JP3299505B2 - Ultrasonic flaw detection method using magnetostriction effect - Google Patents

Ultrasonic flaw detection method using magnetostriction effect

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JP3299505B2
JP3299505B2 JP14224998A JP14224998A JP3299505B2 JP 3299505 B2 JP3299505 B2 JP 3299505B2 JP 14224998 A JP14224998 A JP 14224998A JP 14224998 A JP14224998 A JP 14224998A JP 3299505 B2 JP3299505 B2 JP 3299505B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所で使用
されるボイラー管を含む機械部品、その他の圧延材、鍛
造品等の内部欠陥やその厚みを検出する磁歪効果を用い
る超音波探傷方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method using a magnetostrictive effect for detecting internal defects and thicknesses of mechanical parts including boiler tubes used in a thermal power plant, other rolled materials, forged products and the like. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電所等のボイラー管は管内に流れ
る蒸気等によって内面が腐食され、使用期間が長くなる
のに伴って肉厚が次第に減少してくる。このような腐食
が進行すると薄肉となった部分が高圧蒸気によって破壊
し、ボイラーの運転を停止しなければならなくなる。こ
の予防策として、非破壊検査によりボイラー管の肉厚を
測定して、腐食の進行状況が定期的に調査されている。
このようなボイラー管の非破壊検査に際しては、従来、
図8に示すように探触子50を有する超音波厚さ計を用
いた超音波パルス反射法による測定がなされている。超
音波パルス反射法では以下のようにして肉厚等が測定さ
れる。まず、測定しようとするボイラー管51の表面5
6に探触子50を接触させる。次に、探触子50に備え
られた振動子52をパルス電圧で超音波振動させ、この
超音波振動を被試験材であるボイラー管51内に伝達さ
せる。そして、探触子50で検出される前記超音波振動
の反射エコーの到達時間等を測定することによって、ボ
イラー管51の内部欠陥53の位置や大きさ、表面56
から底面57までの距離(肉厚)を検知するものであ
る。
2. Description of the Related Art The inner surface of a boiler tube of a thermal power plant or the like is corroded by steam or the like flowing in the tube, and the wall thickness gradually decreases as the service period becomes longer. When such corrosion progresses, the thinned portion is destroyed by the high-pressure steam, and the operation of the boiler must be stopped. As a precautionary measure, the progress of corrosion is regularly investigated by measuring the thickness of the boiler tube by nondestructive inspection.
Conventionally, for such non-destructive inspection of boiler tubes,
As shown in FIG. 8, measurement is performed by an ultrasonic pulse reflection method using an ultrasonic thickness gauge having a probe 50. In the ultrasonic pulse reflection method, the thickness and the like are measured as follows. First, the surface 5 of the boiler tube 51 to be measured
6 is brought into contact with the probe 50. Next, the vibrator 52 provided in the probe 50 is ultrasonically vibrated with a pulse voltage, and the ultrasonic vibration is transmitted to the boiler tube 51 which is a test object. The position and size of the internal defect 53 of the boiler tube 51 and the surface 56 are measured by measuring the arrival time and the like of the reflected echo of the ultrasonic vibration detected by the probe 50.
It detects the distance (thickness) from to the bottom surface 57.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ような探触子50を用いてボイラー管51の非破壊検査
を行う方法では以下のような問題があった。1)ボイラ
ー管51の表面56には通常、酸化鉄等からなる凹凸の
多いスケール54が付着堆積しており、探触子50を直
接接触させた場合に、振動子52の超音波振動をボイラ
ー管51に確実に伝えることができない。このため、ボ
イラー管51の測定位置にあるスケール54を、サンデ
ィングマシン、サンドブラスト等の研磨機を用いて予め
除去し平滑化した後、マシン油、グリース、水等を介し
て両者の密着性を高めて接触させることが必要である。
従って、測定個所が多数ある火力発電所のボイラー管5
1等では、この予備処理のための労力、費用が多大とな
る。また、スケール54の除去作業が定期的に行われる
ので、その測定面を研磨する度に肉厚が減少して、特定
箇所の厚みを定期的に測定する際に、この肉厚の減少に
よる補正を行わなければならない。2)探触子50に
は、図8に示すように超音波パルスを出力した後の振動
子52の振動を抑制するために、タングステン入りエポ
キシ樹脂等からなるダンパ55が必要である。この振動
子52とダンパ55との接着部が振動子52の振動によ
って劣化してくると、測定される反射エコーの感度が変
動したり、出力するパルスの幅が広くなったりして測定
精度が変動し易いという問題があった。3)水晶、チタ
ン酸バリウム等からなる振動子(垂直振動子)52によ
りボイラー管51に付加される超音波は縦波が主成分と
なる。従って、これにより発生する超音波は横波を主成
分とする場合に較べて波長が一般に長くなる。例えば、
鋼中における5MHzの超音波の縦波と横波の波長はそ
れぞれ、1.2mm、0.64mmである。そして、一
般に波長の短い超音波を用いるほど形状の小さい内部欠
陥を検出できる可能性が高いために、微細な内部欠陥を
検出しようとする場合には不利になる。なお、以上の問
題は、ボイラー管以外でも、圧延材や鍛造品等において
も共通に発生する問題であった。本発明はこのような事
情に鑑みてなされたもので、測定前のスケール除去の作
業を省略でき、機械的な振動部分がなく耐久性に優れ、
しかも非接触状態でも微細な内部欠陥を精度良く検出で
きる磁歪効果を用いる超音波探傷方法を提供することを
目的とする。
However, the non-destructive inspection of the boiler tube 51 using the above-described probe 50 has the following problems. 1) Usually, a scale 54 having many irregularities made of iron oxide or the like is attached and deposited on the surface 56 of the boiler tube 51. When the probe 50 is brought into direct contact with the bomb, the ultrasonic vibration of the vibrator 52 is applied to the boiler. It cannot be reliably transmitted to the tube 51. For this reason, the scale 54 at the measurement position of the boiler tube 51 is removed in advance using a sanding machine, a sanding blasting machine or the like, and smoothed, and then the adhesion between the two is increased via machine oil, grease, water or the like. It is necessary to make contact.
Therefore, the boiler tube 5 of a thermal power plant with many measurement locations
In the case of 1 and the like, the labor and cost for this pretreatment become large. Further, since the work of removing the scale 54 is performed periodically, the thickness decreases each time the measurement surface is polished, and when the thickness of a specific portion is periodically measured, the correction by the decrease in the thickness is performed. Must be done. 2) The probe 50 needs a damper 55 made of a tungsten-containing epoxy resin or the like in order to suppress the vibration of the vibrator 52 after outputting the ultrasonic pulse as shown in FIG. If the bonded portion between the vibrator 52 and the damper 55 deteriorates due to the vibration of the vibrator 52, the sensitivity of the measured reflected echo fluctuates, and the width of the output pulse becomes wide, so that the measurement accuracy is reduced. There was a problem that it fluctuated easily. 3) The ultrasonic wave applied to the boiler tube 51 by the vibrator (vertical vibrator) 52 made of quartz, barium titanate, or the like is mainly composed of longitudinal waves. Accordingly, the ultrasonic wave generated thereby generally has a longer wavelength than the case where the main component is a transverse wave. For example,
The wavelengths of the longitudinal and transverse waves of the 5 MHz ultrasonic wave in the steel are 1.2 mm and 0.64 mm, respectively. In general, it is more likely that an internal defect having a smaller shape can be detected as the ultrasonic wave having a shorter wavelength is used. In addition, the above-mentioned problem was a problem which occurs commonly also in a rolled material, a forged product, etc. other than a boiler tube. The present invention has been made in view of such circumstances, it is possible to omit the work of removing the scale before measurement, there is no mechanical vibration portion, excellent durability,
Moreover, an object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method using a magnetostrictive effect capable of accurately detecting minute internal defects even in a non-contact state.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の磁歪効果を用いる超音波探傷方法は、ボイラー
管、圧延材、又は鍛造品からなり、その表面には強磁性
体のスケールが形成された被試験材の厚み又は内部欠陥
を検知するための超音波探傷方法であって、前記スケー
ルからなる表層部に、所定の変動する磁場及び前記表層
部に略垂直方向となる一定のバイアス磁場を付加して、
磁歪効果を利用して前記表層部に超音波のパルスを発生
させ、前記内部欠陥及び/又は底面で反射する前記超音
波の反射エコーによって誘起される前記表層部の歪みの
変動を、磁場の変化として検出する。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
The ultrasonic flaw detection method using the described magnetostrictive effect is a boiler tube, a rolled material, or a forged product, on the surface of which a ferromagnetic scale is formed for detecting the thickness or internal defect of the test material having a scale formed thereon. In the ultrasonic flaw detection method, a predetermined changing magnetic field and a constant bias magnetic field that is substantially perpendicular to the surface layer portion are added to the surface layer portion including the scale,
Utilizing the magnetostriction effect, an ultrasonic pulse is generated in the surface layer, and a change in the distortion of the surface layer induced by the internal defect and / or a reflection echo of the ultrasonic wave reflected on the bottom surface is caused by a change in a magnetic field. Detected as

