JP5922383B2 - 壁厚検査方法、校正用具および渦電流検出システム - Google Patents

Description

本発明は、壁厚検査方法、校正用具および渦電流検出システムに関する。

ガスタービンは、一般に、出力および効率を向上させるために高い入口温度で運転される。かかる高温での運転においてタービン翼を保護するために、翼内部に複数の冷却孔を穿設し、その冷却孔に低温流体を流すことにより、タービン翼の冷却が行われている。
ここで、製造誤差により冷却孔の位置が設計位置よりも翼表面側に位置すると、充分な冷却を行えないなどの不都合が生じるおそれがあるため、冷却孔が適正な位置に設けられているか確認する検査が行われている。冷却孔位置の確認方法としては、例えば、放射線透過試験によって冷却孔の位置を確認する方法が用いられている（特許文献１参照）。

特開平３−１５１５０１号公報

放射線透過試験によって冷却孔の位置を確認する方法では、翼に設けられた複数の冷却孔が線源から放射線照射経路上に重複し、所望の冷却孔の像に他の冷却孔の像が重なってしまうことを回避するため、線源と翼との相対位置を変更して像が重ならない位置を探す、あるいは、他の冷却孔に翼と同材料かつ冷却孔と同径の金属棒を挿入するなどの処置が必要となる。より簡単に検査を行うことが出来れば、検査を行う者の負担を軽減させることができる。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、孔の位置の検査をより簡単に行うことのできる壁厚検査方法、校正用具および渦電流検出システムを提供することにある。

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による壁厚検査方法は、タービン翼の冷却孔に棒状磁性体を挿入して、前記タービン翼の表面から渦電流プローブの走査を施して渦電流検出を行う渦電流検出工程を備えて、前記棒状磁性体と前記タービン翼の表面との距離である壁厚の検査を行う壁厚検査方法あって、前記渦電流検出工程の前に、前記棒状磁性体を溝に挿入して前記タービン翼の壁厚判定基準厚みを有する板材を介して前記棒状磁性体に対して渦電流検出を行うことにより、前記渦電流プローブの校正を行う校正工程を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、渦電流検出における測定値と壁厚値との関係を示すデータを予め取得して、前記渦電流検出工程にて得られた測定値から前記壁厚値を求める壁厚値取得工程を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、前記タービン翼の複数の冷却孔に前記棒状磁性体を挿入して前記渦電流検出工程を実施することを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、前記渦電流検出工程の後に、前記壁厚についてさらに精密な検査を行う精密検査工程を備えることを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、渦電流プローブの位置情報を取得する位置情報取得装置を用いて、前記渦電流検出工程にて前記渦電流プローブの位置と前記渦電流検出で得られた測定値とを対応付けて記録することを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、前記渦電流検出工程にて前記冷却孔に前記棒状磁性体を挿入する際に、径の大きい前記棒状磁性体から挿入を試みることを特徴とする。

また、本発明の一態様による壁厚検査方法は、上述の壁厚検査方法であって、前記渦電流検出工程にて、前記冷却孔の延在方向に向かうにしたがって該冷却孔を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐように前記渦電流プローブを走査することを特徴とする。

また、本発明の一態様による校正用具は、上述の壁厚検査方法のいずれかに用いられる校正用具であって、前記棒状磁性体の径に応じた深さとなる前記溝を有する台と、前記板材とを具備することを特徴とする。

また、本発明の一態様による校正用具は、前記台は、径の異なる複数の棒状磁性体の径に応じた幅および深さの複数の溝を有することを特徴とする。

また、本発明の一態様による渦電流検出システムは、棒状磁性体と、上述したいずれかの校正用具と、前記棒状磁性体に渦電流を誘導し、当該渦電流による信号を検出する渦電流検出装置とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、タービン翼に設けられた孔の位置の検査をより簡単に行うことができる。

