JP7455056B2 - Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method - Google Patents
Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7455056B2 JP7455056B2 JP2020211708A JP2020211708A JP7455056B2 JP 7455056 B2 JP7455056 B2 JP 7455056B2 JP 2020211708 A JP2020211708 A JP 2020211708A JP 2020211708 A JP2020211708 A JP 2020211708A JP 7455056 B2 JP7455056 B2 JP 7455056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- coil
- signal
- phase angle
- flaw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 343
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 76
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 39
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 12
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、検査対象物の探傷検査を行う渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法に関する。 The present invention relates to an eddy current flaw detection system and an eddy current flaw detection method for flaw detection of an object to be inspected.
特許文献1は、検査対象物の探傷検査を行う渦電流検査装置を開示する。この渦電流検査装置は、2列で配列されたコイル群を有する渦電流プローブと、渦電流プローブに接続された検査制御装置とを備える。
検査制御装置は、渦電流プローブのコイル群のうちの励磁コイルと検出コイルの組み合わせを順次切り替える制御を行う。詳細には、1列目のコイルのうちの一のコイルを励磁コイルとして選択し、励磁コイルに励磁信号を印加する。これにより、検査対象物に渦電流を発生させる。また、1列目のコイルのうちの他のコイル(言い換えれば、励磁コイルに対し一方側に配置されたコイル)を第1検出コイルとして選択し、その検出信号(詳細には、検査対象物のきずによって生じる渦電流の乱れに相当する信号)を取得する。また、2列目のコイルのうちの一のコイル(言い換えれば、励磁コイルに対し他方側に配置されたコイル)を第2検出コイルとして選択し、その検出信号を取得する。 The inspection control device performs control to sequentially switch combinations of excitation coils and detection coils in the coil group of the eddy current probe. Specifically, one of the coils in the first row is selected as the excitation coil, and an excitation signal is applied to the excitation coil. This causes eddy currents to be generated in the object to be inspected. In addition, another coil among the coils in the first row (in other words, a coil placed on one side with respect to the excitation coil) is selected as the first detection coil, and its detection signal (in detail, A signal corresponding to the eddy current disturbance caused by the flaw) is acquired. Further, one of the coils in the second row (in other words, the coil arranged on the other side with respect to the excitation coil) is selected as the second detection coil, and its detection signal is acquired.
検査制御装置は、第1検出コイルの検出信号からX成分(詳細には、励磁信号の位相と同じ成分)とY成分(詳細には、励磁信号の位相と90度異なる成分)を取得し、それらに基づいて第1検出コイルの検出信号の位相角を演算する。同様に、第2検出コイルの検出信号からX成分とY成分を取得し、それらに基づいて第2検出コイルの検出信号の位相角を演算する。 The inspection control device obtains an X component (specifically, a component that is the same as the phase of the excitation signal) and a Y component (specifically, a component that is 90 degrees different from the phase of the excitation signal) from the detection signal of the first detection coil, Based on these, the phase angle of the detection signal of the first detection coil is calculated. Similarly, the X component and Y component are obtained from the detection signal of the second detection coil, and the phase angle of the detection signal of the second detection coil is calculated based on them.
検査制御装置は、第1検出コイルの検出信号の位相角及び第2検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された基準範囲を記憶する。そして、演算された第1検出コイルの検出信号の位相角及び第2検出コイルの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号がきず信号に相当するか否かを判定する。そして、検査対象物の表面上の検出位置を示す座標系にて、きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す探傷画像を生成し、探傷画像を表示器に表示させる。 The inspection control device stores a reference range preset in a coordinate system whose coordinates are the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil. Then, it is determined whether the detection signal corresponds to a flaw signal based on whether the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are within the reference range. do. Then, a flaw detection image indicating the range of the detection signal determined to correspond to the flaw signal is generated in the coordinate system indicating the detection position on the surface of the inspection object, and the flaw detection image is displayed on the display.
