JPH0344552A - マルチチャンネル渦流探傷装置 - 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、マルチチャンネル渦流探傷装置、特に時分割
方式で稼働するものに関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置は、複数の探傷プローブとこれらの
プローブに各別に接続されているブリッジ回路とスイッ
チング手段からなる探傷部及び、スイッチング手段を介
して送られてくる探傷プローブからの検出信号を時分割
的に評価する信号評価部から構成されている。この構成
によれば、被検査材に存在した欠陥部がある探傷プロー
ブの検出領域を通過すると、探傷プローブのコイルのイ
ンピーダンスが変化してブリッジ回路が不平衡状態とな
り、その欠陥を示す欠陥信号としての検出信号がスイッ
チング手段に送られるが、その信号はスイッチング手段
がＯＮの状態において信号処理部に送られ、そこで位相
検波方式により欠陥の大きさや形状が判別される。

しかしながら、このような構成では同じ大きさの励磁信
号が各プローブに供給されるので、探傷プローブの特に
コイルの製造上の誤差による各プローブの特性のバラツ
キや探傷プローブの被検査材に対する取り付は誤差によ
る各プローブの感度のバラツキを補償することは困難で
あった。さらに各プローブ間の相互干渉を均一にすると
いう試みはまったくされていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、複数の探傷プローブと、前記各プロー
ブの出力信号を入力とするブリッジ回路と、前記各ブリ
ッジ回路の出力側に設けられたスイッチング手段とを備
えた探傷部及び、前記各プローブからの検出信号を前記
スイッチング手段を介して選択的に入力し欠陥を評価す
る信号評価部とから構成されるマルチチャンネル渦流探
傷装置に関して、探傷プローブに基因する欠陥検出のバ
ラツキを補償し、さらに各プローブ間の相互干渉を均一
にすることを可能にすることである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題は、本発明によれば、各探傷プローブ毎に出力
可変型電力増幅器を接続し、前記各探傷プローブのコイ
ルに任意の大きさの励磁信号を供給することによって解
決される。

〔作　用〕

この構成によれば、例えば、人工欠陥を形成した試験片
を探傷し、同一の人工欠陥に対し各探傷プローブが同じ
検出信号を、結果的には同じ欠陥として評価されるよう
にコイルのための電力増幅器の出力をそれぞれ調整する
ことができる。さらにその調整の際各探傷プローブの相
互干渉をできるだけ均一にすることを考慮することも可
能である。

〔効　果〕

従って、各探傷プローブ毎に最適な値の電力を供給する
ことにより、コイルの製造上の誤差による各探傷プロー
ブの特性のバラツキや探傷プローブの被検査材に対する
取り付は誤差による各プローブの感度のバラツキを補償
し、同時に各プローブ間の相互干渉を均一にすることも
可能となる。

〔その他の特徴と作用・効果〕

本発明の好ましい実施態様に、欠陥信号とノイズ信号の
もつ主な周波数成分がそれぞれ異なっていることに注目
し、前記信号評価部は前記探傷部からの検出信号を周波
数検波することにより欠陥を評価するものがある。この
ことにより、従来から知られている位相検波によるもの
に比べ、特にその構造が複雑で高価な位相移送器をなく
し、低コストを実現できる。

本発明の１つの実施態様において、スイッチング手段の
スイッチング時に発生する大きなインパルス状のノイズ
を避けるため、ブリッジ回路からの検出信号を増幅する
増幅器をスイッチング手段の入力側に設けることができ
る。すなわち各チャンネル毎に増幅器を設けることにな
るが、この構成により各チャンネル毎に増幅器を調整で
きるという付随的な利点も生じる。この構成とは異なり
、スイッチング手段の出力側に各チャンネル共通の増幅
器を設け、上記の大きなノイズを避けるためスイッチン
グ時にマスク処理を施すこともできるが、この場合この
マスク処理による探傷の不感帯の増大がたいした問題を
引き起こさない場合に限られる。しかしながら、この構
成は増幅器を１つしか必要としないため装置の低コスト
化に貢献する。

さらに本発明の好適な実施態様によれば、前記スイッチ
ング手段を時分割的に動作させるためのスイッチング制
御装置が備えられ、そのスイッチング周波数が可変であ
ることも可能である。これにより、欠陥の大きさや検査
速度などの検査仕様に応じて最適な検査密度を選択する
ことができる。

