JP7245673B2 - Probes and thickness gauges - Google Patents

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ここに開示された技術は、プローブ及び厚さ測定装置に関する。 The technology disclosed herein relates to probes and thickness measuring devices.

従来より、プローブ、特に、渦電流を利用した探傷に用いられるプローブが知られている。例えば、特許文献1には、磁場を形成する励磁コイルと対象物の渦電流を検出する検出部とを備えたプローブが開示されている。 Conventionally, probes, particularly probes used for flaw detection using eddy currents, have been known. For example, Patent Literature 1 discloses a probe that includes an excitation coil that forms a magnetic field and a detection section that detects eddy currents in an object.

特開2008-32575号公報JP 2008-32575 A

ところで、プローブにより検出された渦電流は、前述の如く、探傷等の対象物の評価に用いられる。当然ながら、その際の評価精度は高い方が好ましい。例えば、評価精度を向上させるためには、対象物の渦電流の検出精度を向上させることがまず考えられる。しかしながら、渦電流の検出精度を上げるのにも限界があるので、異なるアプローチが求められる。 By the way, the eddy current detected by the probe is used for evaluation of an object such as flaw detection, as described above. Naturally, the higher the evaluation accuracy in that case, the better. For example, in order to improve the evaluation accuracy, it is first considered to improve the detection accuracy of the eddy current of the object. However, there are limits to increasing the accuracy of eddy current detection, so a different approach is required.

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることにある。 The technology disclosed herein has been made in view of this point, and its purpose is to improve the accuracy of object evaluation using eddy currents.

ここに開示されたプローブは、対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブであって、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、対象物の渦電流を検出する検出部と、対象物の温度を検出する温度センサとを備える。 The probe disclosed herein is a probe for generating an eddy current in an object and detecting the eddy current in the object, comprising: an exciting coil for generating the eddy current in the object by magnetic flux generated by the exciting current; It includes a detection unit that detects eddy currents in an object, and a temperature sensor that detects the temperature of the object.

ここに開示された厚さ測定装置は、対象物に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブと、前記プローブによって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物の厚さを求める演算装置とを備え、前記プローブは、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、対象物の渦電流を検出する検出部と、対象物の温度を検出する温度センサとを有し、前記演算装置は、前記検出部によって検出された渦電流と前記温度センサによって検出された対象物の温度とに基づいて対象物の厚さを求める。 A thickness measurement apparatus disclosed herein includes a probe for generating eddy currents in an object and detecting the generated eddy currents, and a thickness of the object based on transient changes in the eddy currents detected by the probe. The probe includes an excitation coil that generates an eddy current in the object by the magnetic flux generated by the excitation current, a detection part that detects the eddy current of the object, and a temperature sensor that detects the temperature of the object. and a sensor, and the computing device obtains the thickness of the object based on the eddy current detected by the detection unit and the temperature of the object detected by the temperature sensor.

前記プローブによれば、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることができる。 According to the probe, the accuracy of object evaluation using eddy currents can be improved.

前記厚さ測定装置によれば、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることができる。 According to the thickness measuring device, it is possible to improve the accuracy of object evaluation using eddy currents.

図1は、対象物に設置された状態のプローブの部分的な縦断面図である。FIG. 1 is a partial longitudinal cross-sectional view of a probe installed on an object. 図2は、図1のII-II線におけるプローブの横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the probe taken along line II--II of FIG. 図3は、厚さ測定装置のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the thickness measuring device. 図4は、電圧信号V(t)の時間変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing temporal changes in the voltage signal V(t).

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、対象物9に設置された状態のプローブ1の部分的な縦断面図(コイルの軸心を含む平面で切断した断面図)である。図2は、図1のII-II線におけるプローブ1の横断面図である。尚、図1は、基本的には図2のI-I線における縦断面図であり、ケーシング2の底23だけ図2のI’-I’線における縦断面図である。図2においては、温度センサ6及び配線を省略している。 Exemplary embodiments are described in detail below on the basis of the drawings. FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view (a cross-sectional view taken along a plane including the axial center of the coil) of the probe 1 installed on the object 9. FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the probe 1 taken along line II--II of FIG. 1 is basically a longitudinal sectional view taken along the line II in FIG. 2, and only the bottom 23 of the casing 2 is a longitudinal sectional view taken along the line I'-I' in FIG. In FIG. 2, the temperature sensor 6 and wiring are omitted.

プローブ1は、対象物9に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するために用いられる。プローブ1は、非接触型のプローブであり、対象物9に近接して配置される。尚、「非接触型」とは、非接触でも使用可能であることを意味し、接触状態での使用を除外するものではない。プローブ1は、変動磁場を形成することによって対象物9に渦電流を発生させる。また、プローブ1は、対象物9に発生した渦電流の変化を誘導電圧として検出する。例えば、プローブ1は、断熱性を有するスペーサ(図示省略)を介して対象物9に設置される。 The probe 1 is used to generate eddy currents in an object 9 and to detect the generated eddy currents. Probe 1 is a non-contact probe and is placed in close proximity to object 9 . The term "non-contact type" means that it can be used even without contact, and does not exclude use in a contact state. The probe 1 generates eddy currents in the object 9 by creating a varying magnetic field. Further, the probe 1 detects a change in eddy current generated in the object 9 as an induced voltage. For example, the probe 1 is installed on the object 9 via a heat-insulating spacer (not shown).

プローブ1は、励磁電流による磁束で対象物9に渦電流を発生させる励磁コイル3と、対象物9の渦電流を検出する検出コイル4と、対象物9の温度を検出する温度センサ6とを備える。プローブ1は、励磁コイル3によって対象物9に渦電流を発生させ、発生した渦電流を検出コイル4で検出する。それに加えて、プローブ1は、温度センサ6によって対象物9の温度を検出する。検出コイル4は、検出部の一例である。さらに、プローブ1は、励磁コイル3、検出コイル4及び温度センサ6を収容するケーシング2をさらに備えていてもよい。 The probe 1 includes an excitation coil 3 that generates an eddy current in an object 9 by magnetic flux generated by an excitation current, a detection coil 4 that detects the eddy current of the object 9, and a temperature sensor 6 that detects the temperature of the object 9. Prepare. The probe 1 generates an eddy current in an object 9 with an excitation coil 3 and detects the generated eddy current with a detection coil 4 . In addition, probe 1 detects the temperature of object 9 with temperature sensor 6 . The detection coil 4 is an example of a detection section. Furthermore, the probe 1 may further comprise a casing 2 housing the excitation coil 3 , the detection coil 4 and the temperature sensor 6 .

図1の例では、励磁コイル3の軸心と検出コイル4の軸心とが一直線状になるように、励磁コイル3と検出コイル4とが配列されている。このとき、検出コイル4の方が対象物9の近くに配置されている。プローブ1は、励磁コイル3及び検出コイル4を複数組有していてもよい。図1では、プローブ1は、2組の励磁コイル3及び検出コイル4を有している。 In the example of FIG. 1, the excitation coil 3 and the detection coil 4 are arranged so that the axis of the excitation coil 3 and the axis of the detection coil 4 are aligned. At this time, the detection coil 4 is arranged closer to the object 9 . The probe 1 may have multiple sets of excitation coils 3 and detection coils 4 . In FIG. 1 the probe 1 has two sets of excitation coils 3 and detection coils 4 .