特許文献1では、渦電流プローブを検査対象物の表面側に配置して、検査対象物の表面きず(言い換えれば、検査対象物の表面に開口したきず)を検出する。ここで、渦電流プローブを検査対象物の表面側に配置したまま、検査対象物の表面きずだけでなく、裏面きず(言い換えれば、検査対象物の裏面に開口したきず)も検出すれば、検査時間の短縮を図ることが可能である。しかし、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別できなければ、その後の対応を判断することが困難である。
In
本発明の目的は、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別して検出することができる渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an eddy current flaw detection system and an eddy current flaw detection method that can distinguish and detect front and back flaws of an object to be inspected.
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも1つの励磁コイル、前記励磁コイルに対し一方側に配置された第1検出コイル、及び前記励磁コイルに対し他方側に配置された第2検出コイルを有する渦電流プローブと、前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第1検出コイルの検出信号及び前記第2コイルの検出信号を取得する探傷装置と、コンピュータとを備え、検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷システムであって、前記コンピュータは、前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第1基準範囲及び第2基準範囲を記憶し、前記探傷装置で取得された前記第1検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第2検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第1基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第2基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定し、その判定結果を出力する。 In order to achieve the above object, the present invention provides at least one excitation coil, a first detection coil disposed on one side with respect to the excitation coil, and a second detection coil disposed on the other side with respect to the excitation coil. an eddy current probe having an eddy current probe; a flaw detection device that applies an excitation signal to the excitation coil and acquires a detection signal of the first detection coil and a detection signal of the second coil; and a computer; An eddy current flaw detection system for detecting surface flaws and back surface flaws, wherein the computer creates a coordinate system in which the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are used as coordinates. A first reference range and a second reference range set in advance are stored, and a phase angle is calculated for the detection signal of the first detection coil acquired by the flaw detection device, and a phase angle is calculated for the detection signal of the first detection coil acquired by the flaw detection device. A phase angle is calculated for the detection signal of the second detection coil, and the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are within the first reference range. It is determined whether the detection signal corresponds to a surface flaw signal based on whether or not the detection signal corresponds to a surface flaw signal, and the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase of the detection signal of the second detection coil are determined. Depending on whether the corner is within the second reference range, it is determined whether the detection signal corresponds to a back surface flaw signal, and the determination result is output.
本発明によれば、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別して検出することができる。 According to the present invention, it is possible to distinguish and detect flaws on the front surface and flaws on the back surface of an object to be inspected.
本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態における渦電流探傷システムの構成を検査対象物と共に表す概略図である。図2(a)は、本実施形態における渦電流プローブの構造を表す側面図であり、図2(b)は、図2(a)の断面B-Bによる断面図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an eddy current flaw detection system in this embodiment together with an object to be inspected. FIG. 2(a) is a side view showing the structure of the eddy current probe in this embodiment, and FIG. 2(b) is a sectional view taken along section BB in FIG. 2(a).
