リアクトル
を単独又は整流器等の他の素子と併用して増幅又は制御
作用を行うものである。換言すれば、磁気増幅器は、磁
芯に巻線を施した可飽和リアクトルの交流インピーダン
スを、別の巻線に流す直流電流によって制御し、制御に
要した直流電力よりも大きな交流電力の変化を生じさせ
る装置であり、磁芯にはヒステリシス特性が鋭い角形の
飽和特性をもつ異方性５０Ｎｉ・Ｆｅ合金やフェライト
等が用いられる。Here, the magnetic amplifier applies a control magnetizing force to an independent control winding to change the inductance by utilizing the non-linearity of the magnetic core and to change the voltage-current characteristics of the output circuit. The variable or saturable reactor is used alone or in combination with another element such as a rectifier to perform an amplification or control action. In other words, the magnetic amplifier controls the AC impedance of the saturable reactor in which the winding is wound on the magnetic core by a DC current flowing through another winding, and a change in AC power larger than the DC power required for the control. The magnetic core is made of an anisotropic 50Ni.Fe alloy, ferrite, or the like having a square saturation characteristic with a sharp hysteresis characteristic.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、磁気プローブの大き
さを１０ｍｍ3 以下の小型にして局所的な磁束密度を測
定することが可能であり、しかも１ｍＧ以下の微弱磁束
や磁束密度変化をも測定することが可能な検出感度を有
する微弱磁気測定方法及びその装置を提供するととも
に、それを用いた各種の非破壊検査方法を提供する点に
ある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention is intended to solve the problem that the magnetic probe can be reduced in size to 10 mm 3 or less to measure the local magnetic flux density. The present invention provides a weak magnetic measurement method and apparatus having a detection sensitivity capable of measuring a weak magnetic flux and a change in magnetic flux density of 1 mG or less, and various non-destructive inspection methods using the same. It is in.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、アモルファス磁芯に巻回したコイルに、直
流電流に交流電流を重畳した励磁電流を流し、前記アモ
ルファス磁芯が交流電流の一部で非線形磁化特性を示し
且つ他の部分では線形磁化特性を示すように直流電流を
調節し、外部磁場によりその非線形動作点が移動するこ
とによって生じるコイル両端の変動電圧を増幅して振幅
の変化を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧として
測定することで微弱な外部磁場を測定してなる微弱磁気
測定方法を提供する。According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is passed through a coil wound around an amorphous magnetic core. The DC current is adjusted so that a part of the current shows a non-linear magnetization characteristic and the other part shows a linear magnetization characteristic, and a fluctuating voltage across the coil caused by the movement of the non-linear operating point by an external magnetic field is amplified. amplitude
And smooth the detection and use it as the detection voltage.
Providing a weak magnetic measuring method comprising measuring the weak external magnetic field to measure.
【０００８】また、前述の方法を具体化するために、ア
モルファス磁芯にコイルを巻回した磁気プローブと、直
流電流に交流電流を重畳した励磁電流を前記コイルに供
給し、前記アモルファス磁芯が交流電流の一部で非線形
磁化特性を示し且つ他の部分では線形磁化特性を示すよ
うに直流電流を調節してなる電源回路と、前記コイルの
両端に生じる変動電圧を増幅し且つ検波整流する検出回
路とよりなる微弱磁気測定装置を構成した。In order to realize the above method, a magnetic probe having a coil wound around an amorphous magnetic core and an exciting current obtained by superimposing an alternating current on a direct current are supplied to the coil. A power supply circuit that adjusts a direct current so as to exhibit a non-linear magnetization characteristic in a part of the alternating current and a linear magnetization characteristic in another part, and a detection circuit that amplifies a fluctuating voltage generated at both ends of the coil and performs detection rectification. A weak magnetism measuring device composed of a circuit was constructed.
【０００９】更に、前述の方法及び装置を利用して各種
の非破壊検査を行うために、アモルファス磁芯に巻回し
たコイルに、直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を
流し、前記アモルファス磁芯が交流電流の一部で非線形
磁化特性を示し且つ他の部分では線形磁化特性を示すよ
うに直流電流を調節し、強磁性体からなる被検査体の欠
陥部を含む領域を他のバイアス磁場によって磁化し、こ
の欠陥部に起因する被検査体の表面での漏洩磁束が前記
コイルを交叉することによりアモルファス磁芯の非線形
動作点が移動することによって生じるコイル両端の変動
電圧を増幅して振幅の変化を取り出し、これを検波平滑
化し検出電圧として測定することで前記欠陥部を検出し
てなる非破壊検査方法を提供する。Further, in order to perform various non-destructive inspections using the above-described method and apparatus, an exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is passed through a coil wound around an amorphous magnetic core. The DC current is adjusted so that the core exhibits a non-linear magnetization characteristic in a part of the AC current and a linear magnetization characteristic in the other part, and a region including a defect of the test object made of a ferromagnetic material has another bias magnetic field. Fluctuates at both ends of the coil caused by the fact that the magnetic flux leaking from the surface of the test object due to the defect crosses the coil and moves the non-linear operating point of the amorphous magnetic core.
Amplify the voltage, extract the change in amplitude, and detect and smooth this
And a non-destructive inspection method in which the defective portion is detected by measuring as a detection voltage .
【００１０】そして、このバイアス磁場を用いる非破壊
検査方法において、欠陥部を有する板状被検査体の表面
又は裏面から他のバイアス磁場を印加して該被検査体を
略表面に沿って磁化し、該被検査体の裏面側又は表面側
の溝状欠陥又は減肉欠陥等の欠陥部を検出すること、コ
ンクリート等の非磁性体内に埋設された鉄筋等の長尺被
検査体を他のバイアス磁場によって長さ方向に沿って略
平行に磁化し、鉄筋等の切損部より発生する漏洩磁束を
測定して該切損部を検出すること、ワイヤロープを他の
バイアス磁場によって長さ方向に沿って略平行に磁化
し、ロープ素線の切損部より発生する漏洩磁束を測定し
て該切損部を検出すること、非磁性体の基材表面に強磁
性体の被覆層を形成してなる被検査体を他のバイアス磁
場によって表面に沿って略平行に磁化し、被覆層の欠損
部より発生する漏洩磁束を測定して該欠損部を検出する
こと、欠陥部を有する板状被検査体の裏面から他のバイ
アス磁場を印加して該被検査体を表面に略直交する方向
に磁化し、該被検査体の鋳巣又は透磁率の異なる異物の
混入等の鋳造欠陥を検出することが可能である。In the nondestructive inspection method using the bias magnetic field, another bias magnetic field is applied from the front surface or the back surface of the plate-shaped test object having the defect to magnetize the test object substantially along the surface. Detecting a defect such as a groove defect or a thinning defect on the back side or the front side of the object to be inspected, and setting a long object to be inspected such as a reinforcing bar embedded in a non-magnetic material such as concrete to another bias. Magnetized substantially parallel along the length direction by the magnetic field, measuring the leakage magnetic flux generated from the cut portion such as a reinforcing bar to detect the cut portion, and moving the wire rope in the length direction by another bias magnetic field. Magnetized along the parallel, and measure the leakage magnetic flux generated from the cut part of the rope strand to detect the cut part, forming a ferromagnetic coating layer on the surface of the non-magnetic base material Of the test object along the surface by another bias magnetic field. Magnetized almost in parallel, measuring the leakage magnetic flux generated from the defective portion of the coating layer to detect the defective portion, and applying another bias magnetic field from the back surface of the plate-shaped test object having the defective portion. The test object is magnetized in a direction substantially perpendicular to the surface, and it is possible to detect a casting defect of the test object or a casting defect such as mixing of foreign matters having different magnetic permeability.
【００１１】また、アモルファス磁芯に巻回したコイル
に、直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を流し、前
記アモルファス磁芯が交流電流の一部で非線形磁化特性
を示し且つ他の部分では線形磁化特性を示すように直流
電流を調節し、強磁性体からなる被検査体に生じる誘導
磁化との相互誘導によりアモルファス磁芯の非線形動作
点が移動することによって生じるコイル両端の変動電圧
を増幅して振幅の変化を取り出し、これを検波平滑化し
検出電圧として測定することで前記被検査体の位置を検
出してなる非破壊検査方法を提供する。An exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is supplied to a coil wound around the amorphous magnetic core, and the amorphous magnetic core exhibits a non-linear magnetization characteristic in a part of the alternating current and a linear characteristic in the other part. The fluctuating voltage at both ends of the coil caused by moving the non-linear operating point of the amorphous magnetic core due to mutual induction with the induced magnetization generated in the ferromagnetic test object by adjusting the DC current to show the magnetization characteristics
To amplify the change in amplitude, and detect and smooth it.
Provided is a nondestructive inspection method in which the position of the inspection object is detected by measuring a detection voltage .
