JPH0125030B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0125030B2 JPH0125030B2 JP52063405A JP6340577A JPH0125030B2 JP H0125030 B2 JPH0125030 B2 JP H0125030B2 JP 52063405 A JP52063405 A JP 52063405A JP 6340577 A JP6340577 A JP 6340577A JP H0125030 B2 JPH0125030 B2 JP H0125030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- output
- eddy current
- current device
- digital
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
- G01V3/10—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
- G01V3/101—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil
- G01V3/102—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil by measuring amplitude
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
本発明は、導電性物質の冶金学的特性を感知、
分析するためのデイジタル渦電流装置に関する。
渦電流試験装置は周知である。この装置は、伝導
性金属の諸特性の非破壊的な試験を行なうもので
ある。合金、硬度、きずおよび温度のごとき諸特
性は、周知の渦電流特性を有する。渦電流特性
は、伝導性物質の冶金学的特性を提示するのに利
用できる。 既存の渦電流試験装置は、絶対データを記録す
るための手段を備えていない。既存の装置は、情
報を得て処理するのに時間を要する。これは、瞬
間的読取り値ないしデータが必要なとき相当のフ
アクタである。既存の装置は、金属特性の瞬間的
分析のためコンピユータにおいてデイジタル化し
て使用できる形式あるいはデイジタル的に表示で
きる形式で情報を提供しない。従来の渦電流金属
試験装置は、普通、参照のみのため位相変化をオ
シロスコープで表示する。振幅情報は、アナログ
電圧に変換され、そしてこの電圧が分類の目的の
ために使用される。 本発明は、デイジタル技術を使用することによ
り、時間および絶対データの利用の問題を解決す
るものである。本発明はまた、被試験物質の温度
のごとき変数により補正をなすことを可能にする
ものである。 金属対象物またはその他の導電性物質が誘導性
感知素子のAC磁界内に存在すると、渦電流効果
に起因してそのインピーダンスが変化せしめられ
る。 本発明では、コイルを有する共振回路が設けら
れる。コイルは感知素子として働く。試験される
導電性物質（時折目標物と呼ばれる）は、予定さ
れた空隙でコイルの近傍にもたらされる。目標物
に誘起される電流はコイルのインピーダンスを変
化させ、共振回路の出力に変化を惹起せしめる。
出力は次に矩形パルスに変換される。 パルスの幅は、共振回路の出力の振幅の関数で
ある。パルスの位相は、共振回路の出力の位相の
直接的関数である。位相および振幅は、特定の渦
電流特性に対応する。しかして、渦電流特性は、
金属目標物の冶金学的特性を決定するのに使用で
きる。矩形パルスは、コンピユータまたはデイジ
タル表示装置においてデイジタル化して使用でき
る。 全データ処理は、感知周波数の速度で遂行され
る。すなわち、駆動パルス（後記）の第１の半サ
イクル中位相や振幅がデイジタル化され、第２の
半サイクル中デイジタル化されたデータが記憶さ
れたデータと比較され、処理される。このため、
本方法は、連続的「インプロセス」制御に適用で
きる。コンピユータと一緒に使用されるとき、本
方法は多数のプロセス制御点で同時に使用でき
る。 本発明者は、下記の諸要素を含む導電性物質の
冶金特性を感知、分析するデイジタル渦電流装置
を提供する。すなわち、本渦電流装置は、方形波
形パルスを供給する駆動手段、該駆動手段に結合
される共振手段を含み、該共振手段は、導電性物
質の渦電流特性に依存して変化するインピーダン
スをもつ感知素子を有し、方形波駆動パルスを、
感知素子のインピーダンスの関数である正弦波形
に変える。デイジタル渦電流装置は、さらに共振
手段に結合されて正弦波形を矩形パルス出力に変
換する手段を含んでいる。共振手段が共振状態に
あるとき、もしも矩形パルスが方形波形と時間軸
上で比較されると（実際に回路上でも比較され
る）、該矩形パルスは方形波駆動パルスの半分の
中心に位置し、矩形パルスの幅は正弦波形の振幅
の直接的関数となり、正弦波形の位相シフトは方
形波内における矩形パルスの中心位置からの移動
により検出され、矩形パルスの幅および位置は、
感知、分析される導電性物質の冶金学的特性の直
接的関数となる。 以下、図面を参照して本発明を好ましい具体例
について説明する。 ブロツク図中に指示されるものは、すべて商業
的に入手しうる。以下は、指示番号ならびにその
機能の略示および製造元のリストである。
分析するためのデイジタル渦電流装置に関する。
渦電流試験装置は周知である。この装置は、伝導
性金属の諸特性の非破壊的な試験を行なうもので
ある。合金、硬度、きずおよび温度のごとき諸特
性は、周知の渦電流特性を有する。渦電流特性
は、伝導性物質の冶金学的特性を提示するのに利
用できる。 既存の渦電流試験装置は、絶対データを記録す
るための手段を備えていない。既存の装置は、情
報を得て処理するのに時間を要する。これは、瞬
間的読取り値ないしデータが必要なとき相当のフ
アクタである。既存の装置は、金属特性の瞬間的
分析のためコンピユータにおいてデイジタル化し
て使用できる形式あるいはデイジタル的に表示で
きる形式で情報を提供しない。従来の渦電流金属
試験装置は、普通、参照のみのため位相変化をオ
シロスコープで表示する。振幅情報は、アナログ
電圧に変換され、そしてこの電圧が分類の目的の
ために使用される。 本発明は、デイジタル技術を使用することによ
り、時間および絶対データの利用の問題を解決す
るものである。本発明はまた、被試験物質の温度
のごとき変数により補正をなすことを可能にする
ものである。 金属対象物またはその他の導電性物質が誘導性
感知素子のAC磁界内に存在すると、渦電流効果
に起因してそのインピーダンスが変化せしめられ
る。 本発明では、コイルを有する共振回路が設けら
れる。コイルは感知素子として働く。試験される
導電性物質（時折目標物と呼ばれる）は、予定さ
れた空隙でコイルの近傍にもたらされる。目標物
に誘起される電流はコイルのインピーダンスを変
化させ、共振回路の出力に変化を惹起せしめる。
出力は次に矩形パルスに変換される。 パルスの幅は、共振回路の出力の振幅の関数で
ある。パルスの位相は、共振回路の出力の位相の
直接的関数である。位相および振幅は、特定の渦
電流特性に対応する。しかして、渦電流特性は、
金属目標物の冶金学的特性を決定するのに使用で
きる。矩形パルスは、コンピユータまたはデイジ
タル表示装置においてデイジタル化して使用でき
る。 全データ処理は、感知周波数の速度で遂行され
る。すなわち、駆動パルス（後記）の第１の半サ
イクル中位相や振幅がデイジタル化され、第２の
半サイクル中デイジタル化されたデータが記憶さ
れたデータと比較され、処理される。このため、
本方法は、連続的「インプロセス」制御に適用で
きる。コンピユータと一緒に使用されるとき、本
方法は多数のプロセス制御点で同時に使用でき
る。 本発明者は、下記の諸要素を含む導電性物質の
冶金特性を感知、分析するデイジタル渦電流装置
を提供する。すなわち、本渦電流装置は、方形波
形パルスを供給する駆動手段、該駆動手段に結合
される共振手段を含み、該共振手段は、導電性物
質の渦電流特性に依存して変化するインピーダン
スをもつ感知素子を有し、方形波駆動パルスを、
感知素子のインピーダンスの関数である正弦波形
に変える。デイジタル渦電流装置は、さらに共振
手段に結合されて正弦波形を矩形パルス出力に変
換する手段を含んでいる。共振手段が共振状態に
あるとき、もしも矩形パルスが方形波形と時間軸
上で比較されると（実際に回路上でも比較され
る）、該矩形パルスは方形波駆動パルスの半分の
中心に位置し、矩形パルスの幅は正弦波形の振幅
の直接的関数となり、正弦波形の位相シフトは方