【0005】磁歪効果(磁歪)とは、磁性体(磁性体成
分)に特定の方向の磁場を付加して磁化したときに磁性
体が磁化の方向に伸びたり、垂直な方向に収縮したりし
て変形する現象をいう。また、逆に磁性体が応力を受け
て変形すると、透磁率が変化する。これらの磁歪現象は
鉄、コバルト、ニッケル等で顕著に見られる。例えば鉄
の単結晶は、比較的弱い磁場で磁歪量(収縮長さΔLと
収縮前の長さLとの比ΔL/L)が正であるが、200
〜500エルステッドの磁場で符号が反転し、さらに磁
場を強くすると飽和に達するような磁気特性を有してい
る。また、45パーマロイやニッケルなどは非常に弱い
磁場で飽和されることが分かっている。本発明は、この
ような磁歪効果を利用して磁性体を含む表層部に超音波
振動を発生させ、この反射エコーによって起こる表層部
の磁性体の歪みをその磁場の変化として検出するように
している。
[0005] The magnetostriction effect (magnetostriction) means that when a magnetic substance (magnetic substance component) is magnetized by applying a magnetic field in a specific direction, the magnetic substance expands in the direction of magnetization or contracts in the vertical direction. Is a phenomenon of deformation. Conversely, when the magnetic material is deformed by receiving a stress, the magnetic permeability changes. These magnetostrictive phenomena are remarkably observed in iron, cobalt, nickel and the like. For example, an iron single crystal has a positive magnetostriction (a ratio ΔL / L between the contraction length ΔL and the length L before contraction) in a relatively weak magnetic field, but has a 200
It has magnetic characteristics such that the sign is inverted at a magnetic field of up to 500 Oersted and reaches saturation when the magnetic field is further increased. It is also known that 45 permalloy, nickel and the like are saturated by a very weak magnetic field. The present invention utilizes such a magnetostrictive effect to generate ultrasonic vibration in a surface layer containing a magnetic material, and to detect distortion of the magnetic material in the surface layer caused by this reflection echo as a change in the magnetic field. I have.