本実施形態の検査対象物は、圧力容器1の貫通穴に挿入されて溶接された円管2であり、検査部位は、円管2において溶接部3と隣接する部分である。なお、円管2の材質は、ステンレス鋼(非磁性材)であり、圧力容器1の材質は、低合金鋼(磁性材)である。
The object to be inspected in this embodiment is a
本実施形態の渦電流探傷システムは、円管2の表面きず4(言い換えれば、円管2の内面に開口したきず)及び裏面きず5(言い換えれば、円管2の外面に開口したきず)を検出するためのものである。この渦電流探傷システムは、円管2内に配置されてコイル群を有する渦電流プローブ11と、円管2の軸方向(図1の上下方向)における渦電流プローブ11の位置を調整するプローブ位置調整装置12と、渦電流プローブ11のコイル群を制御する探傷装置13と、プローブ位置調整装置12及び探傷装置13に接続されたコンピュータ14と、コンピュータ14に接続された表示器(モニタ)15とを備える。
The eddy current flaw detection system of this embodiment detects
渦電流プローブ11は、円柱形の筐体21と、筐体21の外周側に2列で千鳥配列されたコイル群とを有する。軸方向一方側(図1及び図2の上側)に配置された1列目のコイルは、互いに間隔dで離間され、軸方向他方側(図1及び図2の下側)に配置された2列目のコイルは、互いに間隔dで離間されている。1列目のコイルのうちの一のコイルとこれに隣り合う2列目のコイルのうちの一のコイルは、互いに間隔(d×2)で離間されている。各コイルは、その中心に磁性コアが挿入されており、その中心軸が筐体21の断面中心に向けられている(図2(b)参照)。なお、筐体21の材質は、例えば非導電性の樹脂材である。
The eddy
探傷装置13は、図示しないものの、渦電流プローブ11のコイル群のうちの励磁コイルと検出コイルの組み合わせを選択するマルチプレクサ回路と、マルチプレクサ回路を介し励磁コイルに励磁信号を印加する発信器と、円管2にきずが無い場合の検出コイルの検出信号がゼロとなるように設定され、マルチプレクサ回路を介し検出コイルの検出信号を取得するブリッジ回路と、検出コイルの検出信号からX成分(詳細には、励磁信号の位相と同じ成分)を取得する同期検波回路と、検出コイルの検出信号からY成分(詳細には、励磁信号の位相と90度異なる成分)を取得する同期検波回路とを有する。
Although not shown, the
探傷装置13は、コンピュータ14からの指令に応じて、渦電流プローブ11のコイル群のうちの励磁コイルと検出コイル(詳細には、後述する第1検出コイル又は/及び第2検出コイル)の組み合わせを順次切り替える制御を行う。
The
詳しく説明すると、探傷装置13は、1列目のコイルのうちの一のコイルを励磁コイル22として選択し、励磁コイル22に励磁信号を印加する。これにより、円管2に渦電流を発生させる。なお、本実施形態では、100kHz以上の高周波数(例えば100kHz)の励磁信号を励磁コイル22に印加するように設定されている。これにより、100kHz未満の低周波数の励磁信号を励磁コイル22に印加する場合と比べ、円管2の内面側における渦電流を大きくする。
To explain in detail, the
また、探傷装置13は、1列目のコイルのうちの他のコイル(言い換えれば、励磁コイル22に対し一方側に配置され、間隔(d×2)だけ離れたコイル)を第1検出コイル23Aとして選択し、その検出信号を取得する。そして、第1検出コイル23Aの検出信号からX成分とY成分を取得し、コンピュータ14に出力する。
In addition, the
また、探傷装置13は、2列目のコイルのうちの一のコイル(言い換えれば、励磁コイル22に対し他方側に配置され、間隔(d×2)だけ離れたコイル)を第2検出コイル23Bとして選択し、その検出信号を取得する。そして、第2検出コイル23Bの検出信号からX成分とY成分を取得し、コンピュータ14に出力する。
The
コンピュータ14は、プローブ位置調整装置12を制御して、円管2の軸方向における渦電流プローブ11の位置を調整する。そして、渦電流プローブ11の位置と励磁コイル22の選択位置に基づいて、円管2の内面上の検出位置を演算する。
The
コンピュータ14は、第1検出コイル23Aの検出信号におけるX成分とY成分に基づいて、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1を演算する。また、第2検出コイル23Bの検出信号におけるX成分とY成分に基づいて、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2を演算する。
The
コンピュータ14は、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角を横軸、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角を縦軸とする座標系にて、予め設定された基準範囲ABCD、基準範囲GHIJ、基準範囲ABCEF、及び基準範囲GHIKLを示す、識別マップ(図3参照)を記憶している。そして、演算された第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角が基準範囲ABCD又は基準範囲GHIJに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、演算された第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2が基準範囲ABCEF又は基準範囲GHIKLに含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。以下、その詳細を説明する。
The
図4(a)で示すように、円管2の表面きず4が円管2の周方向に延在する場合、渦電流プローブ11の励磁コイル22と第1検出コイル23Aの配置方向は、表面きず4の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、図4(b)で示すように、第1検出コイル23Aの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形31が現れ、例えば位相角θ1=90°が得られる。渦電流プローブ11の励磁コイル22と第2検出コイル23Bの配置方向は、表面きず4の長さ方向に対しほぼ垂直となる。そのため、第2検出コイル23Bの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形32が現れ、例えば位相角θ2=250°が得られる。したがって、表面きず信号は、識別マップの基準範囲ABCD、詳細には、点A(座標((θ1a-Δθ),(θ2a+Δθ)))、点B(座標((θ1a-Δθ),(θ2a-θ)))、点C(座標((θ1a+Δθ),(θ2a-Δθ)))、及び点D(座標((θ1a+Δθ),(θ2a+Δθ)))で囲まれる領域に含まれる(但し、例えばθ1a=90°、θ2a=250°、Δθ=20°)。
As shown in FIG. 4(a), when the