形波内における矩形パルスの中心位置からの移動
により検出され、矩形パルスの幅および位置は、
感知、分析される導電性物質の冶金学的特性の直
接的関数となる。 以下、図面を参照して本発明を好ましい具体例
について説明する。 ブロツク図中に指示されるものは、すべて商業
的に入手しうる。以下は、指示番号ならびにその
機能の略示および製造元のリストである。
【表】
まず、駆動手段（２，６および８）について説
明する。 駆動手段（第１図）は、1MHz−10MHzの周波
数のクリスタル制御発振器２を含む。この周波数
の信号は、周波数分割回路６およびバツフア４に
供給され、そして他の回路に送られる。周波数分
割器６は、図面上に指示される周波数範囲の信号
を提供し、必要に応じて1MHzないし1kHzの動作
周波数の選択を可能にする。信号はバツフア８に
供給され、抵抗１２に完全に対称な方形波形１０
を生ずる。 次に、共振手段（１４および１６）について述
べると、該手段は、感知素子として働くコイル１
４をコンデンサ１６と並列に含む。 次に、変換手段（第２図、２２，２４および２
６）について説明すると、該手段は、共振回路に
結合される結合コンデンサ２２を含む。コンデン
サ２２は、共振回路をバイアス制御抵抗２４を有
する増幅器２６に結合する。 次に駆動手段、共振手段および変換手段の動作
について説明する。 発振器２が信号を発生し、この信号は分割され
て、バツフア８および抵抗１２に供給される。抵
抗１２の波形は、完全に対称の方形波１０である
（第３図）。コイル１４およびコンデンサ１６は、
共振状態またはその近傍で動作し、ほとんど完全
に正弦の波形２０を生ずる。導電性物質３１（金
属目標物）が感知素子（コイル１４）の近傍にも
たらされると、その渦電流特性が、コイル１４の
インピーダンスしたがつて出力波形２０を変化さ
せる。信号は、ついで、増幅器２６を含むコンバ
ータ回路に結合される。 感知素子（コイル１４）を駆動するのと同じ波
形１０が、変換回路（増幅器２６）により処理さ
れた後の感知信号の位置を監視するため基準信号
として使用される。 コイル１４を駆動するのに、普通の正弦波形の
代りに方形波形１０を使用するには種々の理由が
ある。 ａ 波形の安定性 感知信号の位相成分検出の精度は、基準波形
１０の安定性に直接関係づけられるから、周波
数および２半サイクル間の波形の対称性を絶対
に完全なものとすべきである。 ２半サイクル間の対称性はまた、励起源の２
つの半サイクルが非対称であるとき、感知素子
（コイル１４）巻線におけるエネルギの消散に
起因する感知素子１４の不安定性を防ぐために
必要とされる。非対称波形のため２つの半サイ
クルの時間周期が等しくないと、感知素子の熱
的な不安定が起こる。 ｂ 振幅の安定性 感知素子（コイル１４）の振幅成分検出の精
度は、励起源の一定の振幅を必要とする。これ
は方形波で達成するのが容易であるが、正弦波
では容易でない。 感知素子（コイル１４）からの信号は、コン
デンサ２２により高利得増幅器２６の入力に容
量結合される。出力は、矩形パルス２８であ
り、振幅は、増幅段に供給される電源電圧に等
しい。 感知素子（コイル１４）が共振状態であると
き、もしも増幅器２６の出力パルス２８が感知
素子１４を駆動する方形波１０と時間軸上で比
較されると（実際に回路上でも比較される）、
該出力パルスは方形波１０の1/2の中心に正確
に位置づけられる（第３図）。 普通、感知信号２０の負の半サイクルが、増幅
器２６の出力を発生するのに使用される。しかし
ながら、正当視される場合には、正の半サイクル
も使用できる。 出力信号２８のパルス幅は、感知入力信号２０
の振幅に直接関係づけられる。パルス２８のパル
ス幅は、信号２０の振幅とともに増大する。正弦
波形感知信号２０は、コンデンサ２２により増幅
器２６の入力に結合される。抵抗２４により制御
されるDCバイアスは、次の機能を遂行する。す
なわち、信号２０の正または負ピークのいずれが
増幅器２６により増幅されるかを決定する。そし
て、信号波形２０と、増幅器２６の入力段階のス
レツシヨルド電圧レベル間の交叉点を制御する。
これらの交叉点は、出力パルス２８の前縁および
後縁の位置（出力パルス２８の幅）を決定する。 信号２０の振幅が減ずると、正弦波２０の上部
に対する交叉点の位置は変り、その結果、出力パ
ルス２８の幅は減ずる。 正弦波２０の振幅が増大すると、交叉点は降下
し、出力パルス２８の幅は増大する。 他方、抵抗２４のDCバイアス制御が調節され
て、正弦波形２０の０軸が増幅器２６の入力段の
スレツシヨルド電圧レベルに等しくなると、出力
パルス２８は対称な方形波となり、振幅信号２０
が変化するときパルス幅は変化しない。 試験下にある金属目標物３１の渦電流効果に起
因して感知素子１４に発生される位相シフトは、
感知出力パルス２８の中心位置からのシフトに反
映される。鉄材料は、パルス位置の遅延を生ぜし
め、非鉄金属は、感知出力パルス２８の位置を前
進させる。 感知出力パルス２８のシフトの大きさはまた、
感知素子１４の両端に接続される容量の値を変え
ることにより制御される。すなわち、感知出力パ
ルスの位相シフトの大きさは、感知要素の共振条
件により影響を受ける。 振幅および位相シフト値は、「シイグネーチヤ」
と称される金属に対する特性共振曲線を発生する
のに使用される。同じ形式の感知素子１４が同じ
物理的条件下で使用されると、同一の「シグネー
チヤ」は、母合金、不純物含分、硬度および伝導
率のごとき同一の冶金学特性の金属によつてのみ
発生される。 それゆえ、上述の計器は、デイジタル形式に解
読される特性共振曲線が、コンピユータ形式の電
子メモリに、あるいは他の類似の方法で記憶さ
れ、未知のサンプルに対して比較されるとき、金
属分析器として利用しうる。 上述の回路は、追加の要素が使用されると金属
分類装置として使用されうる。金属分類装置は、
未知の金属を、既知の金属に対応する基準信号と
比較するのに使用できる。この結果を達成するた
めに、下記の手段が追加される。 まず、基準手段３０について説明する。 番４図を参照すると、この手段は、入力方形波
パルス１０が供給されるデユアル単安定マルチバ
イブレータ信号発生器３０を含んでいる。しかし
て、このパルスは、共振回路を駆動するのと同じ
パルスである。信号発生器３０は出力パルス３２
を生ずる。基準手段３０の機能は、基準信号３２
を発生することである。この出力は、排他的OR
ゲート３４により増幅器２６の出力パルス２８の
エンベロープと比較される。波形３２の発生は、
波形１０の負向きの縁部により開始される。波形
３２の前縁は、左のRC回路により制御される時
間遅延が終了されるときに発生される。波形３２
の後縁は、デユアル単安定マルチバイブレータ基
準手段３０の第２の部分により発生され、右側の
RC回路により制御される。 次に、比較手段３４はゲート回路３４を含む。 次に、パルス幅弁別手段（３８，４０，４４、
および４８）について説明すると、該手段は、抵
抗３８およびコンデンサ４０を含み、そしてこれ
らは、ゲート３４の出力に結合されるRC回路を
構成する。シユミツトトリガ４４は抵抗３８に可
変的に結合される。シユミツトトリガ４４（スレ
ツシヨルド検出回路とも称される）の出力は、再
トリガ可能な単安定マルチバイブレータ４８に結
合される。しかして、この回路は、AC信号−DC
出力レベル変換回路と称することができる。 次に、基準手段、比較手段およびパルス幅弁別
手段の動作について説明する。 金属分類装置は、金属の精確な確認が必須でな
いが、２つのパーツ間の冶金学的な一致が必要と
される場合に、異なる合金の分離に使用される。
これは、玉軸受の分野で軸受の寿命および性能を
改善するために同じ硬さの金属玉を選択する場合
を含むであろう。 この手法は、従来のアナログ的手法よりも相当
迅速であり（10000パーツ／秒が代表的）、より正
確である。なぜならば、他の特徴面もあるが、電
気的干渉ノイズにより影響されないからである。 基準信号３２および増幅器２６からの出力信号
２８は、ゲート３４に結合される。ゲート３４か
らの出力パルス３６は、パルス２８のエンベロー
プおよび基準信号パルス３２のエンベロープが同
一でないときにのみ生ずる。 しかしながら、高感度レベルが使用されると、
正確な一致を見る信号のみが受け容れられ、それ
により基準から若干異なるパーツを自動的に拒絶
する。これは実際的でなく、実際的には、予定さ
れた「偏差パーセンテージ」をもつ部品の受け容
れが要求される。この用意は、ポテンシヨメータ
３８およびコンデンサ４０により達成される。こ
れはRC回路を構成し、ゲート回路３４からのパ
