JP3394513B2 - 磁粉探傷法および磁粉探傷装置 - Google Patents

磁粉探傷法および磁粉探傷装置

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JP3394513B2 JP2000282095A JP2000282095A JP3394513B2 JP 3394513 B2 JP3394513 B2 JP 3394513B2 JP 2000282095 A JP2000282095 A JP 2000282095A JP 2000282095 A JP2000282095 A JP 2000282095A JP 3394513 B2 JP3394513 B2 JP 3394513B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非破壊検査法に関
し、さらに、詳細には、強磁性材料を磁化し、割れなど
の欠陥の部分に生じる磁気の乱れを検知することにより
材料の欠陥を検出する方法である磁粉探傷法およびその
方法の実施に使用する磁粉探傷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】強磁性体の表面または表面直下に存在す
る欠陥を検出する方法として、被探傷材を磁化し、欠陥
部よりの漏れ磁束に磁粉を吸引させて生じる磁粉模様を
観察することにより欠陥を検出する方法である磁粉探傷
法は広く使用されている。
【0003】この磁粉探傷法は、図11に示すように、
強磁性材である被探傷材41上に磁石42を載置し、被
探傷材41を磁石42で磁化して表面近傍の欠陥43の
部分に現れる漏れ磁束44に磁粉45を吸引させて磁粉
模様を生じさせ、微小欠陥を可視化させる方法であり、
JIS−G0565−1992に規定された方法は、磁
粉を探傷面に空気とともに吹き付けるか、または、磁粉
を均一に分散させた検査液を探傷面上に静かに流して、
漏れ磁束が生じている部分に現れる磁粉模様を肉眼にて
直接観察する方法(以下「JISの磁粉探傷法」とい
う)である。
【0004】しかし、上記JISの磁粉探傷法は、微小
欠陥の検出に使用した場合、漏れ磁束が小さくて磁粉を
吸引する磁力が弱いので、空気あるいは液体とともに磁
粉を流すと、その流れの慣性力のために漏れ磁束部位に
磁粉を吸引しにくく、被探傷材を磁化しながら連続的に
磁粉を流す必要があり、目視で判断できる状態にするに
は時間がかかるという欠点がある。また、探傷面が傾斜
していると、検査液の重力のために磁粉の移動速度が速
くなり、漏れ磁束に磁粉を吸引するのが困難になり、特
に、探傷面が鉛直方向であると、洩れ磁束に磁粉を吸引
させるのにかなりの熟練を要する。さらに、探傷面が予
め十分に清掃されていないと、探傷面と磁粉模様とのコ
ントラストがつきにくくなるので、探傷前に探傷面を予
め十分に清掃しておかなければならないという煩わしい
作業が必要であり、探傷作業後には磁粉や液体の除去と
清掃作業が必要である。その上、磁粉の再使用が不可能
であり、経済的に不利である。そして、探傷面に凹凸が
あると、磁粉が凹部に溜まり、疑似模様が欠陥と誤判断
される可能性がある。
【0005】また、特公昭60−34066号公報に
は、図12(a)に模式的に示すように、磁粉を分散さ
せた検査液46を密閉された可撓性容器47に封入し、
非導電性弾性薄膜48を被探傷材に押しつけ、欠陥部の
漏洩磁束による磁粉模様を非導電性弾性薄膜48上に画
かせて、この磁粉模様を容器47の透明部49を通して
観察する方式のもの(以下「従来の磁粉探傷法1」とい
う)が記載されている。この従来の磁粉探傷法1は、漏
れ磁束の大きい大型欠陥を対象とする場合には適用する
ことが可能である。しかし、一般構造物の微小欠陥の検
出に適用するのは困難である。というのは、従来の磁粉
探傷法1もJISの磁粉探傷法と同じく、磁粉を吸引す
る漏れ磁束の磁力が小さく、図12(b)に示すよう
に、被探傷材50の表面の微小欠陥51に対応して生じ
る洩れ磁束の磁力の及ぶ範囲の検査液中に分散した磁粉
を凝集し、凝集物52を生じさせても、その凝集量が少
ないので、探傷前に透明部49から見た状態を示す図1
2(c)と、磁粉の凝集物52による磁粉模様53を透
明部49から見た状態を示す図12(d)との差異はそ
れほど明瞭でなく(磁粉模様53がうすくて判別しにく
く)、欠陥の検出が困難である。そこで、検査液中の磁
粉の濃度を高めると、凝集磁粉量は多くなるが、検査液
自体が磁粉により黒ずむなど、磁粉の凝集部分と他の部
分とのコントラストがつきにくくなる。また、連続的に
探傷する場合は、直前の探傷による磁粉の凝集物を再度
均一に分散させなければ、明確な磁粉模様を得ることは
できないが、密閉容器47内の液体を流動化させること
は難しく、液体と磁粉の相対的な動きを液体の流れによ
り生じさせることも困難である。さらに、凹凸のある面
を探傷する際、非導電性弾性薄膜48が可撓性を有する
としても、凸部に接触する容器の検査液の高さ(H)が
減少し、磁粉模様にバラツキが生じ、欠陥の検出感度が
低下する。
【0006】さらに、特公昭61−45186号公報に
は、図13(b)に示すように、透明可撓性薄膜54と
白色可撓性薄膜55からなる可撓性ベルト56内の空間
に磁粉を含有する検査液57を封入し、図13(a)に
示すように、この可撓性ベルト56を3本の遊動輪58