【００１２】そして、このバイアス磁場を用いない非破
壊検査方法において、コンクリート等の非磁性体内に埋
設された鉄筋等の被検査体に生じる誘導磁化との相互誘
導により、アモルファス磁芯の非線形動作点が移動する
ことによって生じるコイル両端の変動電圧を増幅して振
幅の変化を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧とし
て測定することで埋設鉄筋等の位置を検出すること、被
検査体に生じる誘導磁化との相互誘導により、アモルフ
ァス磁芯の非線形動作点が移動することによって生じる
コイル両端の変動電圧が、該被検査体表面とアモルファ
ス磁芯にコイルを巻回した磁気プローブとの距離に応じ
て変化することを利用し、磁気プローブ先端と被検査体
との微小変化を計測すること、非磁性体の基材表面に強
磁性体の被覆層を形成してなる被検査体の該被覆層に生
じる誘導磁化との相互誘導により、アモルファス磁芯の
非線形動作点が移動することによって生じるコイル両端
の変動電圧が、該被覆層の欠損部によって変化すること
を利用し、該欠損部を検出することが可能である。In this non-destructive inspection method without using a bias magnetic field, the non-linear operating point of the amorphous magnetic core is induced by mutual induction with induced magnetization generated in a test object such as a reinforcing bar embedded in a non-magnetic material such as concrete. Amplifies the fluctuation voltage at both ends of the coil caused by
Extract the change in width, detect and smooth it, and use it as the detection voltage.
The fluctuation voltage at both ends of the coil caused by the movement of the non-linear operating point of the amorphous magnetic core due to mutual induction with the induced magnetization generated in the test object is detected by detecting the position of the buried rebar etc. Utilizing the fact that it changes according to the distance between the surface of the test object and the magnetic probe with a coil wound around the amorphous magnetic core, it measures the minute change between the tip of the magnetic probe and the test object, the base material of non-magnetic material Due to mutual induction with the induced magnetization generated in the coating layer of the test object having the ferromagnetic coating layer formed on the surface, the fluctuating voltage across the coil caused by the movement of the non-linear operating point of the amorphous magnetic core, It is possible to detect the defective portion by utilizing the fact that it changes depending on the defective portion of the coating layer.
【００１３】[0013]
【作用】以上の如き内容からなる本発明の微弱磁気測定
方法及びその装置における測定原理を以下に説明する。
アモルファス磁芯は、他の磁性体と比較しで小さい磁場
で飽和し易い特徴を有し、それに巻回したコイルに直流
電流に交流電流を重畳した励磁電流を流すとき、ある大
きさ以上の直流電流を流すと交流磁化に対して一部非線
形特性、即ち飽和特性を生じる。本発明の特徴は、直流
電流によってアモルファス磁芯のヒステリシス特性の一
方の飽和点近くまで動作点をシフトさせ、それに重畳し
た交流電流の一部が非線形磁化特性を示し且つ他の部分
では線形磁化特性を示すように設定し、小振幅の交流電
流で一方の飽和特性を利用した非対称動作を行わせるこ
とにあり、交流磁化によってコイルの両端に生じる電圧
の一部は図４に示すように非線形となるのである。この
とき、外部から磁場を与えると、交流電流が小振幅であ
るのでヒステリシス特性曲線の動作点が大きく変化し、
コイルの両端に生じる電圧も大きく変化する。このコイ
ルの両端に生じる変動電圧を増幅して振幅の変化を取り
出し、これを検波平滑化し検出電圧として測定すれば、
微弱な外部磁場の磁束密度を測定できることになる。The principle of measurement of the method and apparatus for measuring weak magnetism according to the present invention having the above contents will be described below.
The amorphous magnetic core has a feature that it is easily saturated with a small magnetic field as compared with other magnetic materials, and when an exciting current in which an AC current is superimposed on a DC current flows through a coil wound around the magnetic core, the DC current exceeds a certain level. When a current is applied, a non-linear characteristic, that is, a saturation characteristic is partially generated with respect to the AC magnetization. The feature of the present invention is that the operating point is shifted to near one saturation point of the hysteresis characteristic of the amorphous magnetic core by a direct current, a part of the alternating current superimposed on the operating point shows a non-linear magnetization characteristic, and the other part shows a linear magnetization characteristic. In order to perform an asymmetric operation using one of the saturation characteristics with a small-amplitude AC current, a part of the voltage generated at both ends of the coil due to the AC magnetization is non-linear as shown in FIG. It becomes. At this time, when an external magnetic field is applied, the operating point of the hysteresis characteristic curve changes greatly because the alternating current has a small amplitude,
The voltage generated at both ends of the coil also changes greatly. Amplify the fluctuating voltage generated at both ends of this coil to detect the change in amplitude.
Out, and if this is detected and smoothed and measured as the detection voltage ,
The magnetic flux density of a weak external magnetic field can be measured.
【００１４】本装置においては、前述のコイルの両端に
生じる変動電圧を増幅し且つ検波整流して検出し、この
検出電圧を磁束密度に対応させて磁束密度の絶対値とし
て、又は外部磁場がない状態の基準電圧と外部磁場があ
る状態の検出電圧を比較して相対値として磁束密度の変
化を測定するのである。この際、地球磁場を含む環境磁
場の影響を適宜な補正手段にて排除することが好まし
い。In this device, the fluctuating voltage generated at both ends of the coil is amplified and detected and rectified and detected, and the detected voltage is made to correspond to the magnetic flux density as an absolute value of the magnetic flux density, or there is no external magnetic field. The reference voltage in the state and the detection voltage in the state with the external magnetic field are compared, and the change in the magnetic flux density is measured as a relative value. At this time, it is preferable to eliminate the influence of the environmental magnetic field including the earth magnetic field by an appropriate correction unit.
【００１５】このような本発明の微弱磁気測定方法及び
その装置を用いれば、強磁性体からなる被検査体の各種
の欠陥等の非破壊検査が可能である。本発明の第一の非
破壊検査方法では、被検査体の欠陥部を含む領域を他の
バイアス磁場によって磁化すると、この欠陥部に起因し
て被検査体の表面から磁束が漏れることを利用し、この
漏洩磁束を前述の如く測定して前記欠陥部を検出するの
である。この方法によって、被検査体の裏面側又は表面
側の溝状欠陥又は減肉欠陥等の欠陥部を検出すること、
コンクリート等の非磁性体内に埋設された鉄筋等の切損
部を検出すること、ワイヤロープを構成するロープ素線
の切損部を検出すること、非磁性体の基材表面に形成し
た強磁性体の被覆層の欠損部を検出すること、被検査体
の鋳造欠陥を検出することが可能である。By using such a weak magnetic measurement method and apparatus according to the present invention, non-destructive inspection of various kinds of defects and the like of a test object made of a ferromagnetic material is possible. The first non-destructive inspection method of the present invention utilizes the fact that when a region including a defect of a test object is magnetized by another bias magnetic field, a magnetic flux leaks from the surface of the test object due to the defect. The leakage flux is measured as described above to detect the defective portion. By this method, to detect a defect portion such as a groove-shaped defect or a thinning defect on the back side or the front side of the inspection object,
Detecting cuts such as reinforcing bars embedded in non-magnetic materials such as concrete, detecting cuts in the wire strands that compose the wire rope, and ferromagnetic formed on the surface of the non-magnetic material base material It is possible to detect a defect in the coating layer of the body and to detect a casting defect in the body to be inspected.
【００１６】また、本発明の第二の非破壊検査方法で
は、強磁性体からなる被検査体にバイアス磁場を加える
ことなく、被検査体に生じる誘導磁化との相互誘導によ
りアモルファス磁芯の非線形動作点が移動することによ
って生じるコイル両端の変動電圧を増幅して振幅の変化
を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧として測定す
ることで前記被検査体の位置を検出するのである。この
方法によって、コンクリート等の非磁性体内に埋設され
た鉄筋等の位置を検出すること、アモルファス磁芯にコ
イルを巻回した磁気プローブ先端と被検査体との微小変
化を計測すること、非磁性体の基材表面に形成した強磁
性体の被覆層の欠損部を検出することが可能である。Further, in the second nondestructive inspection method of the present invention, the non-linearity of the amorphous magnetic core is obtained by mutual induction with the induced magnetization generated in the inspected object without applying a bias magnetic field to the inspected object made of a ferromagnetic material. Amplitude change by amplifying the fluctuating voltage across the coil caused by moving the operating point
Out of the detector, detect and smooth it, and measure it as the detection voltage.
Thus, the position of the inspection object is detected. By this method, the position of a reinforcing bar or the like embedded in a non-magnetic material such as concrete can be detected, the minute change between the tip of a magnetic probe with a coil wound around an amorphous magnetic core and the test object can be measured, It is possible to detect a defect in the ferromagnetic coating layer formed on the surface of the base material of the body.
【００１７】[0017]
【実施例】次に添付図面に示した実施例に基づき更に本
発明の詳細を説明する。図１及び図２は本発明に係る磁
気プローブ１を示し、図３は本発明の微弱磁気測定装置
の簡略回路図を示している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; 1 and 2 show a magnetic probe 1 according to the present invention, and FIG. 3 shows a simplified circuit diagram of a weak magnetism measuring device according to the present invention.
