JP4232937B2 - 渦電流探傷信号の処理方法 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は伝熱管支持板部に付着物が付着している場合の渦電流探傷信号を適格に処理する渦電流探傷信号の処理方法に関するものである。
【従来の技術】
従来、渦電流探傷法では伝熱管支持板部に酸化鉄などの付着物が付着した場合、１００ＫＨｚ差動型支持板部測定信号リサージュ波形を波形の形により図３の如く角型測定波形，ボール型測定波形などに分類し、夫々の波形について付着物信号成分方向の位相をもつ部分を抜き出し、位相方向の振幅を測定することによって付着物付着状態を推定し、支持板穴の閉塞割合を評価していた。
また、上記付着物の付着した測定信号波形より付着物の付着していない基本的な信号波形を減算処理し、減算後の付着物信号リサージュ波形を測定することも知られている。（例えば特開昭５４−９２２９６号公報）
しかし、上記従来の方法では測定信号波形のみを測定対象としているため、微小な付着物の場合、その位相成分は支持板ものものの信号に隠れてしまう。
そのため、ボール型，反転型の場合は微小な付着物に対する測定手法がないという問題があった。また、つぶれ型に関しては、サンプル試験で付着物がついていることが分かっていても、波形が潰れているため測定不可能な状況であった。
一方、従来、支持板信号を消去する方法として周波数の異なる信号を使った多周波演算処理法があるが、支持板と付着物信号は電磁気的に同等の材質であるため、演算処理によって付着物信号も消去され、使用できないことが分かっている。
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の如き実状に対処し、特に伝熱管支持板部のＥＣＴ波形より支持板に付着している付着物信号の信号成分を測定する新規な処理法を見出すことにより従来、困難であった微小な付着物にいたるまで測定を可能にして渦電流探傷信号による支持板穴の付着物による閉塞割合を的確に評価を行い、伝熱管及び支持板の保全性を高めることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的に適合する本発明の特徴とするところは、渦電流探傷信号の処理において付着物の付着していない支持板の測定信号波形を基本波形とし、付着物が付着した被測定支持板の測定信号波形より上記基本波形を減算処理し、減算後の付着物信号リサージュ波形を測定するにあたり、２５ＫＨｚ程度の低周波を使用し、かつ、上記減算処理を行う前に基本波形と測定波形のデータ点測定位置を同じにするよう測定波形の信号データの補正を行い、その後に基本波形を演算処理することにある。
これは、実際にデータを収集する際には誤差範囲内でのスピードの変化が生じ、夫々の測定データ点の測定位置が全く同じである保証はないことから補正を加味するもので、上記減算処理を行う前に基本波形のデータ点測定位置を同じにするよう測定信号データの補正を行い、その後に基本波形を減算処理することは頗る重要である。なお、上記処理に使用する周波数は低周波で、２５ＫＨｚ程度が好適である。
【発明の実施の形態】
以下、更に本発明の具体的な実施の態様について説明する。
本発明は前述の如く伝熱管支持板部に付着している付着物を検出するための渦電流探傷信号の処理において、付着物の付着していない支持板の測定信号波形を基本波形として、実機で収集した付着物が付着した被測定支持板の測定信号波形より上記基本波形を減算処理した上、該減算後の付着物信号リサージュ波形を測定しようとするものである。
ここで、付着物の付着していない支持板の測定信号波形である基本波形は運転前に行う供用前検査（ＰＳＩ）時に収集された支持板波形や、模擬支持板部を探傷した支持板波形、また３次元解析コード等により理論的に作成された波形であってもよい。そして、ＥＣＴ波形はそれぞれの信号成分のベクトル和で表されることから
（支持板＋付着物の波形）−（基本波形）＝（付着物のみの波形）
となり、この減算処理後の付着物信号リサージュ波形を測定することによって基本とする所要の付着物の検出結果が得られる。
図１は上記減算処理による付着物信号処理方法の概念を示すものであり、（イ）は実機で収集した付着物が付着している支持板の測定信号波形、（ロ）は模擬支持板を探傷した基本波形をなす支持板波形であり、（ハ）は上記（イ）の実機による付着物が付着している支持板の信号波形より（ロ）の基本波形を減算し、抽出した付着物のみの信号波形である。従って、このリサージュ波形を測定することによって支持板の影響を受けていない付着物データが得られる。
