JP6600331B2 - Magnetic powder concentration measuring method of magnetic powder liquid, magnetic powder concentration measuring device of magnetic powder liquid - Google Patents
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Description
本発明は、磁粉探傷検査に用いられる磁粉液の磁粉濃度を測定する磁粉液の磁粉濃度測定方法、磁粉液の磁粉濃度測定装置に関する。 The present invention relates to a magnetic powder concentration measuring method for measuring a magnetic powder concentration of a magnetic powder liquid used for magnetic particle inspection, and a magnetic powder concentration measuring apparatus for the magnetic powder liquid.
非破壊検査技術の1つとして磁粉液を用いる磁粉探傷方法が公知である。このような磁粉探傷方法においては、一般的に磁粉液が繰り返し使用されるため、被検査体に付着することにより少しずつ磁粉が失われていくことになり、それによって磁粉液の磁粉濃度が徐々に低下していく。また前工程で生じたショット粉等が混入すると、それが傷検出を阻害する場合がある。したがって被検査体の傷を高精度に検出する上では、磁粉液の磁粉濃度を定期的に測定し、例えば磁粉を補充したり、新品の磁粉液に交換したりして、磁粉液の磁粉濃度を適切な範囲に維持する必要がある。 As one of the nondestructive inspection techniques, a magnetic particle flaw detection method using a magnetic powder liquid is known. In such a magnetic particle flaw detection method, since the magnetic powder liquid is generally used repeatedly, the magnetic powder is gradually lost by adhering to the object to be inspected, whereby the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid gradually increases. It will drop to. Further, when shot powder or the like generated in the previous process is mixed, it may hinder the detection of scratches. Therefore, in order to detect the scratches on the test object with high accuracy, the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid is periodically measured, for example, supplemented with magnetic powder or replaced with a new magnetic powder liquid. Must be maintained within an appropriate range.
磁粉液の磁粉濃度を測定する方法の一例として、JIS規格に定められている沈殿計を用いる測定方法が良く知られている。これは、磁粉液を沈澱計に入れて30分間静置した後に磁粉の沈澱量の目盛りを直読する測定方法である。しかし沈殿計を用いる測定方法は、30分間静置する必要があるため測定に長い時間を要することになり、また磁粉液の種類によっては磁粉が30分で沈殿しきれないものある。さらに沈殿計を用いる測定方法は、目盛りを目視で読み取る方法であることから高精度な測定が難しく、測定者によってばらつきが生じやすいという課題がある。 As an example of a method for measuring the magnetic powder concentration of a magnetic powder liquid, a measuring method using a precipitation meter defined in JIS standards is well known. This is a measurement method in which the magnetic powder solution is placed in a precipitation meter and allowed to stand for 30 minutes, and then the scale of the precipitation amount of the magnetic powder is directly read. However, the measuring method using a precipitation meter needs to be left for 30 minutes, so that it takes a long time to measure, and depending on the type of magnetic powder, the magnetic powder cannot be precipitated in 30 minutes. Furthermore, since the measuring method using a precipitation meter is a method of visually reading the scale, there is a problem that high-precision measurement is difficult and variation tends to occur depending on the measurer.
このような課題を解決することを目的とした従来技術として、例えば磁粉液を入れた容器を空芯コイルに挿通させ、そのときに生ずるインダクタンスの変化を電圧値として検出し、その電圧値から磁粉液の磁粉濃度を測定する方法が公知である(例えば特許文献1を参照)。 As a conventional technique for solving such a problem, for example, a container containing a magnetic powder solution is inserted into an air-core coil, a change in inductance generated at that time is detected as a voltage value, and the magnetic powder is detected from the voltage value. A method for measuring the magnetic powder concentration of a liquid is known (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら上記の従来技術は、例えば磁粉探傷検査の過程で混入した非磁性金属等、磁粉(鉄粉)以外の金属も磁粉として計測されてしまう虞があるため、磁粉液の磁粉濃度を高精度に測定できない可能性がある。 However, in the above prior art, there is a possibility that metals other than magnetic powder (iron powder) such as nonmagnetic metals mixed in the process of magnetic particle flaw detection may be measured as magnetic powder, so the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid is highly accurate. Measurement may not be possible.
このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、磁粉液の磁粉濃度を高精度に測定できる磁粉液の磁粉濃度測定方法、磁粉液の磁粉濃度測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a magnetic powder concentration measuring method and a magnetic powder concentration measuring apparatus for magnetic powder liquid that can measure the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid with high accuracy. is there.
<本発明の第1の態様>
本発明の第1の態様は、非磁性体で形成されている容器に測定対象となる磁粉液を所定の量だけ入れ、前記容器の外側から前記容器内の磁粉液に磁界を発生させて磁粉液中の磁性粉体を集積させ、前記容器の前記磁性粉体が集積されている部分をサーチコイルに挿通させ、又は前記サーチコイルの近傍で移動させ、そのときに前記サーチコイルに発生する起電圧を積分して磁束量を測定し、前記測定した磁束量に基づいて前記容器内の磁粉液の磁粉濃度を算出する、磁粉液の磁粉濃度測定方法である。
<First Aspect of the Present Invention>
According to a first aspect of the present invention, a predetermined amount of magnetic powder to be measured is placed in a container formed of a non-magnetic material, and a magnetic field is generated from the outside of the container to the magnetic powder in the container. The magnetic powder in the liquid is accumulated, and the portion of the container where the magnetic powder is accumulated is inserted into the search coil or moved in the vicinity of the search coil. It is a magnetic powder concentration measurement method of a magnetic powder liquid which integrates a voltage, measures the magnetic flux amount, and calculates the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid in the container based on the measured magnetic flux amount.
容器の外側から容器内の磁粉液に磁界を発生させて磁粉液中の磁性粉体を集積させることによって、磁粉液中に含まれ得る非磁性体を排除することができる。そしてその集積されている磁性粉体の磁束量をサーチコイルで測定することによって、例えば磁粉探傷検査の過程で混入した非磁性金属等、磁粉(鉄粉)以外の金属も磁粉として計測されてしまう虞を低減することができる。 By generating a magnetic field in the magnetic powder liquid in the container from the outside of the container and accumulating the magnetic powder in the magnetic powder liquid, it is possible to eliminate nonmagnetic materials that can be contained in the magnetic powder liquid. And by measuring the magnetic flux amount of the accumulated magnetic powder with a search coil, metals other than magnetic powder (iron powder) such as nonmagnetic metals mixed in the process of magnetic particle flaw detection are also measured as magnetic powder. The fear can be reduced.
これにより本発明の第1の態様によれば、磁粉液の磁粉濃度を高精度に測定できるという作用効果が得られる。 Thereby, according to the 1st aspect of this invention, the effect that the magnetic-powder density | concentration of a magnetic-powder liquid can be measured with high precision is acquired.
<本発明の第2の態様>
本発明の第2の態様は、前述した本発明の第1の態様において、磁粉濃度が既知で磁粉濃度が異なる複数の磁粉液のサンプルを用いて、前記複数の磁粉液のサンプルのそれぞれについて前記磁性粉体が集積されている部分の磁束量を予め測定し、その磁束量と磁粉濃度との関係を示す検量線を予め作成し、測定対象となる磁粉液の磁粉濃度を前記検量線から特定する、磁粉液の磁粉濃度測定方法である。
本発明の第2の態様によれば、磁束量と磁粉濃度との関係を示す検量線を予め作成することによって、測定対象となる磁粉液の磁粉濃度を検量線から直ちに特定することができる。
<Second Aspect of the Present Invention>
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention described above, a plurality of magnetic powder samples having different magnetic powder concentrations and having different magnetic powder concentrations are used. Measure the amount of magnetic flux in the part where the magnetic powder is accumulated in advance, create in advance a calibration curve showing the relationship between the amount of magnetic flux and the magnetic powder concentration, and specify the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid to be measured from the calibration curve This is a magnetic powder concentration measuring method of the magnetic powder liquid.
According to the 2nd aspect of this invention, the magnetic powder density | concentration of the magnetic powder liquid used as a measuring object can be immediately identified from a calibration curve by producing beforehand the calibration curve which shows the relationship between magnetic flux amount and magnetic powder concentration.