さらに、プローブ1は、励磁コイル3及び検出コイル4に挿入されたコア5を備えていてもよい。コア5は、第1直線部51と、第2直線部52と、第1直線部51及び第2直線部52を連結する連結部53とを有し、全体として概ねU字状に形成されている。より詳しくは、コア5は、パーマロイで形成された、概ねU字状の複数の薄板を積層されて形成されている。第1直線部51は、一方の組の励磁コイル3及び検出コイル4に挿入され、第2直線部52は、他方の組の励磁コイル3及び検出コイル4に挿入されている。コア5は、2組の励磁コイル3及び検出コイル4を磁気的に接続している。 Furthermore, the probe 1 may comprise a core 5 inserted into the excitation coil 3 and the detection coil 4 . The core 5 has a first straight portion 51, a second straight portion 52, and a connecting portion 53 that connects the first straight portion 51 and the second straight portion 52, and is generally U-shaped as a whole. there is More specifically, the core 5 is formed by laminating a plurality of generally U-shaped thin plates made of Permalloy. The first straight portion 51 is inserted into one pair of the excitation coil 3 and the detection coil 4 , and the second straight portion 52 is inserted into the other pair of the excitation coil 3 and the detection coil 4 . The core 5 magnetically connects the two sets of excitation coil 3 and detection coil 4 .

ケーシング2は、一端が底23によって閉塞され、他端が開口した略円筒状の本体21と、本体21の開口を塞ぐ蓋22とを有している。本体21の開口には、雌ネジが形成されている。蓋22には雄ネジが形成されている。蓋22は、本体21にネジ締結される。本体21内に、励磁コイル3、検出コイル4及び温度センサ6が配置される。励磁コイル3、検出コイル4及び温度センサ6のそれぞれに接続された配線は、蓋22を介してケーシング2の外側へ延びている。 The casing 2 has a substantially cylindrical main body 21 closed at one end by a bottom 23 and open at the other end, and a lid 22 closing the opening of the main body 21 . A female screw is formed in the opening of the main body 21 . A male screw is formed on the lid 22 . The lid 22 is screwed to the main body 21 . An excitation coil 3 , a detection coil 4 and a temperature sensor 6 are arranged in the body 21 . Wires connected to the excitation coil 3 , the detection coil 4 , and the temperature sensor 6 extend to the outside of the casing 2 via the lid 22 .

底23は、ケーシング2のうち対象物9と対向する部分である。底23は、略円形に形成されている。底23には、外方に突出する中空の突起24が形成されている。突起24は、先細状に形成されている。ケーシング2の内部においては、突起24に対応する有底の孔25が形成されている。孔25によって、突起24は中空状に形成されている。孔25は、底23の外表面よりも深く形成されている。突起24の個数は、複数であってもよい。例えば、底23には、3つの突起24と形成されている。3つの突起24は、底23の中心に対する周方向に等間隔で配列されている。底23からの3つの突起24の突出量は、全て同じである。 The bottom 23 is the part of the casing 2 that faces the object 9 . The bottom 23 is formed in a substantially circular shape. The bottom 23 is formed with a hollow protrusion 24 protruding outward. The protrusion 24 is tapered. A bottomed hole 25 corresponding to the protrusion 24 is formed inside the casing 2 . The projection 24 is hollow due to the hole 25 . Hole 25 is formed deeper than the outer surface of bottom 23 . The number of protrusions 24 may be plural. For example, the bottom 23 is formed with three protrusions 24 . The three protrusions 24 are arranged at regular intervals in the circumferential direction with respect to the center of the bottom 23 . All three projections 24 project from the bottom 23 by the same amount.

温度センサ6は、例えば、熱電対である。温度センサ6は、突起24の内部、即ち、孔25に配置されている。プローブ1には、3つの温度センサ6が設けられている。3つの温度センサ6は、それぞれ異なる突起24内に配置されている。 Temperature sensor 6 is, for example, a thermocouple. The temperature sensor 6 is arranged inside the protrusion 24 , that is, in the hole 25 . The probe 1 is provided with three temperature sensors 6 . The three temperature sensors 6 are arranged in different projections 24 respectively.

ケーシング1においては、底23の孔25に温度センサ6が配置された状態で、底23に励磁コイル3及び検出コイル4が配置される。励磁コイル3及び検出コイル4は、少なくとも一部の温度センサ6の上に配置されている。温度センサ6の配線は、励磁コイル3及び検出コイル4を迂回するように蓋22の方へ延びている。 In casing 1 , excitation coil 3 and detection coil 4 are arranged on bottom 23 with temperature sensor 6 arranged in hole 25 of bottom 23 . The excitation coil 3 and the detection coil 4 are arranged on at least a part of the temperature sensor 6 . The wiring of the temperature sensor 6 extends toward the lid 22 so as to bypass the excitation coil 3 and the detection coil 4 .

このように構成されたプローブ1の対象物9への設置について説明する。例えば、対象物9は、蒸気又はドレンが流通する金属製の配管91である。配管91は、円管状に形成されている。配管91の外周面は断熱材で覆われている場合を例に、プローブ1の設置について説明する。 Installation of the probe 1 configured in this manner on the object 9 will be described. For example, the object 9 is a metal pipe 91 through which steam or drain flows. The pipe 91 is formed in a circular tubular shape. Installation of the probe 1 will be described by taking as an example a case where the outer peripheral surface of the pipe 91 is covered with a heat insulating material.

まず、プローブ1を設置する部分の断熱材92が配管91から剥離される。次に、露出した配管91の外周面に別の断熱材93が設置される。断熱材93の熱伝導率は、断熱材92の熱伝導率よりも低い。続いて、断熱材93に突起24が突き刺さるようにプローブ1が設置される。このとき、突起24は、配管91の外表面に直接的に接触するか又は、僅かな断熱材93を介して配管91の外表面に間接的に接触する。その後、断熱材92がプローブ1の上から配管91を覆うように断熱材92が再び設置される。 First, the heat insulating material 92 of the portion where the probe 1 is installed is separated from the pipe 91 . Next, another heat insulating material 93 is installed on the outer peripheral surface of the exposed pipe 91 . Thermal conductivity of the heat insulating material 93 is lower than that of the heat insulating material 92 . Subsequently, the probe 1 is installed so that the protrusion 24 pierces the heat insulating material 93 . At this time, the projection 24 directly contacts the outer surface of the pipe 91 or indirectly contacts the outer surface of the pipe 91 via a small amount of heat insulating material 93 . After that, the heat insulating material 92 is installed again so that the heat insulating material 92 covers the pipe 91 from above the probe 1 .

続いて、プローブ1の動作について説明する。 Next, operation of the probe 1 will be described.

