JPH04233452A - 渦電流プローブ - Google Patents
渦電流プローブInfo
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- JPH04233452A JPH04233452A JP3176882A JP17688291A JPH04233452A JP H04233452 A JPH04233452 A JP H04233452A JP 3176882 A JP3176882 A JP 3176882A JP 17688291 A JP17688291 A JP 17688291A JP H04233452 A JPH04233452 A JP H04233452A
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Classifications
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- 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
- G01N27/9013—Arrangements for scanning
- G01N27/902—Arrangements for scanning by moving the sensors
-
- G—PHYSICS
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- G01N27/904—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 with two or more sensors
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的に強磁性体から作
られた管における欠陥または異常を探知するための渦電
流プローブに関する。特に、本発明は比較的小さい寸法
の強磁性管において局部化された欠陥と同心の異常とを
区別し得る偏心磁気飽和を有する渦電流プローブに関す
る。
られた管における欠陥または異常を探知するための渦電
流プローブに関する。特に、本発明は比較的小さい寸法
の強磁性管において局部化された欠陥と同心の異常とを
区別し得る偏心磁気飽和を有する渦電流プローブに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】渦電流
検査は検査中の物体において誘導される渦電流の変化を
探知しそして物体の物質的特性を抵抗率及び透磁率に対
するそれらの効果を通じて感知する。渦電流は物体の表
面に接近して位置されるプローブコイルであって渦電流
によって発生される磁束を監視するものによって間接に
測定される。しかし、渦電流プローブが強磁性管の検査
のために使用されるときは、強磁性体の透磁率がプロー
ブコイルのインダクタンス並びに強磁性体中への渦電流
の透過深さに影響を及ぼす。透磁率は熱処理履歴、機械
的処理履歴、化学的組成、内部応力及び温度（キュリー
温度に近い場合）のごとき諸要因に強く依存する。
検査は検査中の物体において誘導される渦電流の変化を
探知しそして物体の物質的特性を抵抗率及び透磁率に対
するそれらの効果を通じて感知する。渦電流は物体の表
面に接近して位置されるプローブコイルであって渦電流
によって発生される磁束を監視するものによって間接に
測定される。しかし、渦電流プローブが強磁性管の検査
のために使用されるときは、強磁性体の透磁率がプロー
ブコイルのインダクタンス並びに強磁性体中への渦電流
の透過深さに影響を及ぼす。透磁率は熱処理履歴、機械
的処理履歴、化学的組成、内部応力及び温度（キュリー
温度に近い場合）のごとき諸要因に強く依存する。
【０００３】透磁率の大きな変動は磁性体における諸欠
陥に対する在来の渦電流検査を著しく困難にする。それ
は渦電流プローブが強磁性体に対し感応しないからでは
なく、それが欠陥からのみならず磁性体の透磁率の変動
からも信号を発生させるからである。透磁率の変動によ
る信号（透磁率ノイズないし透磁性ノイズ）から欠陥に
よる信号を分析して分離することは極めて困難である。 透磁性ノイズを抑制する一方法は、磁性体をμγ＝１．
０という状態にすることである。相対増分または反動（
ｒｅｃｏｉｌ）透磁性、μγ、はμγ＝△Ｂ／△Ｈとし
て定義される：ただし、△Ｂは磁化力の変化に随伴する
磁束密度の変化であり、△Ｈは例えば渦電流コイルの交
流電流によって発生される。
陥に対する在来の渦電流検査を著しく困難にする。それ
は渦電流プローブが強磁性体に対し感応しないからでは
