JPH0225163Y2 - - Google Patents

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JPH0225163Y2
JPH0225163Y2 JP1980010534U JP1053480U JPH0225163Y2 JP H0225163 Y2 JPH0225163 Y2 JP H0225163Y2 JP 1980010534 U JP1980010534 U JP 1980010534U JP 1053480 U JP1053480 U JP 1053480U JP H0225163 Y2 JPH0225163 Y2 JP H0225163Y2
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flaw
signal
flaw detection
frequency
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

本考案は、各種のきずのその種類を識別できる
ようにした渦流探傷装置に関する。 渦流探傷器における処理対象の信号は、検出端
である探傷コイルの電気的インピーダンスの変化
が源であり、コイルのインピーダンスはそのコイ
ルに与えられた交流励磁電流によつて発生する交
番磁界が主役となる。この交番磁界は近接配置さ
れた非破壊試験対象たる金属材料(以下被検体と
いう)の表面および表面直下部分に渦電流を生じ
させ、該部分に電磁的不均一例えばきずがあると
渦電流の強さおよび分布状態などが変り、被検体
と探傷コイルとの相対運動により該コイルが該部
分を通過するとき渦電流の変化がコイルインピー
ダンスの変化となり、これを電圧又は電流の変化
に変換することによりきず信号が発せられ、渦流
探傷動作が行なわれる。 きずの形状、大きさ、深さなどの性状によつ
て、コイルインピーダンス変化の実数部と虚数部
の大きさが変り、またそれは印加励磁電流の周期
又は周波数によつても変ることは公知である。こ
のような点から金属材料の非破壊検査としての渦
流探傷における使用周波数の最適値が理論的に求
められ、また実験的にも確められて渦流探傷はそ
の求められた最適周波数で行なわれている。しか
しながら近年の渦流探傷検査に対する要求は益々
高度なものになり、複数種類のきずの相互識別能
力の向上、有害なきずと無害なきずの適当な強
調、抑圧処理能力、などを求められている。本考
案はこのような要求を満たすべく案出されたもの
であり、渦流探傷ヘツドおよび該ヘツドの出力を
位相弁別してきず信号を出力する位相検波器を備
える渦流探傷装置において、該位相検波器の出力
を入力されそしてきず種類識別に適する所定の信
号通過帯域を与えられた低域用および高域用各帯
域通過波器と、これらの波器の出力の比をと
る演算回路とを有することを特徴とする。この装
置によれば、複数種類のきずをその性状に応じて
識別することができ、また検出されたきずを探傷
検査上有害扱いとするか無害扱いとするかも任意
にできる。次に図面を参照しながらこれを詳細に
説明する。 管状金属体に渦流探傷試験を行なつて位相検波
されたきず信号を、時間tを横軸にそして振幅A
を縦軸にとつて表わすと、第1図に示す如くな
る。このような描画はオシロスコープ(CRT)
などで簡単に行なわれ、そしてこの図のC1は内
面ノツチきず、C2は外面ヤスリ傷、C3は外面リ
ング状きずである。これらの記録波形C1,C2
C3は一見同じ形態をとつているように思われる
が、エネルギをスペクトル解析したところ第2図
に示す如き分布をしていることが分つた。この第
2図の横軸はきず信号を正規化した周波数NFで
目盛つてあり、実際の周波数は探傷コイルと被検
体との相対速度を用いて適宜読み換えればよい。
また縦軸は正規化した出力信号振幅NAを示す。
C1,C2,C3は第1図のそれに対応する。なお第
1図のC1,C2,C3等で示されるきず信号波形の
スペクトル分布形態の特徴は、きずの性状だけで
なく、探傷コイルの機械的構造、寸法などによつ
ても変化する。今、特定の狭帯域の通過特性を持
つバンドパスフイルタ(BPF)のパスバンドを
第2図のA,Bの如く設定し、第1図の波形C1
〜C3のきず信号をこれらのBPFに通してその出
力を求めると、パスバンドAのBPFの出力はC1
〜C3に対してC1a〜C3a、パスバンドBのBPFの
出力はC1〜C3に対してC1b〜C3bとなり、具体的に
は次表の如くなる。また第2図には示していない
が、白色雑音は通過帯域内のエネルギスペクトル
が一様である。
The present invention relates to an eddy current flaw detection device capable of identifying the types of various flaws. The signal to be processed in an eddy current flaw detector originates from changes in the electrical impedance of the flaw detection coil, which is the detection end, and the impedance of the coil is mainly caused by the alternating magnetic field generated by the AC excitation current applied to the coil. Become. This alternating magnetic field generates eddy currents on the surface and directly below the surface of the metal material (hereinafter referred to as the test object) that is placed in close proximity and is the subject of non-destructive testing. When the coil passes through the area due to the relative movement between the test object and the flaw detection coil, the change in eddy current becomes a change in coil impedance, and by converting this into a change in voltage or current. A flaw signal is generated and an eddy current flaw detection operation is performed. It is well known that the magnitude of the real and imaginary parts of the change in coil impedance changes depending on the properties such as the shape, size, and depth of the flaw, and that it also changes depending on the period or frequency