<本発明の第3の態様>
本発明の第3の態様は、非磁性体で形成され、測定対象となる磁粉液を入れる容器と、前記容器の外側から前記容器内の磁粉液に磁界を発生させて磁粉液中の磁性粉体を集積させる磁界発生部と、前記容器が挿通され、又は近傍で前記容器が移動するサーチコイルと、前記サーチコイルに発生する起電圧を積分して磁束量を測定する磁束計と、前記磁束計で測定される磁束量に基づいて前記容器内の磁粉液の磁粉濃度を算出するように構成されている演算処理部と、を備える磁粉液の磁粉濃度測定装置である。
本発明の第3の態様によれば、磁粉液の磁粉濃度測定装置において、前述した本発明の第1の態様と同様の作用効果が得られる。
<Third Aspect of the Present Invention>
A third aspect of the present invention is a container made of a non-magnetic material and containing a magnetic powder liquid to be measured, and a magnetic field generated in the magnetic powder liquid by generating a magnetic field from the outside of the container to the magnetic powder liquid in the container. A magnetic field generator for integrating the body, a search coil through which the container is inserted or moved in the vicinity, a magnetometer for measuring the amount of magnetic flux by integrating an electromotive voltage generated in the search coil, and the magnetic flux And an arithmetic processing unit configured to calculate a magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid in the container based on an amount of magnetic flux measured by a meter.
According to the third aspect of the present invention, in the magnetic powder concentration measuring apparatus for magnetic powder liquid, the same effects as those of the first aspect of the present invention described above can be obtained.
<本発明の第4の態様>
本発明の第4の態様は、前述した本発明の第3の態様において、前記演算処理部は、磁粉濃度が既知で磁粉濃度が異なる複数の磁粉液のサンプルを用いて、前記複数の磁粉液のサンプルのそれぞれについて前記磁性粉体が集積されている部分の磁束量を予め測定し、その磁束量と磁粉濃度との関係を示す検量線を予め作成し、測定対象となる磁粉液の磁粉濃度を前記検量線から特定するように構成されている、磁粉液の磁粉濃度測定装置である。
本発明の第4の態様によれば、磁粉液の磁粉濃度測定装置において、前述した本発明の第2の態様と同様の作用効果が得られる。
<Fourth aspect of the present invention>
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention described above, the arithmetic processing unit uses the plurality of magnetic powder liquid samples having different magnetic powder concentrations with known magnetic powder concentrations. For each of the samples, the magnetic flux amount of the portion where the magnetic powder is accumulated is measured in advance, a calibration curve indicating the relationship between the magnetic flux amount and the magnetic powder concentration is prepared in advance, and the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid to be measured Is a magnetic powder concentration measuring device of a magnetic powder liquid, which is configured to identify from the calibration curve.
According to the fourth aspect of the present invention, in the magnetic powder concentration measuring apparatus of the magnetic powder liquid, the same effects as those of the second aspect of the present invention described above can be obtained.
本発明によれば、磁粉液の磁粉濃度を高精度に測定できる磁粉液の磁粉濃度測定方法、磁粉液の磁粉濃度測定装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetic-powder-concentration measuring method of the magnetic-powder liquid which can measure the magnetic-powder density of a magnetic-powder liquid with high precision, and the magnetic-powder-concentration measuring apparatus of a magnetic-powder liquid can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, this invention is not specifically limited to the Example demonstrated below, It cannot be overemphasized that a various deformation | transformation is possible within the range of the invention described in the claim.
本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定装置の構成について、図1〜図5を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定装置の構成を図示した斜視図である。図2及び図3は、本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定装置の要部を図示した正面図である。図4及び図5は、本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定装置の他の実施例を図示した正面図である。
The configuration of the magnetic powder concentration measuring device for magnetic powder according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view illustrating the configuration of a magnetic powder concentration measuring apparatus for magnetic powder liquid according to the present invention. FIG.2 and FIG.3 is the front view which illustrated the principal part of the magnetic-powder concentration measuring apparatus of the magnetic-powder liquid which concerns on this invention. 4 and 5 are front views illustrating another embodiment of the magnetic powder concentration measuring apparatus of the magnetic powder liquid according to the present invention.
