JPH01297546A - 導電性材料の劣化診断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属等の導電性材料に対しその材質の劣化を
いわゆる渦電流式検査法を用いて診断するようにした導
電性材料の劣化診断方法に関する。

［従来の技術］ 例えば、金属材料が高温下に長時間置かれると１表面に
炭化物が析出したり金属組織に変化が生じて材質に劣化
現象を起こす。

従来、このような金属材料の劣化診断方法としては、顕
微鏡を用いた金属組織検査法やＥＰＲ（電気化学的再活
性化率の測定）法が知られている。このうち、金属組織
検査法というのは、金属材料表面を鏡面研磨して光学顕
微鏡あるいは電子ｍ微鏡により金属組織を視覚的に検査
する方法である。一方、ＥＰＲ法というのは、往復アノ
ード分極曲線から電気化学的再活性化率を測定し、その
再活性化率より材料の劣化度を検査する方法である。

［解決すべき問題点］ 上述した従来の金属材料の劣化診断方法のうち、金属組
織検査法においては１組織の変化状態からおおよその劣
化度が判断できるのみであり、定量的な劣化度の判定が
できなかった。また、組織の変化状態を正確に把握し、
適正な判断を下すには熟練を要し、しかも金属材料表面
の鏡面研磨など煩雑な作業を必要として簡便さに欠けて
いた。

一方、ＥＰＲ法はいまだ研究途上にある方法のため、現
在もなおこの方法を適用できる材料は低合金鋼の一部の
金属材料に限られ、汎用性に欠けるという問題があった
。

本発明はこのような問題点にかんがみてなされたもので
、金属材料の探傷に用いられている渦電流式検査法を利
用することにより、種々の導電性材料の劣化度診断に広
く適用でき、しかも、定量的な劣化度の判定を熟練を要
することなく容易に行なえるようにした導電性材料の劣
化診断方法の提供を目的とする。

［問題点の解決手段］ 土足目的を達成するために、本発明の導電性材料の劣化
診断方法は、被検査物に近接して配置したコイルに交流
電流を流し、そのときの上記コイルのインピーダンスを
電圧または周波数に変換して検出し、この検出値にもと
づき被検査物の材質の劣化度を判定する方法としである
。

すなわち、導電性材料の材質が劣化するとその程度に応
じて透磁率が大きくなる現象に着目し。

この透磁率の変化をコイルインピーダンスノ変化によっ
て検出し、導電性材料の劣化度を判定するものである。

また劣化度を判定するにあたり、あらかじめ任意の導電
性材料に対する透磁率の変化と劣化度の関係、および透
磁率の変化とコイルインピーダンスの変化の関係を求め
ておき、これらの関係からコイルインピーダンスの変化
と劣化度の関係を導き劣化度の判定基準とすることによ
り、定量的な劣化度の判定を容易に行なえる方法としで
ある。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本実施例に係る導電性材料の劣化診断方法を説
明するための構成図である０図面において、１は被検査
物で、金属材料をはじめ各種の導電性材料が対象となる
。２は励磁用の二次コイルであり、被検査物ｌの表面に
対し中心軸をほぼ直交させた状態で、被検査物１に近接
して配置しである。一方、３は検出用の二次コイルであ
り、−次コイル２と並べて設けである。

いま、−次コイル２に所定の交流電流を流すと、周囲に
磁界ａが生じ、それに誘起されて二次コイル３に起電力
が発生する。一方、被検査物ｌには透磁率に応じた渦電
流が流れて磁界を生じ、これが−次コイルに作用してコ
イルインピーダンスを変化させる。このコイルインピー
ダンスの変化は、二次コイル３の電圧変化として電圧計
４で検出される。

第２図における工のグラフは導電性材料の透磁、Ｖと劣
化度の関係、Ｈのグラフは透Ｉａ率と二次コイル３の電
圧との関係をそれぞれ示すものである。グラフＩは、例
えば、導電性材料を高温下に放置し、一定時間ごと、表
面に析出した炭化物の量や状ＸＳ変化（すなわち、劣化
度）、および透磁率の変化を観察し、経験的に作成すれ
ばよい、また、グラフＩ！は実験データにもとづき作成
してもよいが、一般に透磁率膳０と二次コイルに誘起す
る電圧の間には次式（１）の関係が成立するため、これ
にもとづき理論的に作成してもよい。