と1本の駆動輪59との間に架け渡し、磁化電極60に
よって被探傷材61を連続的に磁化し、無限軌道を構成
する可撓性ベルト56を被探傷材61に接触させつつ磁
粉探傷する構成のもの(以下「従来の磁粉探傷法2」と
いう)が記載されている。しかし、この従来の磁粉探傷
法2は、可撓性容器が可撓性ベルトに代わっただけで、
上記した従来の磁粉探傷法1と同様の欠点を有してい
る。
【0007】そこで、本出願人は、先に、微小欠陥の検
出感度が大きくて微小欠陥の有無の判定が容易な磁粉探
傷法および磁粉探傷装置に関する発明について特許出願
を行った(特願平11−189328号)。ところで、
欠陥の検出感度を良好にするためには、磁気シートを被
探傷材に密着させる必要があるが、被探傷材の表面に凹
凸がある場合、磁気シートを被探傷材に密着させること
は困難である。また、被探傷材が管体のように曲面を有
する部材である場合、その内面を探傷するためにファイ
バースコープのような特殊な器具を用いることが提案さ
れているが、煩雑な作業が必要であり、実用的とは言え
ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術の
有するこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、被探傷材の表面状況に関係なく磁気シ
ートを被探傷材に密着させることが可能で、あらゆる表
面形状の被探傷材について微少欠陥の有無の判定が容易
で微少欠陥の検出感度が良好な磁粉探傷法および磁粉探
傷装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、マイクロカプセルに相当する大きさの直径
を有する多数の小室を備えた磁気シートを準備し且つこ
れらの小室に磁粉を分散させた分散媒を封入し、加圧手
段により正圧を発生させるかまたは空気吸引手段により
負圧を発生させることにより磁気シートを被探傷材の探
傷面に密着させ、被探傷材を磁化手段で磁化すると、被
探傷材の表面または表面近傍に存在する微小欠陥に起因
して生じる漏れ磁束の磁力により磁粉は瞬時に小室内を
泳動し、磁気シートに一定の磁粉模様を形成する。この
磁粉模様を観察することにより、微小欠陥を高感度で検
出することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】即ち、本発明の方法は、被探傷材
を磁化手段で磁化し、被探傷材の表面または表面近傍に
存在する磁束の通過を妨げる欠陥により該欠陥直上の空
間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束で磁粉を吸引する
ことにより形成される磁粉模様に基づいて欠陥を検出す
る磁粉探傷法において、マイクロカプセルに相当する大
きさの直径を有する多数の小室を備えた磁気シートを準
備し且つこれらの小室に磁粉を分散させた分散媒を封入
、該磁気シートを支持手段を有する密封体に巻き付
け、該密封体内に加圧流体を封入し、上記支持手段に力
を加えて密封体に巻き付けられた磁気シートを被探傷材
の探傷面に当接し且つ密封体内に封入された加圧流体の
圧力で磁気シートを被探傷材に押し付けて密着させ、磁
気シートに画かれた磁粉模様を観察して欠陥を検出する
ことを特徴としている。
【0011】次に、磁気シート、本発明による欠陥検出
法、本発明の方法を実施するための磁粉探傷装置につい
て詳細に説明する。 (1)磁気シート 磁気シートとは、図1(a)に示すように、2枚の透明
シート1a、1b間に多数の小室2を有し、この小室2
内に微細な磁粉3(図では多数の微細な磁粉が凝集する
ことにより黒い塊で表されている)を分散させた白色分
散媒4を封入したものであり、一方のシート1bに磁粉
模様消去用磁石5を当接させつつ矢示方向に移動させる
ことにより小室内の磁粉3を一方のシート1b側に一様
に移動させ、その結果、他方のシート1a側の小室2内
には磁粉3が存在しない状態にされ、シート1aを観察
しても、図1(b)に示すように、何も見えない。次い
で、図1(c)に示すように、シート1aに磁石ペン6
を当接させつつ紙面直角方向に移動させると、小室2内
の磁粉3が吸引されてシート1a側に移動し、図1
(d)に示すように、シート1aに瞬時に磁粉模様7を
画くことができる。 (2)欠陥の検出 係る構成の磁気シートを用いて、本発明によれば、以下
のようにして欠陥を検出することができる。 a.探傷前に小室内の磁粉を被探傷材に当接する面とは
反対側の面に移動させた場合 図2(a)に示すように、シート1aに当接させつつ磁
粉模様消去用磁石5を矢示方向に移動させると、小室内
の磁粉3はシート1a側に移動してシート1b側の小室
には磁粉が存在しなくなり、図2(b)に示すように、
シート1bを観察しても何も見えない。次いで、図2
(c)に示すように、この磁気シートのシート1b側を
被探傷材8上に載置し、適切な磁化手段で被探傷材8を
磁化すると、被探傷材8の表面近傍に欠陥9が存在する
場合、その部分に生じる洩れ磁束により小室2内のシー
ト1a側にある磁粉3の一部がシート1b側に吸引され
て、図2(d)に示すように、欠陥9に対応した磁粉模
様10がシート1b側に現れるのを観察できる。
【0012】比較的大きい欠陥を検出する場合には、探
傷前に小室内の磁粉を被探傷材に当接する面とは反対側
