JP5907759B2 - 磁気探傷装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状又は袋状で柔軟な磁気探傷シートと、前記磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、前記被検査対象に前記磁気探傷シートを接触させた状態において前記磁気発生機構で発生させた磁気を前記被検査対象に作用させることにより前記被検査対象から漏洩する磁束を前記磁気探傷シートの感磁体で捉え、当該感磁体が作り出すパターンに基づいて前記被検査対象の探傷を行うように構成されている磁気探傷装置に関する。

上記のように構成された磁気探傷装置に関連する技術として、２枚の透明シート（本発明の磁気探傷シートに対応）に多数の小室を有し、夫々の小室に対して磁粉を分散させた白色分散媒を封入した磁化シートを構成し、断面「コ」の字状の永久磁石からなる磁化器を有し、この磁化器に対して圧縮コイルばねを取り付け、更に、この圧縮コイルばねの下端に押し付け具（本発明の板状圧着体に対応）を取り付け、この押し付け具で磁化シートを被探傷材に押し付けて密着させるものがある（例えば特許文献１を参照。）。

更に、表面材と裏面材との周部を一体化したシート内に、スペーサを収納すると共に、その内部空間を移動自在に多数の感磁体を封入して構成される磁気探傷シートと、断面「コ」の字状の電磁石からなる磁界発生機構とを備え、この磁界発生機構に対して付勢機構を取り付け、この付勢機構により付勢される板状圧着体と磁気探傷シートとの間に柔軟に変形自在で圧力伝達可能な押圧手段を備えて、磁気探傷を行うものを、発明者らは提案している（例えば特許文献２〜４を参照。）。
また、この磁気探傷装置は、磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、当該一対の並行ヨーク部の他方の端部同士を連結する連結ヨーク部を有する磁性体からなるコ字形状のヨークを備える。更に、この一対の並行ヨーク部の夫々の基端側に固定されて、付勢機構からの付勢力を受ける板状圧着体を、板状圧着体を前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在な状態で支持する支持機構（特許文献では支持体（２０）に設けられた通孔（ｐ）及び圧着体（４）から立設する挿通ボルト（２５）等がそれに相当する。）を有する一対の支持体（特許文献では支持体（２０）がそれに相当する。）が設けられていた。

特開２００２−９０３４３号公報 特開２００４−３３３４８４公報 特開２０１１−１０７０４５号公報 特開２０１１−１０７０４６公報

上記従来の磁気探傷装置では、磁気探傷シートを被検査対象に密着させるために、当該磁気探傷シートに対して圧力を作用させる板状圧着体は、剛体となる程度に比較的厚い（例えば厚さ１０ｍｍ）透明アクリル板などで構成されていた。即ち、板状圧着体を剛体で構成することで、当該板状圧着体に付加した押圧力が磁気探傷シート全体に伝達されて、当該磁気探傷シートが被検査対象に良好に密着するとされていた。
かかる磁気探傷装置を利用して球状又は円柱状のタンクの溶接箇所を被検査対象として探傷を行う場合、直径が比較的大きい（例えば約２５ｍ）タンクでは、磁気探傷シートが被検査対象に良好に密着する。しかしながら、直径が比較的小さい（例えば約１４ｍ）タンクでは、磁気探傷シートの被検査対象に対する密着性が悪く、充分な密着性を得るためには非常に大きな押し付け力が必要となっていた。例えば、タンク内側の天井面を上向きで検査する場合には、検査員が装置の重さを支えた上で磁気探傷シートを天井面に密着させる必要があり、長時間の検査では検査員の疲労が甚大となり、更に密着性が不十分な場合には検査精度の低下も懸念される。
また、このような小さな直径のタンクを検査するにあたり、比較的曲率が大きい被検査対象に沿って板状圧着体を柔軟な素材で構成すると、当該板状圧着体が支持体により支持しきれずに傾いた状態で被検査対象に当接し、結果検査精度が低下することになる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、比較的小さな押し付け力で磁気探傷シートを被検査対象の表面に良好に密着させて高い検査精度で探傷検査を行うことができる磁気探傷装置を実現する点にある。

この目的を達成するための本発明に係る磁気探傷装置は、
磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状又は袋状で柔軟な磁気探傷シートと、前記磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、前記被検査対象に前記磁気探傷シートを接触させた状態において前記磁気発生機構で発生させた磁気を前記被検査対象に作用させることにより前記被検査対象から漏洩する磁束を前記磁気探傷シートの感磁体で捉え、当該感磁体が作り出すパターンに基づいて前記被検査対象の探傷を行うように構成されている磁気探傷装置であって、
その第１特徴構成は、
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な樹脂からなる板状圧着体と透明で変形自在な板状押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他方の端部同士を連結する連結ヨーク部を有する磁性体からなるコ字形状のヨークと、前記一対の並行ヨーク部の夫々の基端側に固定された一対の支持体とを備えると共に、前記一対の支持体の夫々に、前記付勢機構からの付勢力を受ける前記板状圧着体を前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在な状態で支持する支持機構が配置され、
前記一対の支持体の夫々において、前記支持機構が、前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に沿って複数並設されており、
前記板状圧着体が、可撓性を有する薄板で構成されている点にある。

