JP4998820B2 - 渦流検査方法及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査装置 - Google Patents
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Description
(1)いわゆる自己比較方式の差動型コイルを用いることにより、金属材料固有の磁性変動に起因した検出信号(磁性変動信号)の振幅と、金属材料と差動型コイル(特に検出コイル)とのリフトオフ変動に起因した検出信号(リフトオフ信号)の振幅とを抑制可能である。
(2)差動型コイルに通電する交流電流の周波数(検査周波数)を調整することにより、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差を調整可能である。
(3)上記(2)の位相差を135°以上に調整すれば、局部的な高硬度部での検出信号の位相が、磁性変動信号の位相とリフトオフ変動信号の位相との間に確実に位置する(局部的な高硬度部での検出信号の位相と、磁性変動信号の位相と、リフトオフ信号の位相とを確実に識別可能である)。
(4)従って、金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出するための情報として、検査周波数調整後の差動型コイルから出力された検出信号の振幅のみならず位相も用いれば、高硬度部を確実に検出可能である。
図1は、本発明の一実施形態に係る渦流検査装置の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、本実施形態に係る渦流検査装置100は、差動型コイル1と、信号処理部2とを備えている。
Z=(X2+Y2)1/2 ・・・ (1)
θ=tan−1(Y/X) ・・・ (2)
以上に説明した構成を有する渦流検査装置100において、信号処理部2(発振器21)から差動型コイル1に通電する交流電流の周波数(検査周波数)は、差動型コイル1によって検出した鋼管Pの磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が135°以上となるように設定される。具体的には、検査周波数を適宜変更して、鋼管Pの健全部位(局部的な高硬度部が存在しない部位)を検査し、判定部27によって演算される鋼管Pの磁性変動信号の位相(検出した磁性変動信号のうち最大の振幅を有する磁性変動信号の位相)と、リフトオフ信号の位相(検出したリフトオフ信号のうち最大の振幅を有するリフトオフ信号の位相)との差が135°以上となる検査周波数を設定値として選択すればよい。
本発明の発明者らによる検査試験の結果、高硬度部信号の位相は、磁性変動信号の位相とリフトオフ信号の位相との間に位置する傾向のあることが分かった。しかしながら、高硬度部信号の位相が高硬度部の組織状態等によって変動する上、磁性変動信号やリフトオフ信号の位相も変動するため、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が小さいと、高硬度部信号に磁性変動信号及びリフトオフ信号がノイズとして重畳される場合(高硬度部信号の位相と、磁性変動信号又はリフトオフ信号の位相とが同程度となる場合)があることも分かった。このため、振幅のみならず位相も情報として用いて、高硬度部信号を確実に検出するには、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差をできるだけ大きくする必要があることに想到した。
2・・・信号処理部
11a、11b・・・検出コイル
21・・・発信器
22・・・増幅器
23・・・同期検波器
24・・・位相回転器
25・・・ハイパスフィルタ
26・・・A/D変換器
27・・・判定部
100・・・渦流検査装置
P・・・鋼管
Claims (5)
- 磁性を有する金属材料に対向配置した差動型コイルを前記金属材料に対して相対移動させながら、前記差動型コイルに交流電流を通電して前記金属材料に交流磁界を作用させると共に、前記交流磁界によって前記金属材料に誘起された渦電流を前記差動型コイルで検出することにより、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する渦流検査方法であって、
前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が135°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定し、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査方法。 - 前記局部的な高硬度部は、前記金属材料の他の部位よりもビッカース硬度で50Hv以上高いことを特徴とする請求項1に記載の渦流検査方法。
- 金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、請求項1又は2に係る渦流検査方法で前記金属材料を検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認することを特徴とする渦流検査方法。
- 請求項1又は2に係る渦流検査方法で検出した金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、請求項1又は2に係る渦流検査方法で前記金属材料を再度検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認することを特徴とする渦流検査方法。
- 磁性を有する金属材料に対向配置され、前記金属材料に交流磁界を作用させて渦電流を誘起すると共に、前記金属材料に誘起された渦電流を検出する差動型コイルと、
前記差動型コイルに交流電流を通電すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が135°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査装置。
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