の面に移動させておいても、欠陥に対応して生じる漏れ
磁束が大きく、磁粉模様が明瞭に現れやすくなるので、
欠陥の判定が比較的容易である。 b.探傷前に小室内の磁粉を被探傷材に当接する面側に
移動させた場合 微小欠陥を検出する場合、その漏れ磁束は僅かであり、
磁粉を極力探傷面側に近づけておくことが好ましい。そ
こで、図3(a)に示すように、磁粉模様消去用磁石5
をシート1bに当接させて矢示方向に移動させると、磁
粉3は磁石5の磁力で吸引されてシート1b側に移動す
るが、小室2外に出ることはできないため、小室2の側
面に多くの磁粉が溜まった状態になり、このシート1b
を観察すると、図3(b)に示すように、全体的に灰色
を呈する状態が見られる。
【0013】そして、図3(c)に示すように、この磁
気シートのシート1b側を被探傷材に当接する面側とし
て被探傷材8上に載置し、適切な磁化手段で被探傷材8
を磁化すると、被探傷材8に欠陥9が存在する場合、欠
陥9を挟んでその両側でN極、S極が形成されるが、欠
陥9が微小なものである場合、N極−S極は極めて接近
し、そのため、欠陥9の部分に生じる漏れ磁束の磁束密
度は大きくなり、しかも、磁束の移動がないので、欠陥
9直上の小室2a内にある磁粉のほぼ全量は欠陥9側に
引き寄せられ、欠陥9直上の小室2aに隣接する小室2
b、2c内にある磁粉は、小室2a側に引き寄せられる
ので、図3(c)に示すように、小室2b、2cの被探
傷材に当接する面側には、磁粉が存在しない領域11が
存在するようになる。
【0014】そこで、被探傷材に当接する面側のシート
1bを観察すると、図3(d)およびその部分拡大図で
ある図3(e)に示すように、欠陥に対応する中央部に
は、黒色の磁粉模様12が見られ、この黒色の部分の周
囲には白色の部分13が存在する様子を観察することが
できる。このように、欠陥の存在を知らせる「色のコン
トラスト」が大きくなるので、目視で容易に微小欠陥の
存在を判定できるようになる。
【0015】このように、本発明によれば、磁粉は小室
内を移動するのみであり、探傷面が傾斜している場合の
影響も極小であり、磁粉は欠陥部に生じる漏れ磁束によ
る磁力により吸引されて、欠陥に対応した磁粉模様を呈
するので、欠陥の検出感度が比較的大きいという効果が
ある。また、本発明の方法による磁粉模様は、中心部に
黒色の部分があり、その周囲に白色の部分があるという
顕著な特徴を有しており、色のコントラスト(白枠効
果)による視覚に訴える効果が大きく、欠陥の判定が容
易であるという効果もある。その他、磁粉模様は瞬時に
形成されるので、欠陥の検出時間が短いという効果や、
磁気シートに描かれた磁粉模様を複写したり、写真撮影
することにより、欠陥の観察結果を正確に長期間記録保
管することができるという効果もある。
【0016】上記したように、本発明の磁粉探傷法によ
る磁粉模様は、中心部に黒色の部分があり、その周囲に
白色の部分があるという顕著な特徴を有しており、色の
コントラスト(白枠効果)による視覚に訴える効果が大
きく、欠陥の判定が容易である。その場合、欠陥の大き
さに比較して小室が大きすぎると、色のコントラストが
現れにくくなるので、小さい方が好ましいが、小さ過ぎ
ると小室の製造コストが高くなるだけでなく、小室内に
含まれる磁粉の量が少なくなり、色のコントラストが小
さくなるという不都合が生じる。そのため、磁粉を分散
させた分散媒(水、白灯油またはアルコール類等)を封
入する小室の直径は、5〜1000μm(いわゆるマイ
クロカプセル相当の大きさ)が好ましい。
【0017】ところで、欠陥の検出感度を上げるために
は、磁気シートと被探傷材の探傷面との接触は良好な方
が好ましいが、被探傷材の表面状況によっては、両者を
密着させることは容易でない。例えば、曲面や凹凸のあ
る被探傷材の探傷面を探傷する場合、磁気シートをそれ
らの被探傷材に密着させることが困難な場合がある。
【0018】この場合、本発明によれば、磁気シートを
支持手段を有する密封体に巻き付け、該密封体内に加圧
流体を封入し、上記支持手段に力を加えて密封体に巻き
付けられた磁気シートを被探傷材の探傷面に当接し且つ
密封体内に封入された加圧流体の圧力で磁気シートを被
探傷材に押し付けて密着させることができる。この方法
は、被探傷材に当接する磁気シートの全面に圧力を加え
る方法であり、密封体内に封入する加圧流体としては、
空気等の気体または水等の液体を用いることができる。
【0019】磁気シートを被探傷材の探傷面に密着させ
る方法としては、以下の方法を採用することもできる。
【0020】すなわち、磁気シートを複数個の回転体の
外周に巻き付け、上記複数個の回転体の間に加圧流体吐
出手段を有し、回転体に巻き付けられた磁気シートを被
探傷材の探傷面に当接し且つ加圧流体吐出手段から吐出
される加圧流体の圧力で磁気シートを被探傷材に押し付
けて密着させることもできる。この方法は、被探傷材に
当接する磁気シートに局部的に圧力を加える方法であ
り、磁気シートは被探傷材の表面に沿って変形し、良好
な密着性を確保することができる。特に、被探傷材の表
面の一部が他の部分に比べて特徴のある凹凸形状を有す
る場合に有効な方法である。
【0021】また、磁気シートで被探傷材の探傷面を覆
い、磁気シートと被探傷材との間の空間の空気を吸引す
ることにより磁気シートを被探傷材の探傷面に密着させ
ることもできる。この方法は、被探傷材の表面形状が平