その他の本発明による特徴は図面を参照しながら以下に
述べる実施例の説明とともに明らかにされるだろう。

〔実施例〕

第ｉ図は本発明によるマルチチャンネル渦流探傷装置の
第１実施例を示すブロック図であり、基本的には探傷部
（１０）と信号評価部（５０）そして付加的な表示部（
１００）から構成されている。

探傷部（１０）は、正弦波発振器（１１）、複数の探傷
プローブ（Ｉ３）、各探傷プローブ（１３）に対応して
設けられた可変出力型電力増幅器（１２）、各探傷プロ
ーブ（１３）に接続されているブリッジ回路（１４）、
ブリッジ回路（１４）の出力を増幅する増幅器（１５）
、そして増幅器（１５）の出力を信号評価部（５０）に
時分割的に接続するスイッチング手段としてのアナログ
スイッチ（１６）を備えている。

正弦波発振器（１１）によって出力された正弦波信号は
各可変出力型電力増幅器（Ｉ２）に送られ、そこで後で
詳しく述べるように設定された増幅率をもって増幅され
る。各別に増幅された信号は対応する探傷プローブ（１
３）のコイルに供給される。その際、もし探傷プローブ
（１３）の探傷領域を被検査材に存在している欠陥が通
過すると、探傷プローブ（１３）のコイルのインピーダ
ンスが変化し、結果としてブリッジ回路（１４）が不平
衡状態となり、欠陥検出信号が出力される。この欠陥検
出信号は探傷プローブ（１３）の探傷領域を欠陥が通過
している限り対応する探傷プローブのブリッジ回路から
出力されるが、この信号はその間に高速にスイッチング
されている対応のアナログスイッチ（１６）がＯＮにな
っているタイミングで信号評価部（５０）に流れること
ができる。

信号評価部（５０）は、前記アナログスイッチ（１６）
を時分割的に制御するスイッチング制御装置（５１）、
位相検波回路（５２）、位相移相回路（５３）、可変バ
ンドパスフィルタ（５４）、比較器（５５）などを備え
ている。

前述したようにアンログスイッチ（１６）を介して信号
評価部（５０）へ入力された欠陥検出信号は、位相検波
回路（５２）に入る。位相検波回路（５２〉には前記正
弦波発振器（１１）と接続されそこから送られてきた信
号を位相移相して出力する位相移相回路（５３）が接続
されている。欠陥検出信号は、位相検波回路（５２）に
おいて位相移相回路（５３〉からの信号を用いて位相検
波され、その後その出力信号は可変バンドパスフィルタ
（５４）を通って比較器（５５）に入力される。可変バ
ンドパスフィルタ（５４）は、欠陥の特性や探傷仕様あ
るいは生じつるノイズの分析結果を参照して最適のつま
りできるだけ欠陥信号だけを通過させる帯域に設定され
る。比較器（５５）に入力された欠陥信号は前もって設
定された参照値と比較され、欠陥判定が行われる。

以上のようにして行われた信号評価部（５０）での評価
結果は表示部（１００）に送られ、探傷結果がデイスプ
レィ表示、プリントアウト、あるいはペン書きレコーダ
によるアナログ出力などによって可視化される。

次に探傷部（１０）の可変出力型電力増幅器の調整につ
いて説明する； 明細書の冒頭部でも述べたように、本発明のようなマル
チチャンネル渦流探傷装置では、チャンネル数だけ備え
られる探傷プローブ（１３）を被検査材の表面近くに配
置してこれらを相対的に移動させて走査して、欠陥によ
る探傷プローブのコイルの微小なインピーダンス変化の
差から欠陥を検出するものであるため、探傷プローブの
特にコイルの製造上の誤差による各プローブの特性のバ
ラツキや探傷プローブの被検査材に対する取り付は誤差
による各プローブの感度のバラツキ、あるいは配線の分
布容量や抵抗のバラツキ等により各チャンネル間の欠陥
検出特性がバラつくことは避けられない。さらに各プロ
ーブは連続的に動作させられているため隣合うプローブ
間の相互干渉も生じる。このため、本発明では各探傷プ
ローブに可変出力型のミノＪ増幅器（１２）を割り当て
、人工欠陥の探傷を通じて各チャンネル間の欠陥検出特
性が一致するように電力増幅器（■２）の増幅率を調整
して探傷プローブつまりコイルに供給される励磁信号の
強さを変える。またプローブ間の相互干渉は供給される
励磁信号の強さによって増減するため、前述の調整作業
の際このことを考慮して、各チャンネル間の欠陥検出特
性ができるだけ一致し、かつプローブ間の相互干渉が均
一となるように電力増幅器（１２）の増幅率を選択する
。