【００１８】前記磁気プローブ１は、本実施例では直径
０．０５〜０．０７ｍｍ、長さ１０ｍｍのアモルファス
素線を８本束ねて磁芯２とし、その中央部周囲に直径
０．０７ｍｍの銅線を１５０回巻いてコイル３を形成し
たものである。図示の如く、本実施例の磁気プローブ１
の外形は、アモルファス磁芯２の長さが１０ｍｍ、コイ
ル３の長さが６ｍｍ、その直径が１．５ｍｍであり、そ
の体積は１０ｍｍ3 より十分小さく非常に小型となる。
しかし、本発明においては、勿論前述の外形寸法に限定
されるものではなく、適宜な形状、寸法及び巻数のもの
を測定対象に応じて採用し得る。尚、前記コイル３とし
て、直径０．０７ｍｍの銅線を２００回巻いても、その
直径を２ｍｍ以下にできるのである。また、前記アモル
ファス磁芯２として、厚さ０．０５ｍｍ程度のリボンを
円筒状にして用いることも可能である。何れにしても、
前記アモルファス磁芯２の直径は１ｍｍ以下に設定する
ことが可能であり、局所的な磁気測定に適している。In this embodiment, the magnetic probe 1 is a magnetic core 2 formed by bundling eight amorphous wires each having a diameter of 0.05 to 0.07 mm and a length of 10 mm, and a copper core having a diameter of 0.07 mm is provided around a central portion thereof. The coil 3 is formed by winding the wire 150 times. As shown, the magnetic probe 1 of the present embodiment
Has an amorphous magnetic core 2 having a length of 10 mm, a coil 3 having a length of 6 mm and a diameter of 1.5 mm, and has a volume sufficiently smaller than 10 mm 3 and is extremely small.
However, in the present invention, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described external dimensions, and that an appropriate shape, dimension, and number of turns can be adopted according to the measurement object. The diameter of the coil 3 can be reduced to 2 mm or less even when a copper wire having a diameter of 0.07 mm is wound 200 times. It is also possible to use a ribbon having a thickness of about 0.05 mm in a cylindrical shape as the amorphous magnetic core 2. In any case,
The diameter of the amorphous magnetic core 2 can be set to 1 mm or less, which is suitable for local magnetic measurement.
【００１９】次に、図３に基づいて本発明の微弱磁気測
定装置の測定回路について説明する。本発明は、前記磁
気プローブ１と、該磁気プローブ１のコイル３に励磁電
流を供給する電源回路４と、前記コイル３の両端に生じ
る変動電圧を増幅し且つ検波整流する検出回路５とから
主に構成されている。Next, a measuring circuit of the weak magnetism measuring apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention mainly includes the magnetic probe 1, a power supply circuit 4 for supplying an exciting current to a coil 3 of the magnetic probe 1, and a detection circuit 5 for amplifying and detecting and rectifying a fluctuating voltage generated at both ends of the coil 3. Is configured.
【００２０】前記電源回路４は、周波数可変及び電流量
可変の交流電流を発生する交流電源回路６と、一定電圧
ＶC を可変的に分圧して直流電流を発生する直流電源回
路７と、前記直流電流と交流電流を同時に入力して所定
の電流量に増幅して励磁電流を出力する電流増幅器８と
から構成されている。前記交流電源回路６の出力はコン
デンサＣ1 を介して前記電流増幅器８に入力される。ま
た、前記直流電源回路７は、可変抵抗器ＲV の抵抗体の
一端を接地し、他端を一定電圧ＶC にクランプし、摺動
子に抵抗Ｒ1 を直列に接続して構成され、摺動子で分圧
された後、前記抵抗Ｒ1 を介して直流電流として前記電
流増幅器８に入力される。The power supply circuit 4 includes an AC power supply circuit 6 for generating an AC current having a variable frequency and a variable current amount, a DC power supply circuit 7 for variably dividing a constant voltage V C to generate a DC current, A current amplifier 8 for simultaneously inputting a DC current and an AC current, amplifying the DC current and an AC current to a predetermined current amount, and outputting an excitation current. The output of the AC power supply circuit 6 is input to the current amplifier 8 through the capacitor C 1. The DC power supply circuit 7 is configured by grounding one end of a resistor of a variable resistor R V , clamping the other end to a constant voltage V C , and connecting a resistor R 1 to a slider in series, after being divided by wiper, it is input to the current amplifier 8 as a DC current through the resistor R 1.
【００２１】そして、前記電源回路４から出力された直
流電流に交流電流を重畳した励磁電流は、該電源回路４
に直列に接続された抵抗Ｒ2 を介して前記磁気プローブ
１の一端が接地されたコイル３に供給される。それか
ら、前記コイル３の両端に生じる変動電圧は、前記検出
回路５に入力され、そこで増幅、整流されて検出電圧と
して出力されるのである。The exciting current obtained by superimposing an alternating current on the direct current output from the power supply circuit 4 is
One end of the magnetic probe 1 is supplied to the coil 3 which is grounded through a resistor R 2 connected in series. Then, the fluctuating voltage generated at both ends of the coil 3 is input to the detection circuit 5, where it is amplified and rectified and output as a detection voltage.
【００２２】前記検出回路５は、前記コイル３の両端に
生じる変動電圧を、該コイル３の一端であり、前記抵抗
Ｒ2 が接続された側から引き出され、コンデンサＣ2 を
介して変動部分（交流部分）のみを入力インピーダンス
がＲ3 で設定された電圧増幅器９に入力して所定の電圧
に増幅した後、ダイオードＤとコンデンサＣ3 からなる
又は演算増幅器と組み合わせた検波整流回路１０で検波
して振幅の変化を取り出し且つ平滑化し、出力抵抗Ｒ4
の両端に生じる振幅の変化に対応する電圧を検出電圧と
して出力する。前記電圧増幅器９は、本実施例では５倍
程度のものを用いている。The detection circuit 5 draws a fluctuating voltage generated at both ends of the coil 3 from one end of the coil 3 to which the resistor R 2 is connected, and changes the fluctuating portion (through a capacitor C 2 ). after the input impedance alternating current portion) only amplified to a predetermined voltage is input to the voltage amplifier 9, which is set at R 3, and detected by the detection rectifier circuit 10 in combination with a diode D and a capacitor C 3, or operational amplifier The change in amplitude is extracted and smoothed, and the output resistance R 4
Output as a detection voltage. In this embodiment, the voltage amplifier 9 used is about five times.
【００２３】前述の測定回路は、基本的な部分のみを示
したものであり、実際にはもっと複雑な付属回路が付加
されている。例えば、外部磁場がない状態における検出
電圧を基準として外部磁場を加えた状態の検出電圧の差
を検出する回路、リセット回路、検出電圧の直線化回
路、温度補償回路、地球磁場を含む環境磁場の影響を相
殺する回路等が適宜付加されるが、これらは本発明の要
旨とは関係ないので本実施例では省略している。The above-described measuring circuit shows only a basic part, and actually has a more complicated accessory circuit. For example, a circuit that detects the difference in detection voltage when an external magnetic field is applied with reference to the detection voltage in the absence of an external magnetic field, a reset circuit, a linearization circuit for the detection voltage, a temperature compensation circuit, and an environmental magnetic field including the earth magnetic field A circuit or the like for canceling the influence is appropriately added, but is omitted in this embodiment because it has no relation to the gist of the present invention.
【００２４】そして、本発明の磁気測定の基本原理を図
４〜図７に基づいて更に詳しく説明する。図４は外部磁
場がない場合の動作を示し、前記アモルファス磁芯２の
ヒステリシス特性と、前記コイル３に流す励磁電流（直
流電流ＩDC＋交流電流ＩAC）とコイル３の両端に生じる
変動電圧ＶO を併せて示している。ここで、図中Ｈはア
モルファス磁芯２を励磁する磁場の強さを示し、Ｍは磁
化の強さを示している。このヒステリシス特性曲線にお
いて、磁場の強さＨの絶対値が小さい領域の直線部分が
線形磁化特性であり、それよりも磁場の強さＨの絶対値
が大きい領域の曲線部分が非線形磁化特性であり、この
非線形磁化特性には磁場の強さＨを増やしても磁化の強
さＭが略一定になる飽和領域をも含んでいる。The basic principle of the magnetic measurement according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 4 shows the operation when there is no external magnetic field. The hysteresis characteristic of the amorphous magnetic core 2, the exciting current (DC current I DC + AC current I AC ) flowing through the coil 3 and the fluctuation voltage generated at both ends of the coil 3 are shown. V O is also shown. Here, H in the figure indicates the strength of the magnetic field that excites the amorphous magnetic core 2, and M indicates the strength of the magnetization. In this hysteresis characteristic curve, the linear portion in the region where the absolute value of the magnetic field strength H is small is the linear magnetization characteristic, and the curve portion in the region where the absolute value of the magnetic field strength H is larger is the nonlinear magnetization characteristic. The non-linear magnetization characteristics include a saturation region where the magnetization intensity M is substantially constant even when the magnetic field intensity H is increased.
