JPH06130040A - チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針 - Google Patents
チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針Info
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- JPH06130040A JPH06130040A JP3136360A JP13636091A JPH06130040A JP H06130040 A JPH06130040 A JP H06130040A JP 3136360 A JP3136360 A JP 3136360A JP 13636091 A JP13636091 A JP 13636091A JP H06130040 A JPH06130040 A JP H06130040A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 内部欠陥に対して感応するがノイズに対して
は比較的影響されないような、強磁性チューブを検査す
る渦電流探針を提供すること。 【構成】 探針３０は一対の接近配置された輪を担持
し、これらは複数のパンケーキコイルを備えている。第
１の輪３２は８つのパンケーキコイル３４を含みパンケ
ーキコイルは第１の直径を有している。第２の輪３６は
第２の直径の４つのパンケーキコイル３８を有してい
る。トロコイダルコイル４０が共通の基準コイルとな
り、パンケーキコイルの作動に関して絶対電極となる。 【効果】 チューブの内部欠陥検査を簡単に且つ正確に
行うことが可能となる。
は比較的影響されないような、強磁性チューブを検査す
る渦電流探針を提供すること。 【構成】 探針３０は一対の接近配置された輪を担持
し、これらは複数のパンケーキコイルを備えている。第
１の輪３２は８つのパンケーキコイル３４を含みパンケ
ーキコイルは第１の直径を有している。第２の輪３６は
第２の直径の４つのパンケーキコイル３８を有してい
る。トロコイダルコイル４０が共通の基準コイルとな
り、パンケーキコイルの作動に関して絶対電極となる。 【効果】 チューブの内部欠陥検査を簡単に且つ正確に
行うことが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は強磁性材料で作られたチ
ューブの局部的な欠陥を検出するまえの渦電流探針に関
する。更に詳しくは、本発明はインピーダンス線図に於
いて２つの作動点で作動する渦電流探針を使用した強磁
性チューブの検査技術に関する。
ューブの局部的な欠陥を検出するまえの渦電流探針に関
する。更に詳しくは、本発明はインピーダンス線図に於
いて２つの作動点で作動する渦電流探針を使用した強磁
性チューブの検査技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】渦電流試験は、検査されるべき物体に電
流を誘起させてその電流と物体との間の相互作用を観察
することを基本とした非破壊検査技術である。渦電流は
試験探針に於ける電磁コイルによって誘起され、同時に
探針の電気的インピーダンスを測定することでモニター
される。これは電磁誘導プロセスであるので、サンプル
に対する直接的な電気的接触は必要とされない。しかし
ながらサンプル物体は導電性でなければならない。
流を誘起させてその電流と物体との間の相互作用を観察
することを基本とした非破壊検査技術である。渦電流は
試験探針に於ける電磁コイルによって誘起され、同時に
探針の電気的インピーダンスを測定することでモニター
される。これは電磁誘導プロセスであるので、サンプル
に対する直接的な電気的接触は必要とされない。しかし
ながらサンプル物体は導電性でなければならない。
【０００３】円筒形部材やチューブ部材の検査のために
様々な渦電流探針が提案されてきている。多くの変形形
態の中で、自己インダクタンス形式（絶対および差動）
および送信機−受信器形式が広く使用されている。様々
な異なるコイル形状も実用されている。強磁性材料およ
び非強磁性材料の両方が検査できる。しかしながら後述
するように欠陥検査には特別な注意を払わねばならな
い。
様々な渦電流探針が提案されてきている。多くの変形形
態の中で、自己インダクタンス形式（絶対および差動）
および送信機−受信器形式が広く使用されている。様々
な異なるコイル形状も実用されている。強磁性材料およ