上記第１特徴構成によれば、一対の並行ヨーク部の夫々の基端側に固定された一対の支持体の夫々において、板状圧着体を支持する支持機構が、一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に沿って複数並設されているので、一対の支持体の夫々における複数の支持機構よる板状圧着体の支持部位は、常に仮想直線に対して略平行な姿勢が維持されることになる。よって、一対の磁極の夫々が被検査対象の表面に接触させた状態において、板状圧着体は被検査対象の表面に対して傾くこと無く移動可能となるので、板状圧着体を介して磁気探傷シートの全面を被検査対象に押圧して、被検査対象の表面に良好に密着させて、磁気探傷を行うことができる。

さらに、板状圧着体を、剛体とするのでは無く、ある程度の可撓性を有する厚さ３ｍｍのアクリル板等の薄板で構成することで、付勢機構からの付勢力を受ける板状圧着体は、比較的曲率が大きい被検査対象の表面に沿って撓る状態で磁気探傷シートに対して均等に圧力を作用させることができ、結果、磁気探傷シートを被検査対象の表面に対して一層良好に密着させて、磁気探傷を行うことができる。
従って、本発明により、比較的小さな押し付け力で磁気探傷シートを被検査対象の表面に良好に密着させて高い検査精度で探傷検査を行うことができる磁気探傷装置を実現することができる。
また、磁気探傷シートに封入される感磁体が磁粉に蛍光物質をコーティングして成ると共に、磁気探傷シートを紫外線で照明する紫外線発生機構を備える場合には、板状圧着体は、紫外線透過性の材料を使用することが望ましい。
尚、このように蛍光物質をコーティングした感磁体を利用することで、紫外線発生機構が照射する紫外線によって磁気探傷シート内の磁粉にコーティングした蛍光物質を発光させることができ、夜間や照明が存在しない室内でも磁気探傷シートの感磁体が作り出すパターンを観察できる。

本発明に係る磁気探傷装置の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記一対の支持体の夫々において、前記複数並設された支持機構が、前記仮想直線を挟んで線対称となる夫々の位置に設けられている点にある。

上記第２特徴構成によれば、一対の並行ヨーク部の夫々の基端側に固定された一対の支持体の夫々において、仮想直線に沿って配置された複数の支持機構が仮想直線を挟んで線対称となる夫々の箇所に設けられているので、一対の支持体の夫々における複数の支持機構よる板状圧着体の支持部位は、当該板状圧着体の移動方向と直交する面に対して略平行な姿勢が維持されることになる。よって、一対の磁極の夫々が被検査対象の表面に接触させた状態において、板状圧着体は被検査対象の表面に対して一層傾くこと無く移動可能となるので、板状圧着体を介して磁気探傷シートの全面を被検査対象に押圧して、被検査対象の表面に一層良好に密着させて、磁気探傷を行うことができる。

本発明に係る磁気探傷装置の第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記支持機構が、前記支持体に穿設されたガイド孔と、前記ガイド孔に摺動自在に挿入され、且つ前記板状圧着体に固定されたガイド軸とを有し、
前記付勢機構が、前記ガイド軸が内部に挿入された状態で、前記支持体と前記板状圧着体との間に介装された圧縮コイルバネからなる点にある。

上記第３特徴構成によれば、支持体に穿設されたガイド孔に、板状圧着体に固定されたガイド軸を、抜け止めを施した上で挿入する形態で、支持機構を構成した場合には、ガイド軸を内部に挿入した状態の圧縮コイルバネを支持体と板状圧着体との間に介装するという簡単な構成で、付勢機構を実現することができる。

本発明に係る磁気探傷装置の第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記第１圧力付与手段に対して、
前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記板状圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えた点にある。

上記第４特徴構成によれば、第１圧力付与手段に対して、これと並行に第２圧力付与手段を設けることにより、第１圧力付与手段及び第２圧力付与手段の両方から板状圧着体、
板状押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面に押し付け、磁気探傷シートの被検査対象の表面への密着性を高めた状態で、磁気探傷を行うことができる。

本発明に係る磁気探傷装置の第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、
前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第２圧力付与手段が、前記仮想直線に沿う方向における前記板状圧着体の両端部を連結すると共に、前記板状圧着体上の空間に設けられる把持部を備えた点にある。

上記第５特徴構成によれば、第１圧力付与手段の中間把持部を把持しながら、更に第２圧力付与手段の把持部を操作者が把持した状態で、第２圧力付与手段側を押圧操作することで、板状圧着体、板状押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面に押し付け、磁気探傷シートの表面への密着性を高めた状態で、磁気探傷を行うことができる。

磁気探傷装置の斜視図 磁気探傷装置の分解斜視図 磁気探傷装置の一部切り欠き側面図 磁気探傷装置の探傷時における一部切り欠き側面図 磁気探傷装置の上面視図 磁気探傷装置の制御系を示すブロック回路図 磁気探傷装置により形成される磁界の概略部分側面図 磁気探傷シートの上面斜視図 磁気探傷シートの縦断面図及び横断面図

以下、本発明の実施の形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１〜図５に示すように、本発明に係る磁気探傷装置１００は、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体としての磁粉３８（図８参照）を封入したシート状又は袋状で柔軟な磁気探傷シートＤと、磁気探傷シートＤに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートＤを被検査対象１に接触させる圧力付与手段Ｐと、磁気発生機構Ａとを備え、被検査対象１に磁気探傷シートＤを接触させた状態において磁気発生機構Ａで発生させた磁気を被検査対象１に作用させることにより被検査対象１から漏洩する磁束（磁束の乱れ）を磁気探傷シートＤの磁粉３８で捉え、当該磁粉３８が作り出すパターンに基づいて被検査対象１の探傷を行うように構成されている。