面である場合に適しており、平面状被探傷材の探傷面を
磁気シートで覆うだけでよい。
【0022】また、袋状磁気シートで被探傷材を包み込
み、磁気シートと被探傷材との間の空間の空気を吸引す
ることにより磁気シートを被探傷材の探傷面に密着させ
ることもできる。この方法は、袋状磁気シートで被探傷
材を包み込む方法であるから、袋状磁気シートは被探傷
材を収容可能な大きさであることが必要であり、さら
に、密着性を良好にするためには、磁気シートは被探傷
材と相似の形状を有していることが好ましい。この方法
は、複雑な立体形状を有する被探傷材の探傷を行う場合
に有効である。
【0023】さらに、磁気シートが2片からなり、2片
の磁気シートの各々が、被探傷材の表面形状を2つ割り
にした形状を有しており、2片の磁気シートの各々が被
探傷材の探傷面に当接するように配することにより磁気
シートを被探傷材に密着させることもできる。この方法
は、同一形状の被探傷材の探傷を大量に行う場合に効率
的な方法である。
【0024】そして、被探傷材が管状である場合、磁気
シートを円筒状体に形成し、且つ該円筒状磁気シート
外径を管状被探傷材の内径に合致させ、円筒状磁気シー
トを管状被探傷材内に挿入して円筒状磁気シートを管状
被探傷材の探傷面に密着させることができる。この方法
によれば、管体の内面の探傷が容易である。この場合、
円筒状磁気シートの内面側に加圧流体を封入した加圧手
段を有し、加圧手段に封入された加圧流体の圧力で磁気
シートを被探傷材に押し付ければ、より被探傷材に密着
させることができる。 (3)本発明の方法を実施するための磁粉探傷装置 (a)被探傷材に当接する磁気シートの全面を被探傷材
に押し付ける方式(図4参照) 図4(a)において、14は断面「コ」の字状の永久磁
石からなる可動型磁化器であり、そのN極とS極の下端
部には、ローラー15が取り付けられている。16は2
個のローラー17を内包する薄肉樹脂からなる密封体で
あり、密封体16の外側において2個のローラー17を
包み込むように磁気シート18が巻き付けられている。
磁気シート18は、内側の反探傷面側と外側の探傷面側
がともに透明プラスチック製のシートからなり、これら
両シートの間に小室(図1〜図3参照)を多数有し、こ
の小室内に分散媒により多数の微細な磁粉を分散させた
ものである。19は密封体16の支持手段であり、支持
手段19は前記した可動型磁化器14も支持している。
20は密封体16内に気体または液体の加圧流体を封入
するための通入口である。
【0025】以上のように構成される装置によれば、支
持手段19に力を加えて、図4(b)に示すように、磁
気シート18の一方の面18aを被探傷材21の探傷面
21aに当接させると、密封体16内に封入された加圧
流体の圧力で磁気シート18は被探傷材21に押し付け
られて密着する。磁気シート18を被探傷材21に押し
付けたまま支持手段19に力を加えて密封体16を被探
傷材21上を移動させると、磁気シート18と被探傷材
21との間に発生する摩擦力により磁気シート18は密
封体16に巻き付けられ、被探傷材に当接する面側の磁
気シート18に画かれた磁粉模様を観察して欠陥を検出
することができる。 (b)被探傷材に当接する磁気シートの一部を被探傷材
に押し付ける方式(図5参照) 図5(a)に示すように、磁気シート18は2個のロー
ラー22の外周に巻き付けられている。上記したよう
に、可動型磁化器14の下端部にはローラーが取り付け
られているので(図5(a)では可動型磁化器14の一
部は省略されている)、支持手段19を押圧することに
より、2個のローラー22とともに可動型磁化器14を
被探傷材上を連続的に移動させることができる。23
は、気体または液体の加圧流体を下方に向けて吐出する
ことが可能な筒体で、筒体23は支持手段19で支持さ
れている。23aはスカートで、筒体23には、可撓性
のホース(図示せず)により気体または液体の圧力源か
ら加圧流体が連続的に通入されている。
【0026】以上のように構成される装置によれば、図
5(b)に示すように、ローラー22に巻き付けられた
磁気シート18の一方の面18aを被探傷材21の探傷
面21aに当接させながら筒体23から吐出される加圧
流体の圧力で磁気シート18を局部的に被探傷材21に
押し付けて密着させることができる。そして、ローラー
22を被探傷材21上を連続的に回転移動させることに
より、磁気シート18をローラー22に巻き付けつつ、
被探傷材に当接する面側の磁気シート18に画かれた磁
粉模様を観察して欠陥を検出することができる。 (c)磁気シートで被探傷材の探傷面を覆う方式(図6
参照) 図6(a)に示すように、被探傷材21に可撓性の吸着
板24を載置して磁気シート18で被探傷材21の探傷
面21aを覆い、磁気シート18と被探傷材21との間
の空間25の空気を吸引するために、短管26を磁気シ
ート18に差し込んでその短管26を真空ポンプ(図示
せず)に接続し、バルブ27を開放して空間25の空気
を真空ポンプで吸引することにより、図6(b)に示す
ように、磁気シート18を被探傷材21に密着させるこ
とができる。そして、バルブ27を閉じて探傷を行い、
探傷後は、真空ポンプとの接続を絶ち、バルブ27を開
放することにより磁気シート18を被探傷材21から引
き離し、被探傷材に当接する面側の磁気シート18に画
