JP7351332B2 - 渦流探傷用プローブ、探傷方法および渦流探傷装置 - Google Patents
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Description
特許文献1や特許文献2に記載の技術では、渦流探傷用プローブとして、検査面を広範囲に検査するために、マトリックス状に配置したプローブや平面状のコイルを使用している。しかしながら、それぞれのコイルが励磁と検出を兼ねているとき、リフトオフによって変化した渦電流の大きさも測定してしまうなど、リフトオフノイズの影響を受ける問題があった。また、特許文献1に記載の技術では、励磁コイルと検出コイルとを異なるコイルアレイとする必要があり、複雑な構成となる問題があった。
図1は、本発明の一実施形態にかかる渦流探傷用プローブに用いるコイル配置の一例を示す概略平面図(a)および側面図(b)である。この実施形態の渦流探傷用プローブ1では、電気絶縁性を有するフィルム状基板2の一の面に励磁コイル3を配置する。この実施形態の励磁コイル3は配置面の平面上に略正方形の渦巻状に巻かれ、中心のスルーホール6から他の面に抜けて、渦巻状の他端とともに、端子5に接続される。また、フィルム状基板2の他の面には、検出コイル4が配置される。検出コイル4は励磁コイル3と同様、配置面の平面上に略正方形の渦巻状に巻かれ、中心のスルーホール6から一の面に抜けて、渦巻状の他端とともに、端子5に接続される。この実施形態では、一の面に配置した励磁コイル3と他の面に配置した検知コイル4は、直交部位7で重なっている。ここで、直交部位とは、平面視で励磁コイル3と検知コイル4とが略直角に交差し、互いに平行な部分が近接しない領域のことをいう。この直交部位7でキズによる渦電流の変化を検知でき、以降、検知部7ともいう。直交部位7は、略正方形に構成され、ほぼ同じ大きさの励磁コイル3および検出コイル4のもっとも外側のコイルの一頂点を挟み直角に延在する両辺のそれぞれ約1/3以上の長さの位置で直角に交差するように構成することが好ましい。直交部位7を広くするほうが渦流探傷用プローブを小型化できる。一方、それぞれの辺の1/2以上の長さの位置で交差するように直交部位7を構成すると、スルーホール6から延びる、他方のコイル用の配線に重なるおそれがあるので好ましくない。図1の例では、一枚のフィルム状基板2の表裏に各コイル3、4を配置しているが、2枚のフィルム状基板2にそれぞれのコイル3、4を配置し、それぞれのコイル3、4が外側になるように貼り合わせてもよい。また、本実施形態では、略正方形の渦巻状にコイルを形成したが、直交部位を形成できれば、コイルの一方、または、両方を略楕円や略長方形、角の面取りなどで構成してもよい。その場合、交差部のコイルが曲線のときには、接線どうしまたは接線と直線とのなす角度を略直角となるようにする。検査対象物の大きさにもよるが、励磁コイル3および検知コイル4は、略正方形のもっとも外側の辺が、5mm程度であることが好ましい。
2 基板(フィルム)
3 励磁コイル
4 検出コイル
5 端子
6 スルーホール
7 検出部(直交部位)
8 ケース
9 弾性体
10 フィルムコイル
11 保護シート
12 リード線
21 渦電流
22 コイルの走査方向
23 キズ
30 渦流探傷装置
31 探傷器
32 コイルアレイ
33 プリアンプ
34 マルチプレクサ
35 渦流探傷ユニット
36 コントロールPC
37 エンコーダ
38 距離測定器
40 電流
41 コイル
42 磁束
100 検査対象物(試験材)
101 円筒状配管
102 フィン
103 溶接部
Claims (10)
- 検査対象物の検査対象面に密着または近接させ、前記検査対象物に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦流探傷用プローブであって、
電気絶縁性を有する基板と、
前記基板の一の面に配置され、磁場を発生させて前記検査対象物に渦電流を生じさせる複数の励磁コイルと、
前記基板の他の面に配置され、前記励磁コイルとの直交部位を有する複数の検出コイルと、
前記検査対象物に対し前記基板の背面側に弾性体を充填したケースと、を有し、
前記励磁コイルどうし、および、前記検出コイルどうしが重なることなく、前記励磁コイルと前記検出コイルとは前記直交部位を除いて平面視にて重なる部分がないように配置されていることを特徴とする渦流探傷用プローブ。 - 前記電気絶縁性を有する基板が、可撓性を持つことを特徴とする請求項1に記載の渦流探傷用プローブ。
- 一の前記励磁コイルと一の前記検出コイルを一対とし、走査方向にずらして配置すると共に、走査方向に直交する方向に前記励磁コイルと前記検出コイルの一対を複数対並べて整列配置することを特徴とする請求項1または2に記載の渦流探傷用プローブ。
- 前記励磁コイルと前記検出コイルを走査方向および走査方向に直交する方向に交互に配置することを特徴とする請求項3に記載の渦流探傷用プローブ。
- 前記励磁コイルおよび前記検出コイルの巻き数は1周以上であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の渦流探傷用プローブ。
- さらに、前記基板の検査対象物側の面に保護シートを有していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の渦流探傷用プローブ。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の渦流探傷用プローブを検査対象面に押し当て密着させて、前記検査対象物に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行うことを特徴とする探傷方法。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の渦流探傷用プローブを検査対象面の形状に変形させ、検査対象面に近接させて、非接触で前記検査対象物に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行うことを特徴とする探傷方法。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の渦流探傷用プローブと、探傷器と、を備えた渦流探傷装置であって、
前記渦流探傷用プローブが、さらに、信号を増幅するプリアンプを有し、
前記探傷器が、前記励磁コイルの信号と前記検出コイルの信号とを切り替え可能に構成されたマルチプレクサと、得られた信号を探傷情報データに変換する渦流探傷ユニットと、を有することを特徴とする渦流探傷装置。 - さらに、渦流探傷ユニットが、キズの位置情報を把握可能に構成されているとともに、前記探傷情報データを出力可能に構成されていることを特徴とする請求項9に記載の渦流探傷装置。
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