【0006】以下にこの表層部にある磁性体を用いて超
音波振動を送受信する原理についてさらに詳細に示す。
このような超音波の送信、受信には、1)受信効率と送
信効率がバイアス磁束密度に比例するローレンツ効果、
2)バイアス磁化に比例する磁化効果、3)磁歪定数に
比例する磁歪効果の三つの要因が関与していると考えら
れている。永久磁石又は電磁石により磁場が付加された
導体にコイルを近づけると、この導体内部では永久磁石
又は電磁石によるバイアス磁場と、コイルにより変動す
る磁場が作用し合って体積力Fが生じる。体積力Fはロ
ーレンツ力JL 、磁化力JM 、磁歪力JMSのそれぞれの
ベクトルの合成力(F=JL +JM +JMS)であり、強
磁性体における体積力Fは磁歪力JMSが支配的となる。
このローレンツ力JL 、磁化力JM 、磁歪力JMSはそれ
ぞれ以下の式(1)〜(3)に従うことが知られてい
る。 JL =Je ×B0 ・・・・・(1) JM =(▽H)・M0 ・・・・・(2) JMS=▽(e・H) ・・・・・(3) 但し、Je は渦電流ベクトルであり、変位電流を無視し
た場合のマクスウェルの式(Je =rotH)を用いて
与えられる。B0 は磁束密度、M0 は磁化、Hは磁場で
ある。eは磁歪定数テンソルであり、磁場によって生じ
る磁歪応力を表す。体積力Fは運動方程式ρ(∂2 u/
∂t2 )=▽T+Fを通して、超音波の変位uに変換さ
れる。但し、Tは応力テンソル、ρは密度である。な
お、数学記号(▽)はナブラと呼ばれる微分演算子(ハ
ミルトンの演算子)を表す。
Hereinafter, the principle of transmitting and receiving ultrasonic vibrations using the magnetic material in the surface layer will be described in more detail.
For transmission and reception of such ultrasonic waves, 1) the Lorentz effect in which the reception efficiency and the transmission efficiency are proportional to the bias magnetic flux density,
It is considered that three factors of 2) the magnetization effect proportional to the bias magnetization and 3) the magnetostriction effect proportional to the magnetostriction constant are involved. When the coil is brought close to a conductor to which a magnetic field is added by a permanent magnet or an electromagnet, a bias magnetic field generated by the permanent magnet or the electromagnet and a magnetic field fluctuating by the coil act inside the conductor to generate a body force F. The body force F is the resultant force of the respective vectors of the Lorentz force J L , the magnetizing force J M , and the magnetostrictive force J MS (F = J L + J M + J MS ), and the body force F in the ferromagnetic material is the magnetostrictive force J MS Becomes dominant.
It is known that the Lorentz force J L , the magnetization force J M , and the magnetostriction force J MS follow the following equations (1) to (3), respectively. J L = J e × B 0 (1) J M = (▽ H) · M 0 (2) J MS = ((e · H) (3) Here, J e is an eddy current vector, and is given by using Maxwell's equation (J e = rotH) when displacement current is ignored. B 0 is the magnetic flux density, M 0 is the magnetization, and H is the magnetic field. e is a magnetostriction constant tensor and represents a magnetostrictive stress generated by a magnetic field. The body force F is calculated by the equation of motion ρ (∂ 2 u /
It is converted to an ultrasonic displacement u through ∂t 2 ) = ▽ T + F. Here, T is a stress tensor, and ρ is a density. The mathematical symbol (▽) represents a differential operator (Hamilton operator) called Nabla.

【0007】永久磁石によって磁化された領域内に超音
波が侵入する場合について説明する。この超音波による
変位uによって導体内の磁場が乱され、これを補うべく
次式に示すような付加的な電場E、磁束密度Bが導体内
に励起される。 E=σ-1J+(∂u/∂t)×B0 ・・・・・(4) B=μ0 ・μ・(H−M0 ・▽u)+e・ε ・・・・・(5) 但し、Jは電流密度、σは電気伝導率、μ0 は真空の透
磁率、μは比透磁率テンソル、εは超音波による歪みで
ある。電場E及び磁場Hとの関係は以下のマクスウェル
の電磁方程式によって示される。但し、Dは電束密度、
qは電荷の体積密度である。 rotE=−∂B/∂t、▽B=0 ・・・・・(6) rotH=(∂D/∂t)、▽D=q ・・・・・(7) そして、(4)〜(7)式により導体内の磁場Hと電場
Eが得られる。この磁場Hや電場Eの変化をコイルを用
いて検出することができる。
A case where an ultrasonic wave enters a region magnetized by a permanent magnet will be described. The magnetic field in the conductor is disturbed by the displacement u due to the ultrasonic wave, and an additional electric field E and a magnetic flux density B as shown in the following formula are excited in the conductor to compensate for the disturbance. E = σ −1 J + (∂u / ∂t) × B 0 ··· (4) B = μ 0 · μ · (H−M 0 · ▽ u) + e · ε (5) Here, J is the current density, σ is the electric conductivity, μ 0 is the magnetic permeability in vacuum, μ is the relative magnetic permeability tensor, and ε is the strain caused by ultrasonic waves. The relationship between the electric field E and the magnetic field H is represented by the following Maxwell electromagnetic equation. Where D is the electric flux density,
q is the volume density of the charge. rotE = −∂B / ∂t, ▽ B = 0 (6) rotH = (∂D / ∂t), ▽ D = q (7) and (4) to (4) The magnetic field H and the electric field E in the conductor are obtained by the equation 7). The change in the magnetic field H or the electric field E can be detected using a coil.

【0008】また、物質は磁気的振る舞いに従って、略
以下1)〜4)のように分類されている。1)反磁性物
質:負の帯磁率を持ち、印加磁場とは逆の方向に磁化さ
れる。2)常磁性物質:正の帯磁率を持ち、その磁化は
印加磁場に平行で、かつ大きさは通常、印加磁場に比例
する。3)強磁性物質:ある温度範囲内では印加磁場が
ない場合にも、実効磁化が存在するように実効原子モー
メントが並ぼうとする物質である。充分高温ではこれら
の物質は常磁性的になる。4)反強磁性物質:ある温度
範囲内において印加磁場がない場合に、実効磁化が存在
し得ないように実効原子モーメントが配列しようとする
物質である。充分高温では常磁性的になる。そしてこの
ような磁性物質、特に強磁性物質が磁場Hの中に置かれ
るとそれは磁化され、それ自身が磁石になる。この誘導
磁気の強さは磁化Mと呼ばれる。磁気誘導Bは空間内の
あらゆる場所での磁力を記述するのに使われ、B=H+
4πMで示される。
[0008] In addition, substances are roughly classified into the following 1) to 4) according to their magnetic behavior. 1) Diamagnetic substance: has a negative magnetic susceptibility and is magnetized in the direction opposite to the applied magnetic field. 2) Paramagnetic substance: has a positive magnetic susceptibility, its magnetization is parallel to the applied magnetic field, and its magnitude is usually proportional to the applied magnetic field. 3) Ferromagnetic substance: A substance in which effective atomic moments are arranged so that effective magnetization exists even in the absence of an applied magnetic field within a certain temperature range. At sufficiently high temperatures, these materials become paramagnetic. 4) Antiferromagnetic substance: A substance in which an effective atomic moment tends to be arranged so that effective magnetization cannot exist in the absence of an applied magnetic field within a certain temperature range. At sufficiently high temperatures it becomes paramagnetic. When such a magnetic substance, especially a ferromagnetic substance, is placed in a magnetic field H, it is magnetized and turns itself into a magnet. The intensity of the induced magnetism is called magnetization M. Magnetic induction B is used to describe the magnetic force everywhere in space, B = H +
Shown at 4πM.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図1は本発明の一実施の形態
に係る電磁超音波探傷装置の説明図、図2(a)、
(b)はそれぞれ電磁超音波探傷装置の探触子の送信及
び受信時の動作原理を示す説明図、図3(a)〜(c)
はそれぞれ探触子の変形例を示す図、図4(a)、
(b)は探触子の変形例を示す図、図5(a)、(b)
は探触子の変形例を示す図、図6は検寸対比用基準片の
使用状態の説明図、図7(a)、(b)はそれぞれエア
ギャップの異なる状態で測定した場合の表示部の波形の
説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention. FIG. 1 is an explanatory view of an electromagnetic ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention, FIG.
(B) is an explanatory view showing the operating principle of the probe of the electromagnetic ultrasonic flaw detector at the time of transmission and reception, and FIGS. 3 (a) to 3 (c).
Is a diagram showing a modified example of the probe, FIG.
FIG. 5B is a view showing a modified example of the probe, and FIGS. 5A and 5B.
FIG. 6 is a view showing a modified example of the probe, FIG. 6 is an explanatory view of a use state of the dimension comparison reference piece, and FIGS. 7 (a) and 7 (b) are display portions when measurement is performed in different air gaps. FIG. 4 is an explanatory diagram of a waveform.