【００２５】そこで、前記電源回路４の直流電源回路７
を調節して直流電流ＩDCによってアモルファス磁芯２の
ヒステリシス特性の一方の飽和点近くまで動作点をシフ
トさせ、それに重畳した交流電流ＩACの一部が非線形磁
化特性を示し且つ他の部分では線形磁化特性を示すよう
に設定し、小振幅の交流電流で一方の飽和特性を利用し
た非対称動作を行わせるのである。即ち、前記交流電流
ＩACの一部で非線形磁化特性を示し且つ他の部分では線
形磁化特性を有するのであり、これによる交流磁化によ
ってコイル３の両端に生じる変動電圧ＶO の一部は飽和
して非線形となり、他の部分は線形となるのである。Therefore, the DC power supply circuit 7 of the power supply circuit 4
The operating point is shifted to near one saturation point of the hysteresis characteristic of the amorphous magnetic core 2 by the DC current I DC , a part of the AC current I AC superimposed on the operating point shows a non-linear magnetization characteristic, and It is set so as to exhibit a linear magnetization characteristic, and an asymmetric operation using one of the saturation characteristics is performed with a small amplitude AC current. That is, a part of the alternating current I AC shows a non-linear magnetization characteristic and the other part has a linear magnetization characteristic, and a part of the fluctuating voltage V O generated at both ends of the coil 3 due to the AC magnetization is saturated. Is non-linear and the other parts are linear.
【００２６】ここで、本実施例では前記磁気プローブ１
（アモルファス磁芯２：素線の直径０．０７ｍｍ、長さ
１０ｍｍ、８本束ね；コイル３：巻線の直径０．０７ｍ
ｍ、巻数１５０回）に、前記直流電流ＩDCを７０ｍＡ、
２００ｋＨｚの交流電流ＩACを２ＶP-P を、４０Ωの抵
抗Ｒ2 を介して流し、コイル３の両端に生じる変動電圧
ＶO を電圧増幅器９で５倍に増幅した後、整流すると、
この検波後の検出電圧ＶOAとして６０ｍＶ／Ｇａｕｓｓ
が検出回路５から出力される。また、約２０倍の増幅器
を付加すると本発明の装置によって約１ｍＧ（ミリガウ
ス）で１ｍＶの検出感度が得られるのである。In this embodiment, the magnetic probe 1
(Amorphous magnetic core 2: wire diameter 0.07 mm, length 10 mm, eight bundles; coil 3: winding diameter 0.07 m
m, 150 turns), the DC current I DC is 70 mA,
A 200 kHz alternating current I AC is applied at 2 V PP through a 40 Ω resistor R 2 , and a fluctuating voltage V O generated at both ends of the coil 3 is amplified 5 times by a voltage amplifier 9 and then rectified.
As the detection voltage V OA after the detection 60 mV / Gauss
Is output from the detection circuit 5. When an amplifier of about 20 times is added, the apparatus of the present invention can obtain a detection sensitivity of 1 mV at about 1 mG (milligauss).
【００２７】このとき、外部から磁場を与えると、この
外部磁場による磁束がコイル３を貫通若しくは交叉する
ことによって前記直流電流ＩDC、即ち励磁電流が変化し
たかのようにヒステリシス特性に作用する。図５はこの
外部磁場が前記直流電流ＩDCとその作用において同一極
性となる場合であり、この外部磁場を等価正電流ＩPと
して表し、この等価正電流ＩP が付加されることでコイ
ル３の両端に生じる電圧にどのように影響を及ぼすかを
示している。つまり、この場合のコイル３に流れる見掛
け上の励磁電流は、ＩDC＋ＩP ＋ＩACとなり、外部磁場
がない場合と比較して動作点が磁場の強さＨのより大き
い方向へＩP だけシフトしたものとなり、それによって
コイル３の両端に生じる変動電圧ＶP の振幅は、前述の
変動電圧ＶO よりも小さく、それを検波した後の検出電
圧ＶPAの絶対値も、前述の検出電圧ＶOAよりも小さくな
る。At this time, when a magnetic field is applied from the outside, the magnetic flux due to the external magnetic field penetrates or intersects the coil 3 and acts on the DC current I DC , ie, the hysteresis characteristic as if the exciting current had changed. Figure 5 shows a case where the external magnetic field are the same polarity in its action to the direct current I DC, the coil 3 by this represents an external magnetic field as the equivalent positive current I P, the equivalent positive current I P is added Shows how it affects the voltage across it. In other words, the apparent exciting current flowing through the coil 3 in this case is I DC + I P + I AC , and the operating point shifts by I P in the direction in which the strength H of the magnetic field is larger as compared with the case where there is no external magnetic field. As a result, the amplitude of the fluctuating voltage VP generated at both ends of the coil 3 is smaller than the above-mentioned fluctuating voltage V O , and the absolute value of the detection voltage V PA after detecting the fluctuating voltage V P also becomes It is smaller than OA .
【００２８】一方、外部磁場が前記直流電流ＩDCとその
作用において異極性となる場合は、図６に示している。
この場合も外部磁場を等価負電流ＩN で表すと、コイル
３に流れる見掛け上の励磁電流は、ＩDC−ＩN ＋ＩACと
なり、外部磁場がない場合と比較して動作点が磁場の強
さＨのより小さい方向へＩN だけシフトしたものとな
り、それによってコイル３の両端に生じる変動電圧ＶN
の振幅は、前述の変動電圧ＶO よりも大きく、それを検
波した後の検出電圧ＶNAの絶対値も、前述の検出電圧Ｖ
OAよりも大きくなる。On the other hand, FIG. 6 shows a case where the external magnetic field has a different polarity in the direct current I DC and its action.
Denoting an external magnetic field Again equivalent negative current I N, the excitation current of the apparent flowing in the coil 3, I DC -I N + I AC, and the operating point as compared with the absence of an external magnetic field of the magnetic field strength Is shifted by I N in the direction of smaller H, and thereby the fluctuating voltage V N generated across the coil 3
Is larger than the above-mentioned fluctuation voltage V O , and the absolute value of the detection voltage V NA after detection of the fluctuation voltage V O is also larger than the above-mentioned detection voltage V O.
Larger than OA .
【００２９】これらの様子は、図７に交流電流ＩACとと
もにまとめて示している。図７(a)は交流電流ＩACを示
し、図７(b) は前述の各場合における変動電圧ＶO ，Ｖ
P ，ＶN を示し、図７(c) はその変動電圧を検波した後
の検波信号とそれを整流した後の検出電圧ＶOA，ＶPA，
ＶNAを示している。この図７において、波形は歪んでい
るが、振幅が大きく変化していることを示し（図７(b)
参照）、この振幅の変化を検波（整流）して測定するの
である（図７(c) 参照）。この振幅の変化において上記
測定感度を得ている。These states are shown together with the AC current I AC in FIG. FIG. 7A shows the alternating current I AC , and FIG. 7B shows the fluctuating voltages V O and V in each case described above.
P and V N are shown in FIG. 7 (c). FIG. 7 (c) shows the detected signal after detecting the fluctuating voltage and the detected voltages V OA , V PA , after rectifying the detected signal.
VNA is shown. In FIG. 7, the waveform is distorted, but the amplitude is greatly changed (FIG. 7B).
This change in amplitude is detected (rectified) and measured (see FIG. 7 (c)). The above measurement sensitivity is obtained from the change in the amplitude.
【００３０】本発明において、外部磁場の変化に対する
検出電圧の変化が正比例する場合、即ちＩP ：ＩN ＝Ｖ
PA−ＶOA：ＶOA−ＶNAなる関係がある外部磁場の範囲に
おいて微弱磁束密度を測定するガウスメータとして使用
できるのである。本実施例の場合、ガウスメータとして
直線的に使用できる外部磁場の範囲は０±１Ｇ程度であ
り、その検出感度は約０．１ｍＧである。尚、外部磁場
の変化に対する検出電圧の変化が正比例しない場合で
も、微弱な磁束密度の変化を検出することは勿論可能で
ある。ここで、参考として東京における地磁気の水平分
力は約３００ｍＧである。In the present invention, when the change in the detection voltage is directly proportional to the change in the external magnetic field, that is, I P : I N = V
PA -V OA: it can be used as a Gauss meter to measure weak magnetic flux density in the range of V OA -V NA becomes relevant external magnetic field. In the case of the present embodiment, the range of the external magnetic field that can be used linearly as a Gauss meter is about 0 ± 1 G, and the detection sensitivity is about 0.1 mG. Note that, even when the change in the detection voltage is not directly proportional to the change in the external magnetic field, it is of course possible to detect a small change in the magnetic flux density. Here, for reference, the horizontal component of geomagnetism in Tokyo is about 300 mG.
【００３１】次に、前述の本発明の微弱磁気測定方法及
びその装置を用いて、強磁性体からなる被検査体の各種
の非破壊検査方法について説明する。本発明の非破壊検
査方法には、被検査体の欠陥部を含む領域を他のバイア
ス磁場によって磁化すると、この欠陥部に起因して被検
査体の表面から磁束が漏れることを利用し、この漏洩磁
束を前述の如く測定して前記欠陥部を検出する方法（第
一の非破壊検査方法）と、強磁性体からなる被検査体に
バイアス磁場を加えることなく、被検査体に生じる誘導
磁化との相互誘導によりアモルファス磁芯の非線形動作
点が移動することによって生じるコイル両端の電圧変化
を測定し、該被検査体の位置を検出する方法（第二の非
破壊検査方法）がある。図８〜図１３には、それぞれ第
一の非破壊検査方法の態様の異なる具体例を示し、図１
４及び図１５には、それぞれ第二の非破壊検査方法の態
様の異なる具体例を示している。尚、以下に示す各具体
例では説明しないが、何れの場合も被検査体の表面に沿
って磁気プローブ１とバイアス磁場発生用の永久磁石若
しくは電磁石を同時に、又は磁気プローブ１のみを走査
して、欠陥部等の検出を行うのである。Next, various non-destructive inspection methods for a test object made of a ferromagnetic material using the above-described weak magnetic measurement method and apparatus of the present invention will be described. The non-destructive inspection method of the present invention utilizes the fact that when a region including a defect portion of a test object is magnetized by another bias magnetic field, magnetic flux leaks from the surface of the test object due to the defect portion. A method of measuring the leakage magnetic flux as described above to detect the defective portion (first non-destructive inspection method); and a method of inducing an induced magnetization generated in a test object made of a ferromagnetic material without applying a bias magnetic field to the test object. There is a method (second non-destructive inspection method) of measuring the voltage change across the coil caused by the movement of the non-linear operating point of the amorphous magnetic core due to mutual induction with the object and detecting the position of the object to be inspected. 8 to 13 show different specific examples of aspects of the first nondestructive inspection method, respectively.