of the applied excitation current. . From this point of view, the optimal value of the frequency used in eddy current flaw detection as a non-destructive test of metal materials has been theoretically determined, and it has also been confirmed experimentally, and eddy current flaw detection is performed at the determined optimal frequency. There is. However, in recent years, the requirements for eddy current flaw detection have become increasingly sophisticated, requiring improvements in the ability to distinguish between multiple types of flaws, appropriate emphasis on harmful flaws and harmless flaws, and suppression processing ability. The present invention was devised to meet such requirements, and is an eddy current flaw detection apparatus equipped with an eddy current flaw detection head and a phase detector that discriminates the phase of the output of the head and outputs a flaw signal. The present invention includes low-frequency and high-frequency bandpass transducers to which outputs are input and given a predetermined signal passband suitable for flaw type identification, and an arithmetic circuit that calculates the ratio of the outputs of these transducers. Features. According to this device, multiple types of flaws can be identified according to their properties, and detected flaws can be arbitrarily treated as harmful or harmless for flaw detection. Next, this will be explained in detail with reference to the drawings. An eddy current flaw detection test is performed on a tubular metal body, and the phase-detected flaw signal is plotted with time t on the horizontal axis and amplitude A.
When expressed on the vertical axis, it becomes as shown in FIG. This kind of drawing is done using an oscilloscope (CRT).
In this figure, C1 is a notch flaw on the inner surface, C2 is a file scratch on the outer surface, and C3 is a ring-shaped flaw on the outer surface. These recording waveforms C 1 , C 2 ,
At first glance, C 3 appears to have the same form, but when we analyzed its energy spectrum, we found that it has a distribution as shown in Figure 2. The horizontal axis of FIG. 2 is scaled with the frequency NF which is the normalized flaw signal, and the actual frequency can be read as appropriate using the relative velocity between the flaw detection coil and the object to be inspected.
Further, the vertical axis indicates the normalized output signal amplitude NA.
C 1 , C 2 and C 3 correspond to those in FIG. Note that the characteristics of the spectral distribution form of the flaw signal waveform shown by C 1 , C 2 , C 3 , etc. in Figure 1 change not only depending on the nature of the flaw, but also depending on the mechanical structure and dimensions of the flaw detection coil. . Now, set the passband of a bandpass filter (BPF) with a specific narrowband pass characteristic as shown in A and B in Figure 2, and create the waveform C 1 in Figure 1.
When the flaw signal of ~C 3 is passed through these BPFs and its output is determined, the output of the BPF of passband A is C 1
The output of the BPF for passband B is C 1a to C 3a for C 3 to C 1b to C 3b for C 1 to C 3 , specifically as shown in the table below. Although not shown in FIG. 2, white noise has a uniform energy spectrum within the passband.