本発明の第１の実施形態における壁厚検査システムの概略構成を示す構成図である。 同実施形態で渦電流検出装置を用いて行う渦電流検出工程にて、タービン翼に渦電流プローブを近づけた状態の例を示す斜視図である。 同実施形態で校正用具を用いて行う校正工程にて、厚みが既知の板材を挟んだ棒状磁性体による渦電流検出を行っている状態の例を示す斜視図である。 同実施形態における渦電流検出装置が検出する電圧値と壁厚値との関係を示すデータとしての評価曲線の例を示すグラフである。 同実施形態にて、渦電流検出における測定値と壁厚値との関係を示すマトリックスの例を示す説明図である。 同実施形態にて、棒状磁性体の径と当該棒状磁性体からコイルまでの距離との関係の例を示す説明図である。 同実施形態にて、渦電流プローブの位置と渦電流プローブから棒状磁性体までの距離との関係を示す説明図である。 同実施形態にて、棒状磁性体を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐ走査の例を示す説明図である。 同実施形態にて、壁厚検査システムを用いて壁厚検査を行う処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態にて、複数の冷却孔に棒状磁性体を挿入して渦電流検出工程を実施する様子の例を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における壁厚検査システムの概略構成を示す構成図である。 同実施形態において、記録装置が、渦電流検出工程にて渦電流プローブの位置と渦電流検出で得られた測定値とを対応付けて記録する様子の例を示す斜視図である。 同実施形態にて、壁厚検査システムを用いて壁厚検査を行う処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では、タービン翼に設けられた冷却孔の検査に本発明を適用する場合について説明するが、本発明の適用範囲はこれに限らず、様々な孔の位置（検査対象物の表面から孔までの距離）の検査に本発明を適用し得る。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における壁厚検査システム１の概略構成を示す構成図である。同図において、壁厚検査システム１は、渦電流検出装置１００と、棒状磁性体２００と、校正用具３００とを具備して、タービン翼９００の検査を行う。渦電流検出装置１００は、渦電流検出装置本体１１０と、渦電流プローブ１２０とを具備する。渦電流検出装置本体１１０は、励磁部１１１と、渦電流検出部１１２とを具備する。渦電流プローブ１２０は、励磁用コイル１２１と、渦電流検出用コイル１２２とを具備する。校正用具３００は、台３１０と、板材３２０とを具備する。

タービン翼９００は、例えばガスタービンの動翼である。タービン翼９００には複数の冷却孔９１０が設けられており、検査者は、壁厚検査システム１を用いてタービン翼９００の表面と冷却孔９１０との距離を検査する。
なお、以下では、タービン翼９００の表面と冷却孔９１０との距離を「壁厚」称する。
なお、壁厚検査システム１を用いて行う壁厚の検査は、壁厚値の測定であってもよいし、壁厚が基準厚以上か否かの判定であってもよい。

棒状磁性体２００は、タービン翼９００の材料とは異なる渦電流特性を有し、壁厚検査システム１を用いた壁厚の検査に際してタービン翼９００の冷却孔９１０に挿入される。例えば、タービン翼９００が非磁性体で構成されるのに対し、棒状磁性体２００は強磁性体で構成される。これにより、タービン翼９００が磁界の変化に対して渦電流を発生させないのに対し、棒状磁性体２００では、磁界が時間的に変化すると棒状磁性体２００の内部に起電力が発生し、この起電力により電流（渦電流）が流れる。
なお、後述するように、壁厚をより正確に検出するため、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に隙間無く挿入することが望ましい。そこで、壁厚検査システム１は複数の径の棒状磁性体２００を具備する。これら複数の棒状磁性体２００の中から冷却孔９１０の口径に応じた棒状磁性体２００を選んで挿入することで、隙間を無くす、あるいは検査に支障のない小さな隙間とし得る。

渦電流検出装置１００は、渦電流探傷（Eddy Current Testing；ＥＣＴ）に用いられる探傷装置と同様、検査対象物（棒状磁性体２００を挿入されたタービン翼９００）を貫く磁界を変化させ、タービン翼９００に挿入された棒状磁性体２００における渦電流を検出することにより、壁厚の検査を行う。
渦電流プローブ１２０は、壁厚検査に際してタービン翼９００に表面に配置される。渦電流プローブ１２０において、励磁用コイル１２１は、励磁部１１１から供給される電圧により棒状磁性体２００を貫く磁界を変化させる。渦電流検出用コイル１２２は、励磁用コイル１２１が磁界を変化させたことによって棒状磁性体２００に渦電流が発生すると、当該渦電流による電磁誘導を受けて渦電流に応じた電圧を発生させる（すなわち、渦電流検出用コイル１２２の導線の両端に、電圧が生じる）。
なお、渦電流プローブ１２０が具備するコイルは１つであってもよい。この場合、当該コイルが励磁用コイル１２１と励磁部１１１を兼ねる。具体的には、当該コイルは、励磁部１１１から供給される電圧により棒状磁性体２００を貫く磁界を変化させ、また、棒状磁性体２００に渦電流が発生すると、当該渦電流による電磁誘導を受けて渦電流に応じた電圧（励磁部１１１から供給される電圧を打ち消す電圧）を発生させる。

渦電流検出装置本体１１０において、励磁部１１１は、渦電流プローブ１２０に対して励磁用電圧を供給する。また、渦電流検出部１１２は、渦電流検出用コイル１２２に生じる電圧の大きさ（電圧値）を検出する。
なお、渦電流検出部１１２が測定する値は、棒状磁性体２００に生じる渦電流の大きさを示す値であればよい。例えば、渦電流検出部１１２が、渦電流検出用コイル１２２における電圧値に代えて、電流値または電力値を測定するようにしてもよい。

また、渦電流検出部１１２が測定した値は、壁厚検査システム１が具備する表示装置によって表示される。この表示装置は、渦電流検出装置本体１１０に設けられていても良いし、渦電流検出装置本体１１０とは別に設けられていても良い。例えば、渦電流検出装置本体１１０が、表示装置として液晶ディスプレイ等の表示画面を具備し、渦電流検出部１１２が測定した値を数値にて表示画面に表示する。