なく、それが欠陥からのみならず磁性体の透磁率の変動
からも信号を発生させるからである。透磁率の変動によ
る信号（透磁率ノイズないし透磁性ノイズ）から欠陥に
よる信号を分析して分離することは極めて困難である。 透磁性ノイズを抑制する一方法は、磁性体をμγ＝１．
０という状態にすることである。相対増分または反動（
ｒｅｃｏｉｌ）透磁性、μγ、はμγ＝△Ｂ／△Ｈとし
て定義される：ただし、△Ｂは磁化力の変化に随伴する
磁束密度の変化であり、△Ｈは例えば渦電流コイルの交
流電流によって発生される。
【０００４】極めて僅少の磁性を有する材料はそれらを
非磁性化するためそれらのキュリー温度を超えて加熱さ
れ得る。５０℃〜７０℃に加熱されたモネル（Ｍｏｎｅ
ｌ ）（商標）４００がこの方法で検査された。しかし
、ほとんどの材料はこの方法で検査されるには高過ぎる
キュリー温度を有する。μγを１に減少させる唯一の他
の方法は磁気飽和によるそれである。
非磁性化するためそれらのキュリー温度を超えて加熱さ
れ得る。５０℃〜７０℃に加熱されたモネル（Ｍｏｎｅ
ｌ ）（商標）４００がこの方法で検査された。しかし
、ほとんどの材料はこの方法で検査されるには高過ぎる
キュリー温度を有する。μγを１に減少させる唯一の他
の方法は磁気飽和によるそれである。
【０００５】また、蒸気発生器及びその他の形式の熱交
換器または同様のものにおける管の原位置点検は、典型
的に、管の孔から行われなくてはならず、その理由は、
支持板、管薄板、管寄せ等のごとき支持部材が、点検が
管の外部から為されることを妨げることにある事実も注
目されるべきである。これに加えて、これら支持部材は
渦電流信号にそれらが磁束の分配を修正するにつれて様
々のノイズを導入し、従って渦電流の発生に影響を及ぼ
す。さらにまた、生産過程の間にきわめてしばしばこれ
ら支持部材は管に或る種の異常、例えば管薄板下の管膨
張、同心瑕疵など、を生じさせる。
換器または同様のものにおける管の原位置点検は、典型
的に、管の孔から行われなくてはならず、その理由は、
支持板、管薄板、管寄せ等のごとき支持部材が、点検が
管の外部から為されることを妨げることにある事実も注
目されるべきである。これに加えて、これら支持部材は
渦電流信号にそれらが磁束の分配を修正するにつれて様
々のノイズを導入し、従って渦電流の発生に影響を及ぼ
す。さらにまた、生産過程の間にきわめてしばしばこれ
ら支持部材は管に或る種の異常、例えば管薄板下の管膨
張、同心瑕疵など、を生じさせる。
【０００６】米国特許第２１２４５７９号（１９３８年
７月２６日）において、クナー外は金属製品、特に管状
製品、を検査するための方法及び装置を説明する。それ
は１対の電磁石間に位置される渦電流プローブを教示す
る。実施例の一つにおいて、渦電流プローブと電磁石は
、それらが点検中の管の内側に通され得るように形成さ
れている。
７月２６日）において、クナー外は金属製品、特に管状
製品、を検査するための方法及び装置を説明する。それ
は１対の電磁石間に位置される渦電流プローブを教示す
る。実施例の一つにおいて、渦電流プローブと電磁石は
、それらが点検中の管の内側に通され得るように形成さ
れている。
【０００７】米国特許第２９９２３９０号（１９６１年
７月１１日）において、デウィッテは管厚さ、孔食また
は点食などに関し鉄管を検査する技術を教示する。それ
は求められている管の物理的特性に次いで相関する透磁
率の変化を測定するため管と送受信コイルとの組立体を
磁気的に飽和させる磁化手段を採用する。
７月１１日）において、デウィッテは管厚さ、孔食また
は点食などに関し鉄管を検査する技術を教示する。それ
は求められている管の物理的特性に次いで相関する透磁
率の変化を測定するため管と送受信コイルとの組立体を
磁気的に飽和させる磁化手段を採用する。
【０００８】フィーロン外の米国特許第３０９１７３３
号（１９６３年５月２８日）は、細長い磁気構造体のき
ずを探知する装置を開示する。それは前記構造体を磁化
するための磁化手段を有しそして、その後、磁界測定プ
ローブが前記きずにおいて存在する磁束漏れを測定する
ために通り越えさせられる。
号（１９６３年５月２８日）は、細長い磁気構造体のき
ずを探知する装置を開示する。それは前記構造体を磁化
するための磁化手段を有しそして、その後、磁界測定プ
ローブが前記きずにおいて存在する磁束漏れを測定する
ために通り越えさせられる。
【０００９】これら先行技術のすべてにおいて、磁界は
点検中の管の軸線に対して実質的に同軸に発生される。 管の周囲において均等の感度を保証するためには前記磁
界は管の円周に沿って均等であることが必須的である。 均等の磁化は渦電流プローブが、点検中の管の直径が妥