び非強磁性材料の両方が検査できる。しかしながら後述
するように欠陥検査には特別な注意を払わねばならな
い。
【０００４】これまで強磁性材料の本体は、例えば米国
特許明細書第３，０９１，７３３号（１９６３年５月２
８日、フェアロンその他）、同第４，４６８，６１９号
（１９８４年８月２８日、リーブス）および同第４，６
０２，２１２号（１９８６年７月２２日、ヒロシマその
他）に教示されている漏れ磁束方法のような方法で検査
されてきた。この方法では、金属はその表面と平行な方
向に磁化される。欠陥部や、或いはその金属本体に於け
る領域が一定していない部分に於いて、或る程度の磁束
が透過して空気中に伝えられ、その付近に配置されてい
るセンサーによって検出することが可能となる。これに
より、欠陥や非均一部などの存在を示す表示を与えるこ
とができるのである。
特許明細書第３，０９１，７３３号（１９６３年５月２
８日、フェアロンその他）、同第４，４６８，６１９号
（１９８４年８月２８日、リーブス）および同第４，６
０２，２１２号（１９８６年７月２２日、ヒロシマその
他）に教示されている漏れ磁束方法のような方法で検査
されてきた。この方法では、金属はその表面と平行な方
向に磁化される。欠陥部や、或いはその金属本体に於け
る領域が一定していない部分に於いて、或る程度の磁束
が透過して空気中に伝えられ、その付近に配置されてい
るセンサーによって検出することが可能となる。これに
より、欠陥や非均一部などの存在を示す表示を与えるこ
とができるのである。
【０００５】米国特許明細書第４，１０７，６０５号
（１９７８年８月１５日、フュージェル）は強磁性材料
のパイプラインに於ける異常を検出するための渦電流技
術を開示している。この渦電流探針は複数の螺旋状の検
出コイルを含み、これらのコイルは軸線をパイプライン
壁の表面に対して垂直にして配置され、且つＡＣブリッ
ジの４つのレッグに接続されてリフト−オフを補償する
ようになされている。永久磁石によって形成されたバイ
アス磁界は、そのバイアス磁界の有無による装置出力を
比較することによって、弱磁性チューブに於ける内面欠
陥を外面欠陥とは区別できるようになす。
（１９７８年８月１５日、フュージェル）は強磁性材料
のパイプラインに於ける異常を検出するための渦電流技
術を開示している。この渦電流探針は複数の螺旋状の検
出コイルを含み、これらのコイルは軸線をパイプライン
壁の表面に対して垂直にして配置され、且つＡＣブリッ
ジの４つのレッグに接続されてリフト−オフを補償する
ようになされている。永久磁石によって形成されたバイ
アス磁界は、そのバイアス磁界の有無による装置出力を
比較することによって、弱磁性チューブに於ける内面欠
陥を外面欠陥とは区別できるようになす。
【０００６】米国特許明細書第３，９５２，３１５号
（１９７６年４月２０日、セッコー）および同第２，９
６４，６９９号（１９６０年１２月６日、ペリアム）は
弱磁性チューブの試験に使用する渦電流探針を記載して
いる。これらは何れも磁気飽和手段を含んでいる。
（１９７６年４月２０日、セッコー）および同第２，９
６４，６９９号（１９６０年１２月６日、ペリアム）は
弱磁性チューブの試験に使用する渦電流探針を記載して
いる。これらは何れも磁気飽和手段を含んでいる。
【０００７】米国特許明細書第２，９９２，３９０号
（１９６１年７月１１日、ドゥ・ウィッテ）および同第
３，９４０，６８９号（１９７６年２月２４日、ジョン
ソン・ジュニア）によれば、磁界を発生させる特別の電
磁方法が渦電流試験と関連させて教示されている。これ
に於いてドゥ・ウィッテは送信機−受信器のコイルのた
めに独特な設計のコアーを使用している。これらのコイ
ルは複数の試験周波数を使用する。叉、ジョンソン・ジ
ュニアはソレノイドを使用しており、このソレノイドは
かなりの長さのコアーの回りに巻き付けられている。
（１９６１年７月１１日、ドゥ・ウィッテ）および同第
３，９４０，６８９号（１９７６年２月２４日、ジョン
ソン・ジュニア）によれば、磁界を発生させる特別の電
磁方法が渦電流試験と関連させて教示されている。これ
に於いてドゥ・ウィッテは送信機−受信器のコイルのた
めに独特な設計のコアーを使用している。これらのコイ
ルは複数の試験周波数を使用する。叉、ジョンソン・ジ
ュニアはソレノイドを使用しており、このソレノイドは
かなりの長さのコアーの回りに巻き付けられている。
【０００８】米国特許明細書第３，４３７，８１０号
（１９６９年４月８日、ウッドその他）はチューブ検査
装置を記載している。この検査装置は幾つかの異なる検