上述のように、磁気探傷装置１００には、磁気探傷シートＤの被検査対象１の表面への密着度を上げるために、磁気探傷シートＤに対して圧力を付与する圧力付与手段Ｐが設けられ、この圧力付与手段Ｐとして、磁気探傷シートＤの一端側に配設される第１圧力付与手段Ｐ１と、他端側に配設される第２圧力付与手段Ｐ２とが設けられている。
第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生機構Ａにより発生する磁気による吸着力を利用して、磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。一方、第２圧力付与手段Ｐ２は、操作者が押圧することにより、同じく磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。

磁気探傷装置１００は、被検査対象１の表面側から、磁気探傷シートＤ、板状押圧部材Ｃ及び板状圧着体４の順に配設して使用するように構成されており、この板状圧着体４の被検査対象１側への押圧は、第１圧力付与手段Ｐ１では、磁気発生機構Ａにより発生する磁気による吸着力が付勢機構Ｂ１を介して板状圧着体４に伝達されることにより行われ、また、第２圧力付与手段Ｐ２では、操作者が押圧操作することで、板状圧着体４に押圧力がそのまま伝達されることにより行われる。

検査に際しては、被検査対象１に磁気探傷シートＤを接触させた状態で、磁気発生機構Ａに通電して、磁気発生機構Ａから発生させた磁気を被検査対象１に作用させ、被検査対象１から磁束の乱れである漏洩する磁束を磁気探傷シートＤの磁粉３８で捉え、この磁粉３８が作り出すパターンに基づいて被検査対象１の探傷を行うことができる。

本発明の磁気探傷装置１００を使用することにより、鉄を代表とする磁性体である被検査対象１の探傷を行うことができる。具体的には、図１、図３に示すように、鉄板材の溶接箇所の余盛り部分１Ａや、鉄製の配管の曲面部分の欠陥（クラック等の傷）の検査を行う際に、作業者が磁気探傷装置１００を両手で操作して、磁気探傷を行うことができる。尚、この余盛り部分１Ａとしては、例えば、幅１０ｍｍ程度で、被検査対象１の表面から４ｍｍ程度の盛り上がり高さを有した一般的な形態のものが検査対象となる。ここで、１Ｃは、余盛り部分１Ａに存在する欠陥を示している。また、磁気探傷装置１００は比較的小型で扱いやすく構成されているので、縦壁状となる被検査対象１や、天井壁状のものでも楽に作業を行えるものとなっている。

以下、磁気探傷装置１００の各箇所について更に詳細に説明する。
尚、以下では、例えば、図１に示すように、磁気探傷装置１００の奥行方向をＸ方向とし、横方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向として説明する場合がある。

〔磁気発生機構〕
磁気発生機構Ａは、ハンドマグナ（被検査対象の磁化装置）を応用したものであり、図１〜図４に示すように、このハンドマグナに、板状圧着体４、板状押圧部材Ｃを支持すると共に、被検査対象１側に付勢する付勢機構Ｂ１を設けている。

具体的には、磁気発生機構Ａは、図６に示すように、磁性体からなるヨーク２ａを備えた本体部２を有している。ヨーク２ａは、それぞれ一方の端部（被検査対象１に接触される側の端部）に磁極３が形成される一対の並行ヨーク部２ｂと、この一対の並行ヨーク部２ｂの他方の端部（被検査対象１から離間した側の端部）同士を連結する連結ヨーク部２ｃとを備えたコ字形状に形成されている。更に、本体部２には、ヨーク２ａの連結ヨーク部２ｃに巻回されるコイル５、及びこのコイル５に給電するためのケーブル７を備えて構成されている。

磁性体で成るヨーク２ａに対して銅合金等の良導体のコイル５を巻回することにより、本体部２は電磁石として機能する。更に、本体部２にはコイル５に対して電源部６からの電流を供給するケーブル７と、電源部６からの電流のオンオフ操作可能な電源スイッチ８と、発光ダイオード（発光体の一例）で成る照明機構９とが設けられている。

図６では、発光ダイオードで成る照明機構９を示しているが、照明機構９として蛍光灯やハロゲンランプを用いることが可能であり、又、例えば、電源部６やこの近傍に配置した光源からの光線を磁気発生機構Ａの部位まで導く光ファイバーで照明機構９を構成することも可能である。そして、照明機構９として光ファイバーを用いた場合には、磁気発生機構Ａの近傍にランプ類を備えずに済み、電力ケーブルを形成しなくて済むので、装置の大型化を抑制できる。

又、電源スイッチ８は作業者が本体部２を握って操作する際に指先で押し操作できる位置に配置されている。照明機構９は、光線を透明な板状圧着体４を通過させて磁気探傷シートＤを照明する位置に配置されている。これにより、夜間や照明が存在しない屋内でも、磁気探傷シートＤの磁粉３８が作り出すパターンを明瞭に観察できるものにしている。尚、この照明機構９による概略の照明領域は、図５に示す磁気探傷装置１００を上方から見た上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１及び磁気発生機構Ａの配設位置における磁気探傷シートＤの上面（主な磁気探傷領域）とされている。