【表】【table】

【表】 この表に示されるように比A/BはきずC1
C2,C3に対してそれぞれ2.8,18,1.7である。こ
のA帯域とB帯域抽出結果の出力電圧の比を求め
ると、きずの大きさ又は深さなどに応じて変るき
ず信号の振幅の大小に影響されることなく、きず
の種類に固有なエネルギスペクトルの特徴を捉え
て正確にきず種類を判別することができる。また
小振幅の背景雑音に妨害されて演算結果に誤りを
生じることも少ない。一般にきず信号電圧の振幅
はきず深さにほゞ比例すると判断してよいが、位
相検波出力電圧が大きいもの従つて深いきずか
ら、該電圧が小さいもの従つて浅いきずに至るま
で、そして各々の信号の周波数スペクトル分布す
べてについて詳細に分析することなく、上述の如
く、各々のきず信号のスペクトル分布の特徴ある
或る範囲A,Bについてのみ信号成分を取出して
その比を求め、これによりきずの種類判定等をす
る点に本考案の特徴がある。 信号のすべてのスペクトル分布について正しく
パターン認識するには、与えられたきず信号を極
端に狭帯域なかつそのパスバンドが連続して連な
る多複数個のBPFを用いて、又はその極端に狭
いパスバンドが連続可変な単一のBPFを用いて
そのフイルタ出力を逐一測定記録しなければなら
ない。第2図は上記の如き解析を行なう、デジタ
ルプロセツシング機能を持つスペクトルアナライ
ザで測定記録した例であるが、このような機能を
持つ装置で解析するには不要信号や雑音を含む各
種の電圧波形の中から目的のものを、熟練によつ
て得られた判断能力を持つ探傷試験実行者が個々
に選択して分析用として指定、入力しなければな
らず、連続的に処理する自動探傷現場にての実用
化は全くと言つてよい程不可能でありかつ装置の
経済性の観点からも実現不可能であるが、本考案
方式の実施は容易である。 上記の信号を個々に取捨選択して分析識別用信
号としこれを指定入力する操作は本考案において
は、振幅レベル弁別器の出力として得られた、予
め指定した振幅電圧を越える信号についてはすべ
て分析、吟味する、分析吟味する時間帯は、探傷
コイルと被検体との相対速度等によつて求め、該
速度により決る周波数スペクトル分布領域に見合
う値の1周期分の時間幅を予め設定したサンプリ
ング時間発生器によつて発生させる、という手段
に依つている。きず信号でない不要信号や無害な
きず信号は、演算結果の値によつて識別分離する
ことができる。例えば不規側な雑音信号電圧の場
合は信号処理の増幅系の増幅帯域内において均一
な周波数エネルギを持つから、演算結果は、後述
の振幅補償用増幅器16の利得が1の場合、前記
表に示した如く1であり、そしてこのとき、きず
信号に対する演算結果はそれぞれ2.8,18及び1.7
である。次に本考案の実施例を第3図に示す。 第3図でTa,Tbは入力端子、1は緩衝増幅
器、2は位相検波器、3は移相器、4は緩衝増幅
器または位相分割器、5は電圧弁別器、6は弁別
臨界電圧設定器、7はサンプリング時間(サンプ
リングゲートパルス)発生器、8は時間幅設定
器、9はサンプリングゲート、10はアナログ信
号遅延回路網、11はクロツクパルス発生器であ
る。また12は低域用帯域波器、14は高域用
帯域波器、13,15はこれらの波器の信号
通過帯域範囲設定器、16は増幅器、17はアナ
ログ演算(除算)器、20,22,24は電圧弁
別器、21,23,25は弁別用基準電圧発生
器、26,27,28はリレードライバ、rl1
rl2,rl3はリレー接点、Tc〜Teは出力端子であ
る。 動作を説明するに、入力端子Taには、探傷コ
イルをその脚に接続した平衡用ブリツジや打消し
電圧回路などを有する探傷ヘツドHの出力が、該
探傷コイルが被検体の正常部に対向しているとき
の検査周波数の該出力電圧が零になるように処理
されかつ適当な増幅器を経て加えられる。この端
子Taの入力信号は、探傷コイルが被検体のきず
等の物理的不規則部と対向するとき位相、振幅変
化を受けた変調波であり、この位相、振幅変調は
探傷コイルと被検体との相対速度、探傷コイルの
機械的寸法などにより変る磁界分布、およびきず
の種類又は形態などにより、継続時間および変化
形態が異なる。一方、入力端子Tbには探傷コイ
ルに印加する一定電圧および周波数の電圧が分岐
して印加され、位相検波の参照用基準電圧とな
る。端子Taに加えられた変調波は増幅器1を経
て位相検波器2に印加され、また端子Tbからの
参照用基準電圧は移相器3により適当に位相を変
えられ、増幅器または位相分割器4を経て位相検
波器2の他方の入力端に加えられる。探傷コイル
が被検体のきず等を感知したとき生じる探傷コイ
ル励磁電流に対する位相、振幅変調は該位相検波
器2で復調され、例えば1サイクルの交流波形状
の低周波きず信号が発生する。図示していないが
位相検波器2の出力側には、探傷コイル励磁周波
数(一般的には上記低周波きず信号より何倍か高
い周波数)および、被検体表面から得られるきず
周波数より更に近い緩やかな変化を示す直流含有
低周波を除去するフイルタが設けられる。 位相検波器2の出力は、正負両極性に対して作
動する電圧弁別器5に加えられ、該弁別器は設定
器6によつて比較用基準電圧を任意に設定され、
設定電圧を越える入力に対して入力波の極性の如
何にかゝわらず、その超過期間中出力を生じる。
この弁別器5の出力はサンプリングゲートパルス
発生器7に加えられ、該発生器7は電圧弁別器5
の出力の立上り、立下りのいずれにも応動する。
発生器7の出力パルス幅は設定器8により任意に
設定できる。具体的には発生器7はワンシヨツト
マルチバイブで構成され、設定器8によりその抵
抗およびコンデンサの一方または双方を変えるこ
とにより出力パルス幅が変えられる。発生器7の
出力パルスはゲート9に加えられ、該ゲートの他
方の入力端には遅延回路網10を経た位相検波器
2の出力低周波信号が加えられる。本例では遅延
回路網10はA/D変換器、シフトレジスタ、お
よびD/A変換器からなり、遅延時間の調整は該
シフトレジスタに対するクロツクパルス発生器の
出力周波数を加減して行なうが、遅延回路網とし
ては上記のシフトレジスタ等の他に超音波遅延回