【0010】本発明の一実施の形態に係る電磁超音波探
傷装置10について説明する。図1に示すようにこの電
磁超音波探傷装置10は、被試験材の一例であるボイラ
ー管11の表面に接触又は非接触の状態で配置され、そ
の厚みや内部欠陥12を検出するための探触子13と、
探触子13に高周波ケーブルを介して接続されパルス状
に変動する磁場を発生させる信号を送るための送信部1
4と、探触子13から出力される反射エコーの信号を同
じく高周波ケーブルを介して取り込んで増幅するための
受信増幅部15と、探傷できる距離を調整する時間軸部
16と、受信増幅部15、時間軸部16からの増幅信号
を受けてこれをCRT画面等に表示させるための表示部
17と、表示される信号の同期信号を送信部14と時間
軸部16に送るための同期制御部18とを有している。
An electromagnetic ultrasonic flaw detector 10 according to one embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the electromagnetic ultrasonic testing apparatus 10 is arranged in a contact or non-contact state on a surface of a boiler tube 11 which is an example of a material to be tested, and is used for detecting a thickness and an internal defect 12 thereof. With the tentacle 13;
A transmitting unit 1 connected to the probe 13 via a high-frequency cable for transmitting a signal for generating a pulse-like magnetic field
4, a reception amplification unit 15 for receiving and amplifying a reflected echo signal output from the probe 13 via a high-frequency cable, a time axis unit 16 for adjusting a detectable distance, and a reception amplification unit 15 A display unit 17 for receiving an amplified signal from the time axis unit 16 and displaying the amplified signal on a CRT screen or the like; and a synchronization control unit for transmitting a synchronization signal of the displayed signal to the transmission unit 14 and the time axis unit 16. 18.

【0011】次に、本発明の主要部をなす探触子13の
詳細及びその動作状態を図2を参照しながら説明する。
探触子13は図2(a)、(b)に示すように、その厚
み又は内部欠陥12を検知しようとするボイラー管11
上の表層部20に所定のパルス状に変動する磁場を付加
して超音波のパルスを発生させ、超音波の反射エコーに
よる表層部20の歪みの変動を磁場の変化として検出す
るための送受信用コイル21と、表層部20に対して略
垂直方向に適切なバイアス磁場を付加するための永久磁
石22とを備えている。ボイラー管11は、火力発電所
等に使用されるものであって、その表面には磁性体の一
例であるスケールからなる表層部20が形成されてい
る。このスケール中には比較的低温で生成したFe2
3 、Fe34 等を含む酸化鉄(不定比化合物Fex
O)が存在しているため表層部20は磁性を示してい
る。本実施の形態においては、表層部20のスケールの
部分を除去することなく接触又は所定のエアギャップ
(間隔)dを有した非接触の状態で、探触子13を表層
部20に配置してボイラー管11の検査が容易に行える
ようになっている。また、表層部における磁性体成分と
してはニッケル、パーマロイ、珪素鋼、又は強磁性ステ
ンレス鋼を使用することもでき、この場合には被試験材
の内部が表層部と同一の材料であっても本実施の形態を
適用することができる。なお、強磁性ステンレス鋼と
は、オーステナイト・フェライト系、フェライト系、マ
ルテンサイト系、析出硬化系等ステンレスをいう。さら
に、被試験材の表面に溶射処理又はめっき処理によりニ
ッケル、コバルト等の磁性被膜を形成して、これを表層
部として本実施の形態を適用することもできる。
Next, the details of the probe 13 which is a main part of the present invention and its operation state will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the probe 13 has a boiler tube 11 whose thickness or internal defect 12 is to be detected.
Transmission / reception for applying a magnetic field that fluctuates in a predetermined pulse shape to the upper surface portion 20 to generate an ultrasonic pulse, and detecting a change in distortion of the surface portion 20 due to a reflected echo of the ultrasonic wave as a change in the magnetic field. A coil 21 and a permanent magnet 22 for applying an appropriate bias magnetic field in a direction substantially perpendicular to the surface portion 20 are provided. The boiler tube 11 is used for a thermal power plant or the like, and has a surface layer portion 20 made of a scale, which is an example of a magnetic material, formed on the surface thereof. Fe 2 O formed at a relatively low temperature in this scale
3 , iron oxide containing Fe 3 O 4 etc. (non-stoichiometric compound Fe x
Since O) is present, the surface portion 20 shows magnetism. In the present embodiment, the probe 13 is arranged on the surface layer portion 20 in a contactless or non-contact state having a predetermined air gap (interval) d without removing the scale portion of the surface layer portion 20. The inspection of the boiler tube 11 can be easily performed. In addition, nickel, permalloy, silicon steel, or ferromagnetic stainless steel can be used as the magnetic component in the surface layer. In this case, even if the inside of the material to be tested is made of the same material as the surface layer, Embodiments can be applied. The ferromagnetic stainless steel refers to austenitic / ferritic, ferritic, martensitic, precipitation hardened stainless steel, or the like. Further, a magnetic film of nickel, cobalt, or the like may be formed on the surface of the material to be tested by thermal spraying or plating, and this embodiment may be applied as a surface layer.