電源部６は、商用電源からの交流電流の周波数を高めて（１８０Ｈｚ程度・２４０Ｈｚが上限）コイル５に供給するようインバータ回路（図示せず）を備え、電源スイッチ８を操作することによりコイル５に対して交流電流を供給し、この交流電流の供給と同時に照明機構９に対して電流を供給するよう機能する。これにより、磁気発生機構Ａでは、電源部６から供給された交流電流がコイル５を通流することにより発生する磁気が、一対の並行ヨーク部２ｂ間（一対の磁極３間）に、当該一対の磁極３同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（図５において、Ｙ方向に並行の一点鎖線で示されている。）に沿う交流磁界を形成することとなり（図７の破線参照）、一対の磁極３を被検査対象１の表面に接触させ、交流磁界を仮想直線Ｌ１に沿って被検査対象１の表面に作用させることができる。尚、当該交流磁界の方向は当該仮想直線Ｌ１に沿う方向（Ｙ方向）であるが、交流磁界の向きは交流電流の周波数に応じて、Ｙ方向で交互に逆転する向きに形成される。尚、交流電流の周波数を高める理由は、磁性体に対して交流（交番）磁界が作用する場合には、周波数が高いほど表面近くに磁界が強く作用することが知られており（表皮効果）、この現象を利用して被検査対象１の表面近くの欠陥１Ｃを発見しやすくするためである。

電源部６は、商用電源の周波数で商用電源の周波数から前述した２４０Ｈｚの範囲内の周波数の交流電流を供給するものであれば、実用上の不都合は無く、供給する電圧は５００Ｖ以下であることが望ましい。

〔板状圧着体〕
板状圧着体４は、図１〜図５に示すように、透明なアクリル樹脂からなる板状の部材であり（図３及び図４参照）、上面視で概略Ｔ字形状に構成され（図５参照）、上面視でＸ方向（仮想直線Ｌ１に直交する方向）における一端側に第１圧力付与手段Ｐ１（磁気発生機構Ａを含む）が配設され、他端側には第２圧力付与手段Ｐ２がそれぞれ並列に配設される。板状圧着体４と第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２との詳細関係は後述する。
また、この板状圧着体４は、比較的曲率が大きい被検査対象１の表面に沿って撓る状態で磁気探傷シートＤに対して均等に圧力を作用させるために、可撓性を有する程度の厚み（例えば３ｍｍ）を備えた薄板で構成されている。尚、板状圧着体４の厚みが大きすぎると、撓みが不十分となって磁気探傷シートＤに対して均等に圧力を作用させることができずに検査精度が悪化することが懸念される。一方、尚、板状圧着体４の厚みが小さすぎると、比較的曲率が大きい被検査対象１の表面に押し付けた際に割れが発生することが懸念される。

〔第１圧力付与手段〕
第１圧力付与手段Ｐ１は、上記磁気発生機構Ａと、磁気発生機構Ａの一対の磁極３が発生させる磁気により磁極３を被検査対象１に吸着させる吸着力によって付勢力を発生させる付勢機構Ｂ１とを備え、Ｘ方向における板状圧着体４の一端側に配設されている。
具体的には、磁気発生機構Ａの一対の並行ヨーク部２ｂの夫々の他方の端部（Ｚ方向において被検査対象１から離間した側の端部）に、一方の端部側（Ｚ方向において磁極３側）から透明なアクリル樹脂製の一対の支持体２０が、当該支持体２０に形成された挿通孔２０ａに挿通状態で配置されている。この一対の支持体２０の夫々は、連結ヨーク部２ｃの上部と支持体２０の上面とに亘って覆設される金属製のブラケット２１と、当該ブラケット２１を固定連結する係合機構２２とにより、磁気発生機構Ａの並行ヨーク部２ｂの基端側に係合固定されている。また、この一対の支持体２０の夫々は、付勢機構Ｂ１からの付勢力を受ける板状圧着体４を被検査対象１に対して接近及び離間する方向に移動自在な状態で支持する支持機構Ｂ２を有する。
この支持体２０の下面に対して付勢機構Ｂ１及び支持機構Ｂ２を介して一対の並行ヨーク部２ｂの一端側（Ｚ方向において被検査対象１に接触する磁極側）に透明なアクリル樹脂製の板状圧着体４が配置され、この板状圧着体４の下面側に透明で柔軟に変形する板状押圧部材Ｃと、磁気探傷シートＤとが重ね合わせ状態で支持されている。尚、支持体２０は金属で形成することも可能であるが、金属を用いた場合には、磁気発生機構Ａで発生する交流磁界の作用により金属内に誘導電流が発生して発熱することもあり、本実施形態では、この発熱を回避し、しかも、軽量化と視認性を向上させるために透明なアクリル樹脂を使用している。

板状圧着体４の一端側（Ｘ方向における一端側）は、並行ヨーク部２ｂの長手方向（Ｚ方向）に沿って移動自在となるように支持機構Ｂ２に支持されている。
また、当該並行ヨーク部２ｂの磁極３は、板状圧着体４に貫通形成された貫通口４ａに挿通され、図３に示すように非使用状態では、一対の磁極３同士を結ぶ仮想直線Ｌ１と、磁気探傷シートＤの底面との間のＺ方向における間隔が所定の距離Ｓとなるように設定されている。

支持機構Ｂ２は、支持体２０に穿設されたガイド孔２０ｂと、ガイド孔２０ｂに摺動自在に挿入され板状圧着体４に固定されたガイド軸としての挿通ボルト２５とを有して構成されており、付勢機構Ｂ１が、挿通ボルト２５が内部に挿入された状態で、支持体２０と板状圧着体４との間に介装された圧縮コイルバネ２６からなる。このような構成により、支持機構Ｂ２は、図３に示す非使用状態においては挿通ボルト２５によって板状圧着体４を吊り下げ状態で支持する形態となる。
尚、この付勢機構Ｂ１では圧縮コイルバネ２６に限らず、弾性的に変形することにより付勢力を得るゴム、あるいは、ガス圧を利用するガススプリングも使用できる。