励磁コイル3は、電流が印加されることによって、その軸心の方向に磁場を形成する。一方の励磁コイル3と他方の励磁コイル3とは、軸心の方向において互いに反対向きの磁場を形成するように電流が印加される。その結果、コア5には、コア5の長手方向に沿った磁場が形成される。すなわち、第1直線部51の先端がN極となるときには、第2直線部52の先端はS極となる。逆に、第1直線部51の先端がS極となるときには、第2直線部52の先端はN極となる。例えば、一方の励磁コイル3から対象物9へ向かって磁束が発生し、対象物9から他方の励磁コイル3へ向かって磁束が発生する。詳しくは、一方の励磁コイル3から発せられる大部分の磁束は、一方の励磁コイル3の軸心の方向に出て対象物9内へ入り、対象物9内を略円弧状に通過し、他方の励磁コイル3の軸心の方向へ向かい他方の励磁コイル3に入っていく。励磁コイル3に印加する電流を変動させることによって、対象物9に発生する磁場が変動し、対象物9に渦電流が発生する。 The exciting coil 3 forms a magnetic field in the direction of its axis when a current is applied. A current is applied to one exciting coil 3 and the other exciting coil 3 so as to form magnetic fields in directions opposite to each other in the axial direction. As a result, a magnetic field is formed in the core 5 along the longitudinal direction of the core 5 . That is, when the tip of the first straight portion 51 is the N pole, the tip of the second straight portion 52 is the S pole. Conversely, when the tip of the first straight portion 51 is the south pole, the tip of the second straight portion 52 is the north pole. For example, magnetic flux is generated from one exciting coil 3 toward the object 9 and magnetic flux is generated from the object 9 toward the other exciting coil 3 . Specifically, most of the magnetic flux emitted from one excitation coil 3 exits in the direction of the axis of one excitation coil 3, enters the object 9, passes through the object 9 in a substantially circular arc, 2 enters the other exciting coil 3 toward the axial center of the other exciting coil 3 . By varying the current applied to the excitation coil 3 , the magnetic field generated in the object 9 is varied and eddy currents are generated in the object 9 .

一方、対象物9のうち検出コイル4の近傍の部分に発生した渦電流によって、検出コイル4を貫通する磁束が形成される。検出コイル4を貫通する磁束が変化すると、検出コイル4に誘導起電力が発生する。検出コイル4は、この誘導起電力を検出することによって、対象物9の渦電流を検出する。 On the other hand, magnetic flux penetrating the detection coil 4 is formed by the eddy current generated in the part of the object 9 near the detection coil 4 . When the magnetic flux passing through the detection coil 4 changes, an induced electromotive force is generated in the detection coil 4 . The detection coil 4 detects the eddy current of the object 9 by detecting this induced electromotive force.

温度センサ6は、突起24内に設けられているので、対象物9の外表面に近接している。すなわち、温度センサ6は、対象物9の温度を検出する。 The temperature sensor 6 is provided within the protrusion 24 and is therefore close to the outer surface of the object 9 . That is, the temperature sensor 6 detects the temperature of the object 9 .

このように構成されたプローブ1によれば、温度センサ6を設けることによって、対象物9の渦電流に加えて、対象物9の温度を検出することができる。その結果、対象物9の渦電流と温度とを用いて対象物9を評価できるので、対象物9の評価精度を向上させることができる。 According to the probe 1 configured in this way, by providing the temperature sensor 6 , the temperature of the object 9 can be detected in addition to the eddy current of the object 9 . As a result, since the object 9 can be evaluated using the eddy current and temperature of the object 9, the evaluation accuracy of the object 9 can be improved.

また、ケーシング1の底23に孔25を有する突起24が形成され、温度センサ6は孔25内に配置されている。底23は、ケーシング1のうち対象物9に対向して配置される部分であるので、温度センサ6を対象物9に接近させることができる。これにより、温度センサ6による対象物9の温度の検出精度を向上させることができる。さらに、外表面に断熱材93が設置された配管91が対象物9の場合には、突起24を断熱材93に突き刺すことによって、温度センサ6を配管91に接近させることができる。つまり、配管91に断熱材93を設置したまま、温度センサ6を配管91に容易に接近させることができる。 A projection 24 having a hole 25 is formed on the bottom 23 of the casing 1, and the temperature sensor 6 is arranged in the hole 25. As shown in FIG. Since the bottom 23 is the part of the casing 1 that is arranged facing the object 9 , the temperature sensor 6 can be brought close to the object 9 . Thereby, the detection accuracy of the temperature of the object 9 by the temperature sensor 6 can be improved. Furthermore, if the object 9 is a pipe 91 having a heat insulating material 93 on its outer surface, the temperature sensor 6 can be brought closer to the pipe 91 by piercing the heat insulating material 93 with the projection 24 . That is, the temperature sensor 6 can be easily brought close to the pipe 91 while the heat insulating material 93 is installed in the pipe 91 .

さらに、プローブ1は複数の温度センサ6を有しているので、対象物9の温度検出精度を向上させることができる。複数の温度センサ6の検出結果をどのように利用して温度の検出精度を向上させるかは、プローブ1の使用状況に依存する。例えば、プローブ1を対象物9の湾曲した外表面(例えば、円管の外表面)に対向させる場合には、対象物9からの3つの突起24までの距離がそれぞれ異なる場合がある。そのような使用状況においては、最高温度を検出する温度センサ6が対象物9に最も接近していると考えられる。そのため、最高温度を検出する温度センサ6の検出値を対象物9の温度として採用することによって温度の検出精度を向上させることができる。一方、プローブ1を対象物9の平坦な外表面(例えば、平板の外表面)に対向させる場合には、対象物9から3つの突起24までの距離は概ね同じになる。そのような使用状況においては、3つの温度センサ6の検出値を平均することによって、3つの温度センサ6による検出温度のバラつきを抑制することができる。これにより、温度の検出精度を向上させることができる。 Furthermore, since the probe 1 has a plurality of temperature sensors 6, the temperature detection accuracy of the object 9 can be improved. How the detection results of the plurality of temperature sensors 6 are used to improve the temperature detection accuracy depends on how the probe 1 is used. For example, when the probe 1 faces the curved outer surface of the object 9 (for example, the outer surface of a circular tube), the distances from the object 9 to the three projections 24 may differ. Under such usage conditions, the temperature sensor 6 that detects the highest temperature is considered to be closest to the object 9 . Therefore, by adopting the detection value of the temperature sensor 6 that detects the highest temperature as the temperature of the object 9, the accuracy of temperature detection can be improved. On the other hand, when the probe 1 faces the flat outer surface of the object 9 (for example, the outer surface of a flat plate), the distances from the object 9 to the three projections 24 are approximately the same. In such a usage situation, by averaging the detection values of the three temperature sensors 6, variations in the temperatures detected by the three temperature sensors 6 can be suppressed. Thereby, the temperature detection accuracy can be improved.

