JP3151202U - 磁粉探傷検査に用いる磁化器 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルへの通電に伴うコイルの温度上昇を抑えることができる磁粉探傷検査に用いる磁化器を提供する。【解決手段】磁化器１０は、連結部材１８と、該連結部材により連結され、それぞれが自由端１４を有する一対のコア部材１６とを備えるコア本体２０と、１又は複数の筒状のボビン２２であって、前記連結部材を受け入れて該連結部材の外周に配置された、又は前記コア部材のそれぞれを受け入れて該コア部材の外周に配置されたボビン２２と、該ボビンの外周に配置された電気の導線からなるコイル２４とを含み、前記ボビンは、鉄より熱伝導率が高い金属又は合金からなる。【選択図】図１

Description

本考案は、磁化器に関し、詳しくは、被検査物の全体又は一部を磁化させ、該被検査物の全体又は一部に磁粉を散布し、該磁粉が描く模様を観察することにより前記被検査物の傷を探知する磁粉探傷検査に用いる磁化器に関する。

この磁化器は、コ字状のコア本体を備え、該コア本体は、それぞれが自由端を有する一対のコア部を有する。該コア部の外周には筒状の樹脂製のボビンが該コア部を受け入れて配置され、前記ボビンの外周には電気の導線が螺旋状に巻かれている。この磁化器は、前記コア部の自由端の端面を被検査物に接触させて該被検査物を磁化する。

従来の磁化器においては、前記ボビンが樹脂製でありその熱伝導率が低いため、該ボビンに巻かれた導線すなわちコイルへの通電により該コイルに発生する熱が前記ボビンに伝わり難く、前記コイルに熱が滞留するため、該コイルの温度が上昇し、導線間での短絡、導線の断線等の問題がある。

特許文献１には、導線が外周に螺旋状に巻かれた鉄製のコア本体を有する磁化器が開示されている。鉄は、樹脂より熱伝導率が高いものの、それでもなお熱伝導率の高さが十分でなく、前記鉄製のコア本体に巻かれた導線すなわちコイルへの通電により該コイルに発生する熱が前記鉄製のコア本体に速やかに伝わらない。したがって、この磁化器においても、コイルに熱が滞留するため該コイルの温度が上昇することによる導線間での短絡、導線の断線等のおそれがある。

特開平８−１１０３２２

そこで、本考案は、磁粉探傷検査に用いる磁化器において、コイルへの通電に伴うコイルの温度上昇を抑えることを目的とする。

本考案に係る磁化器は、連結部と、該連結部により連結され、それぞれが自由端を有する一対のコア部とを備えるコア本体と、１又は複数の筒状のボビンであって、前記連結部を受け入れて該連結部の外周に配置された、又は前記コア部のそれぞれを受け入れて該コア部の外周に配置されたボビンと、該ボビンの外周に配置された電気の導線からなるコイルとを含み、前記ボビンは、鉄より熱伝導率が高い金属又は合金からなる。

本考案において、前記金属をアルミニウムにすること及び前記合金をアルミニウム合金にすることができ、また、前記ボビンの表面に絶縁処理を施すことが好ましい。

本考案によれば、前記コイルを外周に配置したボビンが鉄より熱伝導率が高い金属又は合金からなるので、前記コイルへの通電により該コイルに発生する熱を前記ボビンに速やかに伝えることができ、該ボビンに伝わった熱はコア本体を通じて熱伝導率が大きい被検査物に伝わるため、該コイルに熱が滞留することを防止できる。したがって、該コイルへの通電に伴う該コイルの温度上昇を抑えることができ、該コイルの導線間での短絡、該コイルの導線の断線等を防止できる。

一般に、コイルに流す電流の大きさ及びコイルの巻き数が一定の場合、コイルを小型にするほど通電時にコイルの温度は高くなる。これは、コイルを小型にするためにコイルの導線の線径を細くする必要があるが、コイルの導線の線径を細くするほどコイルの抵抗値が大きくなり、コイルへの通電時の発熱量が多くなるからである。本考案によれば、コイルへの通電に伴うコイルの温度上昇を抑えることができるので、コイルを小型にしてもコイルの導線間での短絡、コイルの導線の断線等を防止することができる。コイルの小型化に併せてボビン及びコアを小型化することにより、コイルの導線間での短絡、コイルの導線の断線等を防止しつつ磁化器全体の小型化を図ることができる。これにより、被検査物における、従来の大きさの磁化器では、入らないような入り組んだ箇所や狭い箇所に磁化器を入れて被検査箇所の磁化を行うことできる。