ルス５０の上昇時間を制御する。この配置は、シ
ユミツトトリガ回路４４に対するスレツシヨルド
レベルを制御する。 比較されるパルスエンベロープの差が小さい
と、挾いパルスのみが「偏差パーセント制御回
路」の入力に現われる。この回路は、許容差制御
ポテンシヨメータ３８、コンデンサ４０およびシ
ユミツトトリガ４４より成る。選択された時間定
数が出力パルスの幅（時間）を越すと、信号振幅
はシユミツトトリガ回路４４を通過するに不十分
となる。 パルス幅がポテンシヨメータ抵抗３８により制
御される時間定数設定値を越すと、入力パルス５
０の振幅がスレツシヨルドレベルを越え、パルス
４２がシユミツトトリガ４４の出力端子に現われ
る。パルス４２は、比較手段（ゲート３４）から
のパルス３６マイナスRC回路により設定される
許容幅に等しい幅を有する。パルス４２は、再設
定可能なマルチバイブレータ４８に対するトリガ
パルスとして供給される。該マルチバイブレータ
の時定数は、抵抗５４およびコンデンサ５６によ
り制御され、感知周波数よりも若干長い時間に選
択される。トリガパルスが再設定可能な単安定マ
ルチバイブレータ４８の入力に現われる限り、出
力「Ｑ」は、「拒絶」回路４６（図示せず）を連
続的に作動する。パーツが選択された範囲内の許
容差を有するパーツの場合、トリガパルス４２は
消え、端子が、「受容れ」回路５２（図示せず）
を作動するように切り換わる。 次に、変換手段からの出力パルスの幅および位
相をデイジタル的に測定するためのパルス−デイ
ジタルコンバータ６２および６８について説明す
る。 第６図を参照すると、変換手段２６（増幅器２
６）からの出力パルス２８の幅および位相をデイ
ジタル的に測定するパルス−デイジタルコンバー
タは、増幅器２６に結合された２つのデイジタル
化回路６２および６８を含む。デイジタル回路６
２は、インバータ６４を介して増幅器２６に結合
される。しかして、該インバータは、パルス２８
が存在するときを除きデイジタル化回路６２の出
力にパルスが生ずるのを防ぐ抑止回路として働
く。デイジタル化回路６２は、パルス１８を供給
するバツフア４および対称波形１０を供給するバ
ツフア８に結合された入力を有する。デイジタル
化回路６８の一方の入力は、該入力に到る前にデ
イジタル化回路６２を通されたバツフア４（第１
図）からの入力波形１８を受け取る。デイジタル
化回路６８の他方の入力は、該入力に到る前にリ
セツトパルスジエネレータ６６により処理された
波形１０をバツフア８から受け取る。デイジタル
回路６２および６８からの出力パルス５８および
６０は、それぞれデイジタルカウンタ７０および
７２に結合される。カウンタ７０および７２の出
力は、ラツチ回路７４および７６に結合され、そ
してその出力は、それぞれ表示装置およびBCD
出力回路７８，８２，８０および８４に結合され
る。表示装置７８および８２には、既知の「ジグ
ネーチヤ」に対応する数値表示が示され、それに
より金属目標物３１の冶金学的分析を可能にす
る。BCD出力８０および８４は、記憶および処
理のためのコンピユータに結合されうる。第５図
は、パルス波形１８，１０，２８，６０および５
８の比較を示す。 動作は下記のごとくである。 振幅デイジタル化回路６２は、パルス２８の存
在中のみ、主発振器２からの計数パルス１８を振
幅カウンタ７０に（図の上側出力から）到達せし
めるゲートとして機能する。振幅デイジタル化回
路６２は、パルス２８の残りのサイクル部分の間
インバータ６４により抑止される。振幅デイジタ
ル化回路６２に対する波形１０の入力は、その非
感知の半サイクルの間5MHzの計数を阻止し、カ
ウンタ７０の誤りのトリガを防ぐことのみに使用
されるが、これは動作上必須ではない。 位相デイジタル化回路６８は、感知する半サイ
クルの方形波形１０の開始時点から計数パルス１
８を通す。位相デイジタル化回路６８に接続され
るデイジタル化回路６２の出力（図の下側出力）
は、主発振器２の出力波形１８の反転された波形
であり、これがデイジタル化回路６８に供給され
いる。なお、位相デイジタル化回路６８を変形す
れば、主発振器２の出力１８は、位相デイジタル
化回路に直接供給することができる。信号２８が
到達すると、位相デイジタル化回路６８は「２分
割」モードに切り換わり、そしてこのモードはパ
ルス２８の終了まで継続する。波形１０は、デイ
ジタル化回路６８に入力する前にリセツトパルス
ジエネレータ６６により処理され、波形１８は、
前述のように、デイジタル化回路６８に入力する
前にデイジタル化回路６２を通される。デイジタ
ル化回路の目的は、信号の振幅成分に拘りなく信
号２８の位相値を確定することである。信号の振
幅は、信号波形２８の幅に比例している。信号の
位相シフト値のみをデイジタル化するため、デイ
ジタル化用周波数を２で分割することによつて信
号の中心位置を見出す操作が行なわれている。第
５図の波形６０は、計数値８を示しており、他方
波形１８（主発振器からの出力）を見ると、計数
値８は精確に信号波形２８の中心に位置してい
る。かくして、精確な位相値を確定することがで
きるが、この手法によれば、信号の振幅の変化に
拘りなく、位相値を精確に確定することができ
る。 総計数値は、更新パルスがこの情報を対応する
ラツチ７４および７６に移すまで振幅および位相
カウンタ７０および７２の出力に保持される。
「更新」パルスに続いてリセツトパルスが発生さ
れ、これが両カウンタ７０および７２をリセツト
する。表示情報は、各感知サイクル２８とともに
更新される。 次に、変換手段２６からの矩形パルス出力の前
縁および後縁の位置をデイジタル的に解読するパ
ルス−デイジタル変換手段によいて説明する。 第７図を参照すると、変換手段２６からの出力
パルス２８の前縁および後縁の位置をデイジタル
的に解読するパルス−デイジタル変換手段は、対
称方形波１０を生ずるバツフア８に結合された更
新／リセツトパルスジエネレータ８６を含む。 前縁カウンタデコーダ８８および後縁カウンタ
デコーダ９０は、次のごとく結合された入力を有
する。(1)パルスを発生しクロツク源として働くバ
ツフア１４に結合された入力、(2)金属目標物３１
からの冶金学的データを保持する矩形パルス２８
を発生する変換手段２６（増幅器２６）に結合さ
れた入力である。前縁カウンタデコーダ８８およ
び後縁カウンタデコーダ９０の出力は、それぞれ
ラツチ回路９２および９４に結合される。ラツチ
回路９２および９４の出力は、BCD出力および
デイジタル表示装置１００，１０２，９６および
９８に結合される。デイジタル表示装置９６およ
び９８は、金属目標物３１の金属の特性である
「シグネーチヤ」に対応する数値読取値を提供す
る。もしもコンピユータによる記憶および処理が
必要とされる場合には、BCD出力１００および
１０２が提供される。 上述の回路の動作は下記のごとくである。前縁
カウンタデコーダ８８は、方形波形１０の対応す
る半サイクルが開始されたときから、主発振器
（またはバツフア４）からのパルスの計数を開始
する。パルス２８の前縁に達すると、カウンタ８
８は停止し、得られた計数値は、更新信号が受信
されるまでカウンタ／デコーダ８８の出力に保持
される。 後縁カウンタデコーダ９０は、パルス２８の後
縁の到達で開始し、方形波１０の終了まで計数す
る。 方形波１０の終了直後、「更新」信号が「前縁」
および「後縁」カウンタの計数情報をラツチ９２
および９４に移し、新しい情報が表示される。 「更新」信号の直後、リセツト信号が発生さ
れ、両カウンタ８８および９０をリセツトする。
この手順は、方形波１０により決定される各感知
サイクルごとに繰り返えされる。 以上の説明は、本発明の好ましい具体例につい
てなしたが、本発明は特許請求の範囲内において
異なる方法で具体化されうることが理解されるで
あろう。
明する。 駆動手段（第１図）は、1MHz−10MHzの周波
数のクリスタル制御発振器２を含む。この周波数
の信号は、周波数分割回路６およびバツフア４に
供給され、そして他の回路に送られる。周波数分
割器６は、図面上に指示される周波数範囲の信号
を提供し、必要に応じて1MHzないし1kHzの動作
周波数の選択を可能にする。信号はバツフア８に
供給され、抵抗１２に完全に対称な方形波形１０
を生ずる。 次に、共振手段（１４および１６）について述
べると、該手段は、感知素子として働くコイル１
４をコンデンサ１６と並列に含む。 次に、変換手段（第２図、２２，２４および２
６）について説明すると、該手段は、共振回路に
結合される結合コンデンサ２２を含む。コンデン
サ２２は、共振回路をバイアス制御抵抗２４を有
する増幅器２６に結合する。 次に駆動手段、共振手段および変換手段の動作