【0012】まず、図2(a)に示すように、送受信用
コイル21に送信部14からのパルス状に変化する電圧
を付加して送受信用コイル21の下方の表層部20の斜
線部Aに変動磁場を発生させる。このとき表層部20に
は、永久磁石22によって磁化された磁性体成分が含有
されているので、変動磁場の作用により磁性体成分に歪
み(磁歪)の変動が生じる。この歪みの変動によって表
層部20に超音波(超音波振動)が発生して、表層部2
0からボイラー管11の厚み方向に向かって伝搬するこ
とになる。そして、この超音波は図2(b)に示すよう
に、ボイラー管11の管内壁面23や内部欠陥12の部
分で反射される。この超音波の反射エコーが表層部20
の斜線部Bに到達するとここに歪みの変動を生じさせ
る。このため、永久磁石22で磁化された磁性体成分に
よって形成される表層部20上の磁場が乱されて、前記
歪みの変動に応じて変動することになる。従って、この
磁場の変動によって表層部20の上方に配置された送受
信用コイル21に誘導電流が発生する。この誘導電流を
受信増幅部15によって、増幅し、管内壁面23や内部
欠陥12での反射エコーに対応する誘導電流の変化を図
1に示すように表示部17の画面上に表示させることが
できる。
First, as shown in FIG. 2A, a voltage that changes in a pulse form from the transmitting unit 14 is applied to the transmitting / receiving coil 21 so that the voltage is applied to the hatched portion A of the surface layer 20 below the transmitting / receiving coil 21. Generate a fluctuating magnetic field. At this time, since the surface layer portion 20 contains the magnetic substance component magnetized by the permanent magnet 22, the magnetic component changes due to the action of the fluctuating magnetic field (magnetostriction). Ultrasonic waves (ultrasonic vibration) are generated in the surface layer portion 20 due to the fluctuation of the distortion, and the surface layer portion 2
From 0, the light propagates in the thickness direction of the boiler tube 11. Then, the ultrasonic waves are reflected by the inner wall surface 23 of the boiler tube 11 and the internal defect 12 as shown in FIG. The reflected echo of the ultrasonic wave is applied to the surface layer 20.
When the hatched portion B is reached, the variation of the distortion occurs here. Therefore, the magnetic field on the surface layer portion 20 formed by the magnetic material component magnetized by the permanent magnet 22 is disturbed, and fluctuates according to the fluctuation of the distortion. Therefore, an induced current is generated in the transmitting / receiving coil 21 disposed above the surface layer portion 20 due to the fluctuation of the magnetic field. This induced current is amplified by the reception amplifier 15, and a change in the induced current corresponding to the reflected echo on the inner wall surface 23 or the internal defect 12 can be displayed on the screen of the display unit 17 as shown in FIG. .

【0013】[0013]

【実施例】ここで、図3は送受信用コイルとして適用可
能なコイル及びこれを備えた探触子の形態の例を示して
いる。図3(a)は、平面視して円形状に巻かれた図2
の送受信用コイル21を有する探触子13の平面図であ
り、探触子13の表面の中心位置の上部に永久磁石22
が探触子13の面に垂直方向、即ち、図の紙面に対して
垂直となるような方向のバイアス磁場がかかるように配
置されている。図3(b)は、蛇行させた蛇行導線24
を送受信用コイルとして探触子25の面に平行に配置
し、蛇行導線24の上方に配置した永久磁石26により
垂直方向にバイアス磁場をかける探触子25の例を示し
ている。この場合には、被試験材の表面には蛇行させた
蛇行導線24の平行部直下で互いに向きの異なる体積力
が働くので、被試験材の表面を伝播するレーリー波や被
試験材の表面と角度を有して内部に伝播する縦波等を励
起することができる。図3(c)は、トラック状に巻か
れた渦巻きコイル27と一対の永久磁石28、29とで
構成された探触子30を示しており、NS極性の方向が
互いに異なるように配置された永久磁石28、29で付
加されるそれぞれ垂直方向のバイアス磁場の下で被試験
材の表面に垂直に伝播する横波を送信、受信できるよう
になっている。そして、この被試験材の部分が強磁性体
からなる場合には、縦波の変換効率は横波に較べて極め
て小さくなるという特徴がある。このように、対象とす
る内部欠陥の形状や分布状態等に応じて、それぞれ使用
する探触子を選択することにより、超音波探傷を適正か
つ効果的に行うことができる。
FIG. 3 shows an example of a coil applicable as a transmitting / receiving coil and a probe provided with the coil. FIG. 3A is a view in which FIG.
FIG. 2 is a plan view of a probe 13 having a transmitting / receiving coil 21 of FIG.
Are arranged so as to apply a bias magnetic field in a direction perpendicular to the surface of the probe 13, that is, in a direction perpendicular to the plane of the drawing. FIG. 3B shows a meandering conducting wire 24.
Are arranged parallel to the surface of the probe 25 as transmission / reception coils, and an example of the probe 25 in which a bias magnetic field is applied in a vertical direction by a permanent magnet 26 disposed above the meandering conductor 24 is shown. In this case, since different body forces act on the surface of the material under test immediately below the parallel portion of the meandering meandering wire 24, Rayleigh waves propagating on the surface of the material under test and the surface of the material under test may be affected. A longitudinal wave or the like that propagates inside with an angle can be excited. FIG. 3C shows a probe 30 composed of a spiral coil 27 wound in a track shape and a pair of permanent magnets 28 and 29, which are arranged so that the directions of NS polarities are different from each other. A transverse wave propagating perpendicularly to the surface of the material under test can be transmitted and received under a vertical bias magnetic field applied by the permanent magnets 28 and 29, respectively. When the part to be tested is made of a ferromagnetic material, the characteristic is that the conversion efficiency of the longitudinal wave becomes extremely smaller than that of the shear wave. As described above, ultrasonic flaw detection can be performed appropriately and effectively by selecting the probes to be used in accordance with the shape, distribution state, and the like of the target internal defect.