図示しないが、円管2の表面きず4が円管2の軸方向に延在する場合は、反対に、励磁コイル22と第1検出コイル23Aの配置方向が表面きず4の長さ方向に対しほぼ垂直となり、励磁コイル22と第2検出コイル23Bの配置方向が表面きず4の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=250°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=90°が得られる。したがって、表面きず信号は、識別マップの基準範囲GHIJ、詳細には、点G(座標((θ1b-Δθ),(θ2b+Δθ)))、点H(座標((θ1b-Δθ),(θ2b-Δθ)))、点I(座標((θ1b+Δθ),(θ2b-Δθ)))、及び点J(座標((θ1b+Δθ),(θ2b+Δθ)))で囲まれる領域に含まれる(但し、例えばθ1b=250°、θ2b=90°、Δθ=20°)。
Although not shown, when the
図5(a)で示すように、円管2の裏面きず5が円管2の周方向に延在する場合、渦電流プローブ11の励磁コイル22と第1検出コイル23Aの配置方向は、裏面きず5の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、円管2の内面と裏面きず5の間における残肉の厚さが0.3mmである場合は、図5(b)で示すように、第1検出コイル23Aの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形33が現れ、例えば位相角θ1=15°が得られる。渦電流プローブ11の励磁コイル22と第2検出コイル23Bの配置方向は、裏面きず5の長さ方向に対しほぼ垂直となる。そのため、図5(c)で示すように、第2検出コイル23Bの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形34が現れ、例えば位相角θ2=175°が得られる。なお、残肉の厚さが0.6mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=0°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=160°が得られる。すなわち、座標は、残肉の厚さに応じて、図中の一点鎖線に沿って変化する。したがって、裏面きず信号は、識別マップの基準範囲ABCEF、詳細には、点A、点B、点C、点E(座標(0,(θ2a-θ)-(θ1a+Δθ)))、及び点F(座標(0,(θ2a+Δθ)-(θ1a-Δθ)))で囲まれる領域に含まれる。
As shown in FIG. 5(a), when the
図示しないが、円管2の裏面きず5が円管2の軸方向に延在する場合は、反対に、励磁コイル22と第1検出コイル23Aの配置方向が裏面きず5の長さ方向に対しほぼ垂直となり、励磁コイル22と第2検出コイル23Bの配置方向が裏面きず5の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、残肉の厚さが0.3mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=175°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=15°が得られる。また、残肉の厚さが0.6mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=160°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=0°が得られる。したがって、裏面きず信号は、識別マップの基準範囲GHIKL、詳細には、点G、点H、点I、点K(座標((θ1b+Δθ)-(θ2b-Δθ),0)))、及び点L(座標((θ1b-Δθ)-(θ2b+Δθ),0)))で囲まれる領域に含まれる。
Although not shown, when the
なお、渦電流プローブ11が円管2の内面から浮いた場合に、リフトオフ信号が検出される。リフトオフ信号は、|θ2-θ1|≦Δθの範囲に含まれ、上述した基準範囲ABCD、基準範囲GHIJ、基準範囲ABCEF、及び基準範囲GHIKLに含まれない。
Note that when the
上述した観点により、コンピュータ14は、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2が基準範囲ABCD又は基準範囲GHIJに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定することが可能である。また、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2が基準範囲ABCEF又は基準範囲GHIKLに含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することが可能である。
From the above-mentioned viewpoint, the
コンピュータ14は、円管2の周方向及び軸方向における検出位置を示す座標系にて、表面きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す第1の探傷画像を生成し、第1の探傷画像を表示器15に出力して表示させる。これにより、作業者は、円管2の表面きず4を確認することができ、その後の対応として、例えば表面きず4のサイジングを実施する。
The
また、コンピュータ14は、円管2の周方向及び軸方向における検出位置を示す座標系にて、裏面きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す第2の探傷画像を生成し、第2の探傷画像を表示器15に出力して表示させる。これにより、作業者は、円管2の裏面きず5を確認することができ、その後の対応として、例えば超音波探傷又は目視検査を実施する。
Further, the
以上のように本実施形態においては、円管2内に配置された渦電流プローブ11を用いて、円管2の表面きず4だけでなく、円管2の裏面きず5を検出することができる。そのため、検査時間の短縮を図ることができる。また、円管2の表面きず4と裏面きず5を識別することができる。そのため、その後の対応を容易に判断することができる。
As described above, in this embodiment, not only the
また、本実施形態においては、渦電流プローブ11の励磁コイル22に印加する励磁信号の周波数を高くすることにより、円管2の内面側における渦電流を大きくして、表面きずの検出精度を高めることができる。
In addition, in this embodiment, by increasing the frequency of the excitation signal applied to the
本実施形態の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。 A second embodiment of this embodiment will be described. In addition, in this embodiment, parts equivalent to those in the first embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
本実施形態では、100kHz未満の低周波数(例えば25kHz)の励磁信号を励磁コイルに印加するように設定されている。これにより、100kHz以上の高周波数の励磁信号を励磁コイル22に印加する場合と比べ、円管2における渦電流の浸透深さを深くする。
In this embodiment, an excitation signal with a low frequency of less than 100 kHz (for example, 25 kHz) is applied to the excitation coil. Thereby, the penetration depth of the eddy current in the