一般に、コイルの巻き数が一定の場合、コイルに流れる電流が大きいほど発熱量が多くなり、コイルの温度は高くなる。本考案によれば、コイルへの通電に伴うコイルの温度上昇を抑えることができるので、コイルに流す電流を大きくしてもコイルの導線間での短絡、コイルの導線の断線等を防止することができる。コイルの導線間での短絡、コイルの導線の断線等を防止しつつ従来の磁化器よりコイルに大きな電流を流すことができ、コイルに発生する磁界を強くして磁化器の高出力化を図ることができる。

一般に、コイルの温度が上昇するとコイルの抵抗値が上昇し、コイルに電流が流れ難くなるため、磁化器の出力が低下する。本考案によれば、コイルへの通電に伴うコイルの温度上昇を抑えることができるので、コイルの抵抗値の上昇を抑えて、磁化器の出力の低下を防止できる。

本考案によれば、前記金属がアルミニウム又は前記合金がアルミニウム合金なので、前記ボビンの加工性が良く、かつ、該ボビンを安価に量産できる。

本考案によれば、前記ボビンの表面の絶縁処理により、前記コイルと前記ボビンとの間での短絡を防止できる。

考案の実施の形態に係る磁化器の正面図で、一部を断面で示す。 図１に示した磁化器の平面図。 図１に示した磁化器の端面図で、一部を断面で示す。

図示の磁化器１０は、例えば、高速道路の橋梁等の鋼構造物である被検査物１２に発生した疲労亀裂のような傷Ｋを探知する磁粉探傷検査に用いる、携帯用の磁化器である。磁化器１０は、図１ないし図３に示すように、それぞれが自由端１４を有する一対のコア部材１６と、これらのコア部材１６を連結する連結部材１８とを備えるコ字状のコア本体２０と、コア部材１６を受け入れて該コア部材の外周に配置された筒状のボビン２２と、該ボビンの外周に配置された、合成樹脂により被覆された電気の導線から成るコイル２４とを含む。コア本体２０は、珪素鋼、フェライト等の磁性材料からなる。

図１及び図２に示すように、連結部材１８は直方体形状の第１の胴部２６と、第１の胴部２６の一端及び他端のそれぞれに連続する、第１の胴部２６の軸線方向に突出した平板状の第１の端部２８とを有する。第１の胴部２６の軸線に直交する該第１の胴部の断面の形状は正方形である。

図３に示すように、コア部材１６は直方体形状の第２の胴部３０と、第２の胴部３０の一端に連続する、それぞれが第２の胴部３０の軸線方向に突出した平板状の一対の第２の端部３２とを有する。該第２の端部は、第１の胴部２６の軸線及び第２の胴部３０の軸線のそれぞれを含む仮想平面に直交する方向に互いに間隔をおいて位置している。第２の端部３２同士の間には第１の端部２８が嵌っている。コア部材１６の軸線方向の該コア部材の他端は自由端１４である。第２の胴部３０の軸線に直交する該第２の胴部の断面の形状は正方形である。

第１の端部２８には、該第１の端部を前記仮想平面に直交する方向に貫通した、第１の貫通孔３４が形成されている。第２の端部３２には、該第２の端部を前記仮想平面に直交する方向に貫通した、第１の貫通孔３４と同軸線上に位置する第２の貫通孔３６が形成されている。第２の貫通孔３６、第１の貫通孔３４及び第２の貫通孔３６には、この順にボルト３８が通されており、ボルト３８の先端部には、ナット４０が嵌められている。これにより、コア部材１６と連結部材１８とが互いに固定されている。

ボビン２２は、アルミニウム製である。ボビン２２には、アルマイト処理のような絶縁処理が施されており、ボビン２２の表面に絶縁層が形成されている。ボビン２２の内周形状は、正方形である。なお、アルマイト処理は、陽極酸化皮膜処理をしてアルミニウムに耐食性酸化皮膜を施すことによる。

図１及び図３に示すように、外周にコイル２４が配置されたボビン２２は、その下端４５すなわち該ボビンの軸線方向における自由端１４側の端を除いて、円筒状の樹脂製のカバー部材４３により覆われている。ボビン２２の下端４５は先細りのテーパー形状になっており、下端４５の端面は、コア部材１６の自由端１４の端面と同一面上にある。

連結部材１８の上面には、樹脂製の筐体部４４が固定されている。筐体部４４の、第１の胴部２６の軸線方向における一側面には、電源から磁化器１０に電流を供給する電源ケーブルが接続されるコネクタ４６が設けられている。筐体部４４には、コイル２４への通電を切り替える、押しボタン式のスイッチ４８が設けられている。

