JPH0425653Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、管または棒状に形成した強磁性被検
査材の材料欠陥を精度良く検出でき、とくに磁気
飽和装置の磁化効率を著しく向上し得るようにし
た磁気飽和効率向上用強磁性材料製側板付き探傷
コイル装置に関するものである。

［従来の技術］ 一様な断面を有する管または棒状の強磁性金属
材料の材料欠陥を工場内の生産ラインにおいて能
率よく非破壊検査するため、磁気飽和装置付き探
傷コイル装置が広く使用されている。しかし近
時、金属材料の品質レベルの向上に対応して欠陥
識別能力を向上させ、さらに最小限の電力消費お
よび発熱で効率良く被検査材を磁化させる探傷コ
イル装置が強く求められ、磁気飽和技術の重要性
が益々高まつている。

従来の磁化装置付き探傷コイル装置の一例を第
５図について説明すると、この装置は磁気飽和用
直流コイルａの外周および両端をコの字形の断面
を有する箱体ｂで、また内周の両端部に近い部分
を固定磁極筒ｃ１，ｃ２でそれぞれ囲んで磁気飽
和コイル装置を構成し、前記固定磁極筒ｃ１，ｃ
１の内側に磁気スリーブｄを嵌脱可能に嵌入し、
この磁気スリーブｄ内側にボビンｅを嵌脱可能に
嵌入しボビンｅ端部に設けたフランジｆおよびボ
ルトｇを用いてボビンｅを磁気スリーブｄに固定
し、ボビンｅ外周に設けた溝ｈに検出コイル（図
示せず）を巻き付けてつくられている。

磁気スリーブｄは、絶縁材料（合成樹脂または
ベークライト）でつくつた中央筒ｉとこの中央筒
ｉの両端に連結した強磁性材料製の磁極筒ｊ１，
ｊ２の三部分からなり、また箱体ｄ，固定磁極筒
ｃ１，ｃ２、ボビンｅはいずれも強磁性材料でつ
くられ、これらは必要に応じ珪素鋼板を積層して
つくられる。

磁気飽和用直流コイルａに直流電圧を印加する
と、直流コイルａは磁力線ｋを発生し、この磁力
線ｋは、箱体ｄ，固定磁極筒ｃ１、磁極筒ｊ１、
被検査材、磁極筒ｊ２、固定磁極筒ｃ２、箱体
ｂでつくられる一連の磁路に沿つて閉じた磁気回
路を形成し、中央筒ｉが取り囲む空間を通過する
被検査材部分ｍ（ハツチングを施して示す）を磁
気飽和させる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、前述の磁化装置付き探傷コイル装置に
は次のような問題点がある。

（） ボビンｅが磁極筒Ｊ，ｊ２と被検査材
間に介在するため、磁極筒Ｊ，ｊ２と被検
査材間の間隔ｎが構造的に大きくなり（ｎ＝
10〜20耗）磁化効率が悪い。

（） 磁気スリーブの中央筒ｉの長さを短かく
すると磁力線ｋが中央筒ｉを通つて短絡する
（仮想線参照）おそれがあるため、磁化すべき
被検査材部分ｍの長さｐを短縮できず（通常ｐ
＞ｎ）磁気抵抗が大きい。

（） ボビンｅおよび磁気スリーブｄを、被検
査材の寸法に適合したものに取り替える際、
これらを被検査材走行方向に引き抜き、あるい
は装入するが、電縫鋼管設備など被検査材走行
方向にスペースが無い場合、装置全体を生産ラ
イン側方に移動させねばならず、移動のための
設備を別に設置する必要がある。従つて、準備
作業に多大の時間を消費し、また設備費が高価
になる。

（） ボビンｅの大部分は、探傷機能に関与し
ない不要部分、すなわち検出コイルを巻付けた
中央部以外の部分で占められており、そのため
探傷装置の重量増加を招き、また取扱いが不便
になる。