一対の支持体２０の夫々において、支持機構Ｂ２は、図５に示すように、一対の磁極同士を結ぶ仮想直線Ｌ１に沿って２箇所に並設されており、更に、仮想直線Ｌ１を挟んで線対称となる夫々の位置に配置されている。
即ち、一の支持体２０においては、一の並行ヨーク部２ｂの周囲４箇所に支持機構Ｂ２が配置されていることになり、装置全体では８箇所に支持機構Ｂ２が配置されていることになる。
この構成により、一対の支持体２０の夫々における複数の支持機構Ｂ２よる板状圧着体４の支持部位は、当該板状圧着体４の移動方向と直交する面に対して略平行な姿勢が維持され、板状圧着体４が被検査対象１の表面に対して傾くこと無く移動可能となる。

これにより、第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生機構Ａにより発生する磁気による吸着力を、付勢機構Ｂ１及び支持機構Ｂ２を介して板状圧着体４に伝達する構成となっている。
更に、第１圧力付与手段Ｐ１の磁気発生機構Ａは、上述のように、概略コ字形状のヨーク２ａを備えた本体部２を備えるため、当該ヨーク２ａの連結ヨーク部２ｃを、操作者が把持可能な中間把持部（図示せず）として構成されている。

〔第２圧力付与手段〕
第２圧力付与手段Ｐ２は、図１〜図５に示すように、Ｘ方向における板状圧着体４の他端側に配設される機構であり、当該板状圧着体４の他端側においてＹ方向の両側端部から被検査対象１に対して反対側（図１のＺ方向のうち上方向）に立設される一対の概略三角形状の支持側板４５と、これら一対の支持側板４５間に亘って架け渡される把持部４６とを備えている。従って、この第２圧力付与手段Ｐ２の把持部４６は、板状圧着体４の他端側におけるＹ方向の両側端部を連結すると共に、板状圧着体４上の空間に配設されており、操作者が把持可能な把持部として構成されている。

そして、第１圧力付与手段Ｐ１の中間把持部及び当該第１圧力付与手段Ｐ１の磁気発生機構Ａの一対の磁極３同士を結ぶ仮想直線Ｌ１（Ｙ方向）と、第２圧力付与手段Ｐ２の把持部４６とは、並行に配設されている。

〔板状押圧部材〕
板状押圧部材Ｃは、柔軟で透明な樹脂フィルムとして０．１〜０．５ｍｍ程度のフィルム厚のポリエチレンフィルムやポリビニルフィルムを袋状に成型したバッグ３０に対して、ポリビニルアルコールと硼砂とを混合して成る透明なゲル状（スライム状）物質３１（水でも良い）、又は、例えば、ポリエチレンとスチレンを共重合させた網状物質を油でゲル化したものを封入したもの、あるいは、バッグ３０を使用せずに前記ゲル化したものを直接貼り付けたものであり、全体として透明で柔軟に変形し得るよう構成され、磁気探傷シートＤが変形した状態にあっても、板状圧着体４から作用する圧力を均一な圧力で磁気探傷シートＤに作用させるよう機能する。図３〜図５に示す例では、板状押圧部材Ｃは、Ｚ方向において板状圧着体４の下方位置に配設され、Ｘ方向において第１圧力付与手段Ｐ１の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されている。

〔磁気探傷シート〕
磁気探傷シートＤは、図８及び図９に示すように、柔軟で透明な樹脂フィルムで成る上面側の表面材３５と、柔軟な樹脂フィルムで成る下面側の裏面材３６とを重ね合わせ、夫々の素材同士の間に繊維をメッシュ状に配置して成るスペーサ３７を介在させることで２０〜３０μｍ程度の隙間ｄと成る空間を形成した柔軟なシート状に成形しており、この空間に対して０．１μｍ程度以上の磁性体で、当該隙間ｄの値（２０〜３０μｍ程度）より充分に小さい粒径となる粒子状の磁粉３８（感磁体の一例）と、分散媒として水や灯油等の流動物質ｆ（気体であっても良い）とを封入し、表面材３５と裏面材３６との外周部を熱溶着の技術や接着剤を用いて接合した密封構造を有している。

具体的に説明すると、表面材３５と裏面材３６とのフィルム厚が０．０２〜０．５ｍｍ程度のものが使用されており、容器の表面材３５は透明であることが必須であるが、多少の着色したものを使用しても良く、裏面材３６は透明である必要は無く、着色した樹脂を用いることも可能である。この表面材３５と裏面材３６としてポリエチレンやポリビニルやＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂の使用が可能であり、又、裏面材３６として樹脂フィルムに代えて軟磁性のオーステイトステンレス鋼の箔を使用することも可能である。更に、磁粉３８の材料として、鉄やニッケルばかりで無く、マグネタイト、ガンマ・ヘクタイトの使用が可能である。

又、スペーサ３７として、隙間ｄと等しい粒径の粒子状のものを表面材３５と裏面材３６との間に分散させる形態で用いることや、表面材３５と裏面材３６との間に亘って隙間ｄを形成し得る複数の柱状の部材を用いることも考えられる。

また、磁気探傷シートＤは、図５に示すように、上面視で一対の磁極３間において仮想直線Ｌ１を含む平面（Ｘ方向及びＹ方向を含む平面）と並行に配設され、Ｙ方向では一対の磁極３間に配設可能な幅に形成されており、Ｘ方向では板状圧着体４と同様の奥行き幅を備えて構成されている。即ち、Ｘ方向では、磁気探傷シートＤは、第１圧力付与手段Ｐ１（磁気発生機構Ａ）の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されており、当該磁気探傷シートＤの両端がそれぞれ、板状圧着体４の上面に引き込まれて固定されている（図１及び図８参照）。