次に、このように構成されたプローブ1の適用例について説明する。図3は、厚さ測定装置100のブロック図である。厚さ測定装置100は、対象物9に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ1と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物9の厚さを求める演算装置8とを備えている。厚さ測定装置100は、パルス渦電流探傷(PEC:Pulsed Eddy Current)によって対象物9の厚さを測定する。厚さ測定装置100は、プローブ1を制御する処理装置7をさらに備えていてもよい。 Next, an application example of the probe 1 configured in this manner will be described. FIG. 3 is a block diagram of the thickness measuring device 100. As shown in FIG. The thickness measuring device 100 includes a probe 1 for generating eddy currents in the object 9 and detecting the generated eddy currents, and a calculation for determining the thickness of the object 9 based on transient changes in the detected eddy currents. a device 8; The thickness measuring device 100 measures the thickness of the object 9 by pulsed eddy current (PEC). The thickness measuring device 100 may further comprise a processing device 7 controlling the probe 1 .

処理装置7は、励磁コイル3に励磁電流を印加する励磁部71と、対象物9の渦電流の過渡変化を検出する第1検出部72と、温度センサ6の出力が入力される第2検出部73と、外部機器と通信を行う通信部74と、各種情報を記憶する記憶部75と、少なくとも励磁部71、第1検出部72、第2検出部73、通信部74及び記憶部75を制御する制御部76とを有している。 The processing device 7 includes an excitation unit 71 that applies an excitation current to the excitation coil 3, a first detection unit 72 that detects transient changes in the eddy current of the object 9, and a second detection unit to which the output of the temperature sensor 6 is input. 73, a communication unit 74 that communicates with an external device, a storage unit 75 that stores various information, and at least an excitation unit 71, a first detection unit 72, a second detection unit 73, a communication unit 74, and a storage unit 75. and a control unit 76 for controlling.

励磁部71は、パルス状の励磁電流を励磁コイル3に供給する。励磁部71は、パルス信号を発生するパルス発生器71aと、パルス発生器71aからのパルス信号を増幅して、励磁電流として出力する送信アンプ71bとを有している。 The excitation unit 71 supplies a pulsed excitation current to the excitation coil 3 . The excitation unit 71 has a pulse generator 71a that generates a pulse signal, and a transmission amplifier 71b that amplifies the pulse signal from the pulse generator 71a and outputs it as an excitation current.

第1検出部72は、対象物9の渦電流に応じて検出コイル4に発生する誘導起電力を検出する。検出コイル4に発生する誘導起電力の過渡変化は、対象物9に発生する渦電流の過渡変化と関連している。第1検出部72は、検出コイル4に発生する電圧を増幅する受信アンプ72aを少なくとも有している。第1検出部72は、電圧信号にフィルタ処理を施すフィルタをさらに有していてもよい。 The first detector 72 detects an induced electromotive force generated in the detection coil 4 according to the eddy current of the object 9 . A transient change in the induced electromotive force generated in the detection coil 4 is related to a transient change in the eddy current generated in the object 9 . The first detection section 72 has at least a reception amplifier 72a that amplifies the voltage generated in the detection coil 4 . The first detector 72 may further include a filter that filters the voltage signal.

第2検出部73は、温度センサ6からの出力が入力されている。第2検出部73は、温度センサ6からの出力を増幅するアンプを有していてもよい。 The output from the temperature sensor 6 is input to the second detection section 73 . The second detector 73 may have an amplifier that amplifies the output from the temperature sensor 6 .

通信部74は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部74は、第1検出部72によって検出された電圧信号(即ち、検出信号)及び第2検出部73によって検出された検出信号を演算装置8に送信する。 The communication unit 74 performs wireless communication with an external device. For example, the communication section 74 transmits the voltage signal (that is, the detection signal) detected by the first detection section 72 and the detection signal detected by the second detection section 73 to the arithmetic device 8 .

制御部76は、プロセッサで形成されている。例えば、制御部76は、励磁部71に所定期間だけ励磁電流を出力させる一方、励磁電流の出力停止後に第1検出部72による検出信号を取得する。制御部76は、第1検出部72による検出信号を取得するタイミングで、第2検出部73による検出信号も取得する。制御部76は、第1検出部72及び第2検出部73からの検出信号を記憶部75に記憶させ、記憶部75に記憶された検出信号を所定のタイミングで通信部74を介して演算装置8に送信する。 The control unit 76 is formed by a processor. For example, the control unit 76 causes the excitation unit 71 to output the excitation current for a predetermined period, and acquires the detection signal from the first detection unit 72 after stopping the output of the excitation current. The control unit 76 also acquires the detection signal from the second detection unit 73 at the timing of acquiring the detection signal from the first detection unit 72 . The control unit 76 causes the storage unit 75 to store the detection signals from the first detection unit 72 and the second detection unit 73, and transmits the detection signals stored in the storage unit 75 to the arithmetic device via the communication unit 74 at a predetermined timing. Send to 8.

演算装置8は、コンピュータ又はコンピュータネットワーク(所謂、クラウド)で形成されている。演算装置8は、外部機器と通信を行う通信部81と、各種情報を記憶する記憶部82と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物9の厚さを求める演算部83とを有している。 The computing device 8 is formed by a computer or a computer network (so-called cloud). The arithmetic unit 8 includes a communication unit 81 that communicates with an external device, a storage unit 82 that stores various information, and an arithmetic unit 83 that obtains the thickness of the object 9 based on the detected transient change of the eddy current. have.

通信部81は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部81は、処理装置7からの検出信号(即ち、プローブ1の検出信号)を受信する。 The communication unit 81 performs wireless communication with an external device. For example, the communication unit 81 receives a detection signal from the processing device 7 (that is, a detection signal of the probe 1).

記憶部82は、プローブ1の検出信号、及び、対象物9の厚さを演算するために必要な情報等を記憶している。 The storage unit 82 stores detection signals from the probe 1 and information necessary for calculating the thickness of the object 9 .

演算部83は、プロセッサで形成されている。演算部83は、プローブ1の検出信号に基づいて対象物9の厚さを演算する。 The calculation unit 83 is formed by a processor. The calculator 83 calculates the thickness of the object 9 based on the detection signal of the probe 1 .

続いて、厚さ測定装置100による厚さ測定処理について説明する。 Next, thickness measurement processing by the thickness measurement device 100 will be described.

まず、制御部76は、励磁部71に励磁電流を励磁コイル3へ出力させる。励磁コイル3は、励磁電流の印加によって軸心の方向へ磁場を形成する。一方の励磁コイル3と他方の励磁コイル3とは、軸心の方向において互いに反対向きの磁場を形成する。例えば、一方の励磁コイル3から対象物9へ向かって磁束が発生し、対象物9から他方の励磁コイル3へ向かって磁束が発生する。 First, the control section 76 causes the excitation section 71 to output an excitation current to the excitation coil 3 . The exciting coil 3 forms a magnetic field in the axial direction by applying an exciting current. One exciting coil 3 and the other exciting coil 3 form magnetic fields in directions opposite to each other in the axial direction. For example, magnetic flux is generated from one exciting coil 3 toward the object 9 and magnetic flux is generated from the object 9 toward the other exciting coil 3 .