（） 磁気スリーブｄは、被検査材の各種寸法
に適合するもの多数準備しておかねばならず、
不経済である。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は前述の問題を解決するためになしたも
ので、その要旨は、被検査材の走行方向に複数の
直流コイルを相互にほぼ同心に離隔配置し該直流
コイル両端部および外周を磁性材料でつくつた箱
体で、また内周部を磁性材料でつくられ前記直流
コイル軸線方向に離隔配置した筒状の磁極筒で覆
つて成る磁気飽和装置と、前記直流コイルとほぼ
同心に配置された前記磁極筒の相対する各端面に
小さな隙間を隔てて相対峙する強磁性材料製側板
および該側板間に挾着し且つ外周に交流コイルを
配したボビンを有し前記側板中心部にボビンとほ
ぼ等大の貫通穴を設けた渦流探傷用試験コイル装
置とを備え、該渦流探傷用試験コイル装置を前記
磁気飽和装置に脱着可能に取り付けたものであ
る。

［作用］ 磁路の途中に介在する各空隙および被検査材の
磁化範囲長さが、いずれも最小限に設定できるの
で磁気回路の抵抗が小さく、磁化効率が良い。ま
た各種寸法の被検査材に対応するには渦流探傷用
試験コイル装置だけを側方に取出し適合する寸法
のものを側方から装入すれば良いので、準備時間
の短縮および設備費の低減を図り得る。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図および第２図は本考案の第１の実施例
を示すもので、図中、１は被検査材、２ａ，２ｂ
は被検査材走行方向（矢印ｑ）に二分割され、相
互に直列または並列に接続される磁気飽和用直流
コイル、３はこの直流コイル２ａ，２ｂの外側お
よび両端を覆う箱体、４ａ，４ｂは各直流コイル
２ａ，２ｂ内側を覆い直流コイル軸線ｒ方向に離
隔配置した磁極筒、５は各磁極筒４ａ，４ｂの相
対する端面にスキマｓ，ｓを隔てて前記軸線ｒと
ほぼ同心に配置される渦流探傷用試験コイル装
置、６は渦流探傷用試験コイル装置５下部を支持
し、ねじ締め機構７と共に渦流探傷用試験コイル
装置５を前述の位置に固定する支持台である。

渦流探傷用試験コイル装置５は、円筒形のボビ
ン８とこのボビン外周に巻き付けた交流コイル９
と、この交流コイル９の外周を覆うハウジング１
０と上記８，９，１０の両端部を覆い中心部に前
記ボビン８内径にほぼ等い円穴を有する角形の側
板１２ａ，１２ｂなどからなり、この側板１２
ａ，１２ｂが前述のとおりスキマｓを隔てて各磁
極筒４ａ，４ｂに相対する。また、支持台６前後
端には前記各側板１２ａ，１２ｂの外側面に嵌合
するように縁部材１３，１３が取り付けられ、こ
の縁部材１３，１３は前記側板１２ａ，１２ｂと
磁極筒４ａ，４ｂ間のスキマｓが所定寸法になる
ように位置決めする役割を果す。

なお、ねじ締め機構７は、箱体３を貫通し、ね
じ１４を介して箱体３に係合するねじ棒１５と把
手１６とねじ棒１５下端に取り付けた押圧部材１
７などからなり、把手１６を回転すると押圧部材
１７がハウジング１０頂部を支持台６に締め付
け、渦流探傷用試験コイル装置５を所定位置に固
定する。また、渦流探傷用試験コイル装置５を被
検査材１の外径寸法に適合するものに取り換える
際は、ねじ締め機構７を緩めたのち支持台６と縁
部材１３，１３が形成するコの字形断面の溝にそ
つて渦流探傷用試験コイル装置５全体を側方に移
動して外部に取り出すようになつている（仮想線
参照）。

箱体３、磁石筒４ａ，４ｂ、側板１２ａ，１２
ｂはいずれも強磁性体（例えば鋼）でつくられて
おり、必要に応じ珪素鋼板を積層して構成しても
よい。

次に、本装置の作動について説明する。非検査
材１を検査する際は、非検査材１を右方から渦流
探傷用試験コイル装置５の軸線、すなわち直流コ
イルの軸線ｒに沿つて本装置内を走行させる（矢
印ｑ）。磁気飽和用直流コイル２ａ，２ｂには予
め直流電圧が印加されており、この直流コイル２
ａ，２ｂが発生した磁力線ｋは箱体３、磁極筒４
ａ、側板１２ａを通つて非検査材１内に延び、さ
らに、側板１２ｂ、磁極筒４ｂを通つて箱体３に
戻り、閉じた磁気回路を形成する。渦流探傷用試
験コイル装置５が支持台６およびねじ締め機構７
によつて所定位置に正確に固定されているので、
磁路の途中にあるスキマｓ，ｔ（側板１２ａ，１
２ｂと非検査材１間の間隔）は最小寸法（本実施
例ではｓ＝0.5〜１mm、ｔ＝１〜３mm）に設定す
ることができ、従来装置の寸法ｎ＝10〜20mmに較
べて大幅に短縮され磁化効率が向上する。また、
磁化される被検査材部分ｍの軸線方向長さｐも最
小寸法に設定できるので磁化効率が向上し、直流
消費電力を最小限に節減する。