【0014】続いて、図4、図5に示す別の変形例の探
触子40、41について、それぞれのコイル(送受信用
コイルの一例)42、43と永久磁石44、45との配
置について説明する。図4(a)は円形状をなす永久磁
石44を螺旋状に巻かれたコイル42上にしかもコイル
42の全体が乗るように配置した探触子40の例であ
る。この場合には、接触媒質が不要であると共に、コイ
ル42の全半径方向に振動する超音波の横波を送受信可
能である。そして、溶接性の向上、高強度化、高靱性化
を目的とした、いわゆる制御圧延を適用した圧延鋼材等
では、圧延された集合組織に起因して超音波の伝播方向
によって音速が異なるなどの弾性(音響)異方性を示す
ことが知られている。例えば圧延鋼材の主圧延方向(L
方向)に振動して伝播する横波の音速は、主圧延方向に
直角な方向(C方向)に振動して伝播する横波の音速よ
りも速くなる。従って、このような探触子40を用いた
場合には、被試験材の主圧延方向が不明の場合にも、方
向によって異なる音速の比率(音速比)の測定ができ
る。即ち、反射エコーは超音波の速度が材料の方向(探
触子の径方向)によって異なるために、2つのピークを
もった波形として検出され(図4(b)参照)、このよ
うなデータを基に音速比を計算したり、被試験材の音響
異方性を評価、判定することができる。
Next, the arrangement of the coils (one example of the transmitting and receiving coils) 42 and 43 and the permanent magnets 44 and 45 of the probes 40 and 41 of the other modified examples shown in FIGS. 4 and 5 will be described. I do. FIG. 4A shows an example of a probe 40 in which a circular permanent magnet 44 is arranged on a spirally wound coil 42 and further so that the entire coil 42 rides. In this case, a couplant is not required, and a transverse wave of ultrasonic waves vibrating in all radial directions of the coil 42 can be transmitted and received. For the purpose of improving the weldability, increasing the strength, and increasing the toughness, in a rolled steel material to which so-called controlled rolling is applied, the speed of sound varies depending on the propagation direction of the ultrasonic wave due to the rolled texture. It is known to exhibit elastic (acoustic) anisotropy. For example, the main rolling direction (L
The sound speed of the transverse wave oscillating and propagating in the direction (direction) is faster than the sound speed of the transverse wave oscillating and propagating in the direction (direction C) perpendicular to the main rolling direction. Therefore, when such a probe 40 is used, even when the main rolling direction of the material to be tested is unknown, it is possible to measure the ratio of sound speeds (sound speed ratios) that differ depending on the direction. That is, the reflected echo is detected as a waveform having two peaks because the speed of the ultrasonic wave varies depending on the direction of the material (radial direction of the probe) (see FIG. 4B). Based on this, it is possible to calculate the sound speed ratio or to evaluate and determine the acoustic anisotropy of the test material.

【0015】図5(a)は四角形状の探触子41の面
に、その外周に沿ってコイル43を多数回巻いて配置
し、その全体が4つの辺で形成されるコイルの一辺の部
分に永久磁石45を配置した例を示している。この場合
には、一方向に振動する超音波の横波を送受信させるこ
とができ、被試験材が超音波の移動方向に対して異なる
音響学的特性を有しているときに、永久磁石の配置位置
を変えることによって、反射エコーを検出するまでの時
間差を検出して、材料の音響特性を精密に評価できる。
例えば図5(a)の実線の位置に永久磁石45を配置し
たときには、その反射エコーは図5(b)の実線のよう
なピークを持った波形となり、図5(a)の破線の位置
に永久磁石45を配置したときには、その反射エコーは
図5(b)の破線のような波形となって、ピークの現れ
る時間に差を生じることになる。従ってこのようなテス
トを行うことにより、事前に被試験材の音響学的特性を
把握して、例えば斜角法を適用するような場合に精度の
高い超音波探傷を行うことができる。
FIG. 5 (a) shows a quadrangular probe 41 in which a coil 43 is wound a number of times along the outer periphery thereof, and the whole is formed by four sides. Shows an example in which a permanent magnet 45 is disposed. In this case, it is possible to transmit and receive a transverse wave of ultrasonic waves vibrating in one direction, and when the material to be tested has different acoustic characteristics with respect to the moving direction of the ultrasonic waves, the arrangement of the permanent magnets By changing the position, the time difference until the reflection echo is detected can be detected, and the acoustic characteristics of the material can be accurately evaluated.
For example, when the permanent magnet 45 is arranged at the position indicated by the solid line in FIG. 5A, the reflected echo has a waveform having a peak like the solid line in FIG. When the permanent magnet 45 is arranged, the reflected echo has a waveform as shown by a broken line in FIG. 5B, and a difference occurs in the time when the peak appears. Therefore, by performing such a test, the acoustic characteristics of the material to be tested can be grasped in advance, and highly accurate ultrasonic flaw detection can be performed when, for example, the oblique angle method is applied.