当に小さいかぎり、欠陥とプローブとの相対位置がどの
ようであれ、管周囲における局部化された欠陥を確認す
ることを可能にする。
点検中の管の軸線に対して実質的に同軸に発生される。 管の周囲において均等の感度を保証するためには前記磁
界は管の円周に沿って均等であることが必須的である。 均等の磁化は渦電流プローブが、点検中の管の直径が妥
当に小さいかぎり、欠陥とプローブとの相対位置がどの
ようであれ、管周囲における局部化された欠陥を確認す
ることを可能にする。
【００１０】ジョンソン二世の米国特許第３９４０６８
９号（１９７６年２月２４日）は、試錐孔管を点検する
ため渦電流測定と磁束漏れ探知との組合せを使用する。 それは直径が相当大きくされなくてはならない管の局部
化されたきずを確認するため管の周囲に位置される複数
の渦電流プローブを使用する。また、磁化手段は均等の
同心磁界を保証するため管と同心に配置される。しかし
、該特許において説明されるそのような磁化手段が試錐
孔管を充分に磁化するのに足りる強さを果たして有する
か極めて疑わしい。
９号（１９７６年２月２４日）は、試錐孔管を点検する
ため渦電流測定と磁束漏れ探知との組合せを使用する。 それは直径が相当大きくされなくてはならない管の局部
化されたきずを確認するため管の周囲に位置される複数
の渦電流プローブを使用する。また、磁化手段は均等の
同心磁界を保証するため管と同心に配置される。しかし
、該特許において説明されるそのような磁化手段が試錐
孔管を充分に磁化するのに足りる強さを果たして有する
か極めて疑わしい。
【００１１】比較的小さな寸法の強磁性管における局部
化された欠陥と同心の異常とを区別し得る便利な渦電流
プローブは今までは存在しなかった。
化された欠陥と同心の異常とを区別し得る便利な渦電流
プローブは今までは存在しなかった。
【００１２】従って、強磁性管における同心の異常を識
別し得る渦電流プローブを提供することが本発明の一目
的である。
別し得る渦電流プローブを提供することが本発明の一目
的である。
【００１３】偏心磁界を有する渦電流プローブを提供す
ることが本発明の他の一目的である。
ることが本発明の他の一目的である。
【００１４】特別の相対的配置を以て整列された複数の
永久磁石を有する渦電流プローブを提供することが本発
明のさらなる一目的である。
永久磁石を有する渦電流プローブを提供することが本発
明のさらなる一目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】簡潔に記述すると、本発
明に従って、強磁性体から作られた管における異常を探
知するための渦電流プローブは、非強磁性体から作られ
そして点検のため前記管内に導入されるように形づくら
れたプローブハウジングと、少なくとも２個の渦電流測
定組立体とを有する。前記ハウジングはプローブの使用
時に点検中の管の軸線と実質的に一致する軸線を有する
。渦電流測定組立体のおのおのは、点検中の管に磁界を
発生させ以て管をその円周に沿って前記軸線に対し垂直
の平面において前記円周上の一区域における最大磁化か
ら反対区域における最小磁化まで異なるように管を磁化
するための磁化手段を有する。さらに各組立体は管にお
いて発生される渦電流を測定する少なくとも１個の渦電
流測定コイルであって異常に対するその感度が前記最大
磁化区域において最高であるものを有する。少なくとも
２個の渦電流測定組立体が軸方向に互いから離されて位
置されそして各組立体が異常に対し円周上におけるそれ
らの位置に依存して異なるように感応するように互いか
ら予決定角度によって軸線を中心として回転される。
明に従って、強磁性体から作られた管における異常を探
知するための渦電流プローブは、非強磁性体から作られ
そして点検のため前記管内に導入されるように形づくら
れたプローブハウジングと、少なくとも２個の渦電流測
定組立体とを有する。前記ハウジングはプローブの使用
時に点検中の管の軸線と実質的に一致する軸線を有する
。渦電流測定組立体のおのおのは、点検中の管に磁界を
発生させ以て管をその円周に沿って前記軸線に対し垂直
の平面において前記円周上の一区域における最大磁化か
ら反対区域における最小磁化まで異なるように管を磁化
するための磁化手段を有する。さらに各組立体は管にお
いて発生される渦電流を測定する少なくとも１個の渦電
流測定コイルであって異常に対するその感度が前記最大
磁化区域において最高であるものを有する。少なくとも
２個の渦電流測定組立体が軸方向に互いから離されて位
置されそして各組立体が異常に対し円周上におけるそれ
らの位置に依存して異なるように感応するように互いか
ら予決定角度によって軸線を中心として回転される。
【００１６】本発明及びそれらのさらなる目的及び利点
のより完全な理解のために、以下述べる説明が添付図面
と一緒に参照される。
のより完全な理解のために、以下述べる説明が添付図面
と一緒に参照される。
【００１７】
【実施例】添付図面を参照すると、図１は本発明の一実
施例を概略的に示す。図面においては、５個の円筒形の
永久磁石２，４，６，８及び１０が実質的にプローブハ
ウジングの軸線１２に沿って図示のように互いに接端し
て配列される。プローブハウジングは図面においては図
示されないが、それは先行技術の場合と同様に非強磁性
体から作られる。それはこれら要素のすべてを含みそし
て検査のため強磁性管内に導入されるように形作られる
。プローブハウジングの軸線は、渦電流プローブが使用
されているとき、点検中の強磁性管の軸線と実質的に一
致する。永久磁石４及び８は実質的に同じであるが、そ
れらの直径は残余の実質的に同じである永久磁石２，６
及び１０のそれより小さい。本実施例において、永久磁
石４及び８は残余の永久磁石の直径の約８０％である直
径を有する。永久磁石の極性は図示のごとく配列される
が、比較的小さい永久磁石４，８はプローブハウジング
の軸線から互いに反対の方向に僅かに変位されている。 それらは従って、本実施例においては、円周に関し反対
の区域において隣接永久磁石と同高に位置されている。 それらは特定の適用のためには同高よりは千鳥に配列さ
れ得る。ボビン型コイル１４及び１６が比較的小さい永
久磁石を取り巻いて設置されそしておのおの絶対インピ
ーダンスプローブとしてそれぞれの基準コイル１８また
は２０と協働して機能する。
施例を概略的に示す。図面においては、５個の円筒形の
永久磁石２，４，６，８及び１０が実質的にプローブハ
ウジングの軸線１２に沿って図示のように互いに接端し
て配列される。プローブハウジングは図面においては図
示されないが、それは先行技術の場合と同様に非強磁性
体から作られる。それはこれら要素のすべてを含みそし
て検査のため強磁性管内に導入されるように形作られる
。プローブハウジングの軸線は、渦電流プローブが使用
されているとき、点検中の強磁性管の軸線と実質的に一
致する。永久磁石４及び８は実質的に同じであるが、そ
れらの直径は残余の実質的に同じである永久磁石２，６
及び１０のそれより小さい。本実施例において、永久磁
石４及び８は残余の永久磁石の直径の約８０％である直
径を有する。永久磁石の極性は図示のごとく配列される
が、比較的小さい永久磁石４，８はプローブハウジング
の軸線から互いに反対の方向に僅かに変位されている。 それらは従って、本実施例においては、円周に関し反対
の区域において隣接永久磁石と同高に位置されている。 それらは特定の適用のためには同高よりは千鳥に配列さ
れ得る。ボビン型コイル１４及び１６が比較的小さい永
久磁石を取り巻いて設置されそしておのおの絶対インピ
ーダンスプローブとしてそれぞれの基準コイル１８また
は２０と協働して機能する。
【００１８】各ボビンコイルの周囲に生じる磁界の強さ
は従って３個の隣接する永久磁石が互いに同高である区
域において最大である。また、それは隣接する磁石端例
えば永久磁石２及び４の露出区域からの対抗磁界の故に
円周上正反対区域において最小である。従って、この実
施例においては、磁界の強さが最大である区域は二つ存
在する。これら最大区域はプローブハウジングの軸線を
中心として１８０゜離れており、そして予決定距離を以
て軸方向に互いから離間されている。最小区域はそれぞ
れの最大区域に対し円周上正反対に位置される。
は従って３個の隣接する永久磁石が互いに同高である区
域において最大である。また、それは隣接する磁石端例
えば永久磁石２及び４の露出区域からの対抗磁界の故に
円周上正反対区域において最小である。従って、この実
施例においては、磁界の強さが最大である区域は二つ存
在する。これら最大区域はプローブハウジングの軸線を
中心として１８０゜離れており、そして予決定距離を以
て軸方向に互いから離間されている。最小区域はそれぞ
れの最大区域に対し円周上正反対に位置される。
【００１９】出願人の併願中の特許願第０７／５３５５
２１号（１９９０年６月８日受理）には強磁性管のため
の渦電流プローブであって異なる部分磁気飽和位置に配
置される独立したコイルによって行われる渦電流測定を
利用するものが開示される。前記飽和レベルは、最高飽
和レベルにおける唯一のコイルは管壁薄化の表示である
相対透磁率の変化を探知するが両コイルはノイズと見な
されるその他の異常を探知するように選ばれる。コイル
からの信号を比較することによって欠陥（管壁薄化、邪
魔板など）をノイズと区別することが可能である。本発
明は点検中の管の周囲における複数の異るレベルの部分
磁気飽和を使用する前記概念を応用するものである。
２１号（１９９０年６月８日受理）には強磁性管のため
の渦電流プローブであって異なる部分磁気飽和位置に配
置される独立したコイルによって行われる渦電流測定を
利用するものが開示される。前記飽和レベルは、最高飽
和レベルにおける唯一のコイルは管壁薄化の表示である
相対透磁率の変化を探知するが両コイルはノイズと見な
されるその他の異常を探知するように選ばれる。コイル
からの信号を比較することによって欠陥（管壁薄化、邪
魔板など）をノイズと区別することが可能である。本発
明は点検中の管の周囲における複数の異るレベルの部分
磁気飽和を使用する前記概念を応用するものである。
【００２０】図２においては、強磁性管の軸線に対し偏
心して管内に位置される磁石２３による強磁性管におけ
る典型的な磁化が示される。示される相対透磁率μγの
値は、例として示されるに過ぎない典型的なそれである
。渦電流プローブが強磁性管に沿って動かされて、各種
欠陥、例えば内壁薄化２７、外壁薄化、邪魔板２９など
、を通過するにつれて、渦電流測定コイル２５（この実
施例においてはボビンコイル）に隣接する管壁における
相対透磁率μγが変化し、その変化がコイル２５によっ
て捕捉される。
心して管内に位置される磁石２３による強磁性管におけ
る典型的な磁化が示される。示される相対透磁率μγの
値は、例として示されるに過ぎない典型的なそれである
。渦電流プローブが強磁性管に沿って動かされて、各種
欠陥、例えば内壁薄化２７、外壁薄化、邪魔板２９など
、を通過するにつれて、渦電流測定コイル２５（この実
施例においてはボビンコイル）に隣接する管壁における
相対透磁率μγが変化し、その変化がコイル２５によっ
て捕捉される。
【００２１】図３は磁界内に位置される炭素鋼に関する
相対透磁率と磁束との関係を示すグラフである。示され
る値は典型的なそれであり、炭素鋼試料によって著しく
異なる。しかし、特徴は同じである。かくして、０．５
テスラを超える（即ち、Ｂ＞０．５Ｔ）部分飽和の範囲
内で、渦電流プローブからの典型的信号は図４に示され
るパターンと恐らく同様である。図３に示されるように
、磁束密度の増大の結果として相対透磁率が減少する。 従って、渦電流プローブは透磁率の変化を探知する。こ
れは図４に一例として示される。点検中の普通管はμγ
＝１５０を有し、一方、管を取り巻く邪魔板磁束密度を
低下させそして例えばμγ＝１９０に増加させ、示され
るごとき信号を発生する。ＯＤ（外壁）薄化はμγ曲線
に沿って減少を示す信号を生じさせ、一方、ＩＤ（内壁
）薄化は、フィル・ファクター（ｆｉｌｌ ｆａｃｔｏ
ｒ ）の変化による追加位相変化を示す。Ｂ＜０．５Ｔ
の範囲においては、μγは一定であり、磁束密度の変化
に反応する信号を生じさせない。
相対透磁率と磁束との関係を示すグラフである。示され
る値は典型的なそれであり、炭素鋼試料によって著しく
異なる。しかし、特徴は同じである。かくして、０．５
テスラを超える（即ち、Ｂ＞０．５Ｔ）部分飽和の範囲
内で、渦電流プローブからの典型的信号は図４に示され
るパターンと恐らく同様である。図３に示されるように
、磁束密度の増大の結果として相対透磁率が減少する。 従って、渦電流プローブは透磁率の変化を探知する。こ
れは図４に一例として示される。点検中の普通管はμγ
＝１５０を有し、一方、管を取り巻く邪魔板磁束密度を
低下させそして例えばμγ＝１９０に増加させ、示され
るごとき信号を発生する。ＯＤ（外壁）薄化はμγ曲線
に沿って減少を示す信号を生じさせ、一方、ＩＤ（内壁
）薄化は、フィル・ファクター（ｆｉｌｌ ｆａｃｔｏ
ｒ ）の変化による追加位相変化を示す。Ｂ＜０．５Ｔ
の範囲においては、μγは一定であり、磁束密度の変化
に反応する信号を生じさせない。
【００２２】次に再び図２を参照すると、磁石２３によ
って発生されたトロイド状磁界の偏心性の故に、もし欠
陥（例えば、壁薄化、邪魔板など）が磁化が閾値（例え
ば、Ｂ＞０．５）を超える区域に存在するならば、渦電
流プローブは透磁性信号を発生する。
って発生されたトロイド状磁界の偏心性の故に、もし欠
陥（例えば、壁薄化、邪魔板など）が磁化が閾値（例え
ば、Ｂ＞０．５）を超える区域に存在するならば、渦電
流プローブは透磁性信号を発生する。
【００２３】強磁性管における局部化された欠陥は、従
って、もしそれが比較的強い磁界内に位置されるならば
、比較的大きい渦電流信号をコイルにおいて生じさせる
。換言すると、渦電流測定コイルの感度は最大磁界強さ
区域において最高である。本発明は最大及び最小磁界強
さの区域を特別の輪郭を以て配置するという概念に存す
る。従って、図１に示されるごとく、該最大区域は軸線
を中心として１８０゜互いに離れて位置するから、同心
の欠陥または異常は両コイル１４，１６において、コイ
ルがその上を通過されるにつれて、同等の大きさの信号
を生じさせ、一方、局部化された欠陥はコイルにおいて
非同等信号を生じさせる。従って、二つの信号を監視す
ることによって同心の異常を非同心のそれと区別するこ
とが可能である。
って、もしそれが比較的強い磁界内に位置されるならば
、比較的大きい渦電流信号をコイルにおいて生じさせる
。換言すると、渦電流測定コイルの感度は最大磁界強さ
区域において最高である。本発明は最大及び最小磁界強
さの区域を特別の輪郭を以て配置するという概念に存す
る。従って、図１に示されるごとく、該最大区域は軸線
を中心として１８０゜互いに離れて位置するから、同心
の欠陥または異常は両コイル１４，１６において、コイ
ルがその上を通過されるにつれて、同等の大きさの信号
を生じさせ、一方、局部化された欠陥はコイルにおいて
非同等信号を生じさせる。従って、二つの信号を監視す
ることによって同心の異常を非同心のそれと区別するこ
とが可能である。
【００２４】図５においては、他の一実施例が概略的に
図示される。この実施例は渦電流測定手段のためにパン
ケーキ型のコイル３２，３４を使用し、それらのおのお
のはそれぞれの最大磁界強さ区域に位置される。磁石の
外形は図１に示されたそれと同じである。コイルは絶対
インピーダンスモードとしてそれぞれの基準コイル３６
，３８と協働して機能する。
図示される。この実施例は渦電流測定手段のためにパン
ケーキ型のコイル３２，３４を使用し、それらのおのお
のはそれぞれの最大磁界強さ区域に位置される。磁石の
外形は図１に示されたそれと同じである。コイルは絶対
インピーダンスモードとしてそれぞれの基準コイル３６
，３８と協働して機能する。
【００２５】既に説明された実施例の絶対インピーダン
ス型のプローブに代えて異なるモードで渦電流プローブ
を使用することも可能である。従って、図６に示される
ように、２対のボビンコイル４２，４４及び４６，４８
が図１のそれと同じ磁石配列の小さい磁石を囲んで位置
される。プローブは異なるモードタイプであるから基準
コイルは必要とされない。
ス型のプローブに代えて異なるモードで渦電流プローブ
を使用することも可能である。従って、図６に示される
ように、２対のボビンコイル４２，４４及び４６，４８
が図１のそれと同じ磁石配列の小さい磁石を囲んで位置
される。プローブは異なるモードタイプであるから基準
コイルは必要とされない。
【００２６】送受信構成の渦電流プローブは図７に示さ
れる他の一実施例として使用され得る。１対の送信コイ
ルと受信コイルがそれぞれの最大磁界強さ区域に配置さ
れる。送信コイルはＴによって表されそして受信コイル
はＲによって表される。典型的に、送受信コイル間の距
離ｔ０ は強磁性管壁の厚さに等しい、または、それよ
り大きい。
れる他の一実施例として使用され得る。１対の送信コイ
ルと受信コイルがそれぞれの最大磁界強さ区域に配置さ
れる。送信コイルはＴによって表されそして受信コイル
はＲによって表される。典型的に、送受信コイル間の距
離ｔ０ は強磁性管壁の厚さに等しい、または、それよ
り大きい。
【００２７】図８を参照すると、本発明のさらに他の一
実施例が図示される。この実施例においては、実質的に
同じ円筒形の永久磁石が実質的にプローブハウジングの
軸線に沿って互いに接端して配列される。しかし、各隣
接する永久磁石は予決定量、それはこの実施例において
は約５％、によって軸線から互いに反対の方向に変位さ
れる。渦電流測定コイルは図示のごとく中間の２個の永
久磁石上に位置される。
実施例が図示される。この実施例においては、実質的に
同じ円筒形の永久磁石が実質的にプローブハウジングの
軸線に沿って互いに接端して配列される。しかし、各隣
接する永久磁石は予決定量、それはこの実施例において
は約５％、によって軸線から互いに反対の方向に変位さ
れる。渦電流測定コイルは図示のごとく中間の２個の永
久磁石上に位置される。
【００２８】また、４個の渦電流測定組立体であってそ
の感度最高点が軸線のまわりに互いから約９０゜離され
て角方向に変位されているものを使用することも可能で
ある。この構成が図９に図示される。
の感度最高点が軸線のまわりに互いから約９０゜離され
て角方向に変位されているものを使用することも可能で
ある。この構成が図９に図示される。
【図１】５個の円筒形の永久磁石とボビン型コイルとが
使用される本発明の一実施例に基づく渦電流プローブを
示す概略図。
使用される本発明の一実施例に基づく渦電流プローブを
示す概略図。
【図２】強磁性管の軸線に対し偏心配置された磁石によ
って発生される磁界を示す輪郭図。
って発生される磁界を示す輪郭図。
【図３】相対的透磁率と磁束密度との間の関係を示すグ
ラフ。
ラフ。
【図４】渦電流信号の典型的スクリーンディスプレーを
示す図面。
示す図面。
【図５】異なるコイル配列が使用される本発明のもう一
つの実施例を示す概略図。
つの実施例を示す概略図。
【図６】異なるコイル配列が使用される本発明のさらに
もう一つの実施例を示す概略図。
もう一つの実施例を示す概略図。
【図７】異なるコイル配列が使用される本発明のさらに
別のもう一つの実施例を示す概略図。
別のもう一つの実施例を示す概略図。
【図８】特別の磁界を発生させるために４個の永久磁石
が使用される本発明のさらに別の一実施例を示す概略図
。
が使用される本発明のさらに別の一実施例を示す概略図
。
【図９】４個の渦電流測定コイルが使用される本発明の
さらに別の一実施例を示す概略図。
さらに別の一実施例を示す概略図。
２ 永久磁石
４ 永久磁石
６ 永久磁石
８ 永久磁石
１０ 永久磁石
１２ 軸線
１４ ボビン型コイル
１６ ボビン型コイル
１８ 基準コイル
２０ 基準コイル
２３ 永久磁石
２５ 渦電流測定コイル
２７ 内壁薄化
２９ 邪魔板
３２ パンケーキ型コイル
３４ パンケーキ型コイル
３６ 基準コイル
３８ 基準コイル
Ｔ 送信コイル
Ｒ 受信コイル
Claims (11)
- 【請求項１】 強磁性体から作られた管の異常を探知
するための渦電流プローブにおいて、非強磁性体から作
られそして点検のため前記管内に導入されるように形づ
くられたプローブハウジングであって前記渦電流プロー
ブの使用時に点検中の前記管の軸線と実質的に一致する
軸線を有するものと；少なくとも２個の渦電流測定組立
体であって各組立体が点検中の前記管に磁界を発生させ
以て前記管をその円周に沿って前記軸線に対し垂直の平
面において前記円周上の一区域における最大磁化から反
対区域における最小磁化まで異なるように前記区域を磁
化するための磁化手段と前記管において発生される渦電
流を測定する少なくとも１個の渦電流測定コイルであっ
て異常に対するその感度が前記最大磁化区域において最
高であるものをとを含むものとを有し；前記少なくとも
２個の渦電流測定組立体が軸方向に互いから離されて位
置されそして各組立体が異常に対し前記円周上における
それらの位置に依存して異なるように感応するように互
いから予決定角度によって軸線を中心として回転される
ことを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項２】 請求項１に記載される渦電流プローブ
において、前記少なくとも２個の渦電流測定組立体が個
数において２であり；前記磁化手段が前記軸線に沿って
互いに接端して配列された５個の円筒形の永久磁石を有
し、第２及び第４の永久磁石の直径が残余の永久磁石の
それより小さくそして予決定量を以て前記軸線から互い
に反対側に変位されており；そして前記渦電流測定組立
体が前記第２及び第４永久磁石上に位置されることを特
徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項３】 請求項１に記載される渦電流プローブ
において、前記少なくとも２個の渦電流測定組立体が個
数において２であり；前記磁化手段が実質的に前記軸線
に沿って互いに接端して配列された４個の実質的に同じ
である円筒形の永久磁石を有し、各隣接永久磁石が予決
定量を以て前記軸線から互いに反対側に変位されており
、そして前記渦電流測定組立体が中間の２個の永久磁石
上に位置されることを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項４】 請求項２に記載される渦電流プローブ
において、前記渦電流測定組立体がインピーダンス測定
型でありそしてそれぞれの永久磁石に沿って巻付けられ
たボビン型コイルを有することを特徴とする渦電流プロ
ーブ。 - 【請求項５】 請求項２に記載される渦電流プローブ
において、前記渦電流測定組立体がインポーダンス測定
型でありそしてそれぞれの最大磁化区域に位置されたパ
ンケーキ型コイルを有することを特徴とする渦電流プロ
ーブ。 - 【請求項６】 請求項４に記載される渦電流プローブ
において、前記コイルが前記渦電流測定組立体のおのお
のについて２つありそして異なる動作モードで接続され
ていることを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項７】 請求項５に記載される渦電流プローブ
において、前記コイルが前記渦電流測定組立体のおのお
のについて２つありそして異なる動作モードで接続され
ていることを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項８】 請求項２に記載される渦電流プローブ
において、前記渦電流測定組立体が送受信型でありそし
てそれぞれの最大磁化区域に位置されるパンケーキ型コ
イルを有することを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項９】 請求項２に記載される渦電流プローブ
において、第２及び第４の永久磁石の直径が残余の永久
磁石の直径の約８０％であることを特徴とする渦電流プ
ローブ。 - 【請求項１０】 請求項３に記載される渦電流プロー
ブにおいて、前記予決定量が永久磁石の直径の約５％で
あることを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項１１】 請求項１に記載される渦電流プロー
ブであって前記少なくとも２個の渦電流測定組立体が個
数において４でありそしてプローブハウジングの軸線に
沿って整列して位置されるものにおいて、前記渦電流測
定組立体のおのおのが感度が最高である区域を前記渦電
流プローブの円周上に有し；そして前記渦電流測定組立
体の最高感度区域がおのおのから約９０゜離されて前記
軸線のまわりに角方向に変位されていることを特徴とす
る渦電流プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US596080 | 1990-10-11 | ||
| US07/596,080 US5237270A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Ferromagnetic eddy current probe having eccentric magnetization for detecting anomalies in a tube |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233452A true JPH04233452A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=24385913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3176882A Pending JPH04233452A (ja) | 1990-10-11 | 1991-07-17 | 渦電流プローブ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5237270A (ja) |
| JP (1) | JPH04233452A (ja) |
| BR (1) | BR9104395A (ja) |
| CA (1) | CA2043496A1 (ja) |
| DE (1) | DE4126707A1 (ja) |
| FR (1) | FR2667942B1 (ja) |
| GB (1) | GB2248693B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014062762A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦電流探傷検査装置、渦電流探傷検査方法、プローブ、及び信号処理器 |
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-
1990
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-
1991
- 1991-05-29 CA CA002043496A patent/CA2043496A1/en not_active Abandoned
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- 1991-08-30 FR FR9110764A patent/FR2667942B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-10 BR BR919104395A patent/BR9104395A/pt unknown
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| GB9114165D0 (en) | 1991-08-21 |
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