について説明する。 発振器２が信号を発生し、この信号は分割され
て、バツフア８および抵抗１２に供給される。抵
抗１２の波形は、完全に対称の方形波１０である
（第３図）。コイル１４およびコンデンサ１６は、
共振状態またはその近傍で動作し、ほとんど完全
に正弦の波形２０を生ずる。導電性物質３１（金
属目標物）が感知素子（コイル１４）の近傍にも
たらされると、その渦電流特性が、コイル１４の
インピーダンスしたがつて出力波形２０を変化さ
せる。信号は、ついで、増幅器２６を含むコンバ
ータ回路に結合される。 感知素子（コイル１４）を駆動するのと同じ波
形１０が、変換回路（増幅器２６）により処理さ
れた後の感知信号の位置を監視するため基準信号
として使用される。 コイル１４を駆動するのに、普通の正弦波形の
代りに方形波形１０を使用するには種々の理由が
ある。 ａ 波形の安定性 感知信号の位相成分検出の精度は、基準波形
１０の安定性に直接関係づけられるから、周波
数および２半サイクル間の波形の対称性を絶対
に完全なものとすべきである。 ２半サイクル間の対称性はまた、励起源の２
つの半サイクルが非対称であるとき、感知素子
（コイル１４）巻線におけるエネルギの消散に
起因する感知素子１４の不安定性を防ぐために
必要とされる。非対称波形のため２つの半サイ
クルの時間周期が等しくないと、感知素子の熱
的な不安定が起こる。 ｂ 振幅の安定性 感知素子（コイル１４）の振幅成分検出の精
度は、励起源の一定の振幅を必要とする。これ
は方形波で達成するのが容易であるが、正弦波
では容易でない。 感知素子（コイル１４）からの信号は、コン
デンサ２２により高利得増幅器２６の入力に容
量結合される。出力は、矩形パルス２８であ
り、振幅は、増幅段に供給される電源電圧に等
しい。 感知素子（コイル１４）が共振状態であると
き、もしも増幅器２６の出力パルス２８が感知
素子１４を駆動する方形波１０と時間軸上で比
較されると（実際に回路上でも比較される）、
該出力パルスは方形波１０の1/2の中心に正確
に位置づけられる（第３図）。 普通、感知信号２０の負の半サイクルが、増幅
器２６の出力を発生するのに使用される。しかし
ながら、正当視される場合には、正の半サイクル
も使用できる。 出力信号２８のパルス幅は、感知入力信号２０
の振幅に直接関係づけられる。パルス２８のパル
ス幅は、信号２０の振幅とともに増大する。正弦
波形感知信号２０は、コンデンサ２２により増幅
器２６の入力に結合される。抵抗２４により制御
されるDCバイアスは、次の機能を遂行する。す
なわち、信号２０の正または負ピークのいずれが
増幅器２６により増幅されるかを決定する。そし
て、信号波形２０と、増幅器２６の入力段階のス
レツシヨルド電圧レベル間の交叉点を制御する。
これらの交叉点は、出力パルス２８の前縁および
後縁の位置（出力パルス２８の幅）を決定する。 信号２０の振幅が減ずると、正弦波２０の上部
に対する交叉点の位置は変り、その結果、出力パ
ルス２８の幅は減ずる。 正弦波２０の振幅が増大すると、交叉点は降下
し、出力パルス２８の幅は増大する。 他方、抵抗２４のDCバイアス制御が調節され
て、正弦波形２０の０軸が増幅器２６の入力段の
スレツシヨルド電圧レベルに等しくなると、出力
パルス２８は対称な方形波となり、振幅信号２０
が変化するときパルス幅は変化しない。 試験下にある金属目標物３１の渦電流効果に起
因して感知素子１４に発生される位相シフトは、
感知出力パルス２８の中心位置からのシフトに反
映される。鉄材料は、パルス位置の遅延を生ぜし
め、非鉄金属は、感知出力パルス２８の位置を前
進させる。 感知出力パルス２８のシフトの大きさはまた、
感知素子１４の両端に接続される容量の値を変え
ることにより制御される。すなわち、感知出力パ
ルスの位相シフトの大きさは、感知要素の共振条
件により影響を受ける。 振幅および位相シフト値は、「シイグネーチヤ」
と称される金属に対する特性共振曲線を発生する
のに使用される。同じ形式の感知素子１４が同じ
物理的条件下で使用されると、同一の「シグネー
チヤ」は、母合金、不純物含分、硬度および伝導
率のごとき同一の冶金学特性の金属によつてのみ
発生される。 それゆえ、上述の計器は、デイジタル形式に解
読される特性共振曲線が、コンピユータ形式の電
子メモリに、あるいは他の類似の方法で記憶さ
れ、未知のサンプルに対して比較されるとき、金
属分析器として利用しうる。 上述の回路は、追加の要素が使用されると金属
分類装置として使用されうる。金属分類装置は、
未知の金属を、既知の金属に対応する基準信号と
比較するのに使用できる。この結果を達成するた
めに、下記の手段が追加される。 まず、基準手段３０について説明する。 番４図を参照すると、この手段は、入力方形波
パルス１０が供給されるデユアル単安定マルチバ
イブレータ信号発生器３０を含んでいる。しかし
て、このパルスは、共振回路を駆動するのと同じ
パルスである。信号発生器３０は出力パルス３２
を生ずる。基準手段３０の機能は、基準信号３２
を発生することである。この出力は、排他的OR
ゲート３４により増幅器２６の出力パルス２８の
エンベロープと比較される。波形３２の発生は、
波形１０の負向きの縁部により開始される。波形
３２の前縁は、左のRC回路により制御される時
間遅延が終了されるときに発生される。波形３２
の後縁は、デユアル単安定マルチバイブレータ基
準手段３０の第２の部分により発生され、右側の
RC回路により制御される。 次に、比較手段３４はゲート回路３４を含む。 次に、パルス幅弁別手段（３８，４０，４４、
および４８）について説明すると、該手段は、抵
抗３８およびコンデンサ４０を含み、そしてこれ
らは、ゲート３４の出力に結合されるRC回路を
構成する。シユミツトトリガ４４は抵抗３８に可
変的に結合される。シユミツトトリガ４４（スレ
ツシヨルド検出回路とも称される）の出力は、再
トリガ可能な単安定マルチバイブレータ４８に結
合される。しかして、この回路は、AC信号−DC
出力レベル変換回路と称することができる。 次に、基準手段、比較手段およびパルス幅弁別
手段の動作について説明する。 金属分類装置は、金属の精確な確認が必須でな
いが、２つのパーツ間の冶金学的な一致が必要と
される場合に、異なる合金の分離に使用される。
これは、玉軸受の分野で軸受の寿命および性能を
改善するために同じ硬さの金属玉を選択する場合
を含むであろう。 この手法は、従来のアナログ的手法よりも相当
迅速であり（10000パーツ／秒が代表的）、より正
確である。なぜならば、他の特徴面もあるが、電
気的干渉ノイズにより影響されないからである。 基準信号３２および増幅器２６からの出力信号
２８は、ゲート３４に結合される。ゲート３４か
らの出力パルス３６は、パルス２８のエンベロー
プおよび基準信号パルス３２のエンベロープが同
一でないときにのみ生ずる。 しかしながら、高感度レベルが使用されると、
正確な一致を見る信号のみが受け容れられ、それ
により基準から若干異なるパーツを自動的に拒絶
する。これは実際的でなく、実際的には、予定さ
れた「偏差パーセンテージ」をもつ部品の受け容
れが要求される。この用意は、ポテンシヨメータ
３８およびコンデンサ４０により達成される。こ
れはRC回路を構成し、ゲート回路３４からのパ
ルス５０の上昇時間を制御する。この配置は、シ
ユミツトトリガ回路４４に対するスレツシヨルド
レベルを制御する。 比較されるパルスエンベロープの差が小さい
と、挾いパルスのみが「偏差パーセント制御回
路」の入力に現われる。この回路は、許容差制御
ポテンシヨメータ３８、コンデンサ４０およびシ
ユミツトトリガ４４より成る。選択された時間定
数が出力パルスの幅（時間）を越すと、信号振幅
はシユミツトトリガ回路４４を通過するに不十分
となる。 パルス幅がポテンシヨメータ抵抗３８により制
御される時間定数設定値を越すと、入力パルス５
０の振幅がスレツシヨルドレベルを越え、パルス
４２がシユミツトトリガ４４の出力端子に現われ
る。パルス４２は、比較手段（ゲート３４）から
のパルス３６マイナスRC回路により設定される
許容幅に等しい幅を有する。パルス４２は、再設
定可能なマルチバイブレータ４８に対するトリガ
パルスとして供給される。該マルチバイブレータ
の時定数は、抵抗５４およびコンデンサ５６によ
り制御され、感知周波数よりも若干長い時間に選
択される。トリガパルスが再設定可能な単安定マ
ルチバイブレータ４８の入力に現われる限り、出
力「Ｑ」は、「拒絶」回路４６（図示せず）を連
続的に作動する。パーツが選択された範囲内の許
容差を有するパーツの場合、トリガパルス４２は
消え、端子が、「受容れ」回路５２（図示せず）