コンピュータ14は、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角を横軸、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角を縦軸とする座標系にて、予め設定された基準範囲ABCD、基準範囲GHIJ、基準範囲ABCE’F’、及び基準範囲GHIK’L’を示す、識別マップ(図6参照)を記憶している。そして、演算された第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2が基準範囲ABCD又は基準範囲GHIJに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、演算された第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2が基準範囲ABCE’F’又は基準範囲GHIK’L’に含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。
The
ここで、表面きず信号の判定に用いる基準範囲ABCD及び基準範囲GHIJは、第1の実施形態と同じであるものの、裏面きず信号の判定に用いる基準範囲ABCE’F’及び基準範囲GHIK’L’は、第1の実施形態と異なる理由について説明する。一般的に、円管2の表面側の渦電流が裏面側の渦電流より大きいことから、探傷装置13は、円管2の表面側の渦電流を基準として校正されている。そのため、表面きず信号に相当する第1検出コイル23Aの検出信号及び第2検出コイル23Bの検出信号に関し、それらの位相角は、励磁コイル22に印加する励磁信号の周波数が変化しても、ほとんど変化しない。
Here, the reference range ABCD and the reference range GHIJ used for determining the front surface flaw signal are the same as in the first embodiment, but the reference range ABCE'F' and the reference range GHIK'L' used for determining the back surface flaw signal are the same as in the first embodiment. will explain the reason why this embodiment differs from the first embodiment. Generally, the eddy current on the front side of the
一方、裏面きず信号に相当する第1検出コイル23Aの検出信号及び第2検出コイル23Bの検出信号に関し、それらの位相角は、表面きず信号に相当する第1検出コイル23Aの検出信号及び第2検出コイル23Bの検出信号のものより変化しており、それらの変化量は、励磁コイル22に印加する励磁信号の周波数が低くなるほど、小さくなる。
On the other hand, regarding the detection signal of the
具体例として、円管2の裏面きず5が円管2の周方向に延在し、残肉の厚さが0.3mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=45°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=205°が得られる。円管2の裏面きず5が円管2の周方向に延在し、残肉の厚さが0.6mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=30°、第2検出コイルの検出信号の位相角θ2=190°が得られる。円管2の裏面きず5が円管2の軸方向に延在し、残肉の厚さが0.3mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=205°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=45°が得られる。円管2の裏面きず5が円管2の軸方向に延在し、残肉の厚さが0.6mmである場合は、例えば第1検出コイル23Aの検出信号の位相角θ1=190°、第2検出コイル23Bの検出信号の位相角θ2=30°が得られる。
As a specific example, if the
上述した本実施形態においても、第1の実施形態と同様、円管2内に配置された渦電流プローブ11を用いて、円管2の表面きず4だけでなく、円管2の裏面きず5を検出することができる。そのため、検査時間の短縮を図ることができる。また、円管2の表面きず4と裏面きず5を識別することができる。そのため、その後の対応を容易に判断することができる。
In the present embodiment described above, as in the first embodiment, the
また、本実施形態においては、渦電流プローブ11の励磁コイル22に印加する励磁信号の周波数を低くすることにより、円管2における渦電流の浸透深さを深くして、裏面きず5の検出精度を高めることができる。
In addition, in this embodiment, by lowering the frequency of the excitation signal applied to the
なお、第1の実施形態においては、高周波数の励磁信号を用いる場合を例にとり、第2の実施形態においては、低周波数の励磁信号を用いる場合を例にとって説明したが、それらを組み合わせてもよい。この変形例について説明する。 Note that in the first embodiment, the case where a high-frequency excitation signal is used is used as an example, and in the second embodiment, the case is explained using a low-frequency excitation signal, but they can also be combined. good. This modification will be explained.
本変形例の探傷装置13は、高周波数(例えば100kHz)の励磁信号と低周波数(例えば25kHz)の励磁信号を励磁コイル22に選択的に印加する。これにより、高周波数の励磁信号を励磁コイル22に印加した場合の第1検出コイル23Aの検出信号及び第2検出コイル23Bの検出信号と、低周波数の励磁信号を励磁コイル22に印加した場合の第1検出コイル23Aの検出信号及び第2検出コイル23Bの検出信号を取得する。
The
本変形例のコンピュータ14は、第1の実施形態と同様、高周波数の励磁信号を励磁コイル22に印加した場合の第1検出コイル23Aの検出信号の位相角及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、第2の実施形態と同様、低周波数の交流信号を励磁コイル22に印加した場合の第1検出コイル23Aの検出信号の位相角及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。
Similarly to the first embodiment, the
上述した本変形例においても、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例においては、表面きず4の検出精度と裏面きず5の検出精度を両方とも高めることができる。