具体的に、板状圧着体４に対して板状押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを支持する際には、板状圧着体４の下面側に板状押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを重ね合わせ、この磁気探傷シートＤのＸ方向における一対の端部を、それぞれ板状圧着体４の上面まで引き込み、この磁気探傷シートＤに対して適度の張力を作用させた状態で、この磁気探傷シートＤの一対の端部を固定板４０で圧着し、ビス４１で固定している（図１参照）。

従って、磁気探傷装置１００では、第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２から、板状圧着体４、板状押圧部材Ｃ及び磁気探傷シートＤを被検査対象１側へ押圧して、良好に検査を行えるように構成されている。

尚、この磁気探傷シートＤは、図５及び図８に示すように、当該磁気探傷シートＤの内部を複数の感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３（図では３つ）に仕切る仕切り３９が、Ｙ方向と並行に配設されており、感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に亘る磁粉３８の移動が阻止されている。具体的には、上面視で、感磁体移動ゾーンＤ１は第１圧力付与手段Ｐ１と重なる位置に、感磁体移動ゾーンＤ３は第２圧力付与手段Ｐ２と重なる位置に、感磁体移動ゾーンＤ２は第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２と重ならない位置に配置されている。尚、仕切り３９は、表面材３５と裏面材３６とを融着させることでゾーン化を図っている。

〔圧力検出手段〕
圧力検出手段Ｓｅは、図５に示すように、Ｚ方向における板状圧着体４と磁気探傷シートＤとの間（図示する例では、板状圧着体４の下側で板状押圧部材Ｃとの間）で、上面視で感磁体移動ゾーンＤ２周りの複数箇所に配設され、第１圧力付与手段Ｐ１，第２圧力付与手段Ｐ２より圧力を作用させて磁気探傷シートＤを被検査対象１に接触させた状態において、被検査対象１側から板状圧着体４が受ける圧力を検出することが可能に構成されている。
この圧力検出手段Ｓｅは、圧電素子等の感圧素子とこの感圧素子が感圧する状態で発生する電力により発光する発光素子とを備えて構成されており、一定値以上の圧力が圧力検出手段Ｓｅの位置で発生している状態で発光するように構成されている。図５には、感磁体移動ゾーンＤ２の四辺端位置に圧力検出手段Ｓｅを配置していることにより、この感磁体移動ゾーンＤ２周りで均等に所定の押圧状態を実現できている状態で、圧力検出手段Ｓｅが均等に光り、良好な押圧状態が実現できていることが確認できるように構成されている。

〔一対の永久磁石〕
本発明の磁気探傷装置１００では、更に、図１〜図７に示すように、板状圧着体４に、一対の永久磁石５０，５０として一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂ（一対の永久磁石が二組で、合計４つの永久磁石）が配設されている。

具体的には、図１〜図７に示すように、一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂの各永久磁石は、上面視で長方形の板部材からなるネオジム磁石で構成されており、長方形の平面部分が接着剤等により板状圧着体４に形成された開口部４ｂに嵌め込まれ上下を押え板５１で挟み込まれた状態で固定されている（図３及び図４参照）。また、図５に示すように、上面視で、一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａは、当該一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ同士の間に磁気探傷シートＤを挟み、かつ、一対の並行ヨーク部２ｂ（一対の磁極３）を挟まない状態で仮想直線Ｌ１（Ｙ方向）と並行に配設され、一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂも同様に、当該一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂ同士の間に磁気探傷シートＤを挟み、かつ、一対の並行ヨーク部２ｂ（一対の磁極３）を挟まない状態で仮想直線Ｌ１（Ｙ方向）と並行に配設されている。尚、板部材からなる各永久磁石５０Ａ，５０Ｂを上下で挟み込む押え板５１は、上記支持機構Ｂ２の挿通ボルト２５をＺ方向に挿通させた状態で固定される（図２参照）。

また、一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａの各永久磁石５０Ａは、磁気発生機構Ａの各並行ヨーク部２ｂに対してＸ方向における第２圧力付与手段Ｐ２側の部位（磁気探傷シートＤの他端側の部位（各並行ヨーク部２ｂの周囲の一例））に位置するように配設されている。同様に、一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂの各永久磁石５０Ｂは、磁気発生機構Ａの並行ヨーク部２ｂに対してＸ方向における第２圧力付与手段Ｐ２とは反対側の部位（磁気探傷シートＤの一端側の部位（各並行ヨーク部２ｂの周囲の一例））に位置するように配設されている。

更に、上面視で長方形に形成される板部材からなる各永久磁石５０Ａ，５０Ｂは、その長尺となる両側辺を、仮想直線Ｌ１（Ｙ方向）に沿うように板状圧着体４の下面に固着されていると共に、各永久磁石５０Ａ，５０ＢのＹ方向における両端部には、それぞれＮ極とＳ極が形成され、各永久磁石５０Ａ，５０ＢにおけるＮ極とＳ極の配設方向は同一となっている。すなわち、図７に示すように、板部材からなる各永久磁石５０Ａ，５０Ｂは、その長尺となる両側辺がＹ方向に沿うと共に、図７における右側にＮ極、左側にＳ極が配置され、一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ間及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂ間においてＮ極からＳ極（左側から右側）に直流磁界を発生させるように配置されている（図７の実線参照）。尚、図７では、簡単のため、一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ間及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂ間における直流磁界を、各永久磁石５０Ａ，５０Ｂよりも下側（Ｚ方向の下側）に形成されるものの一部のみ示している。