を作動するように切り換わる。 次に、変換手段からの出力パルスの幅および位
相をデイジタル的に測定するためのパルス−デイ
ジタルコンバータ６２および６８について説明す
る。 第６図を参照すると、変換手段２６（増幅器２
６）からの出力パルス２８の幅および位相をデイ
ジタル的に測定するパルス−デイジタルコンバー
タは、増幅器２６に結合された２つのデイジタル
化回路６２および６８を含む。デイジタル回路６
２は、インバータ６４を介して増幅器２６に結合
される。しかして、該インバータは、パルス２８
が存在するときを除きデイジタル化回路６２の出
力にパルスが生ずるのを防ぐ抑止回路として働
く。デイジタル化回路６２は、パルス１８を供給
するバツフア４および対称波形１０を供給するバ
ツフア８に結合された入力を有する。デイジタル
化回路６８の一方の入力は、該入力に到る前にデ
イジタル化回路６２を通されたバツフア４（第１
図）からの入力波形１８を受け取る。デイジタル
化回路６８の他方の入力は、該入力に到る前にリ
セツトパルスジエネレータ６６により処理された
波形１０をバツフア８から受け取る。デイジタル
回路６２および６８からの出力パルス５８および
６０は、それぞれデイジタルカウンタ７０および
７２に結合される。カウンタ７０および７２の出
力は、ラツチ回路７４および７６に結合され、そ
してその出力は、それぞれ表示装置およびBCD
出力回路７８，８２，８０および８４に結合され
る。表示装置７８および８２には、既知の「ジグ
ネーチヤ」に対応する数値表示が示され、それに
より金属目標物３１の冶金学的分析を可能にす
る。BCD出力８０および８４は、記憶および処
理のためのコンピユータに結合されうる。第５図
は、パルス波形１８，１０，２８，６０および５
８の比較を示す。 動作は下記のごとくである。 振幅デイジタル化回路６２は、パルス２８の存
在中のみ、主発振器２からの計数パルス１８を振
幅カウンタ７０に（図の上側出力から）到達せし
めるゲートとして機能する。振幅デイジタル化回
路６２は、パルス２８の残りのサイクル部分の間
インバータ６４により抑止される。振幅デイジタ
ル化回路６２に対する波形１０の入力は、その非
感知の半サイクルの間5MHzの計数を阻止し、カ
ウンタ７０の誤りのトリガを防ぐことのみに使用
されるが、これは動作上必須ではない。 位相デイジタル化回路６８は、感知する半サイ
クルの方形波形１０の開始時点から計数パルス１
８を通す。位相デイジタル化回路６８に接続され
るデイジタル化回路６２の出力（図の下側出力）
は、主発振器２の出力波形１８の反転された波形
であり、これがデイジタル化回路６８に供給され
いる。なお、位相デイジタル化回路６８を変形す
れば、主発振器２の出力１８は、位相デイジタル
化回路に直接供給することができる。信号２８が
到達すると、位相デイジタル化回路６８は「２分
割」モードに切り換わり、そしてこのモードはパ
ルス２８の終了まで継続する。波形１０は、デイ
ジタル化回路６８に入力する前にリセツトパルス
ジエネレータ６６により処理され、波形１８は、
前述のように、デイジタル化回路６８に入力する
前にデイジタル化回路６２を通される。デイジタ
ル化回路の目的は、信号の振幅成分に拘りなく信
号２８の位相値を確定することである。信号の振
幅は、信号波形２８の幅に比例している。信号の
位相シフト値のみをデイジタル化するため、デイ
ジタル化用周波数を２で分割することによつて信
号の中心位置を見出す操作が行なわれている。第
５図の波形６０は、計数値８を示しており、他方
波形１８（主発振器からの出力）を見ると、計数
値８は精確に信号波形２８の中心に位置してい
る。かくして、精確な位相値を確定することがで
きるが、この手法によれば、信号の振幅の変化に
拘りなく、位相値を精確に確定することができ
る。 総計数値は、更新パルスがこの情報を対応する
ラツチ７４および７６に移すまで振幅および位相
カウンタ７０および７２の出力に保持される。
「更新」パルスに続いてリセツトパルスが発生さ
れ、これが両カウンタ７０および７２をリセツト
する。表示情報は、各感知サイクル２８とともに
更新される。 次に、変換手段２６からの矩形パルス出力の前
縁および後縁の位置をデイジタル的に解読するパ
ルス−デイジタル変換手段によいて説明する。 第７図を参照すると、変換手段２６からの出力
パルス２８の前縁および後縁の位置をデイジタル
的に解読するパルス−デイジタル変換手段は、対
称方形波１０を生ずるバツフア８に結合された更
新／リセツトパルスジエネレータ８６を含む。 前縁カウンタデコーダ８８および後縁カウンタ
デコーダ９０は、次のごとく結合された入力を有
する。(1)パルスを発生しクロツク源として働くバ
ツフア１４に結合された入力、(2)金属目標物３１
からの冶金学的データを保持する矩形パルス２８
を発生する変換手段２６（増幅器２６）に結合さ
れた入力である。前縁カウンタデコーダ８８およ
び後縁カウンタデコーダ９０の出力は、それぞれ
ラツチ回路９２および９４に結合される。ラツチ
回路９２および９４の出力は、BCD出力および
デイジタル表示装置１００，１０２，９６および
９８に結合される。デイジタル表示装置９６およ
び９８は、金属目標物３１の金属の特性である
「シグネーチヤ」に対応する数値読取値を提供す
る。もしもコンピユータによる記憶および処理が
必要とされる場合には、BCD出力１００および
１０２が提供される。 上述の回路の動作は下記のごとくである。前縁
カウンタデコーダ８８は、方形波形１０の対応す
る半サイクルが開始されたときから、主発振器
（またはバツフア４）からのパルスの計数を開始
する。パルス２８の前縁に達すると、カウンタ８
８は停止し、得られた計数値は、更新信号が受信
されるまでカウンタ／デコーダ８８の出力に保持
される。 後縁カウンタデコーダ９０は、パルス２８の後
縁の到達で開始し、方形波１０の終了まで計数す
る。 方形波１０の終了直後、「更新」信号が「前縁」
および「後縁」カウンタの計数情報をラツチ９２
および９４に移し、新しい情報が表示される。 「更新」信号の直後、リセツト信号が発生さ
れ、両カウンタ８８および９０をリセツトする。
この手順は、方形波１０により決定される各感知
サイクルごとに繰り返えされる。 以上の説明は、本発明の好ましい具体例につい
てなしたが、本発明は特許請求の範囲内において
異なる方法で具体化されうることが理解されるで
あろう。
第１図は本発明の具体例の一部のブロツク概略
図、第２図は本発明の具体例の一部のブロツク概
略図、第３図は第１図および第２図の装置におい
て発生される３つの波形を示す線図、第４図は本
発明の具体例の一部のブロツク概略図および波形
を示す線図、第５図は波形を示す線図、第６図は
本発明の具体例の一部のブロツク図、第７図は本
発明の具体例の一部のブロツク図である。 ２：クリスタル制御発振器、６：周波数分割
器、４，８：バツフア、１４：感知素子、１６，
２２：コンデンサ、２４：バイアス制御抵抗、２
６：増幅器、３０：デユアル単安定マルチバイブ
レータ（比較手段）、３４：ゲート回路、３８：
抵抗、４０：コンデンサ、４４：シユミツトトリ
ガ、４８：再設定可能な単安定マルチバイブレー
タ、６２，６８：デイジタル化回路、７０，７
２：デイジタルカウンタ、７４，７６，９２，９
４：ラツチ、７８，８２，９６，９８：表示装
置、８０，８４：BCD出力。
図、第２図は本発明の具体例の一部のブロツク概
略図、第３図は第１図および第２図の装置におい
て発生される３つの波形を示す線図、第４図は本
発明の具体例の一部のブロツク概略図および波形
を示す線図、第５図は波形を示す線図、第６図は
本発明の具体例の一部のブロツク図、第７図は本
発明の具体例の一部のブロツク図である。 ２：クリスタル制御発振器、６：周波数分割
器、４，８：バツフア、１４：感知素子、１６，
２２：コンデンサ、２４：バイアス制御抵抗、２
６：増幅器、３０：デユアル単安定マルチバイブ
レータ（比較手段）、３４：ゲート回路、３８：
抵抗、４０：コンデンサ、４４：シユミツトトリ
ガ、４８：再設定可能な単安定マルチバイブレー
タ、６２，６８：デイジタル化回路、７０，７
２：デイジタルカウンタ、７４，７６，９２，９
４：ラツチ、７８，８２，９６，９８：表示装
置、８０，８４：BCD出力。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導電性物質の冶金学的特性を感知、分析する
ためのデイジタル渦電流装置において、基準とし
て使用される方形波駆動パルスを供給する駆動手
段と、導電性物質の渦電流特性に依存して変化す
るインピーダンスをもつ感知素子を備え、方形波