〔別実施例〕

第２図は本発明によるマルチチンネル渦流探傷装置の第
２の実施例を示しているブロック図である。第１実施例
と比較して、探傷部（１０）は同じであるが、信号評価
部（５０’　）が周波数検波方式で欠陥信号を評価して
いることで異なっている。つまり位相検波回路（５２）
と位相移相回路（５３）を取り除き、絶対値回路（５６
）を備え、探傷部（１０〉から入力された欠陥検出信号
はまず絶対値回路（５６）に入り、絶対値をとった信号
を可変バンドパスフィルタに通すことによりノイズ成分
を取り除き、Ｓ／Ｎ比の高い欠陥信号を得ている。位相
位相回路は高価であるため、このことにより装置の低コ
スト化が可能になる。

第３図は本発明によるマルチチャネル渦流探傷装置の第
３の実施例を示しているブロック図である。第１実施例
と比較して、探傷部（１０’　）に設けられた増幅器（
１５）が信号評価部（５０”）側に設けられ、つまりア
ナログスイッチ（１６）の出刃側に全ての探傷チャンネ
ルに共通させるべく設けられている。これによってマル
チチャンネルであっても増幅器はただ１つでよく、この
ことは低コスト化に貢献する。このような増幅器の配置
の場合、スイッチング時に大きなインパルス状のノイズ
が生じる可能性があるためスイッチングのタイミングで
信号評価部でマスク処理が必要となる。このマスク処理
は探傷の不感帯を作り出すという欠点があるので、その
不感帯が検査仕様上問題がないケースにおいてこの実施
例のものを適用することが好ましい。この実施例におい
ても前述した第２実施例の特徴、つまり周波数検波の方
式を用いることができるのは当然である。

これまで述べた実施例において、探傷プローブの形式に
は触れなかったが、自己誘導形や相互誘導形等のどんな
形式であってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わるマルチチャンネル渦流探傷装置の
実施例を示し、第１図は第１実施例の構成を示すブロッ
ク図、第２図は第２実施例の構成を示すブロック図、第
３図は第３実施例の構成を示すブロック図である。 （１０）・・・・・・探傷部、（１２）・・・・・・出
力可変型電力増幅器、（■３）・・・・・・探傷プロー
ブ、（１４）・・・・・・ブリッジ回路、（１６）・・
・・・・スイッチング手段、（５０）・・・・・・信号
評価部、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の探傷プローブ（１３）と、前記各プローブ（
   １３）の出力信号を入力とするブリッジ回路（１４）と
   、前記各ブリッジ回路の出力側に設けられたスイッチン
   グ手段（１６）とを備えた探傷部（１０）及び、前記各
   プローブ（１３）からの検出信号を前記スイッチング手
   段（１６）を介して選択的に入力し欠陥を評価する信号
   評価部（５０）とから構成されるマルチチャンネル渦流
   探傷装置において、 前記各プローブ（１３）毎に出力可変型電力増幅器（１
   ２）が接続されており、前記各プローブ（１３）のコイ
   ルに任意の大きさの励磁信号を供給することができるこ
   とを特徴とするマルチチャンネル渦流探傷装置。 ２、前記信号評価部（５０）は前記探傷部（１０）から
   の検出信号を位相検波することにより欠陥を評価するこ
   とを特徴とする請求項１記載のマルチチャンネル渦流探
   傷装置。 ３、前記信号評価部（５０）は前記探傷部（１０）から
   の検出信号を周波数検波することにより欠陥を評価する
   ことを特徴とする請求項１記載のマルチチャンネル渦流
   探傷装置。４、前記各スイッチング手段（１６）の入力
   側にプローブからの検出信号のための増幅器（１５）が
   個別に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載のマルチチャンネル渦流探傷装置。 ５、前記各スイッチング手段（１６）の出力側にそれぞ
   れのプローブからの検出信号に共通の増幅器（１７）が
   設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載のマルチチャンネル渦流探傷装置。 ６、前記スイッチング手段（１６）を時分割的に動作さ
   せるためのスイッチング制御装置（５１）が備えられ、
   そのスイッチング周波数が可変であることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれかに記載のマルチチャンネル渦流
   探傷装置。