Also in this modification described above, the same effects as in the first and second embodiments can be obtained. Moreover, in this modification, both the detection accuracy of the
なお、第1及び第2の実施形態並びに変形例において、特に説明しなかったが、コンピュータ14は、検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、円管2の内面(検査対象物の表面)と裏面きず5の間の残肉の厚さを推定してもよい。すなわち、コンピュータ14は、第1検出コイル23Aの検出信号の位相角及び第2検出コイル23Bの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方と残肉の厚さとの関係を予め記憶しており、これを用いて残肉の厚さを推定してもよい。
Although not particularly described in the first and second embodiments and modifications, when the
また、第1及び第2の実施形態並びに変形例において、検査対象物が円管2であり、渦電流プローブ11は、円管2に対応するように円柱状に構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。検査対象物が平板であり、渦電流探傷プローブは、平板に対応するように平板状に構成されてもよい。
In addition, in the first and second embodiments and modified examples, the case where the object to be inspected is a
また、第1及び第2の実施形態並びに変形例において、渦電流プローブ11は、2列で配列されたコイル群を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、3列以上で配列されたコイル群を有してもよい。
In addition, in the first and second embodiments and modifications, the
また、第1及び第2の実施形態並びに変形例において、コンピュータ14は、探傷画像を表示器15に出力して表示させる場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば、印刷機に出力して印刷させてもよいし、あるいは、記憶媒体に出力して記憶させてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments and modifications, the case where the
2 円管
11 渦電流プローブ
13 探傷装置
14 コンピュータ
22 励磁コイル
23A 第1検出コイル
23B 第2検出コイル
2
Claims (6)
前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第1検出コイルの検出信号及び前記第2検出コイルの検出信号を取得する探傷装置と、
コンピュータとを備え、
検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷システムであって、
前記コンピュータは、
前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第1基準範囲及び第2基準範囲を記憶し、
前記探傷装置で取得された前記第1検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第2検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、
演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第1基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第2基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定し、
その判定結果を出力することを特徴とする渦電流探傷システム。 an eddy current probe having at least one excitation coil, a first detection coil disposed on one side with respect to the excitation coil, and a second detection coil disposed on the other side with respect to the excitation coil;
a flaw detection device that applies an excitation signal to the excitation coil and acquires a detection signal of the first detection coil and a detection signal of the second detection coil;
Equipped with a computer,
An eddy current flaw detection system that detects surface flaws and back surface flaws of an object to be inspected,
The computer includes:
storing a first reference range and a second reference range preset in a coordinate system whose coordinates are the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil;
Calculating a phase angle for the detection signal of the first detection coil acquired by the flaw detection device, and calculating a phase angle for the detection signal of the second detection coil acquired by the flaw detection device,
Depending on whether the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are within the first reference range, the detection signal corresponds to a surface flaw signal. The detection method is determined based on whether the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil that are calculated are within the second reference range. Determine whether the signal corresponds to a backside flaw signal,
An eddy current flaw detection system characterized by outputting the determination results.