FIGS. 4 and 15 show different specific examples of the second nondestructive inspection method. Although not described in the following specific examples, in any case, the magnetic probe 1 and the permanent magnet or electromagnet for generating the bias magnetic field are simultaneously scanned along the surface of the inspection object, or only the magnetic probe 1 is scanned. , A defective portion and the like are detected.
【００３２】先ず、図８及び図９に示した非破壊検査方
法は、板状被検査体１１の表面又は裏面から他のバイア
ス磁場を印加して該被検査体１１を略表面に沿って磁化
し、該被検査体の裏面側又は表面側の溝状欠陥１２又は
減肉欠陥１３等の欠陥部を検出してなるものである。図
８に示した本実施例では、板状被検査体１１として厚さ
１２ｍｍの鋼板を選び、裏面側に溝状欠陥１２として深
さ約４ｍｍ、幅約１ｍｍのスリット溝を形成し、表面側
から磁束密度が約２０００Ｇの永久磁石（又は電磁石）
１４で鋼材の表面に沿って磁化させ、磁気プローブ１の
アモルファス磁芯２の方向を表面と平行に近接配して、
溝状欠陥１２に起因して該表面から発生する漏洩磁束を
検出し、この欠陥部を検出することができた。従来のホ
ール素子や磁気抵抗素子等の高感度磁気センサーを用い
た漏洩磁束探傷法において、１２ｍｍ厚の鋼板の裏面側
にある溝状欠陥を検出する場合、これらの欠陥の深さが
８ｍｍ以上なければ検出することができなかった。尚、
表面割れ（クラック）の欠陥はこれらの裏面欠陥に比較
して１００倍以上の感度で検出できる。First, in the nondestructive inspection method shown in FIGS. 8 and 9, another bias magnetic field is applied from the front surface or the back surface of the plate-like inspection object 11 to magnetize the inspection object 11 substantially along the surface. Then, a defect such as a groove defect 12 or a thinning defect 13 on the back side or the front side of the inspection object is detected. In the present embodiment shown in FIG. 8, a steel plate having a thickness of 12 mm is selected as the plate-like inspection object 11, and a slit groove having a depth of about 4 mm and a width of about 1 mm is formed as the groove-like defect 12 on the back surface side. From about 2000G permanent magnet (or electromagnet)
At 14, it is magnetized along the surface of the steel material, and the direction of the amorphous magnetic core 2 of the magnetic probe 1 is arranged close to and parallel to the surface.
Leakage magnetic flux generated from the surface due to the groove-like defect 12 was detected, and this defective portion could be detected. When detecting groove-shaped defects on the back side of a 12-mm-thick steel plate in the conventional magnetic flux leakage detection method using a high-sensitivity magnetic sensor such as a Hall element or a magneto-resistive element, the depth of these defects must be 8 mm or more. Could not be detected. still,
Defects of surface cracks (cracks) can be detected with a sensitivity 100 times or more higher than those of these back surface defects.
【００３３】また、図９には、板状被検査体１１として
厚さ２．２ｍｍの鋼板を選び、その裏面側に厚さの２０
％の減肉欠陥１３を形成し、前記同様にバイアス磁場で
表面に沿って磁化し、表面での漏洩磁束を検出して、該
欠陥部を検出することができた。この場合、従来は６０
％以上の減肉欠陥でなければ検出できなかった。In FIG. 9, a steel plate having a thickness of 2.2 mm is selected as the plate-like inspection object 11, and a thickness of 20 mm is provided on the back surface thereof.
% Defect 13 was formed, magnetized along the surface with the bias magnetic field in the same manner as described above, and the leakage magnetic flux on the surface was detected to detect the defect. In this case, conventionally, 60
% Or less, it could not be detected.
【００３４】更に、図１０に示した非破壊検査方法は、
コンクリート１５等の非磁性体内に埋設された鉄筋１６
等の長尺被検査体を他のバイアス磁場によって長さ方向
に沿って略平行に磁化し、鉄筋１６等の切損部１７より
発生する漏洩磁束を測定して該切損部１７を検出してな
るものである。本実施例では、コンクリート１５内に直
径３〜１２ｍｍの鉄筋１６をその表面からの深さが３０
〜５０ｍｍの位置に埋設し、前記同様に表面側からバイ
アス磁場によってその長さ方向に沿って磁化し、鉄筋の
切損部１７を検出することができた。Further, the nondestructive inspection method shown in FIG.
Reinforcing bars 16 embedded in non-magnetic material such as concrete 15
The long test object is magnetized substantially in parallel along the length direction by another bias magnetic field, and the leakage magnetic flux generated from the cut portion 17 such as the reinforcing bar 16 is measured to detect the cut portion 17. It is. In this embodiment, a reinforcing bar 16 having a diameter of 3 to 12 mm is placed in a concrete 15 at a depth of 30 mm from the surface thereof.
It was buried at a position of about 50 mm, and was magnetized along its length direction by a bias magnetic field from the surface side in the same manner as described above, and the cutout portion 17 of the reinforcing bar could be detected.
【００３５】また、図１１に示した非破壊検査方法は、
被検査体としてのワイヤロープ１８を他のバイアス磁場
によって長さ方向に沿って略平行に磁化し、ロープ素線
１９の切損部２０より発生する漏洩磁束を測定して該切
損部２０を検出してなるものである。The non-destructive inspection method shown in FIG.
The wire rope 18 as an object to be inspected is magnetized substantially in parallel along the length direction by another bias magnetic field, and the leakage magnetic flux generated from the cutout portion 20 of the rope strand 19 is measured, and the cutout portion 20 is measured. It is the result of detection.
【００３６】また、図１２に示した非破壊検査方法は、
非磁性体の基材２１表面に強磁性体の被覆層２２を形成
してなる被検査体を他のバイアス磁場によって表面に沿
って略平行に磁化し、被覆層２２の欠損部２３より発生
する漏洩磁束を測定して該欠損部２３を検出してなるも
のである。本実施例では、前記基材２１として平角銅線
の表面にニッケル又はニッケルと錫の合金めっきを施し
て被覆層２２を形成したものの、被覆層２２の欠損部２
３としてめっき不良部分を検出することができた。本非
破壊検査方法は、前述の例以外にも基材２１が非磁性体
であり、被覆層２２が強磁性体である被検査体であれば
実施可能であり、例えば基材２１として非磁性ステンレ
スや合成樹脂等が挙げられ、被覆層２２として鉄やクロ
ム等の強磁性体が挙げられる。しかし、被覆層２２とし
て鉄を採用することは実用的でない。尚、基材２１を強
磁性体とし、被覆層２２を非磁性体とし、被覆層２２の
欠損部２３を検出することは、被覆層２２と空気の透磁
率が異なれば原理的に可能である。The non-destructive inspection method shown in FIG.
A test object having a ferromagnetic coating layer 22 formed on the surface of a non-magnetic base material 21 is magnetized substantially in parallel along the surface by another bias magnetic field, and is generated from a defective portion 23 of the coating layer 22. The defect 23 is detected by measuring the leakage magnetic flux. In the present embodiment, although the covering layer 22 is formed by plating the surface of a rectangular copper wire as the substrate 21 with nickel or an alloy of nickel and tin, the defective portion 2 of the covering layer 22 is formed.
As No. 3, a defective plating portion could be detected. This non-destructive inspection method can be carried out in addition to the above-described example, as long as the base 21 is a non-magnetic material and the coating layer 22 is a ferromagnetic material. Examples of the coating layer 22 include a ferromagnetic substance such as iron and chromium. However, it is not practical to use iron as the coating layer 22. Note that the base 21 may be made of a ferromagnetic material, the coating layer 22 may be made of a non-magnetic material, and the defect 23 of the coating layer 22 may be detected in principle if the coating layer 22 and the air have different magnetic permeability. .
【００３７】更に、図１３に示した非破壊検査方法は、
鋳造によって形成した板状被検査体２４の裏面から他の
バイアス磁場を印加して該被検査体２４を表面に略直交
する方向に磁化し、該被検査体の鋳巣２５又は透磁率の
異なる異物の混入等の鋳造欠陥を検出してなるものであ
る。尚、本実施例においては、バイアス磁場として裏面
側に永久磁石１４のＮ極を近接させて垂直方向に磁化し
ている。Further, the nondestructive inspection method shown in FIG.