これにより、一対の磁極３間、更に一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ間及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂ間における仮想直線Ｌ１近傍の被検査対象１（主な磁気探傷領域）に、磁気発生機構Ａによる交流磁界と二組の一対の第１永久磁石５０Ａ，５０Ａ及び一対の第２永久磁石５０Ｂ，５０Ｂによる直流磁界とを重畳させた状態で、上面視で仮想直線Ｌ１に沿う方向（Ｙ方向）の磁界（磁束）を作用させることができる。従って、当該仮想直線Ｌ１近傍の被検査対象１に作用する磁束密度が強くなり、当該被検査対象１から磁気探傷シートＤの磁気探傷領域に漏洩する磁束密度を強くすることができる。また、磁気探傷領域に漏洩する磁界（磁束）は、主として当該仮想直線Ｌ１に沿う形状となり、比較的単純で明瞭な形状とすることができる。この場合、被検査対象１に欠陥１Ｃが存在することによる磁気探傷シートＤに漏洩する磁束（磁束の乱れ）を容易に判別することができる。

また、磁気探傷シートＤは、第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２により被検査対象１に押圧され、磁気探傷シートＤと被検査対象１の表面とが密着するように構成されるが、更に、各永久磁石５０Ａ，５０Ｂが被検査対象１に吸着する吸着力により、仮想直線Ｌ１近傍の磁気探傷シートＤを、上面視において、仮想直線Ｌ１に沿う方向（Ｙ方向）では、当該仮想直線Ｌ１近傍の領域を挟んだ両側の箇所（２箇所）で、しかも、仮想直線Ｌ１に直交する方向（Ｘ方向）では、並行ヨーク部２ｂを挟んだ両側の箇所（２箇所）に亘る、合計４箇所で磁気探傷シートＤの表面側から被検査対象１側に安定的に押圧することができる。

よって、磁気探傷シートＤを使用して磁気発生機構Ａの磁気により磁気探傷する磁気探傷装置１００において、永久磁石５０を併用する構成を採用しながら、磁気探傷シートＤを被検査対象１の表面に対して均一かつ確実に密着させる構成としつつ、被検査対象１から磁気探傷シートＤ中の磁粉３８に対して漏洩する磁束密度をより強くし、当該磁粉３８を適切に移動させて明瞭なパターンを形成させることで、被検査対象１における欠陥１Ｃの検出精度を、より向上させることが可能な磁気探傷装置１００を得ることができる。

〔磁気探傷装置を使用した磁気探傷方法〕
この磁気探傷装置１００では、被検査対象１として、石油等を貯留するタンクの溶接箇所、あるいは、橋梁等を構成する鋼板の溶接箇所を想定しており、これらの部位の探傷を行う場合には以下のように作業が行われる。例えば、溶接箇所の余盛り部分１Ａの部位の探傷を行う場合には、図３に示すように、余盛り部分１Ａの部位を跨ぐ位置に一対の磁極３を配置し、かつ、探傷を行うべき部位を覆う位置に磁気探傷シートＤを配置した状態で、電源スイッチ８を操作することにより、電源部６からの電流がコイル５に供給されることになり、このコイル５が磁気を発生させて一対の磁極３が被検査対象１に吸着する。

このように磁極３が被検査対象１に吸着した場合には、第１圧力付与手段Ｐ１側では、図４に示すように、一対の磁極３同士を結ぶ仮想直線Ｌ１と磁気探傷シートＤの底面との間の距離Ｓ（図３参照）に相当するだけ磁極３が板状圧着体４に対してＺ方向に相対移動することになるので、付勢機構Ｂ１の圧縮コイルバネ２６を圧縮して、この圧縮コイルバネ２６からの付勢力を板状圧着体４に作用させ、更に、この板状圧着体４からの押圧力を板状押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。

一方、第２圧力付与手段Ｐ２側では、操作者が押圧することで、この押圧力を、板状圧着体４に作用させ、更に、この板状圧着体４からの押圧力を板状押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。
そして、押圧力のかかり具合は、先に説明した圧力検出手段Ｓｅの発光状態により確認することができる。

加えて、板状圧着体４の下面に設けた各永久磁石５０Ａ，５０Ｂの磁界による被検査対象１への吸着力を、板状圧着体４に作用させ、更に、この板状圧着体４からの押圧力を板状押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。

この密着状態では、溶接部分において余盛り部分１Ａが存在しても、その余盛り部分１Ａに沿う形状に磁気探傷シートＤが変形し、この変形に従うように板状押圧部材Ｃが変形して、板状圧着体４から圧力を均一の圧力として磁気探傷シートＤに作用させる形態となるので、磁気探傷シートＤの底面（裏面材３６の外面）の全面が被検査対象１の上面に対して隙間無く密着するものとなる。
更に、検査対象１の曲率が比較的大きい場合でも、本磁気探傷装置１００では、板状圧着体４が当該被検査対１象の表面に沿って撓るような可撓性を有する薄板で構成されながら、その板状圧着体４を支持する支持機構Ｂ２が、夫々の支持体２０において、仮想直線Ｌ１に沿って複数並設され、且つ、同仮想直線Ｌ２を挟んで線対称となる夫々の位置に設けられていることで、板状圧着体４の検査対象１に対する密着性が大幅に改善されることになる。