次に、制御部76は、励磁電流の出力を停止させ、対象物9に発生する渦電流を第1検出部72に検出させる。制御部76は、第1検出部72による電圧信号の検出を所定期間継続し、検出された電気信号を記憶部75に記憶していく。これにより、制御部76は、検出コイル4の誘導起電力の過渡変化(経時変化)、即ち、対象物9に発生する渦電流の過渡変化を取得する。それと共に、制御部76は、3つの温度センサ6の出力を第2検出部73に取得させ、取得された検出信号を記憶部75に記憶していく。これにより、制御部76は、渦電流の過渡変化を取得したときの対象物9の温度を取得する。その後、制御部76は、記憶部75に記憶された第1検出部72及び第2検出部73からの検出信号を演算部83へ通信部74を介して送信する。 Next, the control unit 76 stops outputting the excitation current and causes the first detection unit 72 to detect eddy currents generated in the object 9 . The control unit 76 continues detection of the voltage signal by the first detection unit 72 for a predetermined period, and stores the detected electrical signal in the storage unit 75 . Thereby, the control unit 76 acquires a transient change (change over time) of the induced electromotive force of the detection coil 4 , that is, a transient change of the eddy current generated in the object 9 . At the same time, the control unit 76 causes the second detection unit 73 to acquire the outputs of the three temperature sensors 6 and stores the acquired detection signals in the storage unit 75 . Thereby, the control unit 76 obtains the temperature of the object 9 when the transient change of the eddy current is obtained. After that, the control unit 76 transmits the detection signals from the first detection unit 72 and the second detection unit 73 stored in the storage unit 75 to the calculation unit 83 via the communication unit 74 .

その後、制御部76は、渦電流の過渡変化及び温度の取得を定期的に行う。これにより、厚さdが変化した対象物9の渦電流の過渡変化及び温度が断続的に取得される。尚、定期的な渦電流の過渡変化の取得に際し、励磁コイル3に印加される励磁電流の大きさは一定である。 Thereafter, the controller 76 periodically acquires eddy current transients and temperature. Thereby, transient changes in eddy current and temperature of the object 9 whose thickness d has changed are acquired intermittently. It should be noted that the magnitude of the exciting current applied to the exciting coil 3 is constant when periodically acquiring transient changes in the eddy current.

演算装置8は、処理装置7から取得した検出信号に基づいて対象物9の厚さdを求める。 The computing device 8 obtains the thickness d of the object 9 based on the detection signal acquired from the processing device 7 .

図4は、第1検出部72からの電圧信号V(t)の時間変化を示すグラフである。図4のグラフは、両対数グラフである。図4において、電圧信号V0(t)は、厚さd0を有する対象物9の電圧信号であり、電圧信号V1(t)は、厚さd0よりも薄い厚さd1を有する対象物9の電圧信号である。 FIG. 4 is a graph showing temporal changes in the voltage signal V(t) from the first detector 72. As shown in FIG. The graph in FIG. 4 is a log-log graph. In FIG. 4, voltage signal V0(t) is the voltage signal of object 9 having thickness d0 and voltage signal V1(t) is the voltage signal of object 9 having thickness d1 which is less than thickness d0. is a signal.

渦電流は、対象物9に浸透していくのに従って減衰していく。渦電流は、対象物9の表面(プローブ1が対向している面)から裏面に到達するまでの間は徐々に減衰し、裏面に到達すると急激に減衰する。電圧信号V(t)も渦電流と同様の変化を示す。つまり、電圧信号V(t)の過渡変化は、渦電流の過渡変化に相当する。渦電流が対象物9の裏面に達するまでの間の電圧信号V(t)の変化は、両対数グラフ上では直線的(線形的)に表される。その後、電圧信号V(t)は、急激に減衰していく。このように変化する電圧信号V(t)は、以下の式(1)のように表される。 The eddy current attenuates as it penetrates the object 9 . The eddy current gradually attenuates from the front surface (the surface facing the probe 1) of the object 9 until it reaches the rear surface, and rapidly attenuates when it reaches the rear surface. The voltage signal V(t) also exhibits changes similar to eddy currents. That is, a transient change in the voltage signal V(t) corresponds to a transient change in the eddy current. The change in the voltage signal V(t) until the eddy current reaches the back surface of the object 9 is represented linearly on the log-log graph. After that, the voltage signal V(t) rapidly attenuates. The voltage signal V(t) that changes in this way is represented by the following equation (1).

Figure 0007245673000001
ここで、Aは、受信アンプ72aの増幅率である。nは、電圧信号V(t)の減衰の程度に関連する定数であり、-nは、両対数グラフにおける電圧信号V(t)の傾きを表す。
Figure 0007245673000001
Here, A is the amplification factor of the receiving amplifier 72a. n is a constant related to the degree of attenuation of the voltage signal V(t), and -n represents the slope of the voltage signal V(t) on a log-log graph.

式(1)からもわかるように、電圧信号V(t)の変化態様は、時間τにおいて切り替わる。以下、説明の便宜上、τを「減衰時間」と称する。減衰時間τは、以下の式(2)で表わされる。 As can be seen from equation (1), the change mode of the voltage signal V(t) switches at time τ. For convenience of explanation, τ is hereinafter referred to as "attenuation time". The decay time τ is represented by the following formula (2).

τ=σμd ・・・(2)
ここで、σは、対象物9の導電率であり、μは、対象物9の透磁率であり、dは、対象物9の厚さである。
τ=σμd 2 (2)
where σ is the conductivity of the object 9 , μ is the magnetic permeability of the object 9 and d is the thickness of the object 9 .

つまり、減衰時間τは、対象物9の厚さdに依存して変化する。対象物9の導電率σ及び透磁率μが一定であると仮定すると、減衰時間τは、対象物9の厚さdに依存して変化する。また、減衰時間τ及び厚さdが変化しても、τ/dは、一定である。そのため、既知の厚さd0に対する減衰時間τ0と、未知の厚さdxに対する減衰時間τxとがわかれば、以下の式(3)に基づいて、未知の厚さdxを求めることができる。 That is, the attenuation time τ changes depending on the thickness d of the target object 9 . Assuming constant conductivity σ and permeability μ of the object 9 , the decay time τ varies depending on the thickness d of the object 9 . Also, even if the decay time τ and the thickness d change, τ/ d2 is constant. Therefore, if the attenuation time τ0 for the known thickness d0 and the attenuation time τx for the unknown thickness dx are known, the unknown thickness dx can be obtained based on the following equation (3).

Figure 0007245673000002
例えば、図4において電圧信号V0(t),V1(t)を比較すると、厚さd0の対象物9の電圧信号V0(t)の変化態様は、減衰時間τ0で切り替わる。対象物9の厚さdがd0からd1に減少すると、減衰時間τは、τ0からτ1に減少する。尚、電圧信号V(t)のうち両対数グラフで直線状の部分の変化態様は、式(1)からわかるように厚さdに依存しないので、電圧信号V0(t),V1(t)で実質的に同じである。厚さd0及び減衰時間τ0,τ1を式(3)に代入することによって、厚さd1を求めることができる。
Figure 0007245673000002
For example, when voltage signals V0(t) and V1(t) are compared in FIG. 4, the change mode of voltage signal V0(t) of object 9 having thickness d0 switches at decay time τ0. As the thickness d of the object 9 decreases from d0 to d1, the decay time τ decreases from τ0 to τ1. It should be noted that since the linear portion of the voltage signal V(t) in the log-log graph does not depend on the thickness d as can be seen from the equation (1), the voltage signals V0(t) and V1(t) are substantially the same. The thickness d1 can be obtained by substituting the thickness d0 and the decay times τ0 and τ1 into the equation (3).