ル　：透Ｉａ率 ｋ　：結合係数 α１ニ一次コイルの形状係数 α２ニ一次コイルの形状係数 Ｎ１ニ一次コイルのａ放 Ｎ２二二次コイルの′Ｉ！５敗 ｉに−次コイルの゛Ｉ程流 ｔ　・時　間 ｖ２：二次コイルに誘起する′重圧 グラフＩ　、　ＩＩを作成すれば、二次コイル３の電圧
と劣化度との関係を示すグラフ■が作成できる。したが
って、このグラフｍを劣化度判定の基準として、導電性
材料の劣化診断を行なっていく、なお、−上述のグラフ
エ〜ｍは、被検査物となる可能性のある導電性材料それ
ぞれにつきあらかじめ作成しておくことが好ましい。

また、本実施例では、グラフｍで示された二次コ、イル
３の電圧と劣化度の関係を判定器５に設定しておき、劣
化診断の過程で電圧計４から送られてきた電圧信号を、
上記関係と対照して劣化を自動的に判定できるようにし
である０判定結果は出力部６において表示あるいは記録
される。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い、すなわち、コイルインピーダンスを電圧または周波
数に変換する手段としては、第１図に示した以外にも、
いわゆる渦電流式センサと呼ばれる各種のセンサが適用
できる。

例えば、周波数に変換する手段の例としては、第３図に
示すような、水晶発振器１１により一定周波数で検出コ
イル１２を励振し、同調増幅器１３とＡＭ検波′ｒＡ１
４により電圧信号として計測するものがある。

また、劣化度の判定を定量的に行なうためには、あらか
じめコイルインピーダンスの変化と劣化度の関係を各導
電性材料ごとに求めておくことが好ましいが、簡易ざを
優先させた場合には、正常な（劣化していない）導電性
材料に対するコイルインピーダンスのみを求め、これを
基準として劣化の有無を判定することもできる。

［発明の効果］ 以に説明したように本発明によれば、導電性材料の材質
が劣化するとその程度に応じて透磁率が大きくなる現象
に着目し、この透磁率の変化をコイルインピーダンスの
変化によって検出し、導電性材料の劣化度を判定するよ
うにしたので、種々の導電性材料の劣化度診断に広く適
用でき、しかも熟練を要さず容易に劣化度の判定を行な
うことができる。

さらに、あらかじめ任意の導電性材料に対する透磁率の
変化と劣化度の関係、および透磁率の変化とコイルイン
ピーダンスの変化の関係を求めておき、これらの関係か
らコイルインピーダンスの変化と劣化度の関係を導き劣
化度の判定基準とすれば、定量的な劣化度の判定を容易
に行なえる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための構成図、第２図
は透磁率と劣化度、透磁率と二次コイルの電圧、および
二次コイルの電圧と劣化度の関係を示すグラフである。 第３図は他の実施例を説明するための構成図である ｌ：被検査物　　　　２ニ一次コイル ３：二次コイル　　　４：電圧計 ５：′Ｉ定器　　　　　６：出力部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査物に近接して配置したコイルに交流電流を
   流し、そのときの上記コイルのインピーダンスを電圧ま
   たは周波数に変換して検出し、この検出値にもとづき被
   検査物の材質の劣化度を判定することを特徴とした導電
   性材料の劣化診断方法。
2. （２）導電性材料に近接して配置したコイルに交流電流
   を流し、そのときの上記コイルのインピーダンスを電圧
   または周波数に変換して検出し、この検出値にもとづき
   導電性材料の材質の劣化度を判定する導電性材料の劣化
   診断方法であって、あらかじめ任意の導電性材料に対す
   る透磁率の変化と劣化度の関係、および透磁率の変化と
   上記コイルインピーダンスの変化の関係を求めておき、
   これらの関係から上記コイルインピーダンスの変化と劣
   化度の関係を導き劣化度の判定基準とすることを特徴と
   した導電性材料の劣化診断方法。