かれた磁粉模様を観察して欠陥を検出することができ
る。 (d)袋状磁気シートで被探傷材を包み込む方式(図7
参照) 例えば、タービンブレ−ドのような部材を探傷する場
合、図7(a)に示すように、袋状とした磁気シート1
8で被探傷材たるタービンブレ−ド28およびその支持
部材29を包み、磁気シート18とタービンブレ−ド2
8およびその支持部材29との間の空間30の空気をバ
ルブ31を経て真空ポンプ(図示せず)で吸引すること
により磁気シート18の一方の面をタービンブレ−ド2
8の探傷面に密着させることができる。図7(b)は磁
化方法を説明する図であり、コイル32に通電すること
によって、矢視33方向に磁界を発生させることができ
る。そして、バルブ31を閉じて探傷を行い、探傷後
は、真空ポンプとの接続を絶ち、バルブ31を開放する
ことにより磁気シート18をタービンブレ−ド28およ
びその支持部材29から引き離し、被探傷材に当接する
側の磁気シート18に画かれた磁粉模様を観察して欠
陥を検出することができる。 (e)2片の磁気シートで被探傷材を包み込む方式(図
8参照) 例えば、タービンブレ−ドのような部材を探傷する場
合、図8(a)に示すように、被探傷材たるタービンブ
レ−ド28およびその支持部材29の表面形状を2つ割
りにし、その2つ割りにした一方の形状を有する磁気シ
ート18を下型34内に配し、2つ割りにした他方の形
状を有する磁気シートを上型35内に配し、これら上型
35と下型34を図8(b)に示すように閉じることに
より磁気シートを被探傷材に密着させ、コイル32に通
電することによって、矢視33方向に磁界を発生させ
る。そして、探傷後は上型35と下型34を開放し、磁
気シート18を取り出してその被探傷材に当接する面
に描かれた磁粉模様を観察して欠陥を検出することがで
きる。 (f)円筒状磁気シートを用いて管状被探傷材の探傷を
行う場合(図9参照) 図9(a)に示すように、被探傷材36が管状である場
合、図9(b)に示すように、磁気シート18を被探傷
材に当接する面側が外側になるように円筒状体に形成
し、且つ円筒状磁気シート18の外径を管状被探傷材3
6の内径に合致させ、図9(c)に示すように、円筒状
磁気シート18を管状被探傷材36内に挿入して円筒状
磁気シート18の外側面を管状被探傷材36の探傷面に
密着させ、電極37に通電することによって磁界を発生
させる。そして、探傷後、円筒状磁気シートを取り出し
て、被探傷材に当接する面側の磁気シート18に画かれ
た磁粉模様を観察して欠陥を検出することができる。磁
化手段としては、電極37を用いる以外に、図7、図8
に示したように、コイルに通電する方法を採用すること
もできる。 (g)円筒状磁気シートを加圧手段を用いて管状被探傷
材に密着させる方式(図10参照) 円筒状磁気シートを管状被探傷材に、より密着させる場
合に有効な方式であり、図10(c)に示すように、側
面にバルブ38を有する円筒状容器39内に、バルブ3
8を開いて気体または液体の高圧流体を封入することに
より、図10(d)に示すように、高圧流体の圧力で円
筒状磁気シート18を管状被探傷材36に押し付け、密
着性を増すことができる。そして、電極37に通電する
ことによって磁界を発生させる。探傷後はバルブ38を
開いて円筒状容器39内の高圧流体を放出して円筒状磁
気シート18と円筒状容器39を取り出し、被探傷材に
当接する面側の磁気シート18に画かれた磁粉模様を観
察して欠陥を検出することができる。磁化手段として
は、電極37を用いる以外に、図7、図8に示したよう
に、コイルに通電する方法を採用することもできる。
【0027】
【発明の効果】本発明は以上のとおり構成されているの
で、つぎの効果を奏する。 (1)被探傷材の表面状況に関係なく磁気シートを被探
傷材に密着させることが可能で、あらゆる表面形状の被
探傷材について微少欠陥の有無の判定が容易で微少欠陥
の検出感度が良好である磁粉探傷法および磁粉探傷装置
を提供することができる。磁粉模様の色のコントラスト
による視覚に訴える効果を大きくするためには、磁粉を
封入した小室の大きさが適度のものであることが重要で
あり、この小室の直径をマイクロカプセルに相当する大
きさとすることにより、微小欠陥に対応して形成される
磁粉模様の色のコントラストを明瞭にすることができ、
微小欠陥の検出感度を大きく向上させることができる。 (2)特に、請求項2および9記載の発明によれば、被
探傷材の表面の一部が他の部分に比べて特徴のある凹凸
形状を有する場合に有効である磁粉探傷法および磁粉探
傷装置を提供することができる。 (3)特に、請求項3および10記載の発明によれば、
被探傷材の表面形状が平面である場合に有効である磁粉
探傷法および磁粉探傷装置を提供することができる。 (4)特に、請求項4および11記載の発明によれば、
複雑な立体形状を有する被探傷材の探傷を行う場合に有
効である磁粉探傷法および磁粉探傷装置を提供すること
ができる。 (5)特に、請求項5および12記載の発明によれば、
同一形状の被探傷材の探傷を大量に行う場合、効率的に
行うことが可能な磁粉探傷法および磁粉探傷装置を提供
することができる。 (6)特に、請求項6および13記載の発明によれば、
管体の内面の探傷が容易である磁粉探傷法および磁粉探
傷装置を提供することができる。 (7)特に、請求項7および14記載の発明によれば、