Another bias magnetic field is applied from the back surface of the plate-shaped test object 24 formed by casting to magnetize the test object 24 in a direction substantially perpendicular to the front surface, so that the test object has a cavity 25 or a different magnetic permeability. It is obtained by detecting a casting defect such as mixing of foreign matter. In the present embodiment, the permanent magnet 14 is magnetized in the vertical direction with the N pole of the permanent magnet 14 approaching the rear surface side as the bias magnetic field.
【００３８】次に、バイアス磁場を用いない場合の第二
の非破壊検査方法の具体例について説明する。先ず、図
１４に示した非破壊検査方法は、コンクリート１５等の
非磁性体内に埋設された鉄筋１６等の被検査体に生じる
誘導磁化との相互誘導により、アモルファス磁芯２の非
線形動作点が移動することによって生じるコイル３両端
の電圧変化を測定し、埋設鉄筋等の位置を検出してなる
ものである。本実施例ても前記同様に直径３〜１２ｍｍ
の鉄筋１６を、コンクリート１５の内部３０〜５０ｍｍ
の深さに埋設し、それを表面に対して略直交するように
アモルファス磁芯２を配設して、直流電流ＩDCによる磁
気によって鉄筋１６が誘導磁化され、この誘導磁化との
相互誘導によってアモルファス磁芯２の磁化が変化する
ことを利用し、それがコイル３の両端に生じる電圧に変
化を与え、この電圧変化を検出して前記鉄筋１６の位置
を検出するのである。この場合も、３０ｍｍ以上の内部
の鉄筋１６の存在を検出することが可能である。Next, a specific example of the second nondestructive inspection method when no bias magnetic field is used will be described. First, in the nondestructive inspection method shown in FIG. 14, the non-linear operating point of the amorphous magnetic core 2 is changed by mutual induction with an induced magnetization generated in a test object such as a reinforcing bar 16 embedded in a nonmagnetic material such as concrete 15. A change in voltage between both ends of the coil 3 caused by the movement is measured, and the position of an embedded reinforcing bar or the like is detected. Also in this embodiment, the diameter is 3 to 12 mm as described above.
Reinforcement 16 inside concrete 15 30-50mm
And the amorphous magnetic core 2 is disposed so as to be substantially orthogonal to the surface, and the rebar 16 is induced-magnetized by the magnetism of the direct current I DC , and the mutual induction with the induced magnetization causes The change in the magnetization of the amorphous magnetic core 2 is used to change the voltage generated at both ends of the coil 3, and the voltage change is detected to detect the position of the rebar 16. Also in this case, it is possible to detect the presence of the reinforcing bar 16 inside 30 mm or more.
【００３９】また、図１５に示した非破壊検査方法は、
平滑な表面を有する被検査体２６に生じる誘導磁化との
相互誘導により、アモルファス磁芯２の非線形動作点が
移動することによって生じるコイル両端の電圧変化が、
該被検査体２６表面と磁気プローブ１、即ちアモルファ
ス磁芯２との距離に応じて変化することを利用し、磁気
プローブ１先端に対する被検査体の微小変位を計測して
なるものである。これによって約１μｍ程度の変位も検
出することが可能である。この場合も、アモルファス磁
芯２は被検査体２６の表面に対して直交させて配設して
使用する。この磁気プローブ１先端に対する被検査体２
６の微小変位を計測することができるということは、磁
気プローブ１と被検査体２６の何れかが固定されて位置
の基準となれば良いことから、逆に言えば被検査体２６
に対する磁気プローブ１の距離計若しくは変位計として
利用できるのである。The non-destructive inspection method shown in FIG.
Due to mutual induction with the induced magnetization generated in the test object 26 having a smooth surface, the voltage change across the coil caused by the movement of the non-linear operating point of the amorphous magnetic core 2 causes:
By utilizing the fact that it changes according to the distance between the surface of the inspection object 26 and the magnetic probe 1, that is, the amorphous magnetic core 2, the minute displacement of the inspection object with respect to the tip of the magnetic probe 1 is measured. This makes it possible to detect a displacement of about 1 μm. Also in this case, the amorphous magnetic core 2 is used by being arranged perpendicular to the surface of the inspection object 26. The test object 2 with respect to the tip of the magnetic probe 1
6 can be measured because any one of the magnetic probe 1 and the test object 26 can be fixed and used as a reference for the position. Conversely, the test object 26 can be measured.
Can be used as a distance meter or a displacement meter for the magnetic probe 1 with respect to.
【００４０】更に、図示しないが図１２に示したものと
同様に、バイアス磁場を用いなくても非磁性体の基材２
１表面に強磁性体の被覆層２２を形成してなる被検査体
の該被覆層２２の欠損部２３を検出することが可能であ
る。即ち、被検査体としての前記被覆層２２に生じる誘
導磁化との相互誘導により、アモルファス磁芯２の非線
形動作点が移動することによって生じるコイル３両端の
電圧変化が、該被覆層２２の欠損部２３によって変化す
ることを利用し、該欠損部２３を検出してなるのであ
る。ここで、基材２１を強磁性体として、被覆層２２を
非磁性体とし、被覆層２２の表面にアモルファス磁芯２
の一端、若しくは他の非磁性体製スライダーやコロを介
して摺接することで、欠損部２３の存在が強磁性体の基
材２１とアモルファス磁芯２の先端との距離が変動すれ
ば、前述の変位計によって前記欠損部２３の検出が原理
的に可能である。この原理の他の応用として鋼の割れ等
の検出もできる。即ち、磁気プローブ１のアモルファス
磁芯２が細いので、０．５ｍｍ以下の微小表面欠陥も検
出が可能である。Further, although not shown, similar to that shown in FIG. 12, the non-magnetic base material 2 can be formed without using a bias magnetic field.
It is possible to detect a defect 23 of the coating layer 22 of the test object having the ferromagnetic coating layer 22 formed on one surface. That is, a voltage change at both ends of the coil 3 caused by the movement of the non-linear operating point of the amorphous magnetic core 2 due to mutual induction with the induced magnetization generated in the coating layer 22 as an object to be inspected causes a defect in the coating layer 22. The missing part 23 is detected by utilizing the change depending on 23. Here, the base material 21 is made of a ferromagnetic material, the coating layer 22 is made of a non-magnetic material, and the surface of the coating layer 22 is coated with the amorphous magnetic core 2.
If the distance between the ferromagnetic base material 21 and the tip of the amorphous magnetic core 2 fluctuates due to sliding contact with one end of the base material or another non-magnetic slider or roller, In principle, detection of the defective portion 23 is possible by the displacement meter. As another application of this principle, cracking of steel or the like can be detected. That is, since the amorphous magnetic core 2 of the magnetic probe 1 is thin, a minute surface defect of 0.5 mm or less can be detected.
【００４１】このように、本発明の微弱磁気測定方法及
びその装置を用いた非破壊検査方法によって、従来は不
可能であった強磁性体からなる各種の被検査体の欠陥部
等の検出が可能となるとともに、従来の高感度磁気セン
サーよりも更に感度が高いので、被検査体の更に深い位
置若しくは裏面側又は非磁性体のコンクリート等の内部
の鉄筋の検出が可能となったのである。As described above, the non-destructive inspection method using the weak magnetic measurement method and the apparatus according to the present invention makes it possible to detect a defect or the like of various inspected objects made of a ferromagnetic material, which was impossible in the past. Since it becomes possible and the sensitivity is higher than that of a conventional high-sensitivity magnetic sensor, it is possible to detect a reinforcing bar in a deeper position or on the back side of the object to be inspected or inside a non-magnetic material such as concrete.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上にしてなる本発明によれば以下の効
果を有する。請求項１及び２によれば、直流電流によっ
てアモルファス磁芯のヒステリシス特性の一方の飽和点
近くまで動作点をシフトさせ、それに重畳した交流電流
の一部が非線形磁化特性を示し且つ他の部分では線形磁
化特性を示すように設定し、小振幅の交流電流で一方の
飽和特性を利用した非対称動作を行わせるので、外部の
微弱な磁場であっても、交流電流が小振幅であるのでヒ
ステリシス特性曲線の動作点が大きく変化し、コイルの
両端に生じる電圧も大きく変化し、従ってこのコイルの
両端に生じる変動電圧を増幅して振幅の変化を取り出
し、これを検波平滑化し検出電圧として測定すれば、従
来のホール素子や磁気抵抗素子を用いた高感度磁気セン
サーと比較して更に微弱な外部磁場の磁束密度を測定で
きるのである。また、極めて小型であるため多数の磁気
プローブを配列して微細欠陥を検出することができる。According to the present invention described above, the following effects can be obtained. According to the first and second aspects, the operating point is shifted to near one saturation point of the hysteresis characteristic of the amorphous magnetic core by the direct current, a part of the alternating current superimposed on the operating point shows the non-linear magnetization characteristic, and the other part shows the non-linear magnetization characteristic. It is set to show linear magnetization characteristics, and an asymmetric operation using one of the saturation characteristics is performed with a small-amplitude AC current. The operating point of the curve changes greatly, and the voltage generated across the coil also changes greatly. Therefore, the fluctuation voltage generated across the coil is amplified to extract the change in amplitude.