【0016】ボイラー管11の厚みや内部欠陥12の位
置等を正確に測定しようとする場合には、例えば図6に
示すような所定厚み、例えば0.005mm〜0.5m
mのニッケルめっき被膜31(又は、ニッケル溶射被
膜)により被覆され、全体厚みが規定寸法(例えば10
mm、25mm、50mm)に段階的に形成された普通
鋼などからなる検寸対比用基準片32を予め準備してお
く。次に、探触子13を規定寸法の部分に接触させて、
送信部14から高周波ケーブルを介して送受信用コイル
21に高周波電流を流す。これによって、電磁誘導作用
によって表層部となるニッケルめっき被膜31やニッケ
ル溶射被膜の部分に渦電流(J)を発生させることがで
きる。この渦電流(J)に永久磁石22により付加され
るバイアス磁界(B)が作用すると、式JMS=▽(e・
H)に示される磁歪力JMSが発生する。この磁歪力JMS
によって表層部が振動して、超音波のパルスが発生す
る。次に、内部欠陥12で反射されたこの超音波の反射
エコーが表層部に到達すると、表層部の電荷が振動して
磁界が発生し、この磁界の変動によって送受信用コイル
21に誘導電流が発生する。この誘導電流が受信増幅部
15で増幅されて、図7(a)に示すように表示部17
に波形が表示される。
In order to accurately measure the thickness of the boiler tube 11 and the position of the internal defect 12, for example, a predetermined thickness as shown in FIG. 6, for example, 0.005 mm to 0.5 m
m of the nickel plating film 31 (or a nickel sprayed film), and the overall thickness is a specified dimension (for example, 10 mm).
(mm, 25 mm, 50 mm) are prepared in advance. Next, the probe 13 is brought into contact with a portion of a prescribed size,
A high-frequency current flows from the transmitting unit 14 to the transmitting / receiving coil 21 via the high-frequency cable. As a result, an eddy current (J) can be generated in the nickel plating film 31 and the nickel sprayed film serving as the surface layer by the electromagnetic induction. When the bias magnetic field (B) added by the permanent magnet 22 acts on the eddy current (J), the equation J MS = ▽ (e ·
A magnetostrictive force J MS shown in H) occurs. This magnetostrictive force J MS
As a result, the surface layer vibrates, and an ultrasonic pulse is generated. Next, when the reflected echo of the ultrasonic wave reflected by the internal defect 12 reaches the surface layer, the electric charge of the surface layer vibrates to generate a magnetic field, and the fluctuation of the magnetic field generates an induced current in the transmitting / receiving coil 21. I do. This induced current is amplified by the reception amplification unit 15 and, as shown in FIG.
The waveform is displayed on.

【0017】ここで、最初に表層部に励起される超音波
の波形T、内部欠陥12からの反射エコーに対応する波
形F、底部からの反射エコーに対応する波形Bとのそれ
ぞれの時間間隔、即ち時間軸部16で調整される画面上
の各波形間の距離(T−F)、(T−B)が、被試験材
(ボイラー管11)中の位置に対応している。そして、
この距離を予め厚みの規定されている検寸対比用基準片
32を用いて得られる波形データと照合することにより
それぞれの位置を検出できるようになっている。また、
図7(b)は探触子13と表層部20と間のエアギャッ
プ(間隔)dを2mmに、即ち非接触状態に設定して、
表面から内部欠陥までの実距離が4.69mmである被
試験材の内部欠陥の位置を測定した時の波形であり、
(T−F)間の距離は4.7mm、測定感度は72.0
dBであった。これに対してエアギャップdを0mm、
即ち接触状態で、同一の被試験材を用いて測定された前
記図7(a)のデータでは、(T−F)間の距離は同じ
く4.7mm、測定感度は60.0dBであった。この
ように、本実施例の場合には探触子13が非接触の状態
であっても、充分適正な精度をもって内部欠陥や厚みの
測定、検出を行うことができるので、従来のように表層
部20のスケール等を除去する必要がなく、多数の測定
箇所を定期的に測定しなけらばならない火力発電所等の
ボイラー管11の検査を効率的に行うことができる。
Here, a time interval between a waveform T of an ultrasonic wave initially excited on the surface layer, a waveform F corresponding to a reflected echo from the internal defect 12, and a waveform B corresponding to a reflected echo from the bottom, That is, the distances (TF) and (TB) between the respective waveforms on the screen adjusted by the time axis unit 16 correspond to the positions in the test material (boiler tube 11). And
By comparing this distance with waveform data obtained using a dimension comparison reference piece 32 having a predetermined thickness, each position can be detected. Also,
FIG. 7B shows an air gap (interval) d between the probe 13 and the surface layer portion 20 set to 2 mm, that is, a non-contact state.
It is a waveform when the position of the internal defect of the test material whose actual distance from the surface to the internal defect is 4.69 mm is measured,
The distance between (TF) is 4.7 mm, and the measurement sensitivity is 72.0.
dB. On the other hand, the air gap d is 0 mm,
That is, in the data of FIG. 7A measured using the same material under test in the contact state, the distance between (TF) was 4.7 mm, and the measurement sensitivity was 60.0 dB. As described above, in the case of this embodiment, even when the probe 13 is in a non-contact state, the measurement and detection of the internal defect and the thickness can be performed with sufficiently appropriate accuracy. It is not necessary to remove the scale and the like of the section 20, and the inspection of the boiler tube 11 of a thermal power plant or the like in which a large number of measurement points must be periodically measured can be efficiently performed.

【0018】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、バイア
ス磁場を形成させる磁石として、永久磁石を用いる例に
ついて説明したが、これを一定強さのバイアス磁場を発
生させる電磁石に替えても差し支えない。また、被試験
材として、火力発電所等のボイラー管を用いたが、圧延
材又は鍛造品等を使用することもできる。
The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to these embodiments, and all changes in conditions without departing from the gist are within the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, an example has been described in which a permanent magnet is used as a magnet for generating a bias magnetic field, but this may be replaced with an electromagnet for generating a bias magnetic field of a constant strength. Further, a boiler tube of a thermal power plant or the like was used as the test material, but a rolled material, a forged product, or the like may be used.

【0019】[0019]