校正用具３００は、渦電流プローブ１２０を校正する際に用いられる。台３１０と板材３２０とは、例えばタービン翼９００と同じ材料で構成されるなどタービン翼９００と同様の渦電流特性を有する。また、台３１０には棒状磁性体２００の径に応じた幅および深さの複数の溝３１１を有する。また、板材３２０は、既知の厚みを有する（例えば、検査者が板材３２０の厚みを予め測定しておく）。
校正用具３００を用いて行う渦電流プローブ１２０の校正については後述する。

次に、図２〜図９を参照して、壁厚検査システム１を用いた壁厚検査について説明する。
図２は、渦電流検出装置１００を用いて行う渦電流検出工程にて、タービン翼９００に渦電流プローブ１２０を近づけた状態の例を示す斜視図である。同図に示すように、渦電流検出工程では、タービン翼９００の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して、タービン翼９００の表面から渦電流プローブ１２０の走査を施す。これにより、渦電流検出装置１００は、棒状磁性体２００に対する渦電流検出を行う。なお、ここでいう走査（Scan）は、タービン翼９００の表面を渦電流プローブ１２０でなぞる、すなわち、タービン翼９００の表面に渦電流プローブ１２０が接した状態のまま渦電流プローブ１２０の位置を変化させる操作である。

渦電流検出工程において、渦電流検出装置１００は、棒状磁性体２００を貫く磁界を変化させ、磁界変化に応じて棒状磁性体２００に発生する渦電流による電磁誘導を受けて渦電流検出用コイル１２２に生じる電圧を検出する。一方、タービン翼９００は非磁性体で構成されており、タービン翼９００には渦電流は発生せず、従って、タービン翼９００を貫く磁界を変化させたことによっては、渦電流検出用コイル１２２には電圧は生じない。
これにより、渦電流検出用コイル１２２には、棒状磁性体２００の径およびリフトオフ（渦電流プローブ１２０と棒状磁性体２００との距離）に応じた大きさの電圧が生じる。そして、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に隙間無く挿入しておくことで、このリフトオフは壁厚と等しくなる。

そこで、渦電流検出工程の前に、タービン翼９００に挿入する棒状磁性体２００（と同じ径の棒状磁性体２００）を溝に挿入し、タービン翼９００の壁厚判定基準厚みを有する板材３２０を介して棒状磁性体２００に対して渦電流検出を行うことにより、渦電流プローブの校正を行う校正工程を実行しておく。この校正工程を実行しておくことにより、定められた一定の感度で測定を実施し得る。この校正工程について図３を参照して説明する。

図３は、校正用具３００を用いて行う校正工程にて、厚みが既知の板材を挟んだ棒状磁性体２００による渦電流検出を行っている状態の例を示す斜視図である。同図に示すように、校正工程では、溝３１１に棒状磁性体２００を挿入し、板材３２０を介して渦電流プローブ１２０を近づける。その際、棒状磁性体２００の径に応じた幅および深さの溝３１１に棒状磁性体２００を挿入して棒状磁性体２００と板材３２０とが接する状態とすることで、リフトオフを板材３２０の厚みと等しくすることができる。

従って、この状態で渦電流検出装置１００が検出する電圧値は、渦電流検出工程において壁厚が壁厚判定基準厚みと同じである場合の電圧値に等しい。そこで、この状態において渦電流検出装置１００が検出する電圧値が所定の電圧値になるように、励磁用コイル１２１に供給する励磁用電圧を校正しておく。これにより、検査者は、定められた一定の感度で測定を実施し得る。

例えば、校正条件の一例として、径（φ）が２．６ミリメートルの棒状磁性体２００を用いて、厚みが０．９ミリメートルの板材３２０を介した際に渦電流検出装置１００が検出する電圧値が５．０Ｖとなるよう励磁電圧を設定しておく。これにより、渦電流プローブ１２０が何らかの理由で損傷するなどして当該渦電流プローブ１２０を交換した場合でも、交換後の渦電流プローブ１２０を同じ基準で校正することで、交換前と同じ感度（従って、同じ基準）で壁厚の評価・判定を実施し得る。壁厚の判定・評価については後述する。
なお、壁厚が壁厚判定基準厚み以上か否かの判定は、検査者が渦電流検出装置１００の検出する電圧値を読み取って行うようにしてもよいし、あるいは、渦電流検出装置１００が、検出した電圧値と所定の電圧値と比較することにより自動で行うようにしてもよい。

なお、校正工程において棒状磁性体２００と板材３２０とが接する状態にする方法は、上述した棒状磁性体２００の径に応じた幅および深さの溝３１１に棒状磁性体２００を挿入する方法に限らない。例えば、台３１０が、深さ可変の溝と、この溝の底を押し上げる手段とを有し、この溝に棒状磁性体２００が挿入された状態で溝の底を押し上げて棒状磁性体２００を板材３２０に接触させるようにしてもよい。

また、渦電流検出における測定値（渦電流検出装置１００が検出する電圧値）と壁厚値との関係を示すデータを予め取得おくことで、渦電流検出工程にて得られた測定値から壁厚値を求めることができる。この点について、図４および図５を参照して説明する。

図４は、渦電流検出装置１００が検出する電圧値と壁厚値との関係を示すデータとしての評価曲線の例を示すグラフである。ここでいう評価曲線は、渦電流検出装置１００の検出する電圧値と壁厚値との関係を示す曲線である。
同図において、評価曲線Ｌ１０１は、比較的大きい径の棒状磁性体２００を用いる場合の評価曲線を示す。また、評価曲線Ｌ１０３は、比較的小さい径の棒状磁性体２００を用いる場合の評価曲線を示す。また、評価曲線Ｌ１０２は、両者の中間の径の棒状磁性体２００を用いる場合の評価曲線を示す。

この評価曲線を用いて、渦電流検出装置１００の検出する電圧値を壁厚値に換算することができる。例えば、評価曲線Ｌ１０２の棒状磁性体２００を用いて渦電流検出を行い、渦電流検出装置１００が電圧値Ｖ１０１を検出した場合、評価曲線Ｌ１０２において電圧値Ｖ１０１に対応する壁厚値を読み取ることで、壁厚値Ｄ１０１を得ることができる。また、評価曲線Ｌ１０１の棒状磁性体２００を用いて渦電流検出を行い、渦電流検出装置１００が電圧値Ｖ１０２を検出した場合、評価曲線Ｌ１０１において電圧値Ｖ１０２に対応する壁厚値を読み取ることで、壁厚値Ｄ１０２を得ることができる。

ここで、渦電流検出における測定値（渦電流検出装置１００が検出する電圧値）と壁厚値との関係を示すデータの形式としては、様々なものを用いることができる。例えば、図４のように、当該データをグラフ表示しておいてもよい。あるいは、評価曲線を示す関数を予め求めて渦電流検出装置１００に記憶させておき、渦電流検出装置１００が、検出した電圧値をこの関数に代入して壁厚値を取得するようにしてもよい。

あるいは、当該データを示すマトリックスを予め求めておいてもよい。
図５は、渦電流検出における測定値と壁厚値との関係を示すマトリックスの例を示す説明図である。同図に示すマトリックスの各行は壁厚値と対応付けられており、各列は棒状磁性体２００の径と対応付けられている。そして、マトリックスの各欄には、当該列に対応付けられた径の棒状磁性体２００を用いて、当該行に対応付けられた壁厚値について渦電流検出を行った場合に、渦電流検出装置１００が検出する電圧値が格納されている。

このマトリックスを用いて、渦電流検出装置１００が検出する電圧値を壁厚値に換算することができる。例えば、径が２．４ミリメートルの棒状磁性体２００を用いて渦電流検出工程を実施し、渦電流検出装置１００が検出した電圧値が２．９ボルト（Ｖ）であった場合、まず、棒状磁性体２００の径に応じて列Ｃ２０１を選択し、この列Ｃ２０１において電圧値２．９ボルトを示す欄（無い場合は、最も近い値の欄）を選択する。そして、この欄の行Ｒ２０１に対応付けられた壁厚値０．５ミリメートルを読み取ることで、壁厚値を得られる。
なお、この電圧値から壁厚値への換算は、検査者がマトリックスを参照して行うようにしてもよいし、あるいは、渦電流検出装置１００が予めマトリックスを記憶しておいて自動で行うようにしてもよい。

次に、図６を参照して、壁厚検査システム１が具備する棒状磁性体２００の径について説明する。
図６は、棒状磁性体２００の径と当該棒状磁性体２００からコイルまでの距離（リフトオフ）との関係の例を示す説明図である。同図（ａ）は、棒状磁性体２００の径が冷却孔９１０の口径よりも大きい場合の例を示している。この場合、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に挿入することができず、渦電流検出工程を適切に実施することができない。
一方、図６（ｂ）は、冷却孔９１０の口径に応じた（ほぼ等しい）径を有する棒状磁性体２００を挿入した場合の例を示している。この場合、リフトオフＤ３０１は、壁厚と等しくなり、渦電流検出工程を実施することで、壁厚を適切に検査し得る。
一方、図６（ｃ）は、冷却孔９１０の口径よりも小さい径を有する棒状磁性体２００を挿入した場合の例を示している。この場合、棒状磁性体２００とタービン翼９００との間に隙間が有り、この隙間によりリフトオフＤ３０２は、壁厚よりも大きく（長く）なっている。この状態で渦電流検出工程を実施すると、実際の壁厚よりも厚く判定してしまい、壁厚不足の検出漏れが生じるおそれがある。