円筒状磁気シートと管状被探傷材との密着性を増すこと
が可能な磁粉探傷法および磁粉探傷装置を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】磁気シートの使用例を説明する図である。
【図2】本発明による磁粉探傷法の一例を説明する図で
ある。
【図3】本発明による磁粉探傷法の別の例を説明する図
である。
【図4】図4(a)は本発明の磁粉探傷装置の一例を示
す斜視図であり、図4(b)はその装置による磁粉探傷
の概念を説明する図である。
【図5】図5(a)は本発明の磁粉探傷装置の別の例を
示す斜視図であり、図5(b)はその装置による磁粉探
傷の概念を説明する図である。
【図6】図6(a)は本発明の磁粉探傷装置のさらに別
の例を示す正面図であり、図6(b)はその装置による
磁粉探傷法を説明する図である。
【図7】図7(a)は本発明の磁粉探傷装置のさらに別
の例を示す透視斜視図であり、図7(b)はその装置に
よる磁粉探傷法を説明する図である。
【図8】図8(a)は本発明の磁粉探傷装置のさらに別
の例を示す分解斜視図であり、図8(b)はその装置に
よる磁粉探傷法を説明する図である。
【図9】図9(a)(b)は本発明の磁粉探傷装置のさ
らに別の例を示す分解斜視図であり、図9(c)はその
断面図である。
【図10】図10(a)(b)(c)は本発明の磁粉探
傷装置のさらに別の例を示す分解斜視図であり、図10
(d)はその断面図である。
【図11】磁粉探傷法のメカニズムを説明する図であ
る。
【図12】従来の磁粉探傷装置による磁粉探傷法を説明
する図である。
【図13】図13(a)は従来の別の磁粉探傷装置の斜
視図であり、図13(b)はその磁粉探傷装置に使用す
るベルトの断面図である。
【符号の説明】
2…小室 3…磁粉 4…分散媒 7、10、12…磁粉模様 8、21…被探傷材 9…欠陥 14…可動型磁化器 16…密封体 18…磁気シート 18a…観察面 19…支持手段 21a…探傷面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堺 邦益 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (72)発明者 森 義隆 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番 1号 川崎重工業株式会社 神戸工場内 (56)参考文献 特開 平5−264511(JP,A) 特開 昭57−26742(JP,A) 特開 昭56−40752(JP,A) 特開2001−21539(JP,A) 実開 昭49−78511(JP,U) 実開 平6−76877(JP,U) 特公 昭56−5934(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/72 - 27/90 G01R 33/00 - 33/26 JICSTファイル(JOIS)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、マイク
    ロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室
    を備えた磁気シートを準備し且つこれらの小室に磁粉を
    分散させた分散媒を封入し、該磁気シートを支持手段を
    有する密封体に巻き付け、該密封体内に加圧流体を封入
    し、上記支持手段に力を加えて密封体に巻き付けられた
    磁気シートを被探傷材の探傷面に当接し且つ密封体内に
    封入された加圧流体の圧力で磁気シートを被探傷材に押
    し付けて密着させ、磁気シートに画かれた磁粉模様を観
    察して欠陥を検出することを特徴とする磁粉探傷法。
  2. 【請求項2】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、マイク
    ロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室
    を備えた磁気シートを準備し且つこれらの小室に磁粉を
    分散させた分散媒を封入し、該磁気シートを複数個の回
    転体の外周に巻き付け、上記複数個の回転体の間に加圧
    流体吐出手段を有し、回転体に巻き付けられた磁気シー
    トを被探傷材の探傷面に当接し且つ加圧流体吐出手段か
    ら吐出される加圧流体の圧力で磁気シートを被探傷材に
    押し付けて密着させ、回転体を被探傷材上を連続的に回
    転移動させて磁気シートに画かれた磁粉模様を観察して
    欠陥を検出することを特徴とする磁粉探傷法。
  3. 【請求項3】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、マイク
    ロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室
    を備えた磁気シートを準備し且つこれらの小室に磁粉を
    分散させた分散媒を封入し、該磁気シートで被探傷材の
    探傷面を覆い、磁気シートと被探傷材との間の空間の空
    気を吸引することにより磁気シートを被探傷材の探傷面
    に密着させ、探傷後、磁気シートを被探傷材から引き離
    し、磁気シートに画かれた磁粉模様を観察して欠陥を検