路などを用いてもよい。この遅延を導入する理由
は、電圧弁別器5が作動したときはきず信号が零
点を過ぎているから、後述のバンドパスフイルタ
に入力する信号の波形の最初の立上り部分が一部
削られた状態になるが、そのまゝでは該波形の立
上り部分の高い周波数成分がフイルタ内の信号に
混入し、誤つた演算結果を招く恐れがあるのでこ
れを防止するにある。即ち電圧弁別器5が作動開
始したときは信号が既に立上つている。従つて該
弁別器によつて起動するゲートパルスの起動時に
きず信号がまだ立上らない状態であるようにきず
信号を故意に遅延させて扱う。 所定のサンプリング時間が与えられて抽出され
たきず信号は、低、高域BPF12,14に同時
に並列入力される。BPF12,14は前述の通
過帯域A,Bをそのパスバンドとするものであ
る。低、高域用BPF12,14のパスバンドは
設定器13,15により手動設定される。BPF
12,14の出力端に分析演算用信号が得られる
までの各部の代表的波形例を第5図に示す。この
第5図で1は端子Taに印加される入力信号、2
は端子Tbに印加される基準信号、3は位相検波
器2の出力、4は弁別器5の出力、5はサンプリ
ング時間発生器7の出力、6は遅延回路網10の
出力、7はサンプリングゲート9の出力、8は低
域用帯域波器12の出力、9は高域用帯域波
器14または増幅器16の出力である。 高域用BPF14の出力側には増幅器16が接
続されるが、これは、BPF14の出力の背景雑
音とのS/Nを向上させる、及び該フイルタのパ
スバンド内の抽出信号の絶対値をBPF12の出
力信号の値に近似のものとして後段の比率演算器
17の演算結果が整数1または2に近づき演算誤
差が小になるようにするのを意図して設けられた
ものである。従つて、きず信号振幅の電圧絶対値
が比較的大きくかつ簡易型に要求されるような場
合は、増幅器16は省略してよい。 BPF12,14の出力は除算器17に入力さ
れ、該除算器17はA/Bを出力する。除算器1
7は本例ではアナログ回路からなるが、これはデ
ジタル回路で構成してもよい。なおアナログ演算
器により商を見る場合、該商は各々に入力される
2種のBPF出力の相互間位相差によつて変り、
単純な振幅比にはならない。これはBPFのパス
バンドの設定次第で微妙な内容の商が得られるこ
とを意味し、この点で本方式は有効である。なお
演算器12,14の入力端に尖頭値保持回路を設
けると、上記の商は単純なデジタル比率演算結果
と同じになる。デジタル演算による場合は第4図
に示すようにBPF12、増幅器16の後にA/
D変換器18a,18bを設け、そのA/D変換
出力からA/Bを計算するデジタル演算器18を
設ける。また該演算器18には、デジタル演算結
果を判定するガイドナンバー設定器19を設け
る。この設定器19は演算器18からデジタル出
力を複数段階に区分して出力させ、各々の区分を
きずの識別結果として扱わせる。 アナログ方式の場合は演算器17の出力が演算
結果の信号電圧に対する複数の電圧弁別器20,
22,24に加えられ、該弁別器へは発生器2
1,23,25から弁別用基準電圧が加えられ、
該演算器17の出力を等級分けする。電圧弁別器
20,22,24の出力はリレードライバ26,
27,28に与えられ、該ドライバは弁別器出力
で付勢されるときリレー接点rl1,rl2,rl3(の1
つ)を閉じて端子Tc,Td,Teからきず判定識
別結果を出力する。この回路へは論理ゲートを設
けて相互インターロツクを行なわせるようにする
と、演算結果の商が電圧弁別器20,22,24
の複数個を出力させる境界値を示す値のときでも
いずれか1つのリレーが作動するようになる。 本実施例に於ける手動による各種設定器、就中
探傷コイルと被検体との相対速度をパラメータと
して適宜設定しなければならないアナログ信号の
遅延時間調整用のクロツクパルス発生器11の繰
り返し周波数、および信号スペクトル分析抽出の
ための複数の帯域波器12,14のパスバンド
設定器13,14による各々の遮断周波数など
は、第6図に示すようにすると、一層完全な機能
動作を期待することができる。この第6図で、3
0は相対速度検出装置で、その出力電圧は第1の
リニアライザ31を経てクロツクパルス発生器1
1に加えられ、その出力繰り返し周波数を制御す
る。また上記出力電圧は第2、第3のリニアライ
ザ32,33を経てBPF12,14のパスバン
ド設定器13,15に加えられ、そのパスバンド
を相対速度に応じてその設定を自動的に作動、機
能させることができる。 以上詳細に説明したように本考案によれば比較
的簡単な手段によりきずの種類を識別でき、延い
てはそのきずが有害か無害か、発生原因は何か等
を推測することが容易にできる。しかも該識別は
自動的に行なわれるので、特に有害なきずに対し
ては当該出力端子例えばTeに警報回路を後続さ
せておいて直ちに警報を発するようにすることが
できる。また演算処理に使用する信号はゲート回
路9によりゲートしてきず信号分のみが抽出され
るようにしたのでS/Nが向上し、識別結果が正
確である利点を有する。
[Table] As shown in this table, the ratio A/B is flaw C 1 ,
They are 2.8, 18, and 1.7 for C 2 and C 3 , respectively. If we calculate the ratio of the output voltages of the A-band and B-band extraction results, we can obtain an energy spectrum that is unique to the type of flaw, without being affected by the amplitude of the flaw signal, which changes depending on the size or depth of the flaw. It is possible to accurately determine the type of flaw by capturing