前記コンピュータは、高周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第1基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、低周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第2基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷システム。 The eddy current flaw detection system according to claim 1,
The computer is configured such that when a high-frequency AC signal is applied to the excitation coil, a phase angle of a detection signal of the first detection coil and a phase angle of a detection signal of the second detection coil are within the first reference range. Whether or not the detection signal corresponds to a surface flaw signal is determined, and the phase angle of the detection signal of the first detection coil when a low frequency AC signal is applied to the excitation coil and the An eddy current flaw detection system, characterized in that it is determined whether the detection signal corresponds to a backside flaw signal based on whether a phase angle of the detection signal of the second detection coil is within the second reference range.
前記コンピュータは、前記検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、前記渦電流プローブに対向する前記検査対象物の表面と前記裏面きずの間の残肉の厚さを推定することを特徴とする渦電流探傷システム。 The eddy current flaw detection system according to claim 1,
When the computer determines that the detection signal corresponds to a backside flaw signal, the computer calculates at least one of the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the calculated phase angle of the detection signal of the second detection coil. An eddy current flaw detection system for estimating the thickness of remaining thickness between the front surface of the object to be inspected facing the eddy current probe and the flaw on the back surface based on the above.
前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第1検出コイルの検出信号及び前記第2検出コイルの検出信号を取得する探傷装置とを用いて、
検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷方法であって、
前記探傷装置で取得された前記第1検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第2検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、
前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第1基準範囲内に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角があるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、前記座標系にて予め設定された第2基準範囲内に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角があるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷方法。 an eddy current probe having at least one excitation coil, a first detection coil disposed on one side with respect to the excitation coil, and a second detection coil disposed on the other side with respect to the excitation coil;
Using a flaw detection device that applies an excitation signal to the excitation coil and acquires a detection signal of the first detection coil and a detection signal of the second detection coil,
An eddy current flaw detection method for detecting surface flaws and back flaws of an object to be inspected,
Calculating a phase angle for the detection signal of the first detection coil acquired by the flaw detection device, and calculating a phase angle for the detection signal of the second detection coil acquired by the flaw detection device,
The first detection coil is calculated within a first reference range preset in a coordinate system whose coordinates are the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil. It is determined whether or not the detection signal corresponds to a surface flaw signal based on the phase angle of the detection signal of the second detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil. Depending on whether the calculated phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are within the calculated second reference range, the detection signal becomes a backside flaw signal. An eddy current flaw detection method characterized by determining whether or not they correspond.
高周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第1基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、低周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角が前記第2基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷方法。 In the eddy current flaw detection method according to claim 4,
Depending on whether the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the phase angle of the detection signal of the second detection coil are within the first reference range when a high frequency AC signal is applied to the excitation coil. , determining whether or not the detection signal corresponds to a surface flaw signal, and determining the phase angle of the detection signal of the first detection coil and the second detection coil when a low frequency AC signal is applied to the excitation coil. An eddy current flaw detection method, characterized in that it is determined whether the detection signal corresponds to a backside flaw signal based on whether a phase angle of the detection signal is within the second reference range.