駆動パルスを、感知素子のインピーダンスの関数
である正弦波形に変化させる、前記駆動手段に結
合された共振手段と、該共振手段に結合され、該
共振手段により発生される正弦波形を矩形パルス
出力に変換する変換手段と、導電性物質の冶金学
的特性の直接的関数として変わる矩形パルスの方
形波駆動パルスに関する幅および位置を監視する
ための手段とを備え、前記矩形パルスは、前記共
振手段が共振状態にあるとき、前記方形波駆動パ
ルスの半分の中心に位置し、前記共振手段が導電
性物質に磁気的に結合されるとき、前記正弦波形
の振幅および位相が導電性物質の特性により影響
を受け、前記矩形パルスの幅が前記正弦波形の振
幅の直接的関数となり、前記方形波駆動パルスの
半分の中心における基準位置に関する前記矩形パ
ルスの位置の移動が前記正弦波形の位相シフトの
関数となることを特徴とするデイジタル渦電流装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記監視手段が、方形波波形に
応答して既知の導電性物質の既知の渦電流特性を
表わす矩形のパルス基準出力を発生する基準信号
発生手段と、基準信号発生手段の出力および変換
手段の出力に結合され、もしも基準信号発生手段
のパルス基準出力および変換手段の矩形パルス出
力の両者が実質的に同一であれば信号出力を発生
せず、両出力が異なれば、両出力間の差に対応す
る矩形パルス出力を発生する比較手段を備えるデ
イジタル渦電流装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記監視手段が、変換手段の出
力に結合されて、変換手段の出力の幅をデイジタ
ル的に測定し、導電性物質の冶金学的特性により
引き起こされる振幅の変化に対応するデイジタル
信号を供給する手段を含むデイジタル渦電流装
置。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記監視手段が、前記変換手段
に結合されれて前記基準出力に関する変換手段出
力パルスの位相をデイジタル的に測定し、それに
より導電性物質の冶金学的特性により引き起こさ
れる位相変化に対応するデイジタル信号を供給す
るデイジタル渦電流装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記監視手段が、前記変換手段
出力に結合されて、前記駆動手段から供給される
方形波駆動パルスの半サイクル内において前記変
換手段の矩形出力パルスの前縁および後縁の位置
をデイジタル的に解読する手段を含むデイジタル
渦電流装置。 ６ 特許請求の範囲第２項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記比較手段の出力に結合され
たパルス幅許容差弁別手段を含み、該パルス幅弁
別手段が、前記比較手段のパルス出力マイナス前
記弁別手段により設定される許容差パルス幅に等
しいパルス幅を有する矩形パルス出力を生ずるデ
イジタル渦電流装置。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のデイジタル渦電
流装置において、前記パルス幅許容差弁別手段
が、RC回路を構成する抵抗およびコンデンサ、
および該抵抗に対して可変的に接続されたスレツ
シヨルド検出回路を含むデイジタル渦電流装置。 ８ 特許請求の範囲第７項記載のデイジタル渦電
流装置において、入力が前記スレツシヨルド検出
回路に結合されたパルス−DCコンバータを含み、
該パルス−DCコンバータは、該コンバータの入
力に入力パルスがあるとき拒絶信号出力を供給
し、前記コンバータの入力に入力パルスがないと
き受入れ信号を供給するデイジタル渦電流装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/692,481 US4059795A (en) | 1976-06-03 | 1976-06-03 | Digital eddy current apparatus for sensing and analyzing metallurgical characteristics of an electrically conductive material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5325474A JPS5325474A (en) | 1978-03-09 |
| JPH0125030B2 true JPH0125030B2 (ja) | 1989-05-16 |
Family
ID=24780753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6340577A Granted JPS5325474A (en) | 1976-06-03 | 1977-06-01 | Digital eddy current device for sensing and analizing metallurgical characteristics of conductive material |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4059795A (ja) |
| JP (1) | JPS5325474A (ja) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4230987A (en) * | 1979-02-26 | 1980-10-28 | Sensor Corporation | Digital eddy current apparatus for generating metallurgical signatures and monitoring metallurgical contents of an electrically conductive material |
| FR2451032A1 (fr) * | 1979-03-09 | 1980-10-03 | Commissariat Energie Atomique | Appareil numerique pour le controle de pieces par courants de foucault |
| US4303885A (en) * | 1979-06-18 | 1981-12-01 | Electric Power Research Institute, Inc. | Digitally controlled multifrequency eddy current test apparatus and method |
| FR2460009B1 (fr) * | 1979-06-26 | 1985-07-19 | Metalimphy | Procede de marquage et d'identification d'objets marques par des elements electriquement conducteurs |
| US4499421A (en) * | 1981-06-08 | 1985-02-12 | Schlumberger Technology Corporation | Digital induction logging system including means for generating a plurality of transmitter frequencies |
| US4499422A (en) * | 1981-06-08 | 1985-02-12 | Schlumberger Technology Corporation | Digital induction logging tool including means for compensating for phase shift errors |
| US4493048A (en) * | 1982-02-26 | 1985-01-08 | Carnegie-Mellon University | Systolic array apparatuses for matrix computations |
| FR2522830B1 (fr) * | 1982-03-05 | 1985-09-06 | Petercem Sa | Procede et dispositif de detection d'une cible magnetique dans une zone de proximite definie |