筐体部４４及び連結部材１８は、直方体形状の樹脂製の外装カバー５０により覆われている。

磁化器１０の使用方法及び作用を説明する。先ず、磁化器１０を、図１に示すように、コア部材１６の自由端１４の端面及びボビン２２の下端４５の端面が被検査物１２に接触するようにセットする。スイッチ４８を操作して、コイル２４に通電して、コア本体２０にその軸線方向を通過する磁束を発生させる。前記コア本体２０に発生した磁束は、何れか一方の自由端１４から出て、被検査物１２の被検査箇所Ｈを通り、他方の自由端１４から入る。これにより、被検査箇所Ｈが磁化される。コイル２４への通電により該コイルが発熱するが、この熱は、アルミニウム製のボビン２２に速やかに伝わり、該ボビンから被検査物１２に排出されると共にコア部材１６を通じて被検査物１２に排出される。また、コイル２４に発生した熱は、ボビン２２の下端４５のテーパー面から大気中に放出される。

次に、被検査箇所Ｈに磁粉を散布して、この磁粉が描く模様を観察する。被検査箇所Ｈに傷Ｋがあれば、そこから磁束が漏洩して磁粉が描く模様に乱れが生じるので、傷Ｋを探知することができる。

磁化器１０によれば、ボビン２２が鉄よりも熱伝導率が高いアルミニウムからなるので、コイル２４への通電により該コイルに発生する熱を、該コイルが配置されたボビン２２に速やかに伝えることができ、該ボビンに伝わった熱は大気及び熱伝導率が大きい被検査物１２に伝わると共に、コア本体３を通じて被検査物１２に伝わるため、コイル２４に熱が滞留することを防止できる。したがって、コイル２４への通電に伴う該コイルの温度上昇を抑えることができ、該コイルの導線間での短絡、該コイルの導線の断線等を防止できる。

ボビン２２がアルミニウム製なので、該ボビンの加工性が良く、かつ、該ボビンを安価に量産できる。

ボビン２２の表面にアルマイト処理等の絶縁処理が施されているので、コイル２４と該コイルが外周に配置されたボビン２２との間での短絡を防止できる。

本考案は、前記した実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ボビンの材料は、アルミニウムに限らず、銅、銀等の鉄より熱伝導率の高い金属又は、アルミニウムを主体とするアルミニウム合金、銅を主体とする銅合金等のうち鉄より熱伝導率が高い合金でも良い。特に、アルミニウム合金は、アルミニウムと銅との合金、アルミニウムとマンガンとの合金、アルミニウムとシリコンとの合金、アルミニウムとマグネシウムとの合金、アルミニウムとマグネシウムとシリコンとの合金、及びアルミニウムと亜鉛とマグネシウムとの合金のいずれでも良い。

コア本体２０の形状は、コ字状に限られず、例えば、Ｕ字状、Ｈ字状、Ｅ字状等でもよい。

コア部材１６及び連結部材１８の断面形状は、正方形に限られず、例えば、長方形、菱形、円形、楕円形等でも良い。

ボビン２２の内周形状は、正方形に限られず、例えば、長方形、菱形、円形、楕円形等でも良い。

前記の実施の形態では、コア本体２０は、コア部材１６と連結部材１８とから構成されているが、一体に成形することもできる。

磁化器１は、被検査物の上方からコア部材１６の自由端１４を接触させての使用に限らず、例えば、被検査物の下方から又は側方からコア部材１６の自由端１４を接触させて使用することができる。

磁化器１は、高速道路の橋梁等の鋼構造物の探傷に限らず、例えば、ビル等の建造物の鉄骨の探傷に使用することができる。

前記の実施の形態では、コア部材１６と連結部材１８とを、第１の貫通孔３４及び第２の貫通孔３６に通したボルト３８の先端にナット４０を嵌めて固定しているが、これに代えて、例えば、コア部材１６と連結部材１８とを接着剤により固定しても良い。

前記の実施の形態では、ボビン２２がコア部材１６を受け入れて該コア部材の外周に配置されているが、これに代えて、ボビン２２が連結部材１８を受け入れて該連結部材の外周に配置されても良い。

１０ 磁化器
２０ コア本体
１４ 自由端
１６ コア部材
１８ 連結部材
２２ ボビン
２４ コイル

Claims (3)

1. 連結部と、該連結部により連結され、それぞれが自由端を有する一対のコア部とを備えるコア本体と、１又は複数の筒状のボビンであって、前記連結部を受け入れて該連結部の外周に配置された、又は前記コア部のそれぞれを受け入れて該コア部の外周に配置されたボビンと、該ボビンの外周に配置された電気の導線からなるコイルとを含み、
   前記ボビンは、鉄より熱伝導率が高い金属又は合金からなる、磁粉探傷検査に用いる磁化器。
2. 前記金属はアルミニウムであり、前記合金はアルミニウム合金である、請求項１に記載の磁化器。
3. 前記ボビンの表面に絶縁処理が施されている、請求項１又は２に記載の磁化器。

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