the characteristics of the flaw. Furthermore, errors in calculation results are less likely to be caused by interference from small-amplitude background noise. In general, it can be judged that the amplitude of the flaw signal voltage is approximately proportional to the flaw depth, but it varies from those with a large phase detection output voltage, which corresponds to a deep flaw, to those with a small voltage, which corresponds to a shallow flaw, and to each other. As described above, without analyzing the entire frequency spectrum distribution of the signal in detail, the signal components are extracted only in certain ranges A and B, which have characteristics of the spectrum distribution of each flaw signal, and their ratios are determined. A feature of the present invention is that it performs type determination. In order to correctly recognize patterns for all spectral distributions of a signal, a given flaw signal can be processed using multiple BPFs that have extremely narrow bands and whose passbands are continuous. A single continuously variable BPF must be used to measure and record the filter output. Figure 2 shows an example of measurement and recording using a spectrum analyzer with a digital processing function that performs the analysis described above. In automatic flaw detection sites, the target waveforms must be individually selected, designated and input for analysis by the flaw detection tester who has the judgment ability acquired through experience, and is processed continuously. However, the method of the present invention is easy to implement. In this invention, the operation of selecting the above signals individually and inputting them as analysis identification signals is necessary.In this invention, all signals exceeding a prespecified amplitude voltage obtained as the output of the amplitude level discriminator are analyzed. , Examination, Analysis The time period for examination is determined by the relative speed between the flaw detection coil and the test object, etc., and the sampling time is set in advance to have a time width of one cycle of a value corresponding to the frequency spectrum distribution area determined by the speed. It relies on the means of generating by a generator. Unnecessary signals that are not flaw signals and harmless flaw signals can be identified and separated based on the value of the calculation result. For example, in the case of a noise signal voltage on the irregular side, it has uniform frequency energy within the amplification band of the signal processing amplification system. As shown, the calculation results for the flaw signal are 2.8, 18, and 1.7, respectively.