本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定装置は、容器11、永久磁石31、サーチコイル32、磁束計33、演算処理部34を備える。
The magnetic powder concentration measuring apparatus for magnetic powder according to the present invention includes a
容器11は、測定対象となる磁粉液20を入れる容器である。より具体的には容器11は、例えばガラスやプラスチック等の非磁性体で形成されている。
The
「磁界発生部」としての永久磁石31は、容器11の外側から容器11内の磁粉液20に磁界を発生させて磁粉液20中の磁性粉体21を集積させる。より具体的には永久磁石31は、図示の如く円柱体形状をなしており、容器11の底面側から磁粉液20に磁界を発生させる。永久磁石31「磁界発生部」としては、当該実施例のような永久磁石31のみならず、例えば電磁石を用いてもよい。
The
サーチコイル32は、容器11が挿通され、又は近傍で容器11が移動する。またサーチコイル32は、永久磁石31の磁束を検出しないように、永久磁石31との相対的な位置関係が変化しないように配置される。より具体的にはサーチコイル32は、容器11の直径より大きい内径を有し、例えば図2及び図3に図示したように、サーチコイル32の中心と永久磁石31の中心がほぼ一致するように、永久磁石31の上方の所定位置に固定して設けられている。あるいはサーチコイル32は、例えば図4及び図5に図示したように、永久磁石31の周囲に固定して配置してもよい。
In the
磁束計33は、サーチコイル32に発生する起電圧を積分して磁束量を測定する公知の測定装置である。演算処理部34は、例えばパーソナルコンピュータ等の演算処理装置であり、磁束計33で測定される磁束量に基づいて容器11内の磁粉液20の磁粉濃度を算出するように構成されている。
The magnetometer 33 is a known measuring device that measures the amount of magnetic flux by integrating the electromotive voltage generated in the
本発明に係る磁粉液の磁粉濃度測定方法について、引き続き図1〜図3を参照しながら説明する。 The magnetic powder concentration measuring method of the magnetic powder liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS.
まず容器11に測定対象となる磁粉液20を所定の量だけ入れ、容器11の外側から容器11内の磁粉液20に磁界を発生させて磁粉液20中の磁性粉体21を集積させる。より具体的には、測定対象となる磁粉液20を所定の量だけ入れた容器11を永久磁石31の上面に載置する。それによって容器11の底面側から磁粉液20に磁界が作用し、容器11内の磁粉液20に含まれる磁性粉体21が容器11の内底面に集積される(図2、図4)。
First, a predetermined amount of the
つづいて容器11の磁性粉体21が集積されている部分をサーチコイル32に挿通させ、そのときにサーチコイル32に発生する起電圧を積分して磁束量を測定する。より具体的には、図2及び図3に図示した実施例において、符号Aで図示したように容器11を上方へ移動させることにより、容器11の磁性粉体21が集積されている部分をサーチコイル32に挿通させ、磁束計33で磁束量を測定する。あるいは容器11の磁性粉体21が集積されている部分をサーチコイル32の近傍で移動させ、そのときにサーチコイル32に発生する起電圧を積分して磁束量を測定してもよい。より具体的には、図4及び図5に図示した他の実施例において、符号Bで図示したように容器11を上方へ移動させることにより、容器11の磁性粉体21が集積されている部分をサーチコイル32の近傍で移動させ、磁束計33で磁束量を測定する。
Subsequently, the portion of the
そして測定した磁束量に基づいて容器11内の磁粉液20の磁粉濃度を算出する。以下、測定した磁束量に基づいて磁粉濃度を算出する方法の一例について、図6を参照しながら説明する。図6は、磁束量と磁粉濃度との関係を示す検量線CCを図示したグラフである。
Based on the measured magnetic flux amount, the magnetic powder concentration of the
図6に図示した検量線CCは、磁粉濃度が既知で磁粉濃度が異なる複数の磁粉液20のサンプルを用いて予め作成されている。図6に図示したグラフにおいて、縦軸は、磁性粉体21が集積されている部分の磁束量であり、横軸は、磁粉濃度(グラム/リットル)である。より具体的には、磁粉濃度が既知で磁粉濃度が異なる3つの磁粉液20のサンプルのそれぞれについて磁性粉体21が集積されている部分の磁束量PA〜PCを予め測定し、その磁束量PA〜PCと既知の磁粉濃度との関係を示す検量線CCを予め作成する。そして測定対象となる磁粉液20の磁粉濃度を検量線CCから特定する。この検量線CCの作成及び測定対象となる磁粉液20の磁粉濃度を検量線CCから特定する手順は、例えば演算処理部34で実行されるようにしてもよい。このように磁束量と磁粉濃度との関係を示す検量線CCを予め作成することによって、測定対象となる磁粉液20の磁粉濃度を検量線CCから直ちに特定することができる。
The calibration curve CC shown in FIG. 6 is created in advance using a plurality of samples of the
以上説明したように本発明によれば、容器11の外側から容器11内の磁粉液20に磁界を発生させて磁粉液20中の磁性粉体21を集積させることによって、磁粉液20中に含まれ得る非磁性体を排除することができる。そしてその集積されている磁性粉体21の磁束量をサーチコイル32で測定することによって、例えば磁粉探傷検査の過程で混入した非磁性金属等、磁粉(鉄粉)以外の金属も磁粉として計測されてしまう虞を低減することができる。それによって磁粉液20の磁粉濃度を高精度に測定できるという作用効果が得られる。
As described above, according to the present invention, a magnetic field is generated from the outside of the
11 容器
20 磁粉液
21 磁性粉体
31 永久磁石
32 サーチコイル
33 磁束計
34 演算処理部
11
Claims (4)
前記容器の外側から前記容器内の磁粉液に磁界を発生させて磁粉液中の磁性粉体を集積させ、
前記容器の前記磁性粉体が集積されている部分をサーチコイルに挿通させ、又は前記サーチコイルの近傍で移動させ、そのときに前記サーチコイルに発生する起電圧を積分して磁束量を測定し、
前記測定した磁束量に基づいて前記容器内の磁粉液の磁粉濃度を算出する、磁粉液の磁粉濃度測定方法。 Put a certain amount of magnetic powder to be measured into a container made of non-magnetic material,