ところで、この測定方法を行うには以下のような点を考慮することが肝要であり、かつより効果的である。
即ち、渦電流探傷において検出コイルを走査するスピードは定められているものの、実際にデータを収集する際には誤差範囲内でのスピードの変化が生じる。このため測定信号データ点列と基本波形データ点列それぞれの測定データ点の測定位置が必らずしも全く同じであるという保証はない。
そのため基本波形と測定波形のデータ点測定位置を同じにするような補正を行うことが必要となる。
そこで、本発明においては、これに対応するため、特に以下のアルゴリズムにより測定信号データの補正を行い、補正後に基本波形を減算する処理を行うようにする。
図２は上記の場合の減算処理アルゴリズムの概念を示しており、以下、図に基づいて実施態様と共に説明する。
（１）先ず、本発明にあっては一般的な１００ＫＨｚ差動型よりも支持板の影響を受けやすく、かつ支持板信号波形に対する付着物信号の影響の割合が小さい２５ＫＨｚ差動型を用いて、測定波形、基本波形の振幅が最大と最小になるデータポイント２点を見付ける。このデータポイントは支持板の端を検出コイルが通過した位置に相当する。それぞれを測定波形についてはＭｍｘ，Ｍｍｎ、基本波形についてはＳｍｘ，Ｓｍｎとする。
（２）次にそれぞれの最大、最小データポイントから支持板中央方向へとデータを見ていき、データ値の変化が閾値以下になる点を見つける。見つけた２点の中間点をＭｃ、Ｓｃとする。このデータポイントは支持板の中央位置を検出コイルが通過した位置に相当する。
（３）ＭｃからＭｍｘまでのデータポイント数とＳｃからＳｍｘまでのデータポイント数を比較する。多くの場合、異なった値になる。
（４）異なっている場合にはＳｃからＳｍｘまでのデータポイント数になるようにＭｃからＭｍｎまでのデータを線形補間する。
（５）同様にＭｃからＭｍｎまでのデータポイント数とＳｃからＳｍｎまでのデータポイント数を比較する。異なっている場合にはＭｃからＭｍｎまでのデータを線形補間してデータポイント数をＳｃからＳｍｎまでの値にする。
（６）Ｍｃ、Ｓｃが同位置になるようにする。
以上のように支持板の中央位置の測定点と支持板の両端部の測定点を両波形で合わせた後に一般的な減算処理を施すことにより付着物のみの波形を得る。
なお、上記の測定において、位置補正に使用する周波数については、低周波である方が
支持板検出には望ましく、特に２５ＫＨｚ程度が好適である。
【発明の効果】
本発明は以上のように被測定支持板の測定信号波形から付着物のついていない支持板信号波形を減算処理し、減算後の付着物信号リサージュ波形を測定するにあたり、周波数２５ＫＨｚ程度のを使用し、かつ減算処理前に基本波形と測定波形のデータ点測定位置を同じにするように測定信号データの補正を行い、その後に基本波形を減算処理する方法であり、上記減算処理により付着物のみの波形を測定するため、付着物そのものの信号が支持板そのものの信号に隠れてしまうということもなく、付着物信号を的確に把握することができ、支持板穴の付着物による閉塞割合を評価することが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る減算処理方法による付着物信号測定方法の1例を示す概念図で、（イ）は実機付着物信号波形、（ロ）は模擬支持板による基本波形、（ハ）は抽出した付着物信号波形を示す。
【図２】 本発明における減算処理アルゴリズムの概念図である。
【図３】 従来の付着物信号に対する振幅測定方法を示し、（イ）は角形測定例、（ロ）はボール型測定例、（ハ）は反転型測定例、（ニ）はつぶれ型測定例である。

Claims (1)

1. 渦電流探傷信号の処理において、付着物の付着していない支持板の測定信号波形を基本波形とし、付着物が付着した被測定支持板の測定信号波形より上記基本波形を減算処理し、減算後の付着物信号リサージュ波形を測定するにあたり、２５ＫＨｚ程度の低周波を使用して減算処理前に基本波形と測定波形のデータ点測定位置を同じにするよう測定信号データの補正を行い、しかる後に基本波形を減算処理することを特徴とする渦電流探傷信号の処理方法。

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