そして、このように磁気探傷シートＤが被検査対象１に密着した状態で一対の磁極３と被検査対象１との間で磁気回路が形成されることになるが、この場合、図７に簡単に示すように、磁気発生機構Ａにより一対の磁極３同士を結ぶ方向（Ｙ方向）に交流磁界（磁力線）が形成され、同時に、一対の第１永久磁石５０Ａ同士及び一対の第２永久磁石５０Ｂ同士を結ぶ方向（Ｙ方向）に直流磁界（磁力線）がそれぞれ形成されて、両磁界（磁力線）が重畳されることとなる。従って、磁極３同士を結ぶ仮想直線Ｌ１近傍には、強い磁束密度の磁界を発生させることができ、当該磁界を被検査対象１に作用させることができ、被検査対象１の余盛り部分１Ａの部位に欠陥１Ｃが存在する場合には、その欠陥１Ｃの部分でより強い磁束が漏洩して磁気探傷シートＤの磁粉３８に作用する結果、この漏洩した磁束の方向に沿って磁粉３８が列を成すパターンを作り出し、欠陥１Ｃを視覚的に把握できるものとなる。この際、欠陥１Ｃ以外の被検査対象１から漏洩する磁束により形成される磁粉３８のパターンは、仮想直線Ｌ１に沿って比較的単純で明瞭な形状に形成されているため、欠陥１Ｃの部位から漏洩する磁束のパターンをより容易に発見することができる。

〔別実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施の形態では、一対の支持体２０の夫々において、支持機構Ｂ２を一対の磁極同士を結ぶ仮想直線Ｌ１に沿って２箇所に並設したが、別に、仮想直線Ｌ１に沿って３箇所以上に並設しても構わない。また、一対の支持体２０の夫々において、支持機構Ｂ２を、仮想直線Ｌ１を挟んで線対称となる夫々の位置に配置したが、別に、仮想直線Ｌ１に対して一方側のみに配置しても構わない。

（２）上記実施の形態では、圧力検出手段を、上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２の間に形成される感磁体移動ゾーンＤ２の周部における四隅に配置する構成を示したが、その個数、位置を問うものでは無く、更に、板状圧着体４の四隅に対応した位置に設けてもよい。

本発明は、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状又は袋状で柔軟な磁気探傷シートと、前記磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、前記被検査対象に前記磁気探傷シートを接触させた状態において前記磁気発生機構で発生させた磁気を前記被検査対象に作用させることにより前記被検査対象から漏洩する磁束を前記磁気探傷シートの感磁体で捉え、当該感磁体が作り出すパターンに基づいて前記被検査対象の探傷を行うように構成されている磁気探傷装置として好適に利用可能である。

１ ：被検査対象
２ ：本体部（磁気発生機構）
２ａ ：ヨーク
２ｂ ：並行ヨーク部
２ｃ ：連結ヨーク部
３ ：磁極
４ ：板状圧着体
２０ ：支持体
２０ｂ ：ガイド孔
２５ ：挿通ボルト（ガイド軸）
２６ ：圧縮コイルバネ
３８ ：磁粉（感磁体）
４６ ：把持部
１００ ：磁気探傷装置
Ａ ：磁気発生機構
Ｂ１ ：付勢機構
Ｂ２ ：支持機構
Ｃ ：板状押圧部材
Ｄ ：磁気探傷シート
Ｌ１ ：仮想直線
Ｐ ：圧力付与手段
Ｐ１ ：第１圧力付与手段
Ｐ２ ：第２圧力付与手段

Claims (5)

1. 磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状又は袋状で柔軟な磁気探傷シートと、前記磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、前記被検査対象に前記磁気探傷シートを接触させた状態において前記磁気発生機構で発生させた磁気を前記被検査対象に作用させることにより前記被検査対象から漏洩する磁束を前記磁気探傷シートの感磁体で捉え、当該感磁体が作り出すパターンに基づいて前記被検査対象の探傷を行うように構成されている磁気探傷装置であって、
   前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な樹脂からなる板状圧着体と透明で変形自在な板状押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
   前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他方の端部同士を連結する連結ヨーク部を有する磁性体からなるコ字形状のヨークと、前記一対の並行ヨーク部の夫々の基端側に固定された一対の支持体とを備えると共に、前記一対の支持体の夫々に、前記付勢機構からの付勢力を受ける前記板状圧着体を前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在な状態で支持する支持機構が配置され、
   前記一対の支持体の夫々において、前記支持機構が、前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に沿って複数並設されており、
   前記板状圧着体が、可撓性を有する薄板で構成されている磁気探傷装置。
2. 前記一対の支持体の夫々において、前記複数並設された支持機構が、前記仮想直線を挟んで線対称となる夫々の位置に設けられている請求項１に記載の磁気探傷装置。
3. 前記支持機構が、前記支持体に穿設されたガイド孔と、前記ガイド孔に摺動自在に挿入され、且つ前記板状圧着体に固定されたガイド軸とを有し、
   前記付勢機構が、前記ガイド軸が内部に挿入された状態で、前記支持体と前記板状圧着体との間に介装された圧縮コイルバネからなる請求項１又は２に記載の磁気探傷装置。
4. 前記第１圧力付与手段に対して、
   前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記板状圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の磁気探傷装置。
5. 前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
   前記第２圧力付与手段が、前記仮想直線に沿う方向における前記板状圧着体の両端部を連結すると共に、前記板状圧着体上の空間に設けられる把持部を備えた請求項４に記載の磁気探傷装置。

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