【発明の効果】請求項1記載の磁歪効果を用いる超音波
探傷方法においては、ボイラー管、圧延材、又は鍛造品
からなり、その表面には強磁性体のスケールが形成され
た被試験材の厚み又は内部欠陥を検知するための超音波
探傷方法であって、スケールからなる表層部に、所定の
変動する磁場及び表層部に略垂直方向となる一定のバイ
アス磁場を付加して、磁歪効果を利用して表層部に超音
波のパルスを発生させ、内部欠陥及び/又は底面で反射
する超音波の反射エコーによって誘起される表層部の歪
みの変動を、磁場の変化として検出するので、機械的振
動部分がなく、しかも表層部への超音波の付加、及び表
層部に返ってくる反射エコーの検出を表層部の表面の凹
凸やスケールの付着状態等に依存することなく行うこと
ができ、測定前のスケール除去等の予備処理作業を省略
して接触状態又は非接触状態で内部欠陥を精度良く検出
できる。このため、測定のための表面予備処理が困難な
部分に適用して、表面状態に依存することなく超音波探
傷を行うことができる。
According to the ultrasonic flaw detection method using the magnetostrictive effect according to the first aspect of the present invention, there is provided a method for testing a test piece comprising a boiler tube, a rolled material, or a forged product having a ferromagnetic scale formed on the surface thereof. An ultrasonic flaw detection method for detecting a thickness or an internal defect, wherein a predetermined fluctuating magnetic field and a constant bias magnetic field substantially perpendicular to the surface layer are added to a surface layer composed of a scale, and a magnetostriction effect is obtained. Ultrasonic pulses are generated in the surface layer by utilizing it, and fluctuations in the distortion of the surface layer induced by internal defects and / or reflected echoes of the ultrasonic waves reflected on the bottom surface are detected as changes in the magnetic field. There is no vibrating part, and it is possible to apply ultrasonic waves to the surface layer and detect reflected echoes returned to the surface layer without depending on the surface unevenness of the surface layer or the adhesion state of scale, etc. previous Internal defects can be accurately detected in a contact state or a non-contact state by omitting the pre-processing operations, such as kale removed. Therefore, the present invention can be applied to a portion where surface pretreatment for measurement is difficult, and ultrasonic inspection can be performed without depending on the surface state.

【0020】特に、被試験材が火力発電所等のボイラー
管、圧延材、鍛造品であり、表層部が表面に付着したス
ケールであるので、スケールを除去することなく、非接
触の状態でも測定を行え、その測定が効率的となる。
In particular, since the material to be tested is a boiler tube, a rolled material, a forged product of a thermal power plant or the like, and the surface layer is a scale attached to the surface, the measurement is performed without removing the scale and in a non-contact state. And the measurement becomes efficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る電磁超音波探傷装
置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an electromagnetic ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention.

【図2】(a)、(b)はそれぞれ電磁超音波探傷装置
の探触子の送信及び受信時の動作原理を示す説明図であ
る。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) are explanatory diagrams showing the operating principle of the probe of the electromagnetic ultrasonic flaw detector at the time of transmission and reception, respectively.

【図3】(a)〜(c)はそれぞれ探触子の変形例を示
す図である。
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing modified examples of the probe.

【図4】(a)、(b)は探触子の変形例を示す図であ
る。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing modified examples of the probe.

【図5】(a)、(b)は探触子の変形例を示す図であ
る。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a modified example of the probe.

【図6】検寸対比用基準片の使用状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a use state of a reference piece for dimension comparison.

【図7】(a)、(b)はそれぞれエアギャップの異な
る状態で測定した場合の表示部の波形の説明図である。
FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of waveforms of a display unit when measurement is performed in different air gaps.

【図8】従来例における探触子の使用状態の説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a use state of a probe in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:電磁超音波探傷装置、11:ボイラー管(被試験
材)、12:内部欠陥、13:探触子、14:送信部、
15:受信増幅部、16:時間軸部、17:表示部、1
8:同期制御部、20:表層部、21:送受信用コイ
ル、22:永久磁石、23:管内壁面、24:蛇行導線
(送受信用コイル)、25:探触子、26:永久磁石、
27:渦巻きコイル(送受信用コイル)、28:永久磁
石、29:永久磁石、30:探触子、31:ニッケルめ
っき被膜、32:検寸対比用基準片、40:探触子、4
1:探触子、42:コイル(送受信用コイル)、43:
コイル(送受信用コイル)、44:永久磁石、45:永
久磁石
10: Electromagnetic ultrasonic flaw detector, 11: Boiler tube (tested material), 12: Internal defect, 13: Probe, 14: Transmitter,
15: Reception amplification section, 16: Time axis section, 17: Display section, 1
8: Synchronous control unit, 20: Surface layer, 21: Transmission / reception coil, 22: Permanent magnet, 23: Tube inner wall surface, 24: Meandering conductor (transmission / reception coil), 25: Probe, 26: Permanent magnet,
27: spiral coil (transmitting / receiving coil), 28: permanent magnet, 29: permanent magnet, 30: probe, 31: nickel plating film, 32: reference piece for size comparison, 40: probe, 4
1: probe, 42: coil (transmitting and receiving coil), 43:
Coil (transmitting / receiving coil), 44: permanent magnet, 45: permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 譲一 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目9番15号 日本ホッキング株式会社内 (72)発明者 マーク バーガンダー アメリカ合衆国 コネチカット州 マデ ィソン郡 ユニット9アンド10 フォー トパスロード170 サイエンティフィッ クテクノロジーズ インコーポレイテッ ド内 (56)参考文献 特開 昭53−99989(JP,A) 特開 昭62−161048(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jouichi Ando 1-9-15-1 Edobori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Japan Hocking Co., Ltd. (72) Inventor Mark Burgunder United States Unit 9 and 10 Four, Madison County, Connecticut Topas Road 170 Scientific Technologies Inc. (56) References JP-A-53-99989 (JP, A) JP-A-62-161048 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , (DB name) G01N 29/00-29/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ボイラー管、圧延材、又は鍛造品からな
り、その表面には強磁性体のスケールが形成された被試
験材の厚み又は内部欠陥を検知するための超音波探傷方
法であって、 前記スケールからなる表層部に、所定の変動する磁場及
び前記表層部に略垂直方向となる一定のバイアス磁場を
付加して、磁歪効果を利用して前記表層部に超音波のパ
ルスを発生させ、前記内部欠陥及び/又は底面で反射す
る前記超音波の反射エコーによって誘起される前記表層
部の歪みの変動を、磁場の変化として検出することを特
徴とする磁歪効果を用いる超音波探傷方法。
An ultrasonic flaw detection method for detecting a thickness or an internal defect of a test material comprising a boiler tube, a rolled material, or a forged product and having a ferromagnetic scale formed on a surface thereof. Applying a predetermined fluctuating magnetic field and a constant bias magnetic field substantially perpendicular to the surface layer portion to the surface layer portion made of the scale, and generating an ultrasonic pulse on the surface layer portion using the magnetostriction effect. An ultrasonic flaw detection method using a magnetostrictive effect, wherein a change in distortion of the surface layer induced by a reflection echo of the ultrasonic wave reflected on the internal defect and / or the bottom surface is detected as a change in a magnetic field.
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