前記検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、演算された前記第1検出コイルの検出信号の位相角及び前記第2検出コイルの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、前記渦電流プローブに対向する前記検査対象物の表面と前記裏面きずの間の残肉の厚さを推定することを特徴とする渦電流探傷方法。 In the eddy current flaw detection method according to claim 4,
When it is determined that the detection signal corresponds to a backside flaw signal, the calculated An eddy current flaw detection method characterized by estimating the thickness of remaining thickness between the surface of the inspection object facing an eddy current probe and the flaw on the back surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020211708A JP7455056B2 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020211708A JP7455056B2 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022098271A JP2022098271A (en) | 2022-07-01 |
JP7455056B2 true JP7455056B2 (en) | 2024-03-25 |
Family
ID=82165763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020211708A Active JP7455056B2 (en) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7455056B2 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189347A (en) | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Tatsuo Hiroshima | Flaw detection probe and flaw detector |
JP2006317194A (en) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Abnormality detector of multisensor signal and abnormality detecting method of multisensor signal |
JP5138713B2 (en) | 2010-02-22 | 2013-02-06 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Eddy current inspection device and eddy current inspection method |
-
2020
- 2020-12-21 JP JP2020211708A patent/JP7455056B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189347A (en) | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Tatsuo Hiroshima | Flaw detection probe and flaw detector |
JP2006317194A (en) | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Abnormality detector of multisensor signal and abnormality detecting method of multisensor signal |
JP5138713B2 (en) | 2010-02-22 | 2013-02-06 | 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 | Eddy current inspection device and eddy current inspection method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
三木 将裕ほか,マルチコイルプローブを用いた渦電流探傷による表面欠陥の識別技術,日本原子力学会春の年会予稿集(CD-ROM),Vol.2019,2019年03月04日,ページ2L07 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022098271A (en) | 2022-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4902448B2 (en) | Defect identification method and defect identification apparatus | |
WO2014142306A1 (en) | Eddy current flaw detection device, eddy current flaw detection method, and eddy current flaw detection program | |
CN104501750B (en) | A kind of method of ultrasonic phase array measurement U rib weld penetrations | |
CN106290583A (en) | A kind of ultrasonic phase array detection Small-diameter Tube Seams Special test block | |
CA2722844A1 (en) | Magnetic testing method and magnetic testing apparatus | |
JP2005518534A (en) | Measuring the surface profile of an object | |
JP2016224010A (en) | Eddy current inspection device | |
EP3220139B1 (en) | Eddy-current flaw detection device and eddy-current flaw detection method | |
JP7455056B2 (en) | Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method | |
KR101966168B1 (en) | Eddy Current Inspection Apparatus for Nondestructive Test | |
CN108872368A (en) | A kind of non-directional orthogonal eddy current testing device of modified | |
JP2007263930A (en) | Eddy current flaw detector | |
JP2007240256A (en) | Method and device for evaluating residual wall thickness by eddy current flaw detection | |
JP2007327924A (en) | Thickness change detection method of metal member, and thickness change detection device of metal member | |
JP6334267B2 (en) | Eddy current flaw detection apparatus and method | |
KR101988887B1 (en) | Lissajour curve display apparatus using magnetic sensor array | |
JP2006300854A (en) | Piping plate thickness measuring device | |
JP2001289825A (en) | Thickness measuring device of tube by isolated vortex flowing method | |
JP2008151588A (en) | Flaw evaluation method of two-layered bellows and eddy current flaw detector used therein | |
JP6000158B2 (en) | Flaw detection apparatus and flaw detection method | |
JP2008164397A (en) | Flaw detection method and flaw detector used therein | |
GB2456583A (en) | Eddy current inspection system and method of eddy current flaw detection | |
CN111896623A (en) | Method for positioning defects of cast forging through ultrasonic detection | |
JP2008145137A (en) | Eddy current flaw detection probe, flaw detector, and flaw detection method | |
JP6994282B1 (en) | Wall thickness measurement method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240123 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240312 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7455056 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |