JPH04115061U - 渦電流探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器の管等の検査に使用される渦電流探
傷装置には検出された交流信号を直流信号に変換するた
めの平滑回路が使用されているが、変換後も脈流を含ん
だ信号であるために、多くの波数を必要とし、処理時間
が長くなる欠点があり、また多種類の欠陥検査を迅速に
行うには使用周波数を変更する必要があるが、従来の平
滑回路では部品交換を必要とする欠点があるので、それ
らの欠点を改良する。 【構成】 従来の平滑回路に代えてＡ／Ｄ変換回路７を
使用し、この回路と発信回路とにタイミング信号を入力
するタイミング制御手段６と、Ａ／Ｄ変換回路７からの
ディジタル信号を処理する演算回路８を新設し、探傷信
号をディジタル化して位相弁別と平滑化を行うようにし
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は渦電流探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

渦電流探傷装置は、一般に被検査物の傷の深さ，長さ等を非破壊的に検査する 装置として用いられている。 従来の渦電流探傷装置の回路構成は、図３に示すように、発振回路１、ブリッ ジ回路２，センサー３，位相弁別回路４，平滑回路５により構成されており、被 検査物の傷の深さ，長さ等の違いによるセンサー３のインピーダンス変化をブリ ッジ回路２により電圧変化及び位相変化に変換し，有効信号とノイズ信号を識別 するため位相弁別回路４で位相弁別を行い、平滑回路５で直流信号に変換して被 検査物の欠陥を検出している。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の平滑回路５は、基本的にはコンデンサーの充 放電を利用した回路で、その出力信号は、図４に示すように、脈流を含んだ直流 信号である。脈流を小さくするには平滑なる波数を多くすれば良いが、処理時間 が長くなり、また、発振周波数を変化させる場合は、発振周波数に応じた容量の コンデンサーに交換する必要があるなどの欠点がある。 原子力プラント等においては、微少な傷の早期発見による安全性確保と探傷時 間の短縮化が要求されており、このためには発振周波数の多重化による精度向上 も処理時間の高速化が必要であるが、従来のコンデンサーを使用した平滑回路で は、これらの要求を同時に実現するには限度がある。 本考案はこのような事情に鑑みて提案されたもので、発振周波数を変更する場 合でも部品交換が不要であり、また精度が発振周波数に影響されず、処理時間を 短縮できる渦電流探傷装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 そのため、本考案はブリッジ回路と、該ブリッジ回路に交流を供給する発信回 路と、前記ブリッジ回路の要素をなすセンサーとを具え、該センサーを被検査物 に近接させ、被検査物に生ずる渦電流によるセンサーのインピーダンスの変化を ブリッジ回路の出力信号から検出し、各種ノイズの除去処理を行って被検査物の 欠陥を検出する渦電流探傷装置において、前記ブリッジ回路の出力信号をディジ タル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路と前記発信回路とにタ イミング信号を入力するタイミング制御手段と、前記Ａ／Ｄ変換回路からの一定 期間のサンプリング出力信号の平均値を算出する演算回路とを設けたことを特徴 とする。

【０００５】

【作用】

このような構成によれば、タイミング制御手段からＡ／Ｄ変換回路に発振周波 数のＫ倍のサンプリング信号を入力するのでブリッジ回路から出力される探傷信 号は、一定期間、例えば半周期分サンプリングされ、このサンプリングされた値 の平均値が演算回路により算出されて、位相弁別と平滑とを行うことができる。

【０００６】

【実施例】

本考案の一実施例を図面について説明すると、図１はその全体構成を示すブロ ック図である。同図において６はタイミング制御回路で、この回路からは発振回 路１とＡ／Ｄ変換回路７にタイミング信号が出力される。 発振回路１はタイミング制御回路６からのタイミング信号によって、発振周波 数を変化させたり、発振のＯＮ−ＯＦＦを行ったりする。この発振回路１から出 力される信号はブリッジ回路２へ送られる。 センサー３はブリッジ回路２の一部の要素をなしており、これを被検査物に近 接させると、被検査物には渦電流が生じ、生じた渦電流の影響を受けてセンサー ３のインピーダンスが変化する。ブリッジ回路２はそのインピーダンスの変化を 電圧変化及び位相変化に変換してＡ／Ｄ回路７に出力する。その出力は図２の上 半分に示されるような交流波形の探傷信号である。 Ａ／Ｄ変換回路７はアナログ信号をディジタル信号に変換するもので、タイミ ング制御回路６から出力されるタイミング信号により図２に示すタイミングでブ リッジ回路２からの探傷信号をΔθの間隔でサンプリングして演算回路８に出力 する。図示の例ではサンプリングの期間はπ[rad] 、すなわち探傷信号の半周期 分である。Ａ／Ｄ変換回路７から演算回路８に出力される信号は図２の下半分に 示すようなものである。 演算回路８では上記Ａ／Ｄ変換回路７から送られてくる信号Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，…， Ｅｎの平均電圧Ｅａを求める。この平均電圧Ｅａは次式(1) で求めることができ る。 Ｅａ＝（Ｅ₁ ＋Ｅ₂ ＋…＋Ｅｎ）Δθ／π (1) ここでサンプリング周波数は発振周波数のＫ倍になっているから、 Δθ＝２π／Ｋ (2) となる。ここでα＝Δθ／π＝２／Ｋとすると式(1) は Ｅａ＝（Ｅ₁ ＋Ｅ₂ ＋…＋Ｅｎ）α (3) となる。すなわち、加算結果に係数αを乗ずることにより平均電圧を求めること ができる。 上記のように演算回路８で探傷信号の平均電圧を算出することにより、位相弁 別及び平滑が行われ、探傷信号からノイズ信号が除かれて、被検査物の欠陥を検 出することができる。 また、発振回路１の発振周波数とサンプリング周波数の比Ｋを一定にしておく と発振周波数を変化させても係数αは一定であり、発振周波数を変更する場合に 部品交換を必要とせず、精度も発振周波数の影響を受けず、またサンプリング期 間が半周期ですむ。

【０００７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、探傷信号をサンプリングして演算回路に 入力し、この演算回路によりサンプリング出力の平均値を算出するようにしたの で、発振周波数を変更する場合でも部品交換が不要であり、また平滑に必要な波 数、つまり探傷信号に対するサンプリングが半周期で済むので、精度が発振周波 数に影響されず、処理時間が短縮されることになり、精度向上と高速化を実現で きる。 要するに本考案は、ブリッジ回路と、該ブリッジ回路に交流を供給する発信回 路と、前記ブリッジ回路の要素をなすセンサーとを具え、該センサーを被検査物 に近接させ、被検査物に生ずる渦電流によるセンサーのインピーダンスの変化を ブリッジ回路の出力信号から検出し、各種ノイズの除去処理を行って被検査物の 欠陥を検出する渦電流探傷装置において、前記ブリッジ回路の出力信号をディジ タル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変換回路と前記発信回路とにタ イミング信号を入力するタイミング制御手段と、前記Ａ／Ｄ変換回路からの一定 期間のサンプリング出力信号の平均値を算出する演算回路とを設けたことにより 、発振周波数を変更する場合でも部品交換が不要であり、また精度が発振周波数 に影響されず、処理時間を短縮できる渦電流探傷装置を得るから、本考案は産業 上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る渦電流探傷装置の回路
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す実施例のサンプリング動作を説明す
るための信号波形図である。

【図３】従来の渦電流探傷装置の構成を示すブロック図
である。

【図４】図３における平滑回路の出力波形を示す図であ
る。

【０００８】

【符号の説明】

１ 発振回路 ２ ブリッジ回路 ３ センサー ４ 位相弁別回路 ５ 平滑回路 ６ タイミング制御回路 ７ Ａ／Ｄ変換回路 ８ 演算回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブリッジ回路と、該ブリッジ回路に交流
   を供給する発信回路と、前記ブリッジ回路の要素をなす
   センサーとを具え、該センサーを被検査物に近接させ、
   被検査物に生ずる渦電流によるセンサーのインピーダン
   スの変化をブリッジ回路の出力信号から検出し、各種ノ
   イズの除去処理を行って被検査物の欠陥を検出する渦電
   流探傷装置において、前記ブリッジ回路の出力信号をデ
   ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、該Ａ／Ｄ変
   換回路と前記発信回路とにタイミング信号を入力するタ
   イミング制御手段と、前記Ａ／Ｄ変換回路からの一定期
   間のサンプリング出力信号の平均値を算出する演算回路
   とを設けたことを特徴とする渦電流探傷装置。