JP5393584B2 - 磁気探傷装置 - Google Patents

Description

本発明は、永久磁石等により磁化させたワイヤーロープからの漏洩磁束を検出して、ワイヤーロープの損傷部を探す磁気探傷装置に関するものである。

旧来、ワイヤーロープの探傷検査は目視で行われていたが、多大の時間と労力を要するとともに、内部断線を検出できないため、近年、電磁探傷法が用いられている。特に、局部損傷を検出する電磁探傷法には、磁束漏洩法が用いられる。
磁束漏洩法を用いた磁気探傷装置（磁気探傷装置と記す）は、ワイヤーロープを磁化する磁化器と、プローブコイルを内蔵したプローブと、検出信号を処理する制御器などから構成されている。このような磁気探傷装置の一つとして、磁化器とプローブとが一体となった磁化器付プローブの部分と、制御器の部分とが別体であり、磁化器付プローブと制御器とが信号ケーブルで連結されているものがある。

上記磁気探傷装置において、磁化器は、短冊状の強磁性板上に一対の永久磁石を、一方の磁石がＮ極の磁極となり他方の磁石がＳ極の磁極となるように、所定の間隔で配設してある。
そして、各磁石は非磁性のマグネットケースで覆われ、各マグネットケースの上端部には、強磁性鉄板からなるホールピースが配設され、各磁石の磁極として導出している。

また、プローブは、各ホールピース部と接続する脚部と両脚部に橋絡された梁部とからなっている。そして、脚部は磁化器の磁極をワイヤーロープの周壁面に接近して導出するポール部であり、梁部はワイヤーロープを摺接して通過するガイド壁が形成されたガイド部である。ガイド部は半円弧状の溝が長手方向に設けられた２個一対の割形片で形成されており、ガイド壁は２個一対の割形片の各半円弧状の溝を合わせることにより形成されている。また、ガイド部には、ガイド壁の内面側に漏洩磁束を検出する検出器が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０７−１９８６８４号公報（第４頁、第５頁、第１図、第２図）

特許文献１に記載の磁気探傷装置では、プローブにおけるガイド部が、２個一対の割形片で形成されており、各割形片は、その根元を脚部に固定ピンで回動可能に取り付けられている。また、２個一対の割形片の根元部には、２個一対の割形片の各半円弧状の溝を合わせるためのばねが設けられている。
そのため、特許文献１に記載の磁気探傷装置では、ワイヤーロープに対する磁化器付プローブの着脱には、ガイド部における２個一対の割形片を、根元部に設けられたばねに抗して、先端部を開いて行う必要があり、着脱機構が複雑であり、磁化器付プローブを破損しかねないとの問題があった。
また、磁化器付プローブのガイド部の構造が複雑であり、磁化器付プローブの製造コスト、すなわち、磁気探傷装置の製造コストが高くなるとの問題もあった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ワイヤーロープの着脱機構が単純で、ワイヤーロープに対する着脱が容易であり壊れにくく、且つ、構造も単純であり、製造コストが低い磁気探傷装置を得ることである。

本発明に係わる磁気探傷装置は、磁化器付プローブ部と制御器部とを有し、ワイヤーロープの損傷部を検出する磁気探傷装置であって、磁化器付プローブ部が、磁化器収納部に収納された磁化器と磁化器収納部の一方側に一体で形成されたプローブ本体とで形成され、プローブ本体が、探傷されるワイヤーロープの外径より大きい間隔をあけて設置された第１のガイド部と第２のガイド部と、センサとを備え、第１のガイド部には、Ｕ字の側部が磁化器収納部の一方の面と略平行となる第１のＵ字状溝が設けられ、第２のガイド部には、Ｕ字の側部が磁化器収納部の一方の面と略平行となる第２のＵ字状溝が設けられ、第１のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向と第２のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向とが反対であり、且つ、第１のＵ字状溝のＵ字断面と第２のＵ字状溝のＵ字断面とが対向しており、第１のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第１のガイド板が設けられ、第２のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第２のガイド板が設けられたものである。