| DE3213267A1 (de) * | 1982-04-08 | 1983-10-20 | Nukem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren und vorrichtung zur pruefung von werkstoffen nach dem wirbelstromprinzip |
| DE3477423D1 (en) * | 1983-06-15 | 1989-04-27 | Nippon Steel Corp | Method for measuring transformation rate |
| US4558775A (en) * | 1983-12-08 | 1985-12-17 | Aluminum Company Of America | Apparatus for passive analysis of containers to determine acceptability for recycling |
| US4510860A (en) * | 1983-12-08 | 1985-04-16 | Aluminum Company Of America | Latching mechanism for manually rotatable carrier in apparatus for processing recyclable containers |
| US4526096A (en) * | 1983-12-08 | 1985-07-02 | Aluminum Company Of America | Apparatus for processing used containers having improved crusher means |
| US4512253A (en) * | 1983-12-08 | 1985-04-23 | Aluminum Company Of America | Apparatus for processing recyclable containers |
| US4510857A (en) * | 1983-12-08 | 1985-04-16 | Aluminum Company Of America | Container recycling apparatus having shock mounted manually rotatable carrier |
| US4519307A (en) * | 1983-12-08 | 1985-05-28 | Aluminum Company Of America | Container recycling apparatus using scanning means to read code markings on containers |
| US4519306A (en) * | 1983-12-08 | 1985-05-28 | Aluminum Company Of America | Process for recycling containers |
| US4629985A (en) * | 1984-04-11 | 1986-12-16 | Pa Incorporated | Method and apparatus for measuring defects in tubular members |
| GB8426488D0 (en) * | 1984-10-19 | 1984-11-28 | Thorburn Technics Int | Electromagnetic inspection |
| US4604510A (en) * | 1985-05-20 | 1986-08-05 | Tocco, Inc. | Method and apparatus for heat treating camshafts |
| US4732624A (en) * | 1985-08-26 | 1988-03-22 | Tocco, Inc. | Method for hardening camshafts |
| US4675057A (en) * | 1986-02-28 | 1987-06-23 | Tocco, Inc. | Method of heat treating using eddy current temperature determination |
| US4816633A (en) * | 1987-03-06 | 1989-03-28 | Tocco, Inc. | Method of monitoring induction heating cycle |
| US4897518A (en) * | 1987-03-06 | 1990-01-30 | Tocco, Inc. | Method of monitoring induction heating cycle |
| US5055784A (en) * | 1987-12-07 | 1991-10-08 | American Research Corporation Of Virginia | Bridgeless system for directly measuring complex impedance of an eddy current probe |
| KR910004346Y1 (ko) * | 1988-09-16 | 1991-06-29 | 삼성전관 주식회사 | 보조전극을 설치한 플라즈마 표시소자 |
| US5361029A (en) * | 1990-06-18 | 1994-11-01 | The Charles Machine Works, Inc. | System for locating multiple concealed underground objects |
| FR2671187A1 (fr) * | 1990-12-28 | 1992-07-03 | Cga Hbs | Dispositif de controle non destructif a courants de foucault. |
| US5353906A (en) * | 1991-02-28 | 1994-10-11 | Takamisawa Cybernetics Co. Ltd. | Metal body discriminating apparatus |
| JPH0823898B2 (ja) * | 1991-02-28 | 1996-03-06 | 株式会社高見沢サイバネティックス | 金属体弁別装置 |
| US5250776A (en) * | 1991-09-30 | 1993-10-05 | Tocco, Inc. | Apparatus and method of measuring temperature |
| US5508610A (en) * | 1992-12-03 | 1996-04-16 | Georgia Tech Research Corporation | Electrical conductivity tester and methods thereof for accurately measuring time-varying and steady state conductivity using phase shift detection |
| FR2699281B1 (fr) * | 1992-12-15 | 1995-05-19 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et méthode de caractérisation d'un milieu comportant au moins une partie conductrice. |
| ES2078852B1 (es) * | 1993-08-02 | 1996-07-16 | Azkoyen Ind Sa | "procedimiento y dispositivo para la medicion y caracterizacion, a alta velocidad, de materiales magneticos" |
| US5514337A (en) * | 1994-01-11 | 1996-05-07 | American Research Corporation Of Virginia | Chemical sensor using eddy current or resonant electromagnetic circuit detection |
| JPH0854375A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Kaisei Enjinia Kk | 電磁誘導型検査装置 |
