JP6579840B2 - 欠陥測定方法、欠陥測定装置、および検査プローブ - Google Patents

Description

本発明は、磁性体からなる部材の欠陥を測定する欠陥測定方法および欠陥測定装置、並びに上記欠陥の測定に用いられる検査プローブに関するものである。

従来、磁性体部材における減肉や亀裂等の欠陥の有無を調べるための検査方法として、特許文献１等に開示されている磁化渦流探傷検査（磁化ＥＣＴ（Eddy Current Testing））や、特許文献２等に開示されている漏洩磁束法（ＭＦＬ；Magnetic Flux Leakage）などが知られている。

また、磁性体部材における欠陥の深さ等を定量的に測定する方法として、水浸回転式超音波厚さ測定法（ＩＲＩＳ；Internal Rotary Inspection Systems）が知られている。

特許第５１６９９８３号（２０１０年１１月１８日公開） 特開２００４−２１２１６１号公報（２００４年７月２９日公開）

しかしながら、磁化渦流探傷試験および漏洩磁束法には、欠陥の有無を検査することはできるものの、欠陥の深さ等を精度よく定量的に測定することができないという問題がある。

また、水浸回転式超音波厚さ測定法は、欠陥の深さ等を定量的かつ高精度に測定することができるものの、検査に時間がかかるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、磁性体部材の欠陥の定量的評価を迅速に行うことにある。

本発明の一態様にかかる欠陥測定方法は、磁性体部材の欠陥測定方法であって、磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブを用い、前記磁気センサの出力を測定する測定工程と、欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面に生じている表面欠陥であるのか、当該対向面の裏面に生じている裏面欠陥であるのかを判定する欠陥面判定工程と、表面欠陥および裏面欠陥のそれぞれについて予め設定された評価アルゴリズムのうち、前記欠陥面判定工程の判定結果に応じた評価アルゴリズムを前記出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行う評価工程とを含むことを特徴としている。

上記の方法によれば、磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブを用いて前記磁気センサの出力を測定し、前記磁気センサの出力信号に、欠陥面判定工程の判定結果に応じた評価アルゴリズムを適用することにより、磁束抵抗法を用いて欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

また、前記磁性体部材の渦流探傷検査を行う渦流探傷工程を含み、前記欠陥面判定工程では、前記渦流探傷検査の結果に基づいて欠陥が前記磁性体部材の表裏いずれの面に存在するのかを判定するようにしてもよい。

上記の構成によれば、渦流探傷検査によって表面欠陥か裏面欠陥かを判定し、その判定結果に応じた評価アルゴリズムを適用することにより、磁束抵抗法を用いて欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

また、前記検査プローブは、前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている磁石における前記磁性体部材との対向面側に配置されている、前記渦流探傷検査を行うための渦流探傷用センサとを備え、前記磁気センサは、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知するものであってもよい。

上記の構成によれば、渦流探傷工程と測定工程とを並行して行うことができるので、作業効率を向上させることができる。

また、前記磁性体部材は磁性体管であり、前記測定工程では、前記検査プローブを前記磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させるようにしてもよい。

上記の方法によれば、磁性体管の欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

また、前記磁気センサは、磁束密度に応じた電圧値を出力し、前記評価工程は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における断面積に対する欠損した断面積の比率である断面欠損率を算出する断面欠損率算出工程を含み、前記断面欠損率算出工程では、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を前記各磁気センサにより測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値と試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の断面欠損率との関係に基づいて予め設定された断面欠損率算出式と、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値とに基づいて前記磁性体管の断面欠損率を算出するようにしてもよい。

上記の方法によれば、磁性体管の欠陥の断面欠損率を迅速かつ適切に算出することができる。

また、前記評価工程は、前記磁性体管の周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出する欠陥範囲算出工程を含み、前記欠陥範囲算出工程では、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、および試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲との関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値、および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出するようにしてもよい。

上記の方法によれば、磁性体管の欠陥の欠陥範囲を迅速かつ適切に算出することができる。

また、前記評価工程は、前記磁性体管に生じている欠陥の欠陥深さを算出する欠陥深さ算出工程とを含み、前記欠陥深さ算出工程では、前記磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、前記断面欠損率算出工程で算出した断面欠損率をＳ（％）、前記欠陥範囲算出工程で算出した欠陥範囲をθ（°）、欠陥深さをｄ（ｍｍ）とすると、欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在する場合には、ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２に基づいて欠陥深さを算出し、欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面である表面に存在する場合には、ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）に基づいて欠陥深さを算出するようにしてもよい。

上記の方法によれば、磁性体管の欠陥の欠陥深さを迅速かつ適切に算出することができる。

本発明の一態様にかかる欠陥測定装置は、磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブと、前記磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる磁束抵抗演算部とを備え、前記磁束抵抗演算部は、欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面および当該対向面の裏面のいずれに形成されているかに応じて選択される評価アルゴリズムを前記出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる構成である。

上記の構成によれば、磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブを用い、前記磁気センサの出力信号に、欠陥が磁性体部材の表面および裏面のいずれに形成されているかに応じて選択される評価アルゴリズムを適用することにより、磁束抵抗法を用いて欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

また、前記検査プローブは、前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている渦流探傷用センサと、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備えており、前記渦流探傷用センサを用いた渦流探傷検査の結果に基づいて欠陥が前記磁性体部材における表裏いずれの面に存在するのかを判定することができる欠陥面判定部を備え、前記出力信号に前記欠陥面判定部の判定結果に応じて選択される評価アルゴリズムを適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる構成としてもよい。

上記の構成によれば、渦流探傷用センサによる測定と磁気センサによる測定とを並行して行うことができるので、作業効率を向上させることができる。

また、前記磁性体部材は磁性体管であり、前記磁束抵抗演算部は、前記検査プローブを磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させたときの前記各磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体管の欠陥の定量的評価を行うことができる構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体管の欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

また、前記磁気センサは、磁束密度に応じた電圧値を出力し、前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における断面積に対する欠損した断面積の比率である断面欠損率を算出することができる断面欠損率算出部を備え、前記断面欠損率算出部は、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を前記各磁気センサにより測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値と、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の断面欠損率との関係に基づいて予め設定された断面欠損率算出式と、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値とに基づいて前記磁性体管の断面欠損率を算出することができる構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体管の欠陥の断面欠損率を迅速かつ適切に算出することができる。

また、前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出することができる欠陥範囲算出部を備え、前記欠陥範囲算出部は、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲の関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管の欠陥範囲を算出することができる構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体管の欠陥の欠陥範囲を迅速かつ適切に算出することができる。

また、前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管に生じている欠陥の欠陥深さを算出する欠陥深さ算出部を備え、前記欠陥深さ算出部は、前記磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、前記断面欠損率算出部の算出した断面欠損率をＳ（％）、前記欠陥範囲算出部の算出した欠陥範囲をθ（°）、欠陥深さをｄ（ｍｍ）とすると、欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在する場合には、ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２に基づいて欠陥深さを算出し、欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面である表面に存在する場合には、ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）に基づいて欠陥深さを算出することができる構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体管の欠陥の欠陥深さを迅速かつ適切に算出することができる。

また、磁性体部材の欠陥を検査するための検査プローブであって、前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている渦流探傷用センサと、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、渦流探傷用センサの検知結果に基づいて磁性体部材の欠陥が検査プローブとの対向面側に存在するのかその裏面側に存在するのかを判定するとともに、磁気センサの検知結果に基づいて磁束抵抗法により欠陥の定量的評価を行うことができる。
また、渦流探傷用センサによる測定データの取得と磁気センサによる測定データの取得とを並行して行うことができるので、作業効率を向上させることができる。

また、磁性体からなる円筒状のヨークを備え、前記各磁石は前記ヨークの軸方向に沿ってハルバッハ配列を成すように並べて配置され、かつそれぞれの前記磁石は前記ヨークの外周面に沿って円筒状に配置されており、前記磁気センサは、前記ヨークの周方向に沿って複数配置されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、磁性体管の欠陥の定量的評価を迅速かつ適切に行うことができる。

以上のように、本発明の欠陥測定方法および欠陥測定装置によれば、磁性体部材の欠陥の定量的評価を迅速に行うことができる。

本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置で用いられる検査プローブの断面模式図である。 図１に示したＡ−Ａ断面の断面図である。 図１に示した検査プローブにおける渦流探傷部の回路図である。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置に備えられる減肉判定処理部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置で行われる減肉判定処理の概要を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置における処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は複数の外面減肉を有する試験片の一例を示す説明図であり、（ｂ）は複数の内面減肉を有する試験片の一例を示す説明図であり、（ｃ）は（ａ）および（ｂ）に示した各試験片を磁束抵抗法により測定した各ホール素子の出力信号の合計値と、各試験片における各減肉の実際の断面欠損率との関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置により全面減肉および局部減肉を探傷したときの各ホール素子の出力電圧値および形状パラメータの一例を示す説明図である。 図７の（ａ）および（ｂ）に示した試験片を探傷した結果に基づいて算出したＶｍａｘおよびＶａｌｌを示すグラフである。 図９に示したデータのうち外面減肉の試験片に関するデータを抽出したグラフである。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置における第２算出方法による減肉範囲の算出方法を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置における第２算出方法による減肉範囲の算出方法を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置により実機で使用された管を測定して得られた肉厚評価値と、実機で使用された管を実測して求めた肉厚実測値との関係を示すグラフである。 （ａ）は本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置により内面減肉が生じている磁性体管を検査したときの各ホール素子の出力電圧をプロットしたグラフであり、（ｂ）は減肉範囲の算出方法を示す説明図である。 （ａ）は本発明の一実施形態にかかる減肉測定装置により外面減肉が生じている磁性体管を検査したときの各ホール素子の出力電圧をプロットしたグラフであり、（ｂ）は減肉範囲の算出方法を示す説明図である。 従来から行われている漏洩磁束法と本発明で用いる磁束抵抗法との違いを示す説明図である。

本明細書において、磁性体部材とは磁性体からなる部材であり、例えば、磁性体からなるケーブル、ワイヤ、板状部材、各種構造物等が挙げられる。また、磁性体部材の欠陥としては、減肉状の欠陥（以下、減肉と称する）、亀裂状の欠陥等が挙げられる。また、減肉とは、機械的な摩耗や、化学的な腐食などによって厚みが薄くなる現象である。

本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、磁性体部材として磁性体管を検査対象とし、磁気センサとしてホール素子を用い、渦流探傷用センサとして励磁・検出コイルを用いて減肉を検査する実施例について説明するが、本発明の適用対象は磁性体管に限るものでも、減肉の検査に限るものでもない。

また、本実施形態では、本発明の欠陥測定装置を「減肉測定装置」と称する。また、本発明の欠陥が検査プローブとの対向面である表面に生じている表面欠陥および当該対向面の裏面に生じている裏面欠陥を、それぞれ「内面減肉」および「外面減肉」と称する。また、本発明の磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を「減肉範囲」と称し、当該欠陥範囲を算出する欠陥範囲算出部を「減肉範囲算出部」と称する。また、本発明の磁性体管に生じている欠陥の欠陥深さを「減肉深さ」と称し、当該欠陥深さを算出する欠陥深さ算出部を「欠陥深さ算出部」と称する。また、本発明の渦流探傷用センサを用いた渦流探傷検査の結果に基づいて欠陥が前記磁性体部材における表裏いずれの面に存在するのかを判定することができる欠陥面判定部を、「減肉面判定部」と称する。また、欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面に生じている表面欠陥であるのか、当該対向面の裏面に生じている裏面欠陥であるのかを判定する欠陥面判定を、「減肉面判定」と称する。

（１−１．検査プローブ１００の構成）
図１は、検査プローブ１００の断面模式図である。また、図２は図１に示したＡ−Ａ断面の断面図である。

本実施形態では、検査プローブ１００を磁性体管の管内に挿入して管内を移動させることにより、磁性体管の磁化渦流探傷法（磁化ＥＣＴ（Eddy Current Testing））および磁束抵抗法（ＭＦＲ；Magnetic Flux Resistance）による検査を行う。検査対象の磁性体管としては、例えば、炭素鋼、フェライト系ステンレス鋼、フェライト相およびオーステナイト相の二相からなる二相ステンレス鋼などの磁性体からなる管体を用いることができる。

検査プローブ１００は、図１に示すように、ヨーク１、第１磁石２、第２磁石３、第３磁石４、励磁・検出コイル５、渦電流制御コイル６、ガイド７，８、空気導入孔９、空気噴射孔１０、およびホール素子１１を備えている。

ヨーク１は、磁性体からなる中空円筒状の部材である。ヨーク１を構成する磁性体としては、例えば、炭素鋼や低合金鋼などの高透磁率金属を用いることができる。

第１磁石２、第２磁石３、および第３磁石４は、ヨーク１の外周面に取り付けられており、ヨーク１の軸方向に沿ってハルバッハ配列を成すようにこの順で配置されている。

具体的には、第１磁石２は、単一の磁石からなる中空円筒状もしくは周方向に複数に分割された磁石を組み合わせた中空円筒状に形成されており、ヨーク１の軸方向中央部（第２磁石３と第３磁石４とに挟まれた位置）の外周面に沿って装着されている。本実施形態では、第１磁石２は、中空円筒状に形成され、その軸線がヨーク１の軸線と同一直線上となるようにヨーク１に装着されている。また、第１磁石２は、ヨーク１の軸方向に略平行な方向に沿って分極しており、第２磁石３側の磁極がＮ極、第３磁石４側の磁極がＳ極となるように着磁されている。第１磁石２としては、例えば、ネオジム磁石などの高性能永久磁石が用いられる。

第２磁石３は、ヨーク１における第１磁石２に対して軸方向の一端側の外周面に沿って装着されている。本実施形態では、第２磁石３は、単一の磁石からなる中空円筒状もしくは周方向に複数に分割された磁石を組み合わせた中空円筒状に形成されており、その軸線がヨーク１の軸線と同一直線上となるようにヨーク１に装着されている。また、第２磁石３は、ヨーク１の半径方向（磁性体管Ｐと対向する方向）に沿って分極しており、ヨーク１側の磁極がＳ極、その反対側（検査対象の磁性体管側）の磁極がＮ極となるように着磁されている。第２磁石３としては、例えば、ネオジム磁石などの高性能永久磁石が用いられる。

第３磁石４は、ヨーク１における第１磁石２に対して軸方向の他端側（第２磁石３が配置される側に対して反対側）の外周面に沿って装着される。本実施形態では、第３磁石４は、単一の磁石からなる中空円筒状もしくは周方向に複数に分割された磁石を組み合わせた中空円筒状に形成されており、その軸線がヨーク１の軸線と同一直線上となるようにヨーク１に装着される。また、第３磁石４は、ヨーク１の半径方向（磁性体管Ｐと対向する方向）に沿って分極しており、磁極方向が第２磁石３とは逆になるように着磁されている。すなわち、本実施形態では、第３磁石４は、ヨーク１側の磁極がＮ極、その反対側の磁極がＳ極となるように着磁されている。第３磁石４としては、例えば、ネオジム磁石などの高性能永久磁石が用いられる。

このように、第２磁石３と第３磁石４との間に、第２磁石３側の磁極がＮ極、第３磁石４側の磁極がＳ極となるように第１磁石２を装着することにより（すなわち、ハルバッハ配列を成すように第２磁石３、第１磁石２、および第３磁石４を配置することにより）、第２磁石３および第３磁石４によって形成される磁束の強さ（磁束密度）を大きくするとともに磁束分布を均一にすることができる。

なお、第１磁石２、第２磁石３、および第３磁石４のサイズは、検査対象の磁性体管に挿入可能であれば特に限定されるものではないが、第２磁石３および第３磁石４のヨーク１の軸方向外側の端部（第１磁石２から遠い側の端部）における磁束密度が１．４Ｔ〜２．４Ｔの範囲内になるサイズであることが好ましく、１．５Ｔ〜２．２Ｔの範囲内であることがより好ましい。磁束密度が上記範囲内である場合、磁束密度の変化に対する検査対象の磁性体管の比透磁率が線形に変化する。このため、磁束密度を上記範囲内に設定することにより、後述する磁束抵抗法（ＭＦＲ；Magnetic Flux Resistance）による検査をより精度よく行うことができる。

また、磁石の配置個数も特に限定されるものではなく、例えば、第１磁石２と第２磁石３との間、および第１磁石２と第３磁石４との間のうちの一方または両方に、さらに他の磁石を備えてもよい。また、その場合、各磁石がハルバッハ配列を成すように各磁石を配置してもよい。

また、第１磁石２、第２磁石３、および第３磁石４のヨーク１に対する装着方法は特に限定されるものではなく、例えば接着剤等によりヨーク１に装着してもよく、ヨーク１に嵌合させてもよい。

励磁・検出コイル５は、ヨーク１の軸方向中央部に配置された第１磁石２の外周面に沿って巻きつけられており、磁性体管Ｐにおける第２磁石３、第１磁石２、および第３磁石４によって磁気飽和された領域（あるいは渦電流が十分に浸透可能な程度に透磁率が低下した領域）を渦流探傷する、渦流探傷検査を行うためのものである。渦流探傷検査を行うことにより、励磁・検出コイル５が磁性体管の減肉部を通過したときに、減肉量（体積）に応じた振幅と減肉深さに応じた位相とに相関する減肉信号（検出信号）が検出される。励磁・検出コイル５の構成は、上記減肉信号を検出可能であれば特に限定されるものではないが、例えば線径が０．０２〜１．０ｍｍの銅線で、巻数が１０〜２００回のコイルを用いることができる。

渦電流制御コイル６は、第１磁石２の外周面における励磁・検出コイル５に対してヨーク１の軸方向の両側の位置に巻きつけられており、励磁・検出コイル５が励起する渦電流とは逆方向に流れる渦電流を励起する。渦電流制御コイル６を設けることにより、励磁・検出コイル５が励起する渦電流の余剰な導電範囲を、当該励磁コイルで逆方向の渦電流を励起することによって相殺し、渦電流の余剰な導電範囲を抑制することができる。

なお、図１では、励磁・検出コイル５および渦電流制御コイル６の導線およびその取り出し孔については図示を省略している。

図３は、検査プローブ１００における渦流探傷部の回路図である。この図に示すように、２個の励磁・検出コイル５（Ｌａ，Ｌｂ）、２個の渦電流制御コイル６（Ｌｃ，Ｌｄ）、および４個の可変抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４が、電源１３と渦流探傷機１２との間に並列に接続されており、検出コイルＬａ，Ｌｂと可変抵抗器Ｒ１，Ｒ２がホイストンブリッジ回路となるように、渦流探傷機１２の入力信号用の端子に接続されている。

渦流探傷機１２の出力端子は導線によって後述する渦流探傷部３０に接続されている。

なお、渦流探傷検査は、次のようにして行う。すなわち、まず、所定の試験周波数（例えば１００ｋＨｚ）、および所定の印加電圧（例えば５ｖ）の時の励磁・検出コイル５および渦電流制御コイル６のインピーダンスを測定し、可変抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を、その測定した抵抗値に調整する。また、このときの励磁・検出コイル５と可変抵抗器Ｒ１，Ｒ２の合成インピーダンスを測定し、渦電流制御コイル６に接続する可変抵抗器Ｒ３，Ｒ４の抵抗値を、その測定した抵抗値の前後に変化させて探傷し、最終的に検出感度が良い条件で探傷を行う。検査プローブ１００による探傷速度は、例えば約２〜５０ｍｍ／秒の範囲に設定され、より小さい減肉を精度良く検出する必要がある場合には約２〜１０ｍｍ／秒の範囲に設定される。

ホール素子１１は、図１および図２に示したように、第３磁石４における第１磁石２から遠い側の端部近傍の位置に、ヨーク１の周方向に沿って略均等な間隔で８個配置されている。これら各ホール素子１１は、第３磁石４と磁性体管とを通る磁束密度（磁束の強さ）に応じた電圧値（出力信号）を後述する磁束抵抗探傷部４０に出力する。すなわち、ホール素子１１は、第３磁石４および磁性体管Ｐが形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知し、検知結果に応じた出力信号を磁束抵抗探傷部４０に出力する。磁束抵抗探傷部４０では、各ホール素子１１の出力信号を用い、後述する磁束抵抗法による減肉の定量的評価を行う。図１ではホール素子１１の導線およびその取り出し孔については図示を省略している。

なお、本実施形態では、ヨーク１の周方向に沿って８個のホール素子１１を配置しているが、ホール素子１１の個数はこれに限るものではない。また、本実施形態では、磁気センサとしてホール素子を用いているが、磁気センサの種類は特に限定されるものではなく、磁束密度に応じた出力信号を出力可能なものであればよい。また、ホール素子１１の設置位置は、第３磁石４と磁性体管Ｐとを通る磁束密度を測定可能な位置であればよく、例えば、第３磁石４に対して検査プローブ１００の軸方向に対向する位置であってもよく、周方向に対向する位置であってもよい。また、ホール素子１１の設置位置は、第３磁石４に当接する位置であってもよく、第３磁石４から離間した位置であってもよい。

また、本実施形態では、ホール素子１１により第３磁石４と磁性体管Ｐとを通る磁束密度を測定しているが、これに限らず、ホール素子１１を第２磁石３および磁性体管Ｐが形成する磁気回路上に配置し、第２磁石３と磁性体管Ｐとを通る磁束密度を測定するようにしてもよい。また、第２磁石３および磁性体管Ｐが形成する磁気回路上と、第３磁石４および磁性体管Ｐが形成する磁気回路上とにそれぞれホール素子１１を配置し、第３磁石４と磁性体管Ｐとを通る磁束密度、および第２磁石３と磁性体管Ｐとを通る磁束密度をそれぞれ測定するようにしてもよい。

検査プローブ１００の軸方向両端部には、ガイド７，８が設けられている。ガイド７，８は、例えば、アセタール樹脂、ステンレス鋼などで形成され、ねじ構造によってヨーク１に装着される。

また、ヨーク１の軸方向の両端面におけるヨーク１の略中心部には空気導入孔９が設けられており、ヨーク１の両端部近傍には空気導入孔９と連通し、ヨーク１の半径方向に延びる複数の空気噴射孔１０が設けられている。これにより、ヨーク１の両端面に設けられた空気導入孔９から空気が導入され、空気噴射孔１０から空気が噴射される。磁性体管の探傷では、検査プローブ１００に装着した強力な永久磁石による管内面への張り付きにより、検査プローブ１００の走査（移動）および芯出しが困難になるが、空気噴射孔１０から磁性体管における検査プローブ１００との対向面に略垂直に空気が噴射されることにより、管への張り付きを軽減させて検査プローブ１００の走査を容易にすることができる。なお、空気噴射孔１０は、例えば、孔径が約２ｍｍφで、空気導入孔９から周方向に約６〜１０本設けられる。

（１−２．磁束抵抗法の概要）
図１６は、従来から行われている漏洩磁束法（ＭＦＬ；Magnetic Flux Leakage）と本実施形態で用いる磁束抵抗法（ＭＦＲ；Magnetic Flux Resistance）との違いを示す説明図である。

漏洩磁束法では、図１６に示したように、ハルバッハ配列で配置された第２磁石３、第１磁石２、および第３磁石４のうち、中央に配置された第１磁石２における磁性体管Ｐとの対向面にホール素子１１ｂを配置し、このホール素子１１ｂによって磁性体管Ｐ中を流れる磁束が磁性体管Ｐの減肉部で管外に漏洩するのを検出する。この場合、漏洩磁束が発生するのは減肉端部等の形状不連続部のみであり、図１６に示したように、全面減肉や緩やかな減肉部では漏洩磁束は発生しない。したがって、漏洩磁束法では、全面減肉や緩やかな減肉部を検出したり、減肉を定量的に評価したりすることができない。

これに対して、磁束抵抗法では、ハルバッハ配列の端部に配置された磁石（磁性体管Ｐと対向する方向に分極した第３磁石４）、および磁性体管Ｐが形成する磁気回路上にホール素子１１を配置し、当該磁石と磁性体管Ｐとを流れる磁束密度を測定する。これにより、磁性体管Ｐの肉厚に応じて増減する磁束密度を直接測定することができるので、磁束抵抗法では、全面減肉や緩やかな減肉部についても検出することができ、また、磁性体管Ｐの減肉深さおよび肉厚を正確に測定することができる。

（１−３．減肉判定処理部２０の構成）
図４は、本実施形態にかかる減肉測定装置２００の構成を示すブロック図である。また、図５は、本実施形態における減肉判定処理の概要を示す説明図である。

減肉測定装置２００は、図４に示すように、励磁・検出コイル５、ホール素子１１、および減肉判定処理部２０を備えている。また、減肉判定処理部２０は、渦流探傷部３０と磁束抵抗探傷部４０とを備えている。

本実施形態では、図４および図５に示したように、励磁・検出コイル５により渦流探傷検査を行い、この渦流探傷検査の検出信号を用いて渦流探傷部３０が磁性体管Ｐの内面に減肉が生じているのか外面に減肉が生じているのかを判断する。また、第３磁石４と磁性体管Ｐとを流れる磁束密度をホール素子１１により検出し、この検出結果と渦流探傷部３０による減肉面の判定結果とを用いて磁束抵抗探傷部４０が磁性体管Ｐの減肉を定量的に評価する。なお、本実施形態において、磁性体管Ｐの内面とは、磁性体管Ｐと検査プローブ１００との対向面である表面であり、外面とは、該対向面の裏面である。

渦流探傷部３０は、図４に示したように、第１検出部３１、第１記憶部３２、および渦流探傷演算部３３を備えており、渦流探傷演算部３３は検出位置特定部３４および減肉面判定部３５を備えている。

また、磁束抵抗探傷部４０は、第２検出部４１、第２記憶部４２、および磁束抵抗演算部４３を備えており、磁束抵抗演算部４３は検出位置特定部４４、断面欠損率算出部４５、形状パラメータ算出部４６、減肉範囲算出部４７、および減肉深さ算出部４８を備えている。

第１検出部３１は、励磁・検出コイル５から渦流探傷機１２を介して入力される検出信号を取得し、取得した検出信号と当該検出信号が検出された検出時刻（検出タイミング）とを対応付けて第１記憶部３２に記憶させる。

第２検出部４１は、各ホール素子１１の出力電圧値を取得し、取得した電圧値と当該各電圧値の検出時刻（検出タイミング）とを対応付けて第２記憶部４２に記憶させる。

第１記憶部３２および第２記憶部４２の構成は特に限定されるものではなく、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などの記録媒体を用いることができる。

検出位置特定部３４および検出位置特定部４４は、第１記憶部３２に記憶されている励磁・検出コイル５の検出信号およびその検出時刻と、第２記憶部４２に記憶されている各ホール素子１１の出力電圧値およびその検出時刻とに基づいて、磁性体管Ｐにおける励磁・検出コイル５の検出信号に対応する検出位置と各ホール素子１１の電圧出力値に対応する検出位置とを対応付ける。

減肉面判定部３５は、励磁・検出コイル５の検出信号に基づいて、検査対象の磁性体管に存在する減肉が内面減肉であるのか外面減肉であるのかを判定する。

断面欠損率算出部４５は、後述する断面欠損率算出式に基づいて磁性体管の軸方向に沿った各位置における断面欠損率を算出する。断面欠損率とは、磁性体管の軸方向に垂直な断面における断面積に対する欠損した断面積の比率であり、欠損した断面積とは、減肉により減少した断面積である。なお、本実施形態では、詳細は後述するが、内面減肉の場合と外面減肉の場合とで異なる断面欠損率算出式を用いる。

形状パラメータ算出部４６は、各ホール素子１１の出力電圧値に基づいて形状パラメータを算出する。本実施形態では、形状パラメータ算出部４６は、形状パラメータとして、各ホール素子１１の出力電圧値のうちの最大値であるＶｍａｘと、各ホール素子１１の出力電圧値をＶｍａｘで正規化（除算）した値の合計値であるＶａｌｌとを算出する。

減肉範囲算出部４７は、各ホール素子１１の出力電圧値に基づいて、磁性体管の減肉範囲を算出する。

減肉深さ算出部４８は、断面欠損率算出部４５が算出した断面欠損率と、減肉範囲算出部４７が算出した減肉範囲とに基づいて、磁性体管の径方向についての減肉深さを算出する。

なお、渦流探傷演算部３３および磁束抵抗演算部４３は、ＡＳＩＣ（Application specific integrated circuit）等の集積回路（ハードウェアロジック）であってもよく、ＣＰＵ等のプロセッサを搭載したコンピュータがソフトウェアを実行することによって実現されるものであってもよく、それらを組み合わせて実現されるものであってもよい。

また、渦流探傷演算部３３および磁束抵抗演算部４３は、第１検出部３１、第１記憶部３２、第２検出部４１、および第２記憶部４２と共通の筐体に備えられるものであってもよく、別体に備えられるものであってもよい。後者の場合、渦流探傷演算部３３および磁束抵抗演算部４３は、第１記憶部３２および第２記憶部４２に記憶された情報を、有線通信、無線通信、あるいは着脱可能な記憶媒体等を介して取得し、演算処理を行う。

（１−４．減肉検査処理）
図６は、本実施形態における減肉検査処理の流れを示すフローチャートである。

まず、検査プローブ１００を検査対象の磁性体管に挿入して磁性体管内を軸方向に沿って移動させながら励磁・検出コイル５およびホール素子１１による測定処理を行う（Ｓ１）。

具体的には、第１検出部３１が励磁・検出コイル５から渦流探傷機１２を介して出力される検出信号と当該検出信号を検出した検出時刻とを取得し、それらを対応付けて第１記憶部３２に記憶させる。また、第２検出部４１が各ホール素子１１の出力電圧値と当該電圧値を検出した検出時刻とを取得し、それらを対応付けて第２記憶部４２に記憶させる。

なお、検査プローブ１００を磁性体管内で移動させる方法は特に限定されるものではなく、例えば、検査プローブ１００に接続したワイヤ等引っ張ることにより移動させてもよく、検査プローブ１００を棒状の部材で押すことにより移動させてもよく、検査プローブ１００に駆動手段を設けて自走させてもよい。

次に、検出位置特定部３４および４４が、第１記憶部３２に記憶されている情報に基づいて、励磁・検出コイル５の検出信号に対応する検出位置（磁性体管の軸方向の位置）と、ホール素子１１の出力電圧値に対応する検出位置（磁性体管の軸方向の位置）とを対応付ける（Ｓ２）。

次に、減肉面判定部３５が、Ｓ２で対応付けを行った検出位置の１つを注目検出位置として抽出し（Ｓ３）、当該検出位置の減肉面判定処理（当該検査位置の減肉が外面減肉か内面減肉かを判定する処理）を行う（Ｓ４）。これにより、本実施形態では、外面減肉の場合には外面減肉用の評価アルゴリズム（Ｓ５〜Ｓ１１）により減肉の定量的評価（断面欠損率、減肉範囲、および減肉深さの算出）が行われ、内面減肉の場合には内面減肉用の評価アルゴリズム（Ｓ１２〜Ｓ１５）により減肉の定量的評価が行われる。

磁化渦流探傷法による測定結果では、減肉が磁性体管の内面側に存在する場合と外面側に存在する場合とで出力電圧値の位相角が明確に異なる。具体的には、磁化渦流探傷法では、Ｘ軸をＸ方向の電圧振幅とし、Ｙ軸をＹ方向の電圧振幅としたグラフにおいて、減肉が内面に存在する場合には検出結果が第１象限側に振れ、減肉が外面に存在する場合には第３象限側に振れる。したがって、磁化渦流探傷法を用いることにより、減肉が磁性体管の内面側に存在するのか外面側に存在するのかを容易に判定することができる。

なお、本実施形態では、減肉面（減肉が磁性体管の外面側に存在する減肉か内面側に存在する減肉か）を磁化渦流探傷法により判定している。これにより、検査プローブ１００を用いて、磁束抵抗法による測定データの取得と磁化渦流探傷法による測定データの取得とを同時に行い、リアルタイムで減肉面判定を行うことができる。このため、内面減肉および外面減肉が混在する場合などには磁化渦流探傷法による減肉面判定が特に有利である。ただし、減肉面の判定方法は磁化渦流探傷法に限るものではなく、他の判定方法を用いて判定してもよい。また、例えば検査対象の磁性体管の使用環境や目視検査結果などから減肉面を特定できる場合には、減肉面判定をユーザが行うようにしてもよい。

次に、断面欠損率算出部４５が、減肉面判定部３５による減肉面の判定結果に基づいて、注目検査位置の減肉が外面減肉であるか否かを判断する（Ｓ５）。

Ｓ５において外面減肉であると判断した場合、断面欠損率算出部４５は、外面減肉用の断面欠損率算出式に基づいて断面欠損率Ｃｏｕｔを算出する（Ｓ６）。

なお、外面減肉用の断面欠損率算出式および内面減肉用の断面欠損率算出式は、複数種類の減肉を有する試験片（試験用磁性体管）を、検査プローブ１００を用いて磁束抵抗法により測定した結果に基づいて予め設定しておく。

図７の（ａ）は複数の外面減肉を有する試験片の一例を示す説明図であり、（ｂ）は複数の内面減肉を有する試験片の一例を示す説明図である。

図７の（ａ）に示すように、外面減肉の試験片としては、外径２５．４ｍｍ、肉厚２．０ｍｍのＳＴＢ管に、減肉範囲、および減肉率が異なる９種類の減肉を形成した試験片を用いた。すなわち、〔減肉範囲，減肉率〕がそれぞれ〔４５°，２５％〕、〔４５°，５０％〕、〔４５°，７５％〕、〔９０°，２５％〕、〔９０°，５０％〕、〔９０°，７５％〕、〔１３５°，２５％〕、〔１３５°，５０％〕、〔１３５°，７５％〕である９種類の減肉を有する試験片を用いた。なお、周方向の減肉範囲が３６０度であるといえば、磁性体管Ｐの全周に亘って減肉が生じていることを表している。また、本実施形態における減肉率とは、健全な状態における磁性体管Ｐの肉厚に対する、磁性体管Ｐと第１磁石２とが対向する方向における減肉部の深さの割合を示す値であり、減肉率が７５％であるといえば、磁性体管Ｐの厚みが健全な状態の１／４になっていることを示す。なお、各減肉における磁性体管の軸方向の幅は５ｍｍである。

また、図７の（ｂ）に示すように、内面減肉の試験片としては、（ｉ）外径２５．４ｍｍ、肉厚２．０ｍｍのＳＴＢ管に、直径５ｍｍ、減肉率２５％の平底穴状の減肉、および直径５ｍｍ、減肉率５０％の平底穴状の減肉を形成した試験片と、（ｉｉ）外径２５．４ｍｍ、肉厚２．０ｍｍのＳＴＢ管に、減肉範囲９０°、減肉率２５％、磁性体管の軸方向の幅５ｍｍの減肉、および減肉範囲９０°、減肉率５０％、磁性体管の軸方向の幅５ｍｍの減肉を形成した試験片とを用いた。

図７の（ｃ）は、図７の（ａ）および（ｂ）に示した各試験片を磁束抵抗法により測定した結果（各ホール素子１１の出力電圧値の合計値Ｖ＿ｓｕｍ（Ｖ））と、各試験片における各減肉の実際の断面欠損率（実測値に基づいて算出した断面欠損率）との関係を示すグラフである。上記実測値は、超音波厚さ計、または水浸回転式超音波厚さ測定法を用いて測定した。なお、このグラフには、外面の全周溝減肉（外面周溝減肉）および内面の全周溝減肉（内面周溝減肉）を測定した結果についてもプロットしている。

図７の（ｃ）に示したように、局部減肉の場合も全周溝減肉の場合も、全ホール素子１１の出力電圧値の合計値Ｖ＿ｓｕｍと減肉の断面欠損率との間には非常に高い相関があり、両者の関係は一次関数で近似できる。

そこで、本実施形態では、予め用意した試験片の測定結果に基づくＶ＿ｓｕｍと実際の断面欠損率との関係に基づいて、Ｖ＿ｓｕｍから断面欠損率を算出するための断面欠損率算出式を予め算出しておく。

なお、図７の（ｃ）に示したように、Ｖ＿ｓｕｍと断面欠損率のグラフにおいて、外面減肉用の断面欠損率算出式と内面減肉用の断面欠損率算出式とは、傾きはほぼ同じであるが、内面減肉用の方が切片の値が小さくなる。すなわち、外面減肉用の断面欠損率Ｃｏｕｔを算出するための断面欠損率算出式は「Ｃｏｕｔ＝ａ×Ｖ＿ｓｕｍ」で表されるのに対して、内面減肉用の断面欠損率Ｃｉｎを算出するための断面欠損率算出式は「Ｃｉｎ＝ａ×Ｖ＿ｓｕｍ−ｂ」で表される。なお、上記ａ，ｂの値は、測定対象の磁性体管の材質やサイズ等に応じて予め用意した試験片の測定を行うことにより、測定対象の磁性体管の減肉検査処理を行う前に決定しておく。

Ｓ６で外面減肉の断面欠損率Ｃｏｕｔを算出した後、形状パラメータ算出部４６が、各ホール素子１１の出力電圧値に基づいて、所定の形状パラメータを算出する（Ｓ７）。

本実施形態では、形状パラメータとして、各ホール素子１１の出力電圧値のうちの最大値であるＶｍａｘと、各ホール素子１１の出力電圧値をＶｍａｘで正規化した値の合計値であるＶａｌｌとを算出する。

図８は、全面減肉および局部減肉を探傷したときの８個のホール素子１１（ｃｈ１〜ｃｈ８）の出力電圧値の一例を示す説明図である。この図に示すように、全てのホール素子１１の出力電圧値が略同じになる全面減肉では、出力電圧値は長方形型の分布になる。一方、局部減肉の場合、局部減肉箇所の直下に配置されたホール素子１１の出力電圧値が最も高くなり、そこから離れるにつれて出力電圧値が低くなる山型の分布となる。

次に、減肉範囲算出部４７が、形状パラメータ算出部４６によって算出された形状パラメータ（Ｖｍａｘ，Ｖａｌｌ）を用いた所定の第１算出方法により減肉範囲を算出可能であるか否かを判定する（Ｓ８）。なお、Ｓ８における判定方法については後述する。

そして、Ｓ８において第１算出方法により減肉範囲を算出可能であると判断した場合には減肉範囲算出部４７は第１算出方法により減肉範囲を算出し（Ｓ９）、第１算出方法により減肉範囲を算出できないと判断した場合には減肉範囲算出部４７は所定の第２算出方法により減肉範囲を算出する（Ｓ１０）。

図９は、上述した外面減肉の試験片（図７の（ａ）参照）および内面減肉の試験片（図７の（ｂ）参照）を探傷した結果に基づいてＶｍａｘおよびＶａｌｌを算出し、横軸をＶａｌｌ、縦軸をＶｍａｘとしてプロットしたグラフである。また、図１０は、図９に示したデータのうち外面減肉の試験片に関するデータを抽出したグラフである。

図９および図１０に示したように、外面減肉については、Ｖａｌｌが所定値（例えば３Ｖ）以上である場合、ＶａｌｌおよびＶｍａｘをプロットしたグラフにおいて、周方向の減肉範囲に応じた明確な分布が得られる。したがって、外面減肉の試験片を探傷した結果に基づいて減肉範囲毎にＶａｌｌとＶｍａｘとの相関関係を示す関数（減肉範囲算出用データ）をそれぞれ算出しておき、それらの関数を用いた補間演算を行うことにより、検査対象の磁性体管を探傷して得られたＶａｌｌおよびＶｍａｘに対応する減肉範囲を算出することができる。本実施形態ではこの算出方法を第１算出方法と称する。

具体的には、第１算出方法では、外面減肉の試験片を探傷した結果に基づいて、減肉範囲４５°の場合のＶａｌｌとＶｍａｘとの相関関係を示す直線Ｌ４５、減肉範囲９０°の場合のＶａｌｌとＶｍａｘとの相関関係を示す直線Ｌ９０、および減肉範囲１３５°の場合のＶａｌｌとＶｍａｘとの相関関係を示す直線Ｌ１３５をそれぞれ予め算出しておく。

そして、検査対象の磁性体管を探傷して得られたＶｍａｘと各直線Ｌ４５、Ｌ９０、Ｌ１３５との交点を算出し、検査対象の磁性体管を探傷して得られたＶａｌｌと上記各交点との差を算出し、算出した各差の比に応じて減肉範囲を算出する。

例えば、外面局部減肉のＶｍａｘ値が０．１５Ｖ、Ｖａｌｌ値が３．８の場合、図１０に示すように、直線Ｌ９０およびＬ１３５上のＶｍａｘ＝０．１５に対応するＶａｌｌの値ａ，ｂをそれぞれ算出する。そして、（ｂ−３．８）と（３．８−ａ）との比に応じて減肉範囲を算出する。例えば、検査対象の減肉の減肉範囲をＸとすると、「（１３５−Ｘ）：（Ｘ−９０）＝（ｂ−３．８）：（３．８−ａ）」の関係より、減肉範囲Ｘを算出する。これにより、Ｖｍａｘ＝０．１５Ｖ、Ｖａｌｌ＝３．８の場合の減肉範囲は約１００°と算出される。

一方、外面減肉であっても、例えば８個のホール素子１１のうちの１つでしか磁束変化が検出できないような減肉範囲が狭い局部減肉の場合、Ｖａｌｌ値が評価マップ（図１０のグラフ）の範囲外になってしまい、上記の第１算出方法では減肉範囲を算出できない。

また、内面減肉の場合、図９に示したように、外面減肉に比べてＶａｌｌが小さく、Ｖｍａｘが大きいという傾向が見られたものの、外面減肉のような周方向の減肉範囲に応じた明確な分布は得られない。これは、内面減肉の直下部では、ホール素子１１と磁性体管との間の空間が広くなることにより見かけ上の磁気抵抗が増加して出力信号Ｖｍａｘが大きくなり、このＶｍａｘで正規化した際にＶａｌｌが一様に小さくなるためであると考えられる。

そこで、本実施形態では、減肉範囲算出部４７が、（ｉ）外面減肉であってＶａｌｌの値が所定値（例えば３）未満の場合、および（ｉｉ）内面減肉の場合には、第１算出方法ではなく、以下で説明する第２算出方法を用いて減肉範囲を算出する。すなわち、減肉範囲算出部４７は、外面減肉の場合、Ｓ８の処理においてＶａｌｌの値が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上の場合にはＳ９において第１算出方法により減肉範囲を算出し、所定値未満の場合にはＳ１０において第２算出方法により減肉範囲を算出する。また、減肉範囲算出部４７は、内面減肉の場合、後述するＳ１４の処理において第２算出方法を用いて減肉範囲を算出する。

図１１は、第２算出方法による減肉範囲の算出方法を示す説明図である。

第２算出方法では、まず、試験片に形成された減肉の１つを基準減肉として抽出する。本実施形態では、外面減肉を測定する場合の基準減肉を減肉範囲４５°、減肉率２５％の減肉を基準減肉とする。また、内面減肉を測定する場合、減肉範囲９０°、減肉率５０％の減肉（弧状減肉）を基準減肉とする。なお、試験片におけるどの減肉を基準減肉とするかは、事前に検証実験を行い、その実験結果に応じて適宜選択すればよい。

そして、基準減肉の形状プロファイル（各ホール素子１１の出力電圧をＶｍａｘで正規化した値を結んでなるプロファイル）である基準プロファイル（図１１参照）において、Ｖｍａｘが検出されたホール素子１１の両隣に配置されたホール素子１１の出力電圧値の平均値を基準値とし、基準プロファイルにおける基準値に対応する２点間の距離Ｌ１を算出する。

また、検出対象の磁性体管を探傷した結果に基づいて得られる形状プロファイルにおける上記基準値に対応する２点間の距離Ｌ２を算出する。なお、検出対象の磁性体管を探傷した結果に基づいて得られる形状プロファイルの幅Ｌ２が基準プロファイルの幅Ｌ１よりも狭い場合（Ｌ１＞Ｌ２である場合）、Ｖｍａｘ＝１と、Ｖｍａｘが検出されたホール素子１１の両隣のホール素子１１の出力電圧をそれぞれＶｍａｘで正規化した値とを直線または曲線で結ぶ仮想プロファイルを求め、この仮想プロファイルにおける上記基準値に対応する２点間の距離を距離Ｌ２として算出すればよい。

その後、基準結果の減肉範囲（本実施形態では４５°）にＬ２／Ｌ１を乗算した値を検出対象の磁性体管の減肉範囲として算出する。

そして、Ｓ９またはＳ１０において減肉範囲を算出した後、減肉深さ算出部４８が、減肉欠損率と減肉範囲とに基づいて減肉深さを算出し（Ｓ１１）する。

なお、外面減肉の場合の減肉深さｄは、検査対象の磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、健全部の肉厚をｔ（ｍｍ）、欠損した断面積をＳ（ｍｍ ^２ ）、減肉範囲をθ（°）とすると、
Ｓ＝π・｛ｒ ^２ −（ｒ−ｔ） ^２ ｝・Ｃｏｕｔ／１００
ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２
より算出することができる。

一方、Ｓ５において外面減肉ではない（内面減肉である）と判断した場合、断面欠損率算出部４５は、上述した内面減肉用の断面欠損率算出式に基づいて断面欠損率Ｃｉｎを算出する（Ｓ１２）。

次に、形状パラメータ算出部４６が、各ホール素子１１の出力電圧値に基づいて、形状パラメータを算出する（Ｓ１３）。本実施形態では、外面減肉の場合と同様、形状パラメータとして、ＶｍａｘとＶａｌｌとを算出する。

その後、減肉範囲算出部４７が、第２算出方法により減肉範囲を算出する（Ｓ１４）。なお、本実施形態では、上述したように、内面減肉を測定する場合、減肉範囲９０°、減肉率５０％の減肉（弧状減肉）を基準減肉とし、この基準減肉の形状プロファイルを基準プロファイルとして第２算出方法により減肉範囲を算出する。図１２は、第２算出方法による減肉範囲の算出方法を示す説明図である。

そして、Ｓ１４で減肉範囲を算出した後、減肉深さ算出部４８が、減肉欠損率と減肉範囲とに基づいて減肉深さを算出し（Ｓ１５）、処理を終了する。

なお、内面減肉の場合の減肉深さｄは、検査対象の磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、健全部の肉厚をｔ（ｍｍ）、欠損した断面積をＳ（ｍｍ ^２ ）、減肉範囲をθ（°）とすると、
Ｓ＝π・｛ｒ ^２ −（ｒ−ｔ） ^２ ｝・Ｃｉｎ／１００
ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）
より算出することができる。

その後、減肉面判定部３５が、全ての検査位置について断面欠損率、減肉範囲、および減肉深さの算出処理が完了したか否かを判断し（Ｓ１６）、算出処理を行っていない検出位置が残っている場合にはＳ３に戻って同様の処理を繰り返す。また、Ｓ１６において全ての検出位置について算出処理が完了したと判断した場合、減肉検査処理を終了する。

図１３は、本実施形態の方法により実機で使用された管を測定して得られた肉厚評価値と、実機で使用された管を実測して求めた肉厚実測値との関係を示すグラフである。肉厚評価値は、本実施形態の方法で実機で使用された管の減肉深さを算出し、健全な状態における管の肉厚と該減肉深さとの差を求めることで算出し、肉厚実測値は、超音波厚さ計、または水浸回転式超音波厚さ測定法を用いて測定した。この図に示すように、本実施形態にかかる方法により、概ね±０．１５ｍｍの精度で肉厚評価を行うことができた。

（１−５．減肉検査の評価例）
（１−５−１．内面減肉の評価例）
図１４の（ａ）は、内面減肉が生じている外径２７．２ｍｍ、肉厚２．６ｍｍのＳＴＢ管（磁性体管）を検査したときの各ホール素子１１の出力電圧をプロットしたグラフである。

この評価例では、図１４の（ａ）に示したように、減肉は周方向の一部の位置に偏って発生しているのがわかる。また、この評価例では、ホール素子１１の出力電圧が周方向でピークを１つだけ持つような比較的なだらかな局部減肉が発生している。

この評価例について、図１４の（ａ）に示した代表的な減肉部を図６に示したフローに従って評価したところ、以下の結果が得られた。
＜代表的な減肉部の評価結果＞
（１）減肉面判定結果：内面減肉
（２）各ホール素子１１の出力電圧の合計値Ｖ＿ｓｕｍ＝１．１９Ｖ
（３）断面欠損率（欠損した断面積Ｓ）＝１６．７％（３５．９ｍｍ^２）（ａ＝１６．１６３、ｂ＝２．５）
（４）周方向の減肉範囲θ＝１１０°
（内面減肉であることから第２算出方法により減肉範囲θを算出した。すなわち、図１４の（ｂ）に示すようにＬ１，Ｌ２を求め、Ｌ２／Ｌ１＝１．９６を算出した。そして、Ｌ２／Ｌ１を基準減肉の減肉範囲（５６．３°）に乗算することにより、上記評価例の減肉範囲θ＝５６．３×１．９６≒１１０°を算出した。）
（５）減肉深さｄ＝１．６ｍｍ
（内面減肉であることから、ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）より減肉深さｄを算出した。）
（１−５−２．外面減肉の評価例）
図１５の（ａ）は、外面減肉が生じている外径２５．４ｍｍ、肉厚２．０ｍｍのＳＴＢ管（磁性体管）を検査したときの各ホール素子１１の出力電圧をプロットしたグラフである。

この評価例では、図１５の（ａ）に示したように、腐食（減肉）は管軸方向の略全域にわたって局部減肉およびバッフル部での局部減肉が発生していた。

この評価例について、代表的な減肉部を図６に示したフローに従って評価したところ、以下の結果が得られた。
＜代表的な減肉部の評価結果＞
（１）減肉面判定結果：外面減肉
（２）各ホール素子１１の出力電圧の合計値Ｖ＿ｓｕｍ＝０．２７Ｖ
（３）断面欠損率（欠損した断面積Ｓ）＝４．４％（６．５ｍｍ^２）（ａ＝１６．１６３）
（４）減肉範囲θ＝５１．３°
（外面減肉であるが、Ｖａｌｌ＜３．０Ｖなので第２算出方法により減肉範囲θを算出した。すなわち、図１５の（ｂ）に示すようにＬ１，Ｌ２を求め、Ｌ２／Ｌ１＝１．１４を算出した。そして、Ｌ２／Ｌ１を基準減肉の減肉範囲（４５．０°）に乗算することにより、上記評価例の減肉範囲θ＝４５．０×１．１４≒５１．３°を算出した。）
（５）減肉深さｄ＝０．６９ｍｍ
（外面減肉であることから、ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２より減肉深さｄを算出した。）
（１−６．まとめ）
以上のように、本実施形態では、検査プローブ１００は、第３磁石４と、第３磁石４と磁性体管とが形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知するホール素子１１とを備えており、この検査プローブ１００を磁性体管内で軸方向に沿って移動させたときのホール素子１１の出力信号に基づいて磁性体管の減肉の定量的評価を行う。この際、減肉が磁性体管の内面側に生じているか裏面側に生じているか（内面減肉か外面減肉か）に応じて、内面減肉用の評価アルゴリズムまたは外面減肉用の評価アルゴリズムを適用して減肉の定量的評価を行う。

これにより、欠陥の定量的評価を正確かつ迅速に行うことができる。すなわち、従来の磁化渦流探傷試験や漏洩磁束法では、欠陥の有無を検査することはできるものの、欠陥の定量的評価を行うことができなかったが、本実施形態にかかる方法によれば、磁性体管の欠陥の定量的評価を正確に行うことができる。また、従来の水浸回転式超音波厚さ測定法では、欠陥の定量的評価を行えるものの検査速度が遅いという問題があったが、本実施形態にかかる方法によれば欠陥の定量的評価を迅速に行うことができる。

なお、本実施形態では、検査プローブ１００が、ヨーク１を備えている構成を示したが、必ずしもヨーク１を備えている必要は無い。すなわち、検査プローブ１００は、図５に示した磁束密度を磁性体管Ｐに作用することができる構成であればよい。

また、本実施形態では、検査プローブ１００における第２磁石３および第３磁石４の分極方向が、磁性体管Ｐと対向する方向となるように第２磁石３および第３磁石４が配置されている構成を示したが、これに限るものではなく、図５に示す磁束密度を磁性体管Ｐに作用させることができる構成であればよい。例えば、第２磁石３および第３磁石４は、磁性体管Ｐの軸方向と分極方向とが平行となるように配置されていてもよい。そのような場合であっても、ホール素子１１およびヨーク１は、第２磁石３および第３磁石４と磁性体管Ｐとで構成される磁気回路上に設けられていればよい。

また、本実施形態では、検査プローブ１００を検査対象の磁性体管Ｐに挿入し、磁性体管Ｐ内を軸方向に沿って移動させながらホール素子１１による測定処理を行う構成としたが、これに限るものではない。すなわち、検査プローブ１００を検査対象の磁性体管Ｐに挿入し、磁性体管Ｐにおける任意の位置でホール素子１１の出力を測定することにより、磁性体管Ｐの当該位置における欠陥の定量的評価を行う構成としてもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、磁性体からなる部材の欠陥を測定する欠陥測定方法および欠陥測定装置、並びに上記欠陥の測定に用いられる検査プローブに適用できる。

１ ヨーク
２ 第１磁石
３ 第２磁石
４ 第３磁石
５ 励磁・検出コイル（渦流探傷用センサ）
１１ ホール素子（磁気センサ）
２０ 減肉判定処理部（欠陥判定処理部）
３０ 渦流探傷部
３１ 第１検出部
３２ 第１記憶部
３３ 渦流探傷演算部
３４ 検出位置特定部
３５ 減肉面判定部（欠陥面判定部）
４０ 磁束抵抗探傷部
４１ 第２検出部
４２ 第２記憶部
４３ 磁束抵抗演算部
４４ 検出位置特定部
４５ 断面欠損率算出部
４６ 形状パラメータ算出部
４７ 減肉範囲算出部（欠陥範囲算出部）
４８ 算出部
１００ 検査プローブ
２００ 減肉測定装置（欠陥測定装置）
Ｐ 磁性体管（磁性体部材）

Claims (15)