演算装置8は、対象物9の既知の厚さを基準厚さd0とし、基準厚さd0における電圧信号V0(t)の過渡変化及びそのときの対象物9の温度T0を予め取得している。以下、電圧信号V0(t)を基準電圧信号V0(t)と称する。その後、演算装置8は、未知の厚さdxに関する電圧信号Vx(t)を取得すると、電圧信号Vx(t)の過渡変化を基準電圧信号V0(t)の過渡変化と比較することによって、対象物9の厚さdxを求める。具体的には、演算装置8は、式(3)を用いて、基準厚さd0、基準減衰時間τ0及び減衰時間τxから変化後の厚さdxを求める。 The arithmetic device 8 sets the known thickness of the object 9 as a reference thickness d0, and acquires in advance the transient change of the voltage signal V0(t) at the reference thickness d0 and the temperature T0 of the object 9 at that time. . The voltage signal V0(t) is hereinafter referred to as the reference voltage signal V0(t). After that, when the computing device 8 obtains the voltage signal Vx(t) for the unknown thickness dx, it compares the transient change of the voltage signal Vx(t) with the transient change of the reference voltage signal V0(t) to determine the target Obtain the thickness dx of the object 9. Specifically, the computing device 8 uses the equation (3) to obtain the post-change thickness dx from the reference thickness d0, the reference decay time τ0, and the decay time τx.

さらに、演算装置8は、求めた厚さdxを対象物9の温度に基づいて補正する。詳しくは、前述の演算においては、対象物9の導電率σ及び透磁率μが一定であると仮定している。しかし、対象物9の導電率σ及び透磁率μは温度依存性を有する。そこで、基準厚さd0における電圧信号V0(t)を取得したときの対象物9の温度T0と厚さdxにおける電圧信号Vx(t)を取得したときの対象物9の温度Txを用いて、補正後の厚さdx’を求める。具体的には、演算装置8は、以下の式(4)に基づいて補正後の厚さdx’を求める。 Further, the computing device 8 corrects the determined thickness dx based on the temperature of the object 9 . Specifically, in the above calculation, it is assumed that the electrical conductivity σ and the magnetic permeability μ of the object 9 are constant. However, the electrical conductivity σ and the magnetic permeability μ of the object 9 have temperature dependence. Therefore, using the temperature T0 of the object 9 when the voltage signal V0(t) at the reference thickness d0 is obtained and the temperature Tx of the object 9 when the voltage signal Vx(t) at the thickness dx is obtained, A corrected thickness dx' is obtained. Specifically, the calculation device 8 obtains the corrected thickness dx' based on the following equation (4).

dx’=dx-α×ΔT×(dx/d0) ・・・(4)
ここで、αは、温度補正係数であり、ΔT=T0-Txである。尚、温度補正係数αは、対象物9の温度を変化させた場合の電圧信号V(t)の変化又は対象物9の温度を変化させた場合の、式(3)から求められる厚さdの変化に基づいて予め求められ、記憶部75に記憶されている。
dx′=dx−α×ΔT×(dx/d0) (4)
Here, α is a temperature correction coefficient, and ΔT=T0−Tx. Note that the temperature correction coefficient α is the change in the voltage signal V(t) when the temperature of the object 9 is changed, or the thickness d is obtained in advance based on the change in , and stored in the storage unit 75 .

尚、プローブ1は3つの温度センサ6を有しているので、記憶部75には、電圧信号Vx(t)に対応する3つの温度(即ち、温度センサ6からの検出信号)が記憶されている。この例では、対象物9は、円管状の配管91なので、演算装置8は、3つの温度のうち最高温度を対象物9の温度Txとして採用して、式(4)に代入する。 Since the probe 1 has three temperature sensors 6, the storage unit 75 stores three temperatures (that is, detection signals from the temperature sensors 6) corresponding to the voltage signal Vx(t). there is In this example, the object 9 is a circular pipe 91, so the computing device 8 adopts the highest temperature among the three temperatures as the temperature Tx of the object 9 and substitutes it into Equation (4).

こうして、演算装置8は、対象物9の温度を考慮した、対象物9の厚さdx’を求める。 Thus, the computing device 8 obtains the thickness dx' of the object 9, taking into consideration the temperature of the object 9. FIG.

このように、対象物9の渦電流を検出するプローブ1に温度センサ6を設けることによって、対象物9の温度変化を考慮しつつ、対象物9の厚さdを評価することができる。その結果、渦電流を用いた対象物9の評価の精度を向上させることができる。 By providing the temperature sensor 6 in the probe 1 that detects the eddy current of the object 9 in this way, the thickness d of the object 9 can be evaluated while considering the temperature change of the object 9 . As a result, the accuracy of evaluation of the object 9 using eddy currents can be improved.

以上のように、対象物9に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するプローブ1は、励磁電流による磁束で対象物9に渦電流を発生させる励磁コイル3と、対象物9の渦電流を検出する検出コイル4(検出部)と、対象物9の温度を検出する温度センサ6とを備える。 As described above, the probe 1 for generating eddy currents in the object 9 and detecting the generated eddy currents includes the exciting coil 3 for generating eddy currents in the object 9 by magnetic flux generated by the excitation current, and the eddy currents in the object 9 . It has a detection coil 4 (detection unit) that detects current and a temperature sensor 6 that detects the temperature of the object 9 .

この構成によれば、励磁コイル3が対象物9に渦電流を発生させ、対象物9に発生した渦電流を検出コイル4が検出する。その際に、温度センサ6が対象物9の温度を検出する。プローブ1を用いることによって、対象物9の渦電流に加えて、対象物9の温度を考慮して、対象物9を評価することができる。その結果、対象物9を精度よく評価することができる。 According to this configuration, the excitation coil 3 generates an eddy current in the object 9 and the detection coil 4 detects the eddy current generated in the object 9 . At that time, the temperature sensor 6 detects the temperature of the object 9 . By using the probe 1, in addition to the eddy currents of the object 9, the temperature of the object 9 can be considered to evaluate the object 9. FIG. As a result, the object 9 can be evaluated with high accuracy.

また、プローブ1は、励磁コイル3、検出コイル4及び温度センサ6を収容するケーシング2をさらに備え、ケーシング2のうち対象物9と対向する部分、即ち、底23には、外方に突出する中空の突起24が形成され、温度センサ6は、突起24内に配置されている。 The probe 1 further includes a casing 2 that houses the excitation coil 3, the detection coil 4, and the temperature sensor 6. A portion of the casing 2 facing the object 9, i.e., a bottom 23, protrudes outward. A hollow protrusion 24 is formed and the temperature sensor 6 is arranged in the protrusion 24 .