It is. Next, an embodiment of the present invention is shown in FIG. In Figure 3, Ta and Tb are input terminals, 1 is a buffer amplifier, 2 is a phase detector, 3 is a phase shifter, 4 is a buffer amplifier or phase divider, 5 is a voltage discriminator, and 6 is a discrimination critical voltage setter. , 7 is a sampling time (sampling gate pulse) generator, 8 is a time width setter, 9 is a sampling gate, 10 is an analog signal delay circuit, and 11 is a clock pulse generator. Further, 12 is a low-frequency band waver, 14 is a high-frequency band waver, 13 and 15 are signal pass band range setting devices for these wavers, 16 is an amplifier, 17 is an analog arithmetic (divider) unit, 20, 22, 24 are voltage discriminators, 21, 23, 25 are reference voltage generators for discrimination, 26, 27, 28 are relay drivers, rl 1 ,
rl 2 and rl 3 are relay contacts, and Tc to Te are output terminals. To explain the operation, the input terminal Ta receives the output of the flaw detection head H, which has a balancing bridge and a cancellation voltage circuit connected to the legs of the flaw detection coil. The output voltage at the test frequency is processed to be zero and applied via a suitable amplifier. The input signal to this terminal Ta is a modulated wave that undergoes phase and amplitude changes when the flaw detection coil faces a physical irregularity such as a flaw on the test object, and this phase and amplitude modulation occurs between the flaw detection coil and the test object. The duration and the form of change vary depending on the relative velocity of the magnetic field, the magnetic field distribution that changes depending on the mechanical dimensions of the flaw detection coil, and the type or form of the flaw. On the other hand, a constant voltage to be applied to the flaw detection coil and a voltage at a frequency are branched and applied to the input terminal Tb, which serves as a reference voltage for phase detection. The modulated wave applied to the terminal Ta is applied to the phase detector 2 via the amplifier 1, and the reference voltage from the terminal Tb is suitably phase shifted by the phase shifter 3, and is applied to the amplifier or phase divider 4. The signal is then applied to the other input terminal of the phase detector 2. The phase and amplitude modulation of the flaw detection coil excitation current that occurs when the flaw detection coil senses a flaw or the like on the object is demodulated by the phase detector 2, and a low frequency flaw signal in the form of, for example, a one-cycle AC wave is generated. Although not shown, on the output side of the phase detector 2, there are a flaw detection coil excitation frequency (generally a frequency several times higher than the above-mentioned low frequency flaw signal) and a gradual wave frequency that is closer to the flaw frequency obtained from the surface of the object. A filter is provided to remove low frequencies containing direct current that exhibit significant changes. The output of the phase detector 2 is applied to a voltage discriminator 5 which operates for both positive and negative polarities, and the discriminator has a reference voltage for comparison arbitrarily set by a setting device 6,
Regardless of the polarity of the input wave, an output is produced for an input that exceeds the set voltage for the duration of the exceedance.
The output of this discriminator 5 is applied to a sampling gate pulse generator 7 which is connected to a voltage discriminator 5.
It responds to both the rise and fall of the output.