このように、壁厚をより正確に検出するため、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に隙間無く挿入することが望ましい。そこで、壁厚検査システム１は複数の径の棒状磁性体２００を具備する。そして、検査者は、渦電流検出工程にて冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入する際に、径の大きい棒状磁性体２００から挿入を試みる。そして、冷却孔９１０に挿入可能な棒状磁性体２００のうち、径の最も大きい棒状磁性体２００を挿入した状態で渦電流検出工程を実施する。これにより、複数の棒状磁性体２００の中から冷却孔９１０の口径に応じた棒状磁性体２００を選んで挿入することができ、棒状磁性体２００とタービン翼９００との隙間を無くす、あるいは検査に支障のない小さな隙間とし得る。

次に、図７および図８を参照して渦電流プローブ１２０の走査について説明する。
図７は、渦電流プローブ１２０の位置と渦電流プローブ１２０から棒状磁性体２００までの距離との関係を示す説明図である。同図に示すように、渦電流プローブ１２０を棒状磁性体２００の延在方向に直交する方向（図７のＤＩＲの方向）に走査すると、渦電流プローブ１２０の位置に応じて棒状磁性体２００までの距離が変化し、この距離に応じて渦電流検出装置１００の検出する電圧値が変化する。そして、渦電流プローブ１２０から棒状磁性体２００までの距離が極小（図７の距離Ｄ４０１）となったときに、渦電流検出装置１００の検出する電圧値が最大となる。この距離Ｄ４０１が、壁厚の極小値（すなわち、検査対象の壁厚）である。

そこで、渦電流プローブ１２０を棒状磁性体２００の延在方向に直交する方向に走査し、渦電流検出装置１００の検出する電圧値の最大値を取得し、この最大値を用いて壁厚の検査を行うことで、適切に検査を行うことができる。すなわち、この最大値を壁厚値に換算することで、より正確な壁厚値を得ることがきる。あるいは、この最大値と所定の電圧値とを比較して壁厚が壁厚判定基準厚み以上か否かを判定することでより正確に判定を行うことができる。

かかる棒状磁性体２００の延在方向に直交する方向への走査を行うために、渦電流検出工程にて、棒状磁性体２００（冷却孔９１０）の延在方向に向かうにしたがって棒状磁性体２００（冷却孔９１０）を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐように渦電流プローブ１２０を走査する。
図８は、棒状磁性体２００を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐ走査の例を示す説明図である。同図に示す線Ｌ５０１のように、渦電流プローブ１２０が、棒状磁性体２００（冷却孔９１０）の延在方向（図８の例では、図の上から下）に向かうに従って、棒状磁性体２００（冷却孔９１０）を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐように走査することで、棒状磁性体２００（冷却孔９１０）の各部において壁厚が極小となる位置を検出することができる。

ここで、冷却孔９１０を穿孔する際に冷却孔９１０に異物が入った場合や、工具が斜めに入って冷却孔９１０が斜めに開けられた場合など、冷却孔９１０の一部において壁厚が壁厚判定基準厚み以上であっても他の部分では壁厚が壁厚判定基準厚み未満となる可能性がある。そこで、渦電流プローブ１２０が図８に示すように走査し、渦電流検出装置１００が、棒状磁性体２００（冷却孔９１０）の（一部分のみでなく）各部分について壁厚を示すことで、検査者は、より正確に検査を行うことができる。
なお、渦電流プローブ１２０の走査方向が棒状磁性体２００の延在方向と正確に直交する必要は無く、渦電流プローブ１２０の走査方向と棒状磁性体２００の延在方向とがずれていれば壁厚が変化し、当該走査線上において壁厚が極小となる位置を検出することができる。

次に、図９を参照して壁厚検査の手順について説明する。
図９は、壁厚検査システム１を用いて壁厚検査を行う処理手順を示すフローチャートである。同図の処理において、検査者は、まず、検査対象となっているタービン翼９００における壁厚判定基準厚みを取得し、また、径の大きい棒状磁性体２００から順に冷却孔９１０への挿入を試みて挿入可能な径を取得するなど、渦電流検出工程を実施するに際しての条件を確認する（ステップＳ１０１）。

次に、検査者は、ステップＳ１０１で得られた径の棒状磁性体２００を、当該径に応じた幅および深さを有する冷却孔９１０に挿入し、ステップＳ１０１で得られた壁厚判定基準厚みを有する板材３２０を介して棒状磁性体２００に対して渦電流検出を行うことにより、図３を参照して説明したように渦電流プローブ１２０の校正を行う（ステップＳ１０２）。
次に、検査者は、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に挿入するなど、渦電流検出を行うための準備を行う（ステップＳ１０３）。

そして、壁厚検査システム１は、検査者の操作に従って渦電流検出工程における渦電流検出を行う（ステップＳ１０４）。より具体的には、検査者の操作に従って、渦電流プローブ１２０が、図８で説明したように走査を行う。そして、壁厚検査システム１（例えば、渦電流検出装置本体１１０）は、棒状磁性体２００における渦電流の大きさに応じて渦電流検出装置１００が検出した電圧を表示する。

次に、検査者は、渦電流検出装置１００の検出した電圧値（渦電流の大きさ）が、判定基準以上の電圧値となっている部分があるか否か（すなわち、壁厚判定基準厚み未満の壁厚となっている部分があるか否か）を判定する（ステップＳ１１１）。例えば、図３を参照して説明したように判定基準の電圧が５．０Ｖに設定されている場合、検査者は、渦電流検出装置１００の検出電圧が５．０Ｖ以上の箇所があるか否かを判定する。あるいは、図４および図５を参照して説明したように、検査者は、渦電流検出装置１００の検出した電圧値から壁圧を求め、当該壁厚が壁厚判定基準厚み未満となっている箇所の有無を判定する。

判定基準以上の電圧値となっている部分があると判定した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、検査者は、壁厚検査の結果を不合格とする（ステップＳ１２１）。その後、同図の処理を終了する。
一方、判定基準以上の電圧値となっている部分が無いと判定した場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、検査者は、壁厚検査の結果を合格とする（ステップＳ１３１）。その後、同図の処理を終了する。

以上のように、検査者は、棒状磁性体２００を溝３１１に挿入してタービン翼９００の壁厚判定基準厚みを有する板材３２０を介して棒状磁性体２００に対して渦電流検出を行うことにより、渦電流プローブの校正を行う。この校正工程により、検査者は、渦電流検出装置１００の検出する電圧値が所定の電圧値以下か否かを判定するという容易な判定によって、壁厚が壁厚判定基準厚み以上か否かを判定することができる。従って、検査者は、渦電流検出を行って容易な判定を行うことで、冷却孔９１０の位置の検査をより簡単に行うことができる。

また、検査者または壁厚検査システム１は、渦電流検出における測定値（渦電流検出用コイル１２２に生じた電圧値）と壁厚値との関係を示すデータを予め取得して、渦電流検出工程にて得られた測定値から壁厚値を求める。従って、検査者は、壁厚値を容易に得ることができる。

また、検査者は、渦電流検出工程にて冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入する際に、径の大きい棒状磁性体２００から挿入を試みる。これにより、棒状磁性体２００とタービン翼９００との隙間をなくして、あるいは小さくして、より正確に壁厚の検査を行うことができる。

また、検査者または壁厚検査システム１は、渦電流検出工程にて、冷却孔９１０の延在方向に向かうにしたがって冷却孔９１０を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐように渦電流プローブ１２０を走査する。これにより、冷却孔９１０の各部分について壁厚の検査を行うことができ、より正確に検査を行うことができる。

なお、複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して渦電流検出工程を実施するようにしてもよい。この点について、図１０を参照して説明する。
図１０は、複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して渦電流検出工程を実施する様子の例を示す斜視図である。同図に示すように、複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して渦電流検出工程を実施することで、複数の冷却孔９１０について纏めて壁厚の検査を行うことができ、検査に要する時間を削減することができる。

図１０の例では、タービン翼９００の各部分のうち、領域Ａ６１１では渦電流検出装置１００の検出する電圧値が基準値以下であるのに対し、領域Ａ６１２では渦電流検出装置１００の検出する電圧値が基準値を超えている。かかる結果に基づいて、検査者は、領域Ａ６１２における壁厚が薄いことを把握することができる。

複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して纏めて壁厚の検査を行う場合、渦電流プローブ１２０が複数の棒状磁性体２００からの励磁電圧を同時に拾う可能性がある。かかる場合、渦電流検出装置１００が検出する電圧は強くなる、すなわち、壁厚が薄いほうに作用するので、複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して纏めて壁厚の検査を行う場合に、壁厚が薄い部分を見落とすおそれの増大を回避できる。

すなわち、検査者は、図１０に示すように複数の冷却孔９１０に棒状磁性体２００を挿入して渦電流検出工程を実施することで、壁厚が壁厚判定基準厚みより薄い可能性のある箇所を検出することが出来る。そして、検査者は、壁厚が壁厚判定基準厚みより薄い可能性のある箇所について、例えば超音波測定装置等を用いてより精密な検査を行うことで、壁厚が壁厚判定基準厚みより薄い箇所を、迅速かつ正確に検出し得る。

＜第２の実施形態＞
図１１は、本発明の第２の実施形態における壁厚検査システム２の概略構成を示す構成図である。同図において、壁厚検査システム２は、渦電流検出装置１００と、棒状磁性体２００と、校正用具３００と、位置情報取得装置４００と、記録装置５００と、超音波測定装置６００とを具備して、タービン翼９００の検査を行う。渦電流検出装置１００は、渦電流検出装置本体１１０と、渦電流プローブ１２０とを具備する。渦電流検出装置本体１１０は、励磁部１１１と、渦電流検出部１１２とを具備する。渦電流プローブ１２０は、励磁用コイル１２１と、渦電流検出用コイル１２２とを具備する。校正用具３００は、台３１０と、板材３２０とを具備する。位置情報取得装置４００は、駆動部４１０と、位置情報取得部４２０とを具備する。

同図において、図１の各部に対応して同様の機能を有する部分には同一の符号（１００、１１０、１１１、１１２、１２０、１２１、１２２、２００、３００、３１０、３１１、３２０、９００、９１０）を付して説明を省略する。壁厚検査システム２は、位置情報取得装置４００と、記録装置５００と、超音波測定装置６００とを具備する点で、壁厚検査システム１と異なる。

位置情報取得装置４００は、渦電流プローブ１２０の位置情報を取得する。位置情報取得装置４００において、駆動部４１０は、渦電流プローブ１２０を設置可能なアームと、このアームを駆動するモータとを具備して、アームを動作させることにより渦電流プローブ１２０を動作させる。例えば、駆動部４１０は、渦電流プローブ１２０を左右に動かす左右アームと、左右アームを上下に動かすことにより渦電流プローブ１２０を上下に動かす上下アームとを具備する。
位置情報取得部４２０は、渦電流プローブ１２０の位置情報を取得する。例えば、位置情報取得部４２０は、駆動部４１０の具備する左右アームおよび上下アームの状態を検出することにより渦電流プローブ１２０の位置を検出する。

記録装置５００は、位置情報取得装置４００の取得した位置情報と渦電流検出用コイル１２２に生じた電圧の大きさを示す測定値とを対応付けて記録する。
超音波測定装置６００は、渦電流検出装置１００を用いた壁厚の検査にて壁厚が薄い（要精密検査）と判定された部分の壁厚をさらに精密に検査するための装置である。

次に図１２を参照して、記録装置５００が行う記録について説明する。
図１２は、記録装置５００が、渦電流検出工程にて渦電流プローブ１２０の位置と渦電流検出で得られた測定値とを対応付けて記録する様子の例を示す斜視図である。同図において、位置情報取得装置４００（駆動部４１０）は、左右アーム４１１と上下アーム４１２とを動作させることにより渦電流プローブ１２０を動作させる。そして、位置情報取得装置４００（位置情報取得部４２０）は、左右アーム４１１および上下アーム４１２の状態を検出することにより渦電流プローブ１２０の位置を検出し、検出した渦電流プローブ１２０の位置を記録装置５００に出力する。また、渦電流検出装置１００は、渦電流検出で得られた測定値、すなわち、棒状磁性体２００における渦電流によって渦電流検出用コイル１２２に生じた電圧値を記録装置５００に出力する。そして、記録装置５００は、渦電流プローブ１２０の位置と渦電流検出装置１００の検出した電圧値とを対応付けて記録する。

記録装置５００が、渦電流プローブ１２０の位置と渦電流検出装置１００の検出した電圧値とを対応付けて記録することにより、検査者は、当該記録を参照して、タービン翼９００において壁厚の薄い部分を容易に把握することができる。
例えば、記録装置５００が、渦電流プローブ１２０の位置に対応する二次元座標上において、渦電流検出装置１００の検出した電圧値が所定の電圧値（例えば、壁厚判定基準厚みに対応する電圧値から壁厚不足検出漏れを防止するための余裕分を減算した電圧値）より高い部分を表示する。これにより、検査者は、タービン翼９００において壁厚を再検査するべき部分を容易に把握し、超音波測定装置６００を用いて該当部分の壁厚をより精密に検査することができる。

次に、図１３を参照して壁厚検査の手順について説明する。
図１３は、壁厚検査システム２を用いて壁厚検査を行う処理手順を示すフローチャートである。同図の処理において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０２は、図９のステップＳ１０１〜Ｓ１０２と同様である。

ステップＳ２０２の後、検査者は、棒状磁性体２００を冷却孔９１０に挿入し、渦電流プローブ１２０を位置情報取得装置４００のアームに設置するなど、渦電流検出を行うための準備を行う（ステップＳ１０３）。

そして、壁厚検査システム２は、検査者の操作に従って渦電流検出工程における渦電流検出を行う（ステップＳ２０４）。より具体的には、位置情報取得装置４００がアームを動作させて、図８で説明したように渦電流プローブ１２０を動作させる。そして、記録装置５００は、渦電流プローブ１２０の位置と渦電流検出工程で渦電流検出装置１００が検出する電圧値とを対応付けて記憶する。

次に、検査者は、記録装置５００が記録したデータを参照して、渦電流検出装置１００の検出した電圧値が判定基準（例えば、上記のように壁厚判定基準厚みに対応する電圧値から壁厚不足検出漏れを防止するための余裕分を減算した電圧値）以上の電圧値となっている部分があるか否かを判定する（ステップＳ２１１）。