この構成によれば、励磁コイル3、検出コイル4及び温度センサ6がケーシング2に収容されているので、プローブ1の取り扱いが容易になる。それに加えて、ケーシング2の底23には、中空の突起24が形成され、温度センサ6は、突起24内に配置されている。突起24は、対象物9に接近する部分なので、温度センサ6も対象物9に接近して配置される。これにより、温度センサ6による対象物9の温度の検出精度が向上する。また、対象物9の表面に断熱材等の別の部材が設置されている場合であっても、突起24を別の部材に突き刺すことによって、別の部材を設置したまま温度センサ6を対象物9へ接近させることができる。その結果、対象物9の環境条件に大きな変化を与えることなく、温度センサ6の温度の検出精度を向上させることができる。 According to this configuration, since the excitation coil 3, the detection coil 4 and the temperature sensor 6 are accommodated in the casing 2, handling of the probe 1 is facilitated. In addition, the bottom 23 of the casing 2 is formed with a hollow projection 24 in which the temperature sensor 6 is arranged. Since the projection 24 is a portion that approaches the object 9 , the temperature sensor 6 is also arranged close to the object 9 . This improves the detection accuracy of the temperature of the object 9 by the temperature sensor 6 . Moreover, even if another member such as a heat insulating material is installed on the surface of the object 9, by piercing the projection 24 into the other member, the temperature sensor 6 can be attached to the object while the other member is still installed. 9 can be approached. As a result, the temperature detection accuracy of the temperature sensor 6 can be improved without giving a large change to the environmental conditions of the object 9 .

さらに、突起24は、複数形成され、温度センサ6は、複数設けられている。 Furthermore, a plurality of protrusions 24 are formed, and a plurality of temperature sensors 6 are provided.

この構成によれば、複数の温度センサ6は、ケーシング2の異なる位置に配置される。そのため、複数の温度センサ6によって異なる位置で対象物9の温度を検出することができ、温度センサ6による対象物9の温度の検出精度が向上する。例えば、複数の温度センサ6による検出結果を平均化することによって温度の検出精度を向上させることができる。あるいは、複数の温度センサ6によって対象物9への接近の程度が異なり得る場合には、複数の温度センサ6の検出結果のうち最高温度の検出結果を採用することによって温度の検出精度を向上させることができる。 According to this configuration, the multiple temperature sensors 6 are arranged at different positions on the casing 2 . Therefore, the temperature of the object 9 can be detected at different positions by the plurality of temperature sensors 6, and the temperature detection accuracy of the object 9 by the temperature sensor 6 is improved. For example, the temperature detection accuracy can be improved by averaging the detection results of a plurality of temperature sensors 6 . Alternatively, when the degree of approach to the object 9 may differ depending on the plurality of temperature sensors 6, the detection result of the highest temperature among the detection results of the plurality of temperature sensors 6 is adopted to improve the temperature detection accuracy. be able to.

また、厚さ測定装置100は、対象物9に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ1と、プローブ1によって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物9の厚さを求める演算装置8とを備え、プローブ1は、励磁電流による磁束で対象物9に渦電流を発生させる励磁コイル3と、対象物9の渦電流を検出する検出コイル4(検出部)と、対象物9の温度を検出する温度センサ6とを有し、演算装置8は、検出コイル4によって検出された渦電流と温度センサ6によって検出された対象物9の温度とに基づいて対象物9の厚さを求める。 The thickness measuring apparatus 100 also includes a probe 1 for generating eddy currents in the object 9 and detecting the generated eddy currents, and an eddy current detected by the probe 1 . The probe 1 includes an excitation coil 3 that generates an eddy current in the object 9 by magnetic flux generated by the excitation current, and a detection coil 4 (detection unit) that detects the eddy current of the object 9. and a temperature sensor 6 for detecting the temperature of the object 9 , and the computing device 8 detects the object 9 based on the eddy current detected by the detection coil 4 and the temperature of the object 9 detected by the temperature sensor 6 Find the thickness of object 9.

この構成によれば、励磁コイル3が対象物9に渦電流を発生させ、対象物9に発生した渦電流を検出コイル4が検出し、温度センサ6がそのときの対象物9の温度を検出する。演算装置8は、検出コイル4によって検出された対象物9の渦電流に加えて、温度センサ6によって検出された対象物9の温度に基づいて対象物9の厚さを求めることによって、対象物9の厚さの評価精度を向上させることができる。 According to this configuration, the excitation coil 3 generates an eddy current in the object 9, the detection coil 4 detects the eddy current generated in the object 9, and the temperature sensor 6 detects the temperature of the object 9 at that time. do. The computing device 8 determines the thickness of the object 9 based on the temperature of the object 9 detected by the temperature sensor 6 in addition to the eddy current of the object 9 detected by the detection coil 4. 9 thickness evaluation accuracy can be improved.

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
<<Other embodiments>>
As described above, the embodiments have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. Further, it is also possible to combine the constituent elements described in the above embodiments to form a new embodiment. In addition, among the components described in the attached drawings and detailed description, there are not only components essential for solving the problem, but also components not essential for solving the problem in order to exemplify the above technology. can also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that those non-essential components are essential just because they are described in the attached drawings and detailed description.

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 The embodiment may be configured as follows.

例えば、プローブ1は、対象物9の厚さの評価に適用されているが、これに限られるものではない。対象物に渦電流を発生させ、対象物に発生した渦電流に基づいて対象物を評価する場合に、前述のプローブ1を適用することができる。また、対象物9は、配管91でなくてもよい。対象物9は、渦電流が発生する限り任意の物体が採用され得る。 For example, the probe 1 is applied to evaluation of the thickness of the object 9, but is not limited to this. The above-described probe 1 can be applied when an eddy current is generated in an object and the object is evaluated based on the eddy current generated in the object. Also, the object 9 may not be the pipe 91 . Any object can be adopted as the object 9 as long as an eddy current is generated.

さらに、プローブ1は、前述の構成に限られない。例えば、プローブ1は、2組の励磁コイル3及び検出コイル4を備えているが、励磁コイル3及び検出コイル4は、1組でもよく、3組以上であってもよい。励磁コイル3と検出コイル4とはそれぞれの軸心が一直線状になるように配置されていなくてもよい。励磁コイル3と検出コイル4とはそれぞれの軸心が一直線状になるように配置される場合、検出コイル4よりも励磁コイル3の方が対象物9の近くに配置されてもよい。さらに、プローブ1の検出部は、検出コイル4に限定されない。検出部は、対象物9の渦電流を直接的又は間接的に検出できるものであればよく、例えば、ホール素子であってもよい。また、プローブ1は、コア5を備えていなくてもよい。 Furthermore, the probe 1 is not limited to the configuration described above. For example, the probe 1 includes two sets of excitation coils 3 and detection coils 4, but the number of excitation coils 3 and detection coils 4 may be one, or three or more. The excitation coil 3 and the detection coil 4 do not have to be arranged such that their axes are aligned. When the excitation coil 3 and the detection coil 4 are arranged so that their axes are aligned, the excitation coil 3 may be arranged closer to the object 9 than the detection coil 4 is. Furthermore, the detection part of probe 1 is not limited to detection coil 4 . The detection unit may be any one that can directly or indirectly detect the eddy current of the object 9, and may be, for example, a Hall element. Also, the probe 1 may not have the core 5 .