次に、本考案の第２の実施例を第３図および第
４図に示す。この例は渦流探傷用試験コイル装置
５ａを下方から支持する替わりにハウジング１０
頂部に支持板１８及び滑動部材１９，１９などか
らなる懸架部材を取り付け、この懸架部材を介し
て渦流探傷用試験コイル装置５ａを磁極筒４ｃ，
４ｄ上部に支持したものであり、渦流探傷用試験
コイル装置５ａの高さ方向の位置決めは磁極筒４
ｃ，４ｄ上を滑動する滑動部材１９，１９によつ
て、また磁極筒軸線ｒの方向の位置決めは夾み金
２０，２０によつて行われる。渦流探傷用試験コ
イル装置５ａを交換する際は、磁極筒４ｃ，４ｄ
に沿つて約90度回転させたのち側方に取り出す。

なお、本考案は前述の実施例にのみ限定される
ものではなく、例えば、渦流探傷用試験コイル装
置の軸芯方向の貫通孔の形状は円形である替わり
に非検査材の形状に合わせて矩形または多角形で
あつてもよく、また交流コイルの配置は、複数個
のコイルをコイル軸線が中空円形断面のボビン軸
線に対して放射方向に（実公昭52−56072号公報
参照）、あるいは中空角形断面のボビン各外側面
に直角に配置したもの（実公昭53−16946号参照）
であつてもよいことなど、その他本考案の要旨を
逸脱しない範囲において種々変更を加え得ること
は勿論である。

［考案の効果］ 以上に述べた如く、本考案は次の優れた効果を
発揮する。

（） 各側板は小さい空隙を隔てて各磁極筒に
対峙しているので側板と磁極筒間の磁気抵抗が
小さい。

（） 各側板中心部貫通孔はボビンのそれとほ
ぼ等大であるので側板と被検査材間の磁気抵抗
を最小限に設定できる。

（） 磁化すべき被検査材部分の長さはボビン
の長さにほぼ等しく磁気抵抗が小さい。従つ
て、上記（），（）項の結果と併せ磁気回路
の抵抗を最小限に設定できる。

（） 渦流探傷用試験コイル装置を交換する際
は、渦流探傷用試験コイル装置だけを側方に取
り出せばよいので取替作業が簡単であり、従来
のように専用の移動装置を設ける必要がなく、
設備費を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の第１の実施例を
示し第１図は切断側面図、第２図は第１図におけ
る−方向からの矢視図、第３図および第４図
は本考案の第２の実施例を示し、第３図は切断側
面図、第４図は第３図における−方向からの
矢視図、第５図は従来の装置の説明図である。 図中、１は被検査材、２ａ，２ｂは直流コイ
ル、３は箱体、４ａ，４ｂは磁極筒、５，５ａは
渦流探傷用試験コイル装置、６は支持台、７はね
じ締め機構、８はボビン、１２ａ，１２ｂは側板
を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検査材の走行方向に複数の直流コイルを相互
   にほぼ同心に離隔配置し該直流コイル両端部およ
   び外周を磁性材料でつくつた箱体で、また内周部
   を磁性材料でつくられ前記直流コイル軸線方向に
   離隔配置した筒状の磁極筒で覆つて成る磁気飽和
   装置と、前記直流コイルとほぼ同心に配置され前
   記磁極筒の相対する各端面に小さな隙間を隔てて
   相対峙する強磁性材料製側板および該側板間に挾
   着し且つ外周に交流コイルを配したボビンを有し
   前記側板中心部にボビンとほぼ等大の貫通穴を設
   けた渦流探傷用試験コイル装置とを備え、該渦流
   探傷用試験コイル装置を前記磁気飽和装置に脱着
   可能に取り付けたことを特徴とする磁気飽和効率
   向上用強磁性材料製側板付き探傷コイル装置。