The output pulse width of the generator 7 can be set arbitrarily by the setting device 8. Specifically, the generator 7 is composed of a one-shot multivibrator, and the output pulse width can be changed by changing one or both of its resistance and capacitor using the setting device 8. The output pulses of the generator 7 are applied to a gate 9, the other input of which is applied the output low frequency signal of the phase detector 2 via a delay network 10. In this example, the delay circuit network 10 consists of an A/D converter, a shift register, and a D/A converter, and the delay time is adjusted by adjusting the output frequency of the clock pulse generator for the shift register. As the network, an ultrasonic delay circuit or the like may be used in addition to the above-mentioned shift register or the like. The reason for introducing this delay is that when the voltage discriminator 5 operates, the flaw signal has passed the zero point, so the first rising part of the waveform of the signal input to the bandpass filter, which will be described later, is partially cut off. However, if left as is, the high frequency component of the rising portion of the waveform may mix into the signal in the filter, leading to erroneous calculation results, so this should be prevented. That is, when the voltage discriminator 5 starts operating, the signal has already risen. Therefore, the flaw signal is intentionally delayed and handled so that the flaw signal has not yet risen at the time of activation of the gate pulse activated by the discriminator. The flaw signals extracted given a predetermined sampling time are simultaneously input in parallel to the low and high band BPFs 12 and 14. The BPFs 12 and 14 use the aforementioned passbands A and B as their passbands. The passbands of the low and high frequency BPFs 12 and 14 are manually set by setting devices 13 and 15. BPF
FIG. 5 shows an example of typical waveforms at each section until the analytical calculation signal is obtained at the output terminals 12 and 14. In this Figure 5, 1 is the input signal applied to the terminal Ta, 2
is the reference signal applied to the terminal Tb, 3 is the output of the phase detector 2, 4 is the output of the discriminator 5, 5 is the output of the sampling time generator 7, 6 is the output of the delay network 10, 7 is the sampling gate 9 is the output of the low-frequency band waver 12, and 9 is the output of the high-frequency band waver 14 or the amplifier 16. An amplifier 16 is connected to the output side of the high-frequency BPF 14, which improves the S/N of the output of the BPF 14 with respect to background noise, and increases the absolute value of the extracted signal within the passband of the filter to the BPF 12. This is intended to approximate the value of the output signal of the ratio calculator 17 in the subsequent stage so that the calculation result approaches the integer 1 or 2 and the calculation error is small. Therefore, if the voltage absolute value of the flaw signal amplitude is relatively large and a simple type is required, the amplifier 16 may be omitted. The outputs of the BPFs 12 and 14 are input to a divider 17, and the divider 17 outputs A/B. Divider 1
7 is an analog circuit in this example, but it may also be a digital circuit. Note that when looking at the quotient using an analog calculator, the quotient changes depending on the mutual phase difference between the two types of BPF outputs input to each,
It is not a simple amplitude ratio. This means that a quotient with a delicate content can be obtained depending on the setting of the BPF passband, and the present method is effective in this respect. Note that if a peak value holding circuit is provided at the input terminals of the arithmetic units 12 and 14, the above quotient becomes the same as the result of a simple digital ratio calculation. In the case of digital calculation, as shown in Fig. 4, after the BPF 12 and the amplifier 16, the
D converters 18a and 18b are provided, and a digital arithmetic unit 18 is provided that calculates A/B from the A/D conversion output thereof. The arithmetic unit 18 is also provided with a guide number setting device 19 for determining the digital calculation result. This setting device 19 divides the digital output from the calculator 18 into a plurality of stages and outputs them, and treats each division as a flaw identification result. In the case of the analog method, the output of the arithmetic unit 17 is a plurality of voltage discriminators 20 for the signal voltage of the arithmetic result,
22, 24, and the generator 2 is added to the discriminator.
Reference voltages for discrimination are applied from 1, 23, and 25,
The output of the arithmetic unit 17 is classified into grades. The outputs of the voltage discriminators 20, 22, 24 are relay drivers 26,
27, 28, and the driver contacts one of the relay contacts rl 1 , rl 2 , rl 3 when energized by the discriminator output.
) and outputs the flaw judgment identification results from terminals Tc, Td, and Te. If a logic gate is provided in this circuit to perform mutual interlock, the quotient of the calculation result will be the voltage discriminator 20, 22, 24.