本発明に係わる磁気探傷装置は、磁化器付プローブ部と制御器部とを有し、ワイヤーロープの損傷部を検出する磁気探傷装置であって、磁化器付プローブ部が、磁化器収納部に収納された磁化器と磁化器収納部の一方側に一体で形成されたプローブ本体とで形成され、プローブ本体が、探傷されるワイヤーロープの外径より大きい間隔をあけて設置された第１のガイド部と第２のガイド部と、センサとを備え、第１のガイド部には、Ｕ字の側部が磁化器収納部の一方の面と略平行となる第１のＵ字状溝が設けられ、第２のガイド部には、Ｕ字の側部が磁化器収納部の一方の面と略平行となる第２のＵ字状溝が設けられ、第１のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向と第２のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向とが反対であり、且つ、第１のＵ字状溝のＵ字断面と第２のＵ字状溝のＵ字断面とが対向しており、第１のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第１のガイド板が設けられ、第２のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第２のガイド板が設けられたものであり、ワイヤーロープに対する着脱が容易で壊れにくく、且つ、構造が単純で製造コストを低減できる。

本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブの斜視模式図である。 本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブの正面断面模式図である。 本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブのセンサとポール部とを説明する斜視模式図である。 本実施の形態の磁化器付プローブをワイヤーロープにセットする工程を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブの斜視模式図である。
図２は、本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブの正面断面模式図である。
本実施の形態の磁気探傷装置は、図１および図２に示す磁化器付プローブ部１００と、この磁化器付プローブ部１００と電気的に接続された制御器部（図示せず）とを備えている。
図１および図２に示すように、本実施の形態の磁気探傷装置における磁化器付プローブ部１００は、磁化器１が収納された磁化器収納部２と、この磁化器収納部２の一方側に磁化器収納部２と一体に形成された、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２と、磁化器収納部２の第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とが形成された側の反対の面に設けられた取手４とを備えている。そして、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とでプローブ本体３を形成している。

本実施の形態では、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とが、探傷されるワイヤーロープの外径より大きい間隔で設置されている。
また、第１のガイド部１１には、第１のＵ字状溝１１ａが形成され、第２のガイド部１２には、第２のＵ字状溝１２ａが形成されている。そして、第１のＵ字状溝１１ａと第２のＵ字状溝１２ａとは、Ｕ字の側部が磁化器収納部２の一方の面と略平行となり、Ｕ字の上部開口部の方向が反対となるように、配置されている。

また、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とは、第１のＵ字状溝１１ａのＵ字断面と第２のＵ字状溝１２ａのＵ字断面とが対向するように設置されている。
また、第１のＵ字状溝１１ａの壁部には、非磁性の第１のガイド板１１ｂが設けられており、第２のＵ字状溝１２ａの壁部には、非磁性の第２のガイド板１２ｂが設けられている。そして、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とを通過するワイヤーロープは、これらの第１のガイド板１１ｂと第２のガイド板１２ｂとに摺接する。
また、第１のガイド板１１ｂのワイヤーロープと摺接する面の反対側の面である裏面には、第１のセンサ５ａが接しており、第２のガイド板１２ｂのワイヤーロープと摺接する面の反対側の面である裏面には、第２のセンサ５ｂが接している。

本実施の形態では、磁化器収納部２に収納された磁化器１は、短冊状の強磁性板で形成されたヨーク６と、ヨーク６の両端部の上面に配設された、第１の永久磁石７と第２の永久磁石８とを備えている。そして、第１の永久磁石７がＮ極の磁極７ａとなり第２の永久磁石８がＳ極の磁極８ａとなっている。また、第１の永久磁石７と第２の永久磁石８との間は、所定の間隔があけられている。
また、第１の永久磁石７には、Ｎ極の磁極７ａを第１のガイド部１１に導出する第１のポール部９が設けられ、第２の永久磁石８には、Ｓ極の磁極８ａを第２のガイド部１２に導出する第２のポール部１０が設けられている。

また、ヨーク６上には、Ｎ極の磁極７ａを形成する第１の永久磁石７の側面に接して第１のセンサ台１３が設けられ、Ｓ極の磁極８ａを形成する第２の永久磁石８の側面に接して第２のセンサ台１４が設けられている。
そして、第１のセンサ台１３上には、第１のセンサ５ａが設置され、第２のセンサ台１４上には、第２のセンサ５ｂが設置されている。