| US5608316A (en) * | 1995-08-21 | 1997-03-04 | Caterpillar Inc. | Apparatus for detecting particles in a fluid and a method for operating same |
| US6346807B1 (en) * | 1999-10-22 | 2002-02-12 | Bently Nevada Corporation | Digital eddy current proximity system: apparatus and method |
| KR100505929B1 (ko) * | 2003-03-31 | 2005-08-04 | 삼성광주전자 주식회사 | 압축기 및 압축기의 배관연결방법 |
| DE102007042325B4 (de) * | 2007-09-06 | 2017-05-18 | Fgb A. Steinbach Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung und Verfahren für die zerstörungsfreie Materialprüfung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3416071A (en) * | 1965-04-19 | 1968-12-10 | Automation Forster Inc | Electronic tuner for inductive probe testing apparatus |
| US3314006A (en) * | 1965-04-19 | 1967-04-11 | Automation Forster Inc | Variable frequency eddy current test device with variable means for maintaining the apparent impedance of the probe constant at all frequencies |
| US3391336A (en) * | 1965-10-20 | 1968-07-02 | Automation Forster Inc | Eddy current nondestructive testing apparatus having adjustable output signal conversion means |
-
1976
- 1976-06-03 US US05/692,481 patent/US4059795A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-06-01 JP JP6340577A patent/JPS5325474A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4059795A (en) | 1977-11-22 |
| JPS5325474A (en) | 1978-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0125030B2 (ja) | ||
| US5541510A (en) | Multi-Parameter eddy current measuring system with parameter compensation technical field | |
| US3611120A (en) | Eddy current testing systems with means to compensate for probe to workpiece spacing | |
| US4628261A (en) | Method and apparatus for separating magnetic field attributable to flaws in a material from magnetic fields attributable to other phenomena | |
| US3302105A (en) | Eddy current nondestructive testing device using an oscilloscope to identify and locate irregularities in a test piece | |
| US8680852B2 (en) | Method and apparatus for phase sensitive detection of eddy current measurements | |
| US2939073A (en) | Conductivity measuring instrument | |
| US4496904A (en) | Eddy current measurement apparatus for non-destructive testing in the vicinity of a fastener | |
| US5446379A (en) | Method and system for searching and sensing reinforcing steel in concrete by employing an oscillator driver sensor coil | |
| US5391988A (en) | Method and apparatus for detecting flaws within a conductive object while cancelling the effects of variation in distance between the detection apparatus and the conductive object | |
| US4647856A (en) | Method and apparatus for determining mechanical properties of articles by pulse magnetic methods | |
| US3387776A (en) | Gauging device including feedback means applying a signal comparison means to control the level of a detected signal | |
| US3619771A (en) | Method of an apparatus for selecting the optimum test frequency in eddy current testing | |
| US4843318A (en) | Distance compensation in magnetic probe testing systems wherein object to probe spacing is employed as an exponent in excitings probes or processing probe outputs | |
| EP3159854B1 (en) | Coin detection system | |
| JPH1069741A (ja) | サーボ復調装置 | |
| JP2839528B2 (ja) | 界磁巻線層間短絡位置検出装置 | |
| JPS62273447A (ja) | 材料劣化度測定方法及びその装置 | |
| US2817060A (en) | Non-destructive flaw detection apparatus | |
| JPS62142258A (ja) | ジルコニウム合金材の非破壊測定方法 | |
| FI67968C (fi) | Foerfarande och anordning foer identifiering av mynt eller liknande | |
| JP2003329753A (ja) | 磁界誘導方式に伴うフェライトコアの投射率検出システム | |
| CN2296008Y (zh) | 一种铁素体含量的无损检测探头 | |
| GB2187558A (en) | Determining the magnetic flux density within a specimen during magnetic particle inspection techniques | |
| JPH034928B2 (ja) |