1. 磁性体部材の欠陥測定方法であって、
   磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブを用い、前記磁気センサの出力を測定する測定工程と、
   欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面に生じている表面欠陥であるのか、当該対向面の裏面に生じている裏面欠陥であるのかを判定する欠陥面判定工程と、
   表面欠陥および裏面欠陥のそれぞれについて予め設定された評価アルゴリズムのうち、前記欠陥面判定工程の判定結果に応じた評価アルゴリズムを前記磁気センサの出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行う評価工程とを含み、
   前記磁性体部材は磁性体管であり、
   前記測定工程では、前記検査プローブを前記磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させ、
   前記磁気センサは、磁束密度に応じた電圧値を出力し、
   前記評価工程は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における断面積に対する欠損した断面積の比率である断面欠損率を算出する断面欠損率算出工程を含み、
   前記断面欠損率算出工程では、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を前記各磁気センサにより測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値と試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の断面欠損率との関係に基づいて予め設定された断面欠損率算出式と、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値とに基づいて前記磁性体管の断面欠損率を算出し、
   前記試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥は、前記試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の欠陥深さ、および前記試験用磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った前記各欠陥の範囲を示す欠陥範囲で互いに異なることを特徴とする欠陥測定方法。
2. 磁性体部材の欠陥測定方法であって、
   磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブを用い、前記磁気センサの出力を測定する測定工程と、
   欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面に生じている表面欠陥であるのか、当該対向面の裏面に生じている裏面欠陥であるのかを判定する欠陥面判定工程と、
   表面欠陥および裏面欠陥のそれぞれについて予め設定された評価アルゴリズムのうち、前記欠陥面判定工程の判定結果に応じた評価アルゴリズムを前記磁気センサの出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行う評価工程とを含み、
   前記磁性体部材は磁性体管であり、
   前記測定工程では、前記検査プローブを前記磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させ、
   前記評価工程は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出する欠陥範囲算出工程を含み、
   前記欠陥範囲算出工程では、試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、および試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲との関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値、および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出し、
   前記試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥は、前記試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の欠陥深さ、および前記試験用磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った前記各欠陥の範囲を示す欠陥範囲で互いに異なることを特徴とする欠陥測定方法。
3. 前記評価工程は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出する欠陥範囲算出工程を含み、
   前記欠陥範囲算出工程では、
   試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、および試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲との関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値、および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出することを特徴とする請求項１に記載の欠陥測定方法。
4. 前記評価工程は、
   前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出する欠陥範囲算出工程と、
   前記磁性体管に生じている欠陥の欠陥深さを算出する欠陥深さ算出工程とを含み、
   前記欠陥範囲算出工程では、
   試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、および試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲との関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値、および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出し、
   前記欠陥深さ算出工程では、
   前記断面欠損率算出工程で算出した断面欠損率をＣ（％）、前記磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、健全部の肉厚をｔ（ｍｍ）、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における欠損した断面積をＳ（ｍｍ ^２ ）、前記欠陥範囲算出工程で算出した欠陥範囲をθ（°）、欠陥深さをｄ（ｍｍ）とすると、
   Ｓ＝π・｛ｒ ^２ −（ｒ−ｔ） ^２ ｝・Ｃ／１００
   に基づいて欠損した断面積を算出し、
   欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在する場合には、
   ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２
   に基づいて欠陥深さを算出し、
   欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面である表面に存在する場合には、
   ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）
   に基づいて欠陥深さを算出することを特徴とする請求項１に記載の欠陥測定方法。
5. 前記欠陥範囲算出工程では、
   欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在し、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値が所定値以上であった場合、前記欠陥範囲算出用データのうち複数の裏面欠陥を測定した結果に基づき、第１算出方法により前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出し、
   欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在し、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値が前記所定値未満であった場合、前記欠陥範囲算出用データのうち基準とする１つの裏面欠陥を測定した結果に基づき、前記第１算出方法と異なる第２算出方法により前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出することを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の欠陥測定方法。
6. 前記磁性体部材の渦流探傷検査を行う渦流探傷工程を含み、
   前記欠陥面判定工程では、
   前記渦流探傷検査の結果に基づいて欠陥が前記磁性体部材の表裏いずれの面に存在するのかを判定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の欠陥測定方法。
7. 前記検査プローブは、
   前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、
   前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている磁石における前記磁性体部材との対向面側に配置されている、前記渦流探傷検査を行うための渦流探傷用センサとを備え、
   前記磁気センサは、前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知することを特徴とする請求項６に記載の欠陥測定方法。
8. 磁性体部材の欠陥測定装置であって、
   磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブと、前記磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる磁束抵抗演算部とを備え、
   前記磁束抵抗演算部は、欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面および当該対向面の裏面のいずれに形成されているかに応じて選択される評価アルゴリズムを前記出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができ、
   前記磁性体部材は磁性体管であり、
   前記磁束抵抗演算部は、前記検査プローブを磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させたときの前記各磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体管の欠陥の定量的評価を行うことができ、
   前記磁気センサは、磁束密度に応じた電圧値を出力し、
   前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における断面積に対する欠損した断面積の比率である断面欠損率を算出することができる断面欠損率算出部を備え、
   前記断面欠損率算出部は、
   試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を前記各磁気センサにより測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値と、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の断面欠損率との関係に基づいて予め設定された断面欠損率算出式と、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の合計値とに基づいて前記磁性体管の断面欠損率を算出することができ、
   前記試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥は、前記試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の欠陥深さ、および前記試験用磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った前記各欠陥の範囲を示す欠陥範囲で互いに異なる欠陥測定装置。
9. 磁性体部材の欠陥測定装置であって、
   磁石と、前記磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備える検査プローブと、前記磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる磁束抵抗演算部とを備え、
   前記磁束抵抗演算部は、欠陥が前記磁性体部材における前記検査プローブとの対向面である表面および当該対向面の裏面のいずれに形成されているかに応じて選択される評価アルゴリズムを前記出力信号に適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができ、
   前記磁性体部材は磁性体管であり、
   前記磁束抵抗演算部は、前記検査プローブを磁性体管内で当該磁性体管の軸方向に沿って移動させたときの前記各磁気センサの出力信号に基づいて前記磁性体管の欠陥の定量的評価を行うことができ、
   前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出することができる欠陥範囲算出部を備え、
   前記欠陥範囲算出部は、
   試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲の関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管の欠陥範囲を算出することができ、
   前記試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥は、前記試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の欠陥深さ、および前記試験用磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った前記各欠陥の範囲を示す欠陥範囲で互いに異なる欠陥測定装置。
10. 前記磁束抵抗演算部は、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出することができる欠陥範囲算出部を備え、
    前記欠陥範囲算出部は、
    試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲の関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管の欠陥範囲を算出することができる請求項８に記載の欠陥測定装置。
11. 前記磁束抵抗演算部は、
    前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における周方向に沿った欠陥の範囲を示す欠陥範囲を算出することができる欠陥範囲算出部と、
    前記磁性体管に生じている欠陥の欠陥深さを算出する欠陥深さ算出部を備え、
    前記欠陥範囲算出部は、
    試験用磁性体管に形成された複数種類の欠陥を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値のうちの最大値、前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値、試験用磁性体管に形成された前記各欠陥の実際の欠陥範囲の関係に基づいて予め設定された欠陥範囲算出用データと、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値の最大値および前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値とに基づいて、前記磁性体管の欠陥範囲を算出し、
    前記欠陥深さ算出部は、
    前記断面欠損率算出部で算出した断面欠損率をＣ（％）、前記磁性体管の外径の半径をｒ（ｍｍ）、健全部の肉厚をｔ（ｍｍ）、前記磁性体管の軸方向に垂直な断面における欠損した断面積をＳ（ｍｍ ^２ ）、前記欠陥範囲算出部の算出した欠陥範囲をθ（°）、欠陥深さをｄ（ｍｍ）とすると、
    Ｓ＝π・｛ｒ ^２ −（ｒ−ｔ） ^２ ｝・Ｃ／１００
    に基づいて欠損した断面積を算出し、
    欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在する場合には、
    ｄ＝ｒ−｛ｒ^２−Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２
    に基づいて欠陥深さを算出し、
    欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面である表面に存在する場合には、
    ｄ＝｛（ｒ−ｔ）^２＋Ｓ・３６０／（π・θ）｝^１／２−（ｒ−ｔ）
    に基づいて欠陥深さを算出することができる請求項８に記載の欠陥測定装置。
12. 前記欠陥範囲算出部では、
    欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在し、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値が所定値以上であった場合、前記欠陥範囲算出用データのうち複数の裏面欠陥を測定した結果に基き、第１算出方法により前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出し、
    欠陥が前記磁性体管における前記検査プローブとの対向面の裏面に存在し、前記磁性体管を測定したときの前記各磁気センサの出力電圧値を前記最大値で除算した値の合計値が前記所定値未満であった場合、前記欠陥範囲算出用データのうち基準とする１つの裏面欠陥を測定した結果に基き、前記第１算出方法と異なる第２算出方法により前記磁性体管における欠陥の欠陥範囲を算出することを特徴とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の欠陥測定装置。
13. 前記検査プローブは、
    前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、
    前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている渦流探傷用センサと、
    前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備えており、
    前記渦流探傷用センサを用いた渦流探傷検査の結果に基づいて欠陥が前記磁性体部材における表裏いずれの面に存在するのかを判定することができる欠陥面判定部を備え、
    前記出力信号に前記欠陥面判定部の判定結果に応じて選択される評価アルゴリズムを適用することにより、前記磁性体部材の欠陥の定量的評価を行うことができる請求項８〜１２の何れか１項に記載の欠陥測定装置。
14. 請求項８〜１３の何れか１項に記載の欠陥測定装置が備える、磁性体部材の欠陥を検査するための検査プローブであって、
    前記磁性体部材との対向面に沿ってハルバッハ配列を成すように配置されている複数の磁石と、
    前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の中央部に配置されている渦流探傷用センサと、
    前記複数の磁石のうちのハルバッハ配列の端部に配置されている磁石および前記磁性体部材が形成する磁気回路上に配置され、当該磁気回路を流れる磁束密度を検知する磁気センサとを備えていることを特徴とする検査プローブ。
15. 磁性体からなる円筒状のヨークを備え、
    前記各磁石は前記ヨークの軸方向に沿ってハルバッハ配列を成すように並べて配置され、かつそれぞれの前記磁石は前記ヨークの外周面に沿って円筒状に配置されており、
    前記磁気センサは、前記ヨークの周方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の検査プローブ。

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