図３は、本発明の実施の形態１に係わる磁気探傷装置における磁化器付プローブのセンサとポール部とを説明する斜視模式図である。
図３では、磁化器付プローブ部１００における、第１のガイド部１１において第１のガイド板１１ｂを外すとともに、磁化器収納部２において側壁部を取り除いた状態を示している。
図３に示すように、第１のセンサ５ａは、第１のガイド板１１ｂの面に接して沿う形状に湾曲している。
また、第１のポール部９は、直角三角形体において、斜辺を第１のガイド板１１ｂの裏面に沿って接するように湾曲させた形状であり、一辺が第１の永久磁石７のＮ極の磁極７ａに接続されている。

第２のガイド部１２の構造も第１のガイド部１１の構造と同様であり、図示されていないが、第２のセンサ５ｂは、第２のガイド板１２ｂの裏面に接して沿う形状に湾曲しており、第２のポール部１０は、直角三角形体において、斜辺を第２のガイド板１２ｂの面に沿って接するように湾曲させた形状であり、一辺が第２の永久磁石８のＳ極の磁極８ａに接続されている。
すなわち、第１，第２のポール部９，１０が上記のような構造であり、非磁性の第１，第２のガイド板１１ｂ，１２ｂの各々の部分に設けられているので、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２とを通過するワイヤーロープを磁化できるようになっている。
また、第１，第２のセンサ５ａ，５ｂが湾曲して、ガイド部を通過するワイヤーロープを囲むように設けられているので、漏洩磁束を高感度に検出できる。

本実施の形態において、ヨーク６を形成する短冊状の強磁性板に用いられる材料としては、例えば、鉄などが挙げられる。
また、第１，第２の永久磁石７，８に用いられる磁石としては、例えば、強磁力が得られるネオジウム系Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ焼結磁石のような希土類永久磁石などが挙げられる。
また、非磁性の第１，第２のガイド板１１ｂ，１２ｂに用いられる材料としては、例えば、ＳＵＳ３０４などが挙げられる。
また、第１，第２のセンサ５ａ，５ｂとしては、例えば、コイルや磁気素子などが挙げられる。

図４は、本実施の形態の磁化器付プローブをワイヤーロープにセットする工程を示す図である。
図４（ａ）に示す第１の工程では、磁化器付プローブ部１００が、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２との間隙部をワイヤーロープ５０に覆設できる方向に傾けられる。
図４（ｂ）に示す第２の工程では、傾けられた磁化器付プローブ部１００の、第１のガイド部１１と第２のガイド部１２との間隙部を、ワイヤーロープ５０に覆設する。

図４（ｃ）に示す第３の工程では、ワイヤーロープ５０に第１のガイド部１１と第２のガイド部１２との間隙部に覆設された磁化器付プローブ部１００を、第１のガイド部１１の第１のＵ字状溝１１ａと第２のガイド部１２の第２のＵ字状溝１２ａとが、ワイヤーロープ５０に覆設する方向に回転する。
そして、図４（ｄ）に示すように、磁化器付プローブ部１００が、ワイヤーロープ５０に、第１のＵ字状溝１１ａと第２のＵ字状溝１２ａとを覆設して、セットされる。
また、この工程を逆に行うことにより、ワイヤーロープ５０から、磁化器付プローブ部１００を取り外すことができる。

本実施の形態の磁気探傷装置は、磁化器付プローブ自身を回転することで、磁化器付プローブ部を、ワイヤーロープにセットできるとともに、ワイヤーロープから取り外すこともでき、磁化器付プローブ部の着脱が容易である。それ故、ワイヤーロープを停止できない状態で、ワイヤーロープに異物などの突起物等を発見した場合でも、素早く磁化器付プローブ部をワイヤーロープから離脱させることが可能である。
また、プローブ本体が、機械的に動く構造でないので、堅牢であるとともに、構造が単純であり製造コストが安い。