    出することを特徴とする磁粉探傷法。
  4. 【請求項4】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、マイク
    ロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室
    を備えた袋状磁気シートを準備し且つこれらの小室に磁
    粉を分散させた分散媒を封入し、該袋状磁気シートで被
    探傷材を包み込み、磁気シートと被探傷材との間の空間
    の空気を吸引することにより磁気シートを被探傷材の探
    傷面に密着させ、探傷後、磁気シートを被探傷材から引
    き離し、磁気シートに画かれた磁粉模様を観察して欠陥
    を検出することを特徴とする磁粉探傷法。
  5. 【請求項5】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、マイク
    ロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室
    を備えた磁気シートを準備し且つこれらの小室に磁粉を
    分散させた分散媒を封入し、該磁気シートが2片からな
    り、2片の磁気シートの各々は、被探傷材の表面形状を
    2つ割りにした形状を有しており、2片の磁気シートの
    各々が被探傷材の探傷面に当接するように配することに
    より磁気シートを被探傷材に密着させ、探傷後、2片の
    磁気シートを被探傷材から引き離し、磁気シートに画か
    れた磁粉模様を観察して欠陥を検出することを特徴とす
    る磁粉探傷法。
  6. 【請求項6】 被探傷材を磁化手段で磁化し、被探傷材
    の表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠
    陥により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩
    れ磁束で磁粉を吸引することにより形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷法において、被探傷
    材が管状であって、マイクロカプセルに相当する大きさ
    の直径を有する多数の小室を備えた磁気シートを準備し
    且つこれらの小室に磁粉を分散させた分散媒を封入し
    該磁気シートを円筒状体に形成し、且つ該円筒状磁気シ
    ートの外径を管状被探傷材の内径に合致させ、円筒状磁
    気シートを管状被探傷材内に挿入して円筒状磁気シート
    を管状被探傷材の探傷面に密着させ、円筒状磁気シート
    に画かれた磁粉模様を観察して欠陥を検出することを特
    徴とする磁粉探傷法。
  7. 【請求項7】 円筒状磁気シートの内面側に加圧流体を
    封入した加圧手段を有し、加圧手段に封入された加圧流
    体の圧力で磁気シートを被探傷材に押し付けて密着させ
    ることを特徴とする請求項6記載の磁粉探傷法。
  8. 【請求項8】 被探傷材を磁化手段で磁化し、磁気シー
    トを被探傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の表面ま
    たは表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥により
    該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束で
    磁粉を吸引することにより磁気シートに形成される磁粉
    模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置において、
    マイクロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数
    の小室を備えた磁気シートであってこれらの小室に磁粉
    を分散させた分散媒を封入してなる磁気シートと加圧流
    体を封入した密封体を有し、被探傷材の磁化手段を上記
    密封体に取り付け、上記磁気シートを支持手段を有する
    上記密封体に巻き付けてなることを特徴とする磁粉探傷
    装置。
  9. 【請求項9】 被探傷材を磁化手段で磁化し、磁気シー
    トを被探傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の表面ま
    たは表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥により
    該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束で
    磁粉を吸引することにより磁気シートに形成される磁粉
    模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置において、
    マイクロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数
    の小室を備えた磁気シートであってこれらの小室に磁粉
    を分散させた分散媒を封入してなる磁気シートを有し
    該磁気シートを複数個の回転体の外周に巻き付け、上記