However, if this is detected and smoothed and measured as a detection voltage, the magnetic flux density of a weaker external magnetic field can be measured as compared with a conventional high-sensitivity magnetic sensor using a Hall element or a magnetoresistive element. Further, since it is extremely small, a large number of magnetic probes can be arranged to detect a minute defect.
【００４３】請求項３によれば、被検査体の欠陥部を含
む領域を他のバイアス磁場によって磁化すると、この欠
陥部に起因して被検査体の表面から磁束が漏れることを
利用し、この漏洩磁束を測定して各種の欠陥部を高感度
に検出することができる。According to the third aspect, when the region including the defect of the object to be inspected is magnetized by another bias magnetic field, the leakage of the magnetic flux from the surface of the object to be inspected due to the defect is utilized. By measuring the leakage magnetic flux, various defective portions can be detected with high sensitivity.
【００４４】そして、請求項４によれば、被検査体の裏
面側又は表面側の割れ、溝状欠陥又は減肉欠陥等の欠陥
部を、従来と比較して小さなもの又は深い位置にあるも
のも検出することができる。請求項５によれば、コンク
リート等の非磁性体内に埋設された鉄筋等の切損部をコ
ンクリート等の表面から検出することができる。請求項
６によれば、ワイヤロープを構成するロープ素線の切損
部を検出することも可能である。請求項７によれば、非
磁性体の基材表面に形成した強磁性体の被覆層の欠損部
を検出すること、例えば平角銅線の表面にニッケル又は
ニッケルと錫の合金めっきを施した電線のめっき不良箇
所を検出することができる。請求項８によれば、鋳造に
よって形成した被検査体の内部に有する鋳巣又は透磁率
の異なる異物の混入等の鋳造欠陥を検出することができ
る。According to the fourth aspect, the defect such as a crack, a groove defect or a thinning defect on the back surface or the front surface of the inspection object is smaller or deeper than the conventional one. Can also be detected. According to the fifth aspect, a cutout portion such as a reinforcing bar buried in a non-magnetic material such as concrete can be detected from the surface of concrete or the like. According to the sixth aspect, it is also possible to detect a cut portion of the rope strand constituting the wire rope. According to claim 7, detecting a defect in the coating layer of the ferromagnetic material formed on the surface of the non-magnetic base material, for example, an electric wire in which the surface of a rectangular copper wire is plated with nickel or an alloy of nickel and tin Defective plating spots can be detected. According to the eighth aspect, it is possible to detect a casting defect, such as a porosity or a foreign matter having a different magnetic permeability, which is formed inside a test object formed by casting.
【００４５】更に、請求項９によれば、強磁性体からな
る被検査体にバイアス磁場を加えることなく、コイルに
流す直流電流による磁場によって、強磁性体からなる被
検査体に誘導磁化を生じ、その磁化との相互誘導により
アモルファス磁芯の磁化が変化することを利用して、被
検査体の存在位置も精度良く検出することができるので
ある。Further, according to the ninth aspect, without applying a bias magnetic field to the test object made of a ferromagnetic material, induced magnetization is generated in the test object made of a ferromagnetic material by a magnetic field caused by a DC current flowing through the coil. By utilizing the fact that the magnetization of the amorphous magnetic core changes due to mutual induction with the magnetization, it is possible to accurately detect the existing position of the test object.
【００４６】そして、請求項１０によれば、コンクリー
ト等の非磁性体内に埋設された鉄筋等の位置を検出する
ことができる。請求項１１によれば、アモルファス磁芯
にコイルを巻回した磁気プローブ先端と被検査体との約
１μｍ程度の微小変化を計測することができ、距離計若
しくは変位計及び微小振動計として利用できる。請求項
１２によれば、非磁性体の基材表面に形成した強磁性体
の被覆層の欠損部を検出することが可能である。According to the tenth aspect, the position of a reinforcing bar or the like embedded in a non-magnetic material such as concrete can be detected. According to the eleventh aspect, it is possible to measure a small change of about 1 μm between the tip of the magnetic probe in which the coil is wound around the amorphous magnetic core and the object to be inspected, and it can be used as a distance meter, a displacement meter, and a minute vibrometer. . According to the twelfth aspect, it is possible to detect a defective portion of the ferromagnetic coating layer formed on the surface of the nonmagnetic base material.
【図１】本発明に係る磁気プローブの簡略正面図であ
る。FIG. 1 is a simplified front view of a magnetic probe according to the present invention.
【図２】同じくアモルファス磁芯の軸方向から見た平面
図である。FIG. 2 is a plan view of the amorphous magnetic core viewed from the axial direction.
【図３】本発明の簡略回路図である。FIG. 3 is a simplified circuit diagram of the present invention.
【図４】外部磁場がない場合の動作原理を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation principle when there is no external magnetic field.
【図５】コイルに流す直流電流と同一極性の作用をする
外部磁場がある場合の動作原理を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an operation principle in a case where there is an external magnetic field having the same polarity as a direct current flowing through a coil.
【図６】コイルに流す直流電流と異極性の作用をする外
部磁場がある場合の動作原理を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation principle in a case where there is an external magnetic field having a different polarity from a direct current flowing through a coil.
【図７】図４〜図６の各場合における(a) コイルに流す
交流電流と、(b) コイル両端に生じる変動電圧と、(c)
その変動電圧を検波し整流した検出信号とを示した説明
図である。FIG. 7 shows (a) an alternating current flowing through the coil, (b) a fluctuating voltage generated between both ends of the coil, and (c)
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a detection signal obtained by detecting and rectifying the fluctuating voltage.
【図８】被検査体の裏面側の溝状欠陥を検出する状態を
示した簡略断面図である。FIG. 8 is a simplified cross-sectional view showing a state of detecting a groove-like defect on the back surface side of the inspection object.
【図９】被検査体の裏面側の減肉欠陥を検出する状態を
示した簡略断面図である。FIG. 9 is a simplified cross-sectional view showing a state of detecting a thinning defect on the back surface side of the inspection object.
【図10】コンクリート内に埋設した鉄筋の切損部を検出
する状態を示した簡略断面図である。FIG. 10 is a simplified cross-sectional view showing a state in which a cut portion of a reinforcing bar buried in concrete is detected.
【図11】ワイヤロープのロープ素線の切損部を検出する
状態を示した簡略側面図である。FIG. 11 is a simplified side view illustrating a state in which a cut portion of a rope strand of a wire rope is detected.
【図12】強磁性体製の被覆層の欠損部を検出する状態を
示した簡略断面図である。FIG. 12 is a simplified cross-sectional view showing a state in which a defective portion of a ferromagnetic coating layer is detected.
【図13】鋳造品の内部に有する鋳造欠陥を検出する状態
を示した簡略断面図である。FIG. 13 is a simplified cross-sectional view showing a state where a casting defect inside a casting is detected.
【図14】コンクリート内に埋設した鉄筋の位置を検出す
る状態を示した簡略断面図である。FIG. 14 is a simplified cross-sectional view showing a state of detecting a position of a reinforcing bar buried in concrete.
【図15】磁気プローブと被検査体との間隔の変位を検出
する状態を示した簡略断面図である。FIG. 15 is a simplified cross-sectional view showing a state of detecting a displacement of a distance between a magnetic probe and a test object.
１ 磁気プローブ ２ アモルファス磁
芯 ３ コイル ４ 電源回路 ５ 検出回路 ６ 交流電源回路 ７ 直流電源回路 ８ 電流増幅器 ９ 電圧増幅器 １０ 検波整流回路 １１ 板状被検査体（鋼板） １２ 溝状欠陥（欠
陥部） １３ 減肉欠陥（欠陥部） １４ 永久磁石（バ
イアス磁場） １５ コンクリート １６ 鉄筋（長尺被
検査体） １７ 切損部（欠陥部） １８ ワイヤロープ
（被検査体） １９ ロープ素線 ２０ 切損部（欠陥
部） ２１ 基材（非磁性体） ２２ 被覆層（強磁
性体の被検査体） ２３ 欠損部（欠陥部） ２４ 板状被検査体
（鋳造品） ２５ 鋳巣（欠陥部） ２６ 被検査体 ＩDC 直流電流 ＩAC 交流電流 ＶO ，ＶP ，ＶN 変動電圧 ＶOA，ＶPA，ＶNA 検出電圧DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic probe 2 Amorphous magnetic core 3 Coil 4 Power supply circuit 5 Detection circuit 6 AC power supply circuit 7 DC power supply circuit 8 Current amplifier 9 Voltage amplifier 10 Detection and rectification circuit 11 Plate-like inspection object (steel plate) 12 Groove defect (defect part) DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Wall thinning defect (defect part) 14 Permanent magnet (bias magnetic field) 15 Concrete 16 Reinforcing bar (long test object) 17 Cut-off part (defect part) 18 Wire rope (test object) 19 Rope strand 20 Cut part (Defect part) 21 Base material (non-magnetic material) 22 Coating layer (ferromagnetic material inspection object) 23 Defect part (defect part) 24 Plate-like inspection object (cast product) 25 Cast cavity (defect part) 26 object Specimen I DC DC current I AC AC current V O , V P , V N fluctuation voltage V OA , V PA , V NA Detection voltage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 33/02 G01N 27/82──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01R 33/02 G01N 27/82
Claims (12)
直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を流し、前記ア
モルファス磁芯が交流電流の一部で非線形磁化特性を示
し且つ他の部分では線形磁化特性を示すように直流電流
を調節し、外部磁場によりその非線形動作点が移動する
ことによって生じるコイル両端の変動電圧を増幅して振
幅の変化を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧とし
て測定することで微弱な外部磁場を測定してなることを
特徴とする微弱磁気測定方法。1. A coil wound around an amorphous magnetic core,
An exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is passed, and the amorphous magnetic core adjusts the direct current so that a part of the alternating current shows a non-linear magnetization characteristic and the other part shows a linear magnetization characteristic, The fluctuating voltage across the coil caused by the movement of the nonlinear operating point is amplified and vibrated.