また、第１のガイド部における第１のＵ字状溝のＵ字の上部開口部の方向と、第２のガイド部における第２のＵ字状溝のＵ字の上部開口部の方向とが反対であるので、ロープ全周の検査をすることが可能である。
本実施の形態の磁気探傷装置は、磁化器付プローブ部と制御器部とが別体であり、磁化器付プローブ部と制御器部とが信号ケーブルで電気的に接続されているが、磁化器付プローブ部の磁化器収納部に、磁化器とともに制御器部を収納し、磁化器付プローブ部と制御器部とが一体である磁気探傷装置であってもよい。

本発明に係わる磁気探傷装置は、磁化器付プローブ部におけるプローブ本体の、第１のガイド部と第２のガイド部との間の間隙部をワイヤーロープに覆設した後、磁化器付プローブ部を回転して、磁化器付プローブ部をワイヤーロープにセットするので、ワイヤーロープを頻繁に探傷する場合に利用することができる。

１ 磁化器、２ 磁化器収納部、３ プローブ本体、４ 取手、５ａ 第１のセンサ、
５ｂ 第２のセンサ、６ ヨーク、７ 第１の永久磁石、７ａ Ｎ極の磁極、
８ 第２の永久磁石、８ａ Ｓ極の磁極、９ 第１のポール部、１０ 第２のポール部、
１１ 第１のガイド部、１１ａ 第１のＵ字状溝、１１ｂ 第１のガイド板、
１２ 第２のガイド部、１２ａ 第２のＵ字状溝、１２ｂ 第２のガイド板、
１３ 第１のセンサ台、１４ 第２のセンサ台、５０ ワイヤーロープ、
１００ 磁化器付プローブ部。

Claims (6)

1. 磁化器付プローブ部と制御器部とを有し、ワイヤーロープの損傷部を検出する磁気探傷装置であって、
   上記磁化器付プローブ部が、磁化器収納部に収納された磁化器と上記磁化器収納部の一方側に一体で形成されたプローブ本体とで形成され、上記プローブ本体が、上記探傷されるワイヤーロープの外径より大きい間隔をあけて設置された第１のガイド部と第２のガイド部と、センサとを備え、上記第１のガイド部には、Ｕ字の側部が上記磁化器収納部の一方の面と略平行となる第１のＵ字状溝が設けられ、上記第２のガイド部には、Ｕ字の側部が上記磁化器収納部の一方の面と略平行となる第２のＵ字状溝が設けられ、上記第１のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向と上記第２のＵ字状溝におけるＵ字の上部開口部の方向とが反対であり、且つ、上記第１のＵ字状溝のＵ字断面と上記第２のＵ字状溝のＵ字断面とが対向しており、上記第１のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第１のガイド板が設けられ、上記第２のＵ字状溝の壁部には、非磁性の第２のガイド板が設けられた磁気探傷装置。
2. 上記第１のガイド板の裏面が、磁化器の第１の永久磁石のＮ極の磁極に載置された第１のポール部と、上記磁化器の第１のセンサ台に設置された第１のセンサとに接しており、上記第２のガイド板の裏面が、上記磁化器の第２の永久磁石のＳ極の磁極に載置された第２のポール部と、上記磁化器の第２のセンサ台に設置された第２のセンサとに接していることを特徴とする請求項１に記載の磁気探傷装置。
3. 上記第１のポール部の第１のガイド板の裏面との接触部が、上記第１のガイド板の裏面に沿うように湾曲しており、上記第２のポール部の第２のガイド板の裏面との接触部が、上記第２のガイド板の裏面に沿うように湾曲していることを特徴とする請求項２に記載の磁気探傷装置。
4. 上記第１のセンサの第１のガイド板の裏面との接触部が、上記第１のガイド板の裏面に沿うように湾曲しており、上記第２のセンサの第２のガイド板の裏面との接触部が、上記第２のガイド板の裏面に沿うように湾曲していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の磁気探傷装置。
5. 上記磁化器付プローブ部と上記制御器部とが別体であり、上記磁化器付プローブ部と上記制御器部とが信号ケーブルで電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の磁気探傷装置。
6. 上記磁化器付プローブ部の磁化器収納部に磁化器と制御器部とが収納され、上記磁化器付プローブ部と上記制御器部とが一体であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の磁気探傷装置。

Images