ケーシング2の構成は、前述の構成に限定されない。例えば、ケーシング2は、略円筒状ではなく、略角筒状であってもよい。 The configuration of the casing 2 is not limited to the configuration described above. For example, the casing 2 may have a substantially rectangular tubular shape instead of a substantially cylindrical shape.

突起24に形成された孔25は、突起24を貫通していてもよい。また、ケーシング2に突起24が形成されていなくてもよい。例えば、ケーシング2の底23に温度センサ6が配置されるだけであってもよい。その場合、底23に孔25が形成され、温度センサ6が孔25の内部に配置されてもよい。 Holes 25 formed in projection 24 may pass through projection 24 . Moreover, the protrusion 24 may not be formed on the casing 2 . For example, the temperature sensor 6 may only be arranged on the bottom 23 of the casing 2 . In that case, a hole 25 may be formed in the bottom 23 and the temperature sensor 6 may be arranged inside the hole 25 .

温度センサ6は、熱電対に限定されない。温度センサは、対象物の温度を検出できればよく、例えば、サーミスタであってもよい。温度センサ6の個数は、3個に限定されない。温度センサ6は、1個でも、2個でも、4個以上であってもよい。また、温度センサ6の個数は、ケーシング2の突起24の個数と同じでなくてもよい。ケーシング2には3つの突起24が形成されている一方、温度センサ6は1つだけであってもよい。その場合、温度センサ6は、何れか1つの突起24内に配置される。 Temperature sensor 6 is not limited to a thermocouple. The temperature sensor only needs to be able to detect the temperature of the object, and may be a thermistor, for example. The number of temperature sensors 6 is not limited to three. The number of temperature sensors 6 may be one, two, or four or more. Also, the number of temperature sensors 6 does not have to be the same as the number of projections 24 of casing 2 . While the casing 2 is formed with three protrusions 24, only one temperature sensor 6 may be provided. In that case, the temperature sensor 6 is arranged in any one protrusion 24 .

さらに、厚さ測定装置100による厚さ測定は、一例に過ぎない。PECによる厚さ測定方法は、様々であるので、任意の測定手法を採用することができる。また、対象物9の温度を考慮した、対象物9の厚さdの算出方法は、前述の方法に限定されるものではない。 Furthermore, the thickness measurement by the thickness measuring device 100 is only an example. Since there are various thickness measurement methods by PEC, any measurement method can be adopted. Moreover, the method of calculating the thickness d of the object 9 in consideration of the temperature of the object 9 is not limited to the method described above.

また、厚さ測定装置100の構成も一例に過ぎない。処理装置7と演算装置8は、一体的に構成されていてもよい。また、処理装置7と演算装置8とが有線で接続されていてもよい。また、1つの演算装置8に対して複数の処理装置7が接続されていてもよい。また、演算装置8は、無線又は有線により接続された他の装置に対して、演算した厚さに関するデータを送信するようにしてもよい。 Also, the configuration of the thickness measuring device 100 is merely an example. The processing device 7 and the arithmetic device 8 may be configured integrally. Alternatively, the processing device 7 and the arithmetic device 8 may be connected by wire. Also, a plurality of processing devices 7 may be connected to one arithmetic device 8 . Further, the calculation device 8 may transmit the data regarding the calculated thickness to another device connected wirelessly or by wire.

以上説明したように、ここに開示された技術は、プローブ及び厚さ測定装置について有用である。 As described above, the technology disclosed herein is useful for probes and thickness measuring devices.

1 プローブ
2 ケーシング
23 底
24 突起
3 励磁コイル
4 検出コイル(検出部)
6 温度センサ
8 演算装置
9 対象物
100 厚さ測定装置
1 Probe 2 Casing 23 Bottom 24 Protrusion 3 Exciting Coil 4 Detection Coil (Detector)
6 temperature sensor 8 computing device 9 object 100 thickness measuring device

Claims (3)

対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブであって、
励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、
対象物の渦電流を検出する検出部と、
対象物の温度を検出する温度センサと
前記励磁コイル、前記検出部及び前記温度センサを収容するケーシングとを備え
前記ケーシングのうち対象物と対向する部分には、外方に突出する中空の突起が形成され、
前記励磁コイルは、その軸心が前記ケーシングのうち対象物と対向する部分を向くように配置され、
前記温度センサは、前記突起内に配置され、
前記温度センサの方が前記励磁コイル及び前記検出部よりも前記対象物に接近しているプローブ。
A probe for generating and detecting eddy currents in an object, comprising:
an exciting coil that generates an eddy current in an object with the magnetic flux generated by the exciting current;
a detection unit that detects an eddy current of an object;
a temperature sensor that detects the temperature of an object ;
A casing that houses the excitation coil, the detection unit, and the temperature sensor ,
A hollow protrusion protruding outward is formed in a portion of the casing facing the object,
The excitation coil is arranged such that its axial center faces a portion of the casing facing the object,
the temperature sensor is positioned within the protrusion;
A probe in which the temperature sensor is closer to the object than the excitation coil and the detection unit .
請求項に記載のプローブにおいて、
前記突起は、複数形成され、
前記温度センサは、複数設けられているプローブ。
The probe of claim 1 ,
A plurality of the protrusions are formed,
A probe in which a plurality of temperature sensors are provided.
対象物に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブと、
前記プローブによって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物の厚さを求める演算装置とを備え、
前記プローブは、
励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、
対象物の渦電流を検出する検出部と、
対象物の温度を検出する温度センサと
前記励磁コイル、前記検出部及び前記温度センサを収容するケーシングとを有し、
前記ケーシングのうち対象物と対向する部分には、外方に突出する中空の突起が形成され、
前記励磁コイルは、その軸心が前記ケーシングのうち対象物と対向する部分を向くように配置され、
前記温度センサは、前記突起内に配置され、
前記温度センサの方が前記励磁コイル及び前記検出部よりも前記対象物に接近し、
前記演算装置は、前記検出部によって検出された渦電流と前記温度センサによって検出された対象物の温度とに基づいて対象物の厚さを求める厚さ測定装置。
a probe for generating eddy currents in an object and detecting the generated eddy currents;
a computing device for determining the thickness of the object based on transient changes in eddy currents detected by the probe;
The probe is
an exciting coil that generates an eddy current in an object with the magnetic flux generated by the exciting current;
a detection unit that detects an eddy current of an object;
a temperature sensor that detects the temperature of an object ;
a casing that houses the excitation coil, the detection unit, and the temperature sensor ;
A hollow protrusion protruding outward is formed in a portion of the casing facing the object,
The excitation coil is arranged such that its axial center faces a portion of the casing facing the object,
the temperature sensor is positioned within the protrusion;
the temperature sensor is closer to the object than the excitation coil and the detection unit;
The computing device is a thickness measuring device that obtains the thickness of the object based on the eddy current detected by the detection unit and the temperature of the object detected by the temperature sensor.
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