Even if the value indicates a boundary value that causes a plurality of outputs, one of the relays will be activated. In this embodiment, various manual setting devices, especially the repetition frequency of the clock pulse generator 11 for adjusting the delay time of the analog signal, which must be set appropriately using the relative speed between the flaw detection coil and the test object as a parameter, and the signal If the cutoff frequencies of the passband setters 13 and 14 of the plurality of band wavers 12 and 14 for spectrum analysis and extraction are set as shown in FIG. 6, more complete functional operation can be expected. . In this figure 6, 3
0 is a relative speed detection device whose output voltage is passed through the first linearizer 31 to the clock pulse generator 1.
1 to control its output repetition frequency. Further, the above output voltage is applied to the passband setters 13 and 15 of the BPF 12 and 14 via the second and third linearizers 32 and 33, and the passband is automatically activated and functions according to the relative speed. can be done. As explained in detail above, according to the present invention, it is possible to identify the type of flaw by relatively simple means, and it is also possible to easily infer whether the flaw is harmful or harmless, what is the cause of its occurrence, etc. . Moreover, since the identification is carried out automatically, an alarm circuit can be connected to the output terminal, for example Te, to immediately issue an alarm for particularly harmful flaws. Furthermore, since the signals used for arithmetic processing are gated by the gate circuit 9 so that only the defect signal is extracted, there is an advantage that the S/N ratio is improved and the identification result is accurate.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はきず信号の一例を示す波形図、第2図
は第1図のきず信号を周波数スペクトル解析した
結果を示すグラフ、第3図は本考案の実施例を示
すブロツク図、第5図1〜9は第3図の回路の各
部の信号波形を示す図、第4図および第6図は本
考案の他の実施例の要部を示すブロツク図であ
る。 図面でHは渦流探傷ヘツド、2は位相検波器、
12,14は低、高域用帯域波器、20,2
2,24はきず種類信号を生じる回路、9はゲー
ト回路である。
Figure 1 is a waveform diagram showing an example of a flaw signal, Figure 2 is a graph showing the results of frequency spectrum analysis of the flaw signal in Figure 1, Figure 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and Figure 5. 1 to 9 are diagrams showing signal waveforms of various parts of the circuit of FIG. 3, and FIGS. 4 and 6 are block diagrams showing main parts of other embodiments of the present invention. In the drawing, H is an eddy current flaw detection head, 2 is a phase detector,
12, 14 are low and high frequency band wavers, 20, 2
2 and 24 are circuits that generate flaw type signals, and 9 is a gate circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 渦流探傷ヘツドおよび該ヘツドの出力を位相
弁別してきず信号を出力する位相検波器を備え
る渦流探傷装置において、該位相検波器の出力
を入力されそしてきず種類識別に適する所定の
信号通過帯域を与えられた低域用および高域用
各帯域通過波器と、これらの波器の出力の
比をとる演算回路とを有することを特徴とする
渦流探傷装置。 (2) 演算回路の出力を入力され、そして予め設定
されたレベルと比較してきず種類を示す信号を
生じる回路を備えることを特徴とする実用新案
登録請求の範囲第1項記載の渦流探傷装置。 (3) 位相検波器の出力側には、該出力が所定値以
上のとき一定時間開いて該出力を通すゲート回
路が設けられ、低域用および高域用各帯域通過
波器は該ゲート回路の出力を与えられるよう
にしてなることを特徴とする実用新案登録請求
の範囲第1項または第2項記載の渦流探傷装
置。
[Claims for Utility Model Registration] (1) In an eddy current flaw detection device equipped with an eddy current flaw detection head and a phase detector that discriminates the phase of the output of the head and outputs a flaw signal, the output of the phase detector is input and the type of flaw is detected. What is claimed is: 1. An eddy current flaw detection device comprising: low-pass and high-pass bandpass transducers provided with predetermined signal passbands suitable for identification; and an arithmetic circuit that calculates the ratio of the outputs of these transducers. (2) The eddy current flaw detection apparatus according to claim 1, which is characterized by comprising a circuit that receives the output of the arithmetic circuit, compares it with a preset level, and generates a signal indicating the type of flaw. (3) A gate circuit is provided on the output side of the phase detector, which opens for a certain period of time to pass the output when the output is above a predetermined value, and each of the low-frequency and high-frequency bandpass waveforms is connected to the gate circuit. An eddy current flaw detection apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it is configured to provide an output of .
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4982384A (en) * 1972-12-09 1974-08-08
JPS53140088A (en) * 1977-05-13 1978-12-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Flaw detection using eddy current

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