Generating a magnetic field in the magnetic powder liquid in the container from the outside of the container to accumulate the magnetic powder in the magnetic powder liquid,
The portion of the container where the magnetic powder is accumulated is inserted into the search coil or moved in the vicinity of the search coil, and the amount of magnetic flux is measured by integrating the electromotive voltage generated at the search coil at that time. ,
A magnetic powder concentration measurement method for a magnetic powder liquid, wherein the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid in the container is calculated based on the measured magnetic flux amount.
測定対象となる磁粉液の磁粉濃度を前記検量線から特定する、磁粉液の磁粉濃度測定方法。 The magnetic powder concentration measuring method according to claim 1, wherein the magnetic powder is collected for each of the plurality of magnetic powder liquid samples using a plurality of magnetic powder liquid samples having different magnetic powder concentrations with known magnetic powder concentrations. The amount of magnetic flux of the part being measured is measured in advance, a calibration curve indicating the relationship between the amount of magnetic flux and the concentration of magnetic powder is created in advance,
A magnetic powder concentration measuring method of a magnetic powder liquid, wherein the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid to be measured is specified from the calibration curve.
前記容器の外側から前記容器内の磁粉液に磁界を発生させて磁粉液中の磁性粉体を集積させる磁界発生部と、
前記容器が挿通され、又は近傍で前記容器が移動するサーチコイルと、
前記サーチコイルに発生する起電圧を積分して磁束量を測定する磁束計と、
前記磁束計で測定される磁束量に基づいて前記容器内の磁粉液の磁粉濃度を算出するように構成されている演算処理部と、を備える磁粉液の磁粉濃度測定装置。 A container made of a non-magnetic material and containing a magnetic powder to be measured;
A magnetic field generating unit that accumulates magnetic powder in the magnetic powder liquid by generating a magnetic field from the outside of the container to the magnetic powder liquid in the container;
A search coil through which the container is inserted or moved in the vicinity;
A magnetometer that integrates the electromotive voltage generated in the search coil to measure the amount of magnetic flux;
A magnetic powder concentration measuring apparatus for a magnetic powder liquid, comprising: an arithmetic processing unit configured to calculate a magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid in the container based on an amount of magnetic flux measured by the magnetometer.
測定対象となる磁粉液の磁粉濃度を前記検量線から特定するように構成されている、磁粉液の磁粉濃度測定装置。 4. The magnetic powder concentration measuring apparatus according to claim 3, wherein the arithmetic processing unit uses a plurality of magnetic powder liquid samples having known magnetic powder concentrations and different magnetic powder concentrations, for each of the plurality of magnetic powder liquid samples. Preliminarily measure the amount of magnetic flux in the portion where the magnetic powder is integrated, and create a calibration curve in advance showing the relationship between the amount of magnetic flux and the concentration of magnetic powder,
A magnetic powder concentration measuring apparatus for magnetic powder liquid, configured to identify the magnetic powder concentration of the magnetic powder liquid to be measured from the calibration curve.
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