判定基準以上の電圧値となっている部分があると判定した場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、タービン翼９００における該当部分の位置を特定する（ステップＳ２２１）。
そして、検査者は、該当部分について、超音波測定装置６００を用いて壁厚についてさらに精密な検査を行う（ステップＳ２２２）。
そして、検査者は、ステップＳ２２２で行った、超音波測定装置６００を用いた壁厚検査に基づいて、壁厚が壁厚判定基準厚みより薄くなっている部分があるか否かを判定する（ステップＳ２２３）。
壁厚が壁厚判定基準厚みより薄くなっている部分があると判定した場合（ステップＳ２２３：ＹＥＳ）、検査者は、壁厚検査の結果を不合格とする（ステップＳ２３１）。その後、同図の処理を終了する。

一方、ステップＳ２１１において、判定基準以上の電圧値となっている部分がないと判定した場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）や、ステップＳ２２３において、壁厚が壁厚判定基準厚みより薄くなっている部分がないと判定した場合（ステップＳ２２３：ＮＯ）、検査者は、壁厚検査の結果を合格とする（ステップＳ２４１）。その後、同図の処理を終了する。

以上のように、検査者は、渦電流検出装置１００を用いた渦電流検出工程の後に、超音波測定装置６００を用いて壁厚についてさらに精密な検査を行う。ここで、超音波測定装置６００を用いた壁厚の検査では、渦電流検出装置１００の場合のようにプローブを動かしながら測定を行うのではなく、測定値を得られるまでプローブを静止させておく必要がある。従って、超音波測定装置６００を用いてタービン翼９００全体について壁厚の検査を行うと多大な時間を要する。これに対して、渦電流検出装置１００を用いた渦電流検出工程で壁厚が小さい部分として検出された部分についてのみ超音波測定装置６００を用いて壁厚を検査することで、超音波測定装置６００を用いた検査で検査の精度を高めつつ、所要時間の増大を抑えることができる。

また、記録装置５００が、渦電流検出工程にて渦電流プローブ１２０の位置と渦電流検出で得られた測定値とを対応付けて記録する。これにより、検査者は、タービン翼９００において壁厚の薄い部分を容易に把握することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ 壁厚検査システム
１００ 渦電流検出装置
１１０ 渦電流検出装置本体
１１１ 励磁部
１１２ 渦電流検出部
１２０ 渦電流プローブ
１２１ 励磁用コイル
１２２ 渦電流検出用コイル
２００ 棒状磁性体
３００ 校正用具
３１０ 台
３１１ 溝
３２０ 板材
４００ 位置情報取得装置
４１０ 駆動部
４２０ 位置情報取得部
５００ 記録装置
６００ 超音波測定装置
９００ タービン翼
９１０ 冷却孔

Claims (10)

1. タービン翼の冷却孔に棒状磁性体を挿入して、前記タービン翼の表面から渦電流プローブの走査を施して渦電流検出を行う渦電流検出工程を備えて、前記棒状磁性体と前記タービン翼の表面との距離である壁厚の検査を行う壁厚検査方法あって、
   前記渦電流検出工程の前に、前記棒状磁性体を溝に挿入して前記タービン翼の壁厚判定基準厚みを有する板材を介して前記棒状磁性体に対して渦電流検出を行うことにより、前記渦電流プローブの校正を行う校正工程を備えることを特徴とする壁厚検査方法。
2. 渦電流検出における測定値と壁厚値との関係を示すデータを予め取得して、前記渦電流検出工程にて得られた測定値から前記壁厚値を求める壁厚値取得工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の壁厚検査方法。
3. 前記タービン翼の複数の冷却孔に前記棒状磁性体を挿入して前記渦電流検出工程を実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の壁厚検査方法。
4. 前記渦電流検出工程の後に、前記壁厚についてさらに精密な検査を行う精密検査工程を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の壁厚検査方法。
5. 渦電流プローブの位置情報を取得する位置情報取得装置を用いて、前記渦電流検出工程にて前記渦電流プローブの位置と前記渦電流検出で得られた測定値とを対応付けて記録することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の壁厚検査方法。
6. 前記渦電流検出工程にて前記冷却孔に前記棒状磁性体を挿入する際に、径の大きい前記棒状磁性体から挿入を試みることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の壁厚検査方法。
7. 前記渦電流検出工程にて、前記冷却孔の延在方向に向かうにしたがって該冷却孔を延在方向に直交する方向に交互に跨ぐように前記渦電流プローブを走査することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の壁厚検査方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の壁厚検査方法に用いられる校正用具であって、前記棒状磁性体の径に応じた深さとなる前記溝を有する台と、前記板材とを具備することを特徴とする校正用具。
9. 前記台は、径の異なる複数の棒状磁性体の径に応じた幅および深さの複数の溝を有することを特徴とする請求項８に記載の校正用具。
10. 棒状磁性体と、
    請求項８または９のいずれか一項に記載の校正用具と、
    前記棒状磁性体に渦電流を誘導し、当該渦電流による信号を検出する渦電流検出装置とを具備することを特徴とする渦電流検出システム。

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