Extract the change in width, detect and smooth it, and use it as the detection voltage.
A weak external magnetic field by measuring the weak magnetic field.
気プローブと、 直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を前記コイルに
供給し、前記アモルファス磁芯が交流電流の一部で非線
形磁化特性を示し且つ他の部分では線形磁化特性を示す
ように直流電流を調節してなる電源回路と、 前記コイルの両端に生じる変動電圧を増幅し且つ検波整
流する検出回路と、 よりなることを特徴とする微弱磁気測定装置。2. A magnetic probe in which a coil is wound around an amorphous magnetic core, and an exciting current obtained by superimposing an alternating current on a direct current is supplied to the coil, and the amorphous magnetic core has a non-linear magnetization characteristic by a part of the alternating current. And a power supply circuit that adjusts a direct current so as to exhibit a linear magnetization characteristic, and a detection circuit that amplifies and detects and fluctuates a fluctuating voltage generated at both ends of the coil. A weak magnetism measuring device characterized by the above-mentioned.
直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を流し、前記ア
モルファス磁芯が交流電流の一部で非線形磁化特性を示
し且つ他の部分では線形磁化特性を示すように直流電流
を調節し、強磁性体からなる被検査体の欠陥部を含む領
域を他のバイアス磁場によって磁化し、この欠陥部に起
因する被検査体の表面での漏洩磁束が前記コイルを交叉
することによりアモルファス磁芯の非線形動作点が移動
することによって生じるコイル両端の変動電圧を増幅し
て振幅の変化を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧
として測定することで前記欠陥部を検出してなることを
特徴とする非破壊検査方法。3. A coil wound around an amorphous magnetic core,
An exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is passed, and the amorphous current is adjusted so that the amorphous magnetic core exhibits a non-linear magnetization characteristic in a part of the alternating current and a linear magnetization characteristic in the other part, and adjusts the ferromagnetic material. A region including a defect portion of the object to be inspected is magnetized by another bias magnetic field, and a leakage magnetic flux on the surface of the object to be inspected caused by the defect intersects the coil. Amplifies the fluctuating voltage across the coil caused by the movement of
To extract the change in amplitude, detect and smooth it, and
A non-destructive inspection method characterized in that the defective portion is detected by performing measurement as (1) .
裏面から他のバイアス磁場を印加して該被検査体を略表
面に沿って磁化し、該被検査体の裏面側又は表面側の溝
状欠陥又は減肉欠陥等の欠陥部を検出してなる請求項３
記載の非破壊検査方法。4. Applying another bias magnetic field from a front surface or a back surface of the plate-shaped test object having a defect portion to magnetize the test object substantially along the front surface, and thereby, a rear surface side or a front surface side of the test object. 4. A defect portion such as a groove-like defect or a thinning defect is detected.
Nondestructive inspection method described.
た鉄筋等の長尺被検査体を他のバイアス磁場によって長
さ方向に沿って略平行に磁化し、鉄筋等の切損部より発
生する漏洩磁束を測定して該切損部を検出してなる請求
項３記載の非破壊検査方法。5. A long inspection object such as a reinforcing bar buried in a non-magnetic material such as concrete is magnetized substantially parallel in the length direction by another bias magnetic field, and is generated from a cutout portion of the reinforcing bar or the like. 4. The non-destructive inspection method according to claim 3, wherein said cut portion is detected by measuring a leakage magnetic flux.
て長さ方向に沿って略平行に磁化し、ロープ素線の切損
部より発生する漏洩磁束を測定して該切損部を検出して
なる請求項３記載の非破壊検査方法。6. The wire rope is magnetized substantially in parallel along its length by another bias magnetic field, and a leakage magnetic flux generated from a cut portion of the rope wire is measured to detect the cut portion. The nondestructive inspection method according to claim 3.
を形成してなる被検査体を他のバイアス磁場によって表
面に沿って略平行に磁化し、被覆層の欠損部より発生す
る漏洩磁束を測定して該欠損部を検出してなる請求項３
記載の非破壊検査方法。7. A test object having a ferromagnetic coating layer formed on the surface of a non-magnetic base material is magnetized substantially parallel to the surface by another bias magnetic field, and is generated from a defect in the coating layer. 4. The defective portion is detected by measuring a leakage magnetic flux that leaks.
Nondestructive inspection method described.
他のバイアス磁場を印加して該被検査体を表面に略直交
する方向に磁化し、該被検査体の鋳巣又は透磁率の異な
る異物の混入等の鋳造欠陥を検出してなる請求項３記載
の非破壊検査方法。8. A test piece having a defect portion is applied with another bias magnetic field from a back surface thereof to magnetize the test object in a direction substantially orthogonal to the front surface, thereby forming a cavity or a magnetic permeability of the test object. 4. The non-destructive inspection method according to claim 3, wherein a casting defect such as mixing of different foreign substances is detected.
直流電流に交流電流を重畳した励磁電流を流し、前記ア
モルファス磁芯が交流電流の一部で非線形磁化特性を示
し且つ他の部分では線形磁化特性を示すように直流電流
を調節し、強磁性体からなる被検査体に生じる誘導磁化
との相互誘導によりアモルファス磁芯の非線形動作点が
移動することによって生じるコイル両端の変動電圧を増
幅して振幅の変化を取り出し、これを検波平滑化し検出
電圧として測定することで前記被検査体の位置を検出し
てなることを特徴とする非破壊検査方法。9. A coil wound around an amorphous magnetic core,
An exciting current in which an alternating current is superimposed on a direct current is passed, and the amorphous current is adjusted so that the amorphous magnetic core exhibits a non-linear magnetization characteristic in a part of the alternating current and a linear magnetization characteristic in the other part, and adjusts the ferromagnetic material. Induced magnetization generated in the test object consisting of GaAs increases the voltage at both ends of the coil caused by the shift of the non-linear operating point of the amorphous core.
Width and take out amplitude change, detect and smooth it and detect
A non-destructive inspection method , wherein a position of the inspection object is detected by measuring a voltage .
れた鉄筋等の被検査体に生じる誘導磁化との相互誘導に
より、アモルファス磁芯の非線形動作点が移動すること
によって生じるコイル両端の変動電圧を増幅して振幅の
変化を取り出し、これを検波平滑化し検出電圧として測
定することで埋設鉄筋等の位置を検出してなる請求項９
記載の非破壊検査方法。10. A variation voltage at both ends of a coil caused by a movement of a non-linear operating point of an amorphous magnetic core due to mutual induction with an induced magnetization generated in a test object such as a reinforcing bar buried in a non-magnetic material such as concrete. Amplify the amplitude
Extract the change, detect and smooth it, and measure it as the detected voltage.
The position of a buried reinforcing bar or the like is detected by determining the position.
Nondestructive inspection method described.
互誘導により、アモルファス磁芯の非線形動作点が移動
することによって生じるコイル両端の変動電圧が、該被
検査体表面とアモルファス磁芯にコイルを巻回した磁気
プローブとの距離に応じて変化することを利用し、磁気
プローブ先端と被検査体との微小変化を計測してなる請
求項９記載の非破壊検査方法。11. A fluctuation voltage at both ends of a coil caused by a shift of a non-linear operating point of an amorphous magnetic core due to mutual induction with an induced magnetization generated in the inspection object causes a coil between the surface of the inspection object and the amorphous magnetic core. 10. The non-destructive inspection method according to claim 9, wherein a minute change between the tip of the magnetic probe and the object to be inspected is measured by utilizing a change according to a distance between the magnetic probe and the wound magnetic probe.
層を形成してなる被検査体の該被覆層に生じる誘導磁化
との相互誘導により、アモルファス磁芯の非線形動作点
が移動することによって生じるコイル両端の変動電圧
が、該被覆層の欠損部によって変化することを利用し、
該欠損部を検出してなる請求項９記載の非破壊検査方
法。12. A ferromagnetic material coating on a nonmagnetic substrate surface
Magnetization induced in the coating layer of the test object formed with the layer
The nonlinear operating point of the amorphous core
Is caused by the movement of both ends of the coilFluctuating voltage
Utilizing the fact that it changes depending on the defective portion of the coating layer,
10. The nondestructive inspection method according to claim 9, wherein said defective portion is detected.
Law.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5105160A JP2841153B2 (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Weak magnetism measurement method and device, and nondestructive inspection method using the same |
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| JP5105160A JP2841153B2 (en) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | Weak magnetism measurement method and device, and nondestructive inspection method using the same |
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| JP2841153B2 true JP2841153B2 (en) | 1998-12-24 |
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1993
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Also Published As
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| JPH06294850A (en) | 1994-10-21 |
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