    複数個の回転体の間に磁気シートを被探傷材に押し付け
    て密着させるために磁気シートを加圧する加圧流体吐出
    手段を有し、被探傷材の磁化手段を上記回転体とともに
    被探傷材上を移動可能に配してなり、回転体を被探傷材
    上を連続的に回転移動させつつ磁粉探傷を行うことを特
    徴とする磁粉探傷装置。
  10. 【請求項10】 被探傷材を磁化手段で磁化し、磁気シ
    ートで被探傷材の探傷面を覆い且つ該磁気シートを被探
    傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の表面または表面
    近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥により該欠陥直
    上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束で磁粉を吸
    引することにより磁気シートに形成される磁粉模様に基
    づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置において、マイクロ
    カプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小室を
    備えた磁気シートであってこれらの小室に磁粉を分散さ
    せた分散媒を封入してなる磁気シートと、該磁気シート
    と被探傷材との間の空間の空気を吸引して磁気シートを
    被探傷材の探傷面に密着させるための空気吸引手段と、
    被探傷材の磁化手段を有することを特徴とする磁粉探傷
    装置。
  11. 【請求項11】 被探傷材を磁化手段で磁化し、袋状磁
    気シート内に被探傷材を包み込んで該袋状磁気シートを
    被探傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の表面または
    表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥により該欠
    陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束で磁粉
    を吸引することにより磁気シートに形成される磁粉模様
    に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置において、マイ
    クロカプセルに相当する大きさの直径を有する多数の小
    室を備えた袋状磁気シートであってこれらの小室に磁粉
    を分散させた分散媒を封入してなる、被探傷材を内包で
    きる大きさの袋状磁気シートと、該袋状磁気シート内の
    空間の空気を吸引するための空気吸引手段と、被探傷材
    の磁化手段を有することを特徴とする磁粉探傷装置。
  12. 【請求項12】 被探傷材を磁化手段で磁化し、磁気シ
    ートを被探傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の表面
    または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥によ
    り該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ磁束
    で磁粉を吸引することにより磁気シートに形成される磁
    粉模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置におい
    て、マイクロカプセルに相当する大きさの直径を有する
    多数の小室を備えた磁気シートであってこれらの小室に
    磁粉を分散させた分散媒を封入してなる磁気シートを有
    、該磁気シートが2片からなり、2片の磁気シートの
    各々は、被探傷材に密着可能なように被探傷材の表面形
    状を2つ割りにした形状を有しており、被探傷材の磁化
    手段を備えていることを特徴とする磁粉探傷装置。
  13. 【請求項13】 被探傷材を磁化手段で磁化し、円筒状
    磁気シートを管状被探傷材内に挿入して該円筒状磁気シ
    ートを管状被探傷材に押し付けて密着させ、被探傷材の
    表面または表面近傍に存在する磁束の通過を妨げる欠陥
    により該欠陥直上の空間に漏れ磁束を生じさせ、該洩れ
    磁束で磁粉を吸引することにより磁気 シートに形成され
    る磁粉模様に基づいて欠陥を検出する磁粉探傷装置にお
    いて、マイクロカプセルに相当する大きさの直径を有す
    る多数の小室を備えた円筒状磁気シートであってこれら
    の小室に磁粉を分散させた分散媒を封入してなる円筒状
    磁気シートを有し、該円筒状磁気シートの外径は管状被
    探傷材の内径に合致し、被探傷材の磁化手段を備えてい
    ることを特徴とする磁粉探傷装置。
  14. 【請求項14】 円筒状磁気シートの内面側に加圧流体
    を封入した加圧手段を有し、加圧手段に封入された加圧
    流体の圧力で磁気シートを被探傷材に押し付けて密着さ
    せることを特徴とする請求項13記載の磁粉探傷装置。
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