査具を備えており、それらの検査具の１つが２つの周波
数を使用する渦電流探針とされている。
（１９６９年４月８日、ウッドその他）はチューブ検査
装置を記載している。この検査装置は幾つかの異なる検
査具を備えており、それらの検査具の１つが２つの周波
数を使用する渦電流探針とされている。
【０００９】しかしながらこれらの特許の何れもインピ
ーダンス線図の１つ以上の作動点で複数の渦電流探針が
同時に作動して得られる利点に言及していない。
ーダンス線図の１つ以上の作動点で複数の渦電流探針が
同時に作動して得られる利点に言及していない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の目的
は、内部欠陥に対して感応するがノイズに対しては比較
的影響されないような強磁性チューブを検査する渦電流
探針を提供することである。
は、内部欠陥に対して感応するがノイズに対しては比較
的影響されないような強磁性チューブを検査する渦電流
探針を提供することである。
【００１１】それ故に本発明の他の目的は、２つもしく
はそれ以上の数の渦電流測定手段を含み、それらの手段
がインピーダンス線図に於ける異なる作動点でそれぞれ
作動するようになされているような強磁性チューブを検
査する渦電流探針を提供することである。
はそれ以上の数の渦電流測定手段を含み、それらの手段
がインピーダンス線図に於ける異なる作動点でそれぞれ
作動するようになされているような強磁性チューブを検
査する渦電流探針を提供することである。
【００１２】従って、本発明の他の目的は、透過するノ
イズの影響を少なくした渦電流探針を提供することであ
る。
イズの影響を少なくした渦電流探針を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を達成する手段】要約すれば、本発明によれば、
強磁性材料で作られたチューブの内部欠陥を検出する渦
電流探針は、強磁性でない材料で作られ、検査すべきチ
ューブ内に挿入できる形状に形成された探針ハウジング
を含む。このハウジングは、探針が使用されるときにそ
の中心軸線を試験されるチューブの軸線と実質的に一致
される。探針はハウジング内に備えられた第１の輪を更
に含む。この輪はリング状に配列された複数の第１のパ
ンケーキコイルを担持しており、これらの第１のパンケ
ーキコイルは第１の直径を有するとともに第１の無線周
波数にて作動されるようになされている。探針は更に第
２の輪を有しており、この輪は前記第１の輪に接近させ
てハウジング内に備えられ且つ円周上に配列された複数
の第２のパンケーキコイルを担持している。これらの第
２のパンケーキコイルは前記第１の直径よりも大きな第
２の直径を有し、且つ叉、前記第１の無線周波数よりも
高い第２の無線周波数にて作動されるようになされてい
る。
強磁性材料で作られたチューブの内部欠陥を検出する渦
電流探針は、強磁性でない材料で作られ、検査すべきチ
ューブ内に挿入できる形状に形成された探針ハウジング
を含む。このハウジングは、探針が使用されるときにそ
の中心軸線を試験されるチューブの軸線と実質的に一致
される。探針はハウジング内に備えられた第１の輪を更
に含む。この輪はリング状に配列された複数の第１のパ
ンケーキコイルを担持しており、これらの第１のパンケ
ーキコイルは第１の直径を有するとともに第１の無線周
波数にて作動されるようになされている。探針は更に第
２の輪を有しており、この輪は前記第１の輪に接近させ
てハウジング内に備えられ且つ円周上に配列された複数
の第２のパンケーキコイルを担持している。これらの第
２のパンケーキコイルは前記第１の直径よりも大きな第
２の直径を有し、且つ叉、前記第１の無線周波数よりも
高い第２の無線周波数にて作動されるようになされてい
る。
【００１４】本発明を更に完全に理解するうえで、且つ
叉、その更に他の目的および利点に関して、添付図面に
関連する以下の説明を参照することができる。
叉、その更に他の目的および利点に関して、添付図面に
関連する以下の説明を参照することができる。
【００１５】
【実施例】渦電流試験では、その試験即ち検査を受ける
物体に誘起された渦電流の変化を検出するのであり、抵
抗および透磁率に対する作用を通じてその物体の材料の
特性に対して敏感である。渦電流は物体の表面近くに位
置された探針コイルによって間接的に測定されるのであ
り、これは渦電流によって生じた磁束をモニターする。
しかしながら渦電流探針は強磁性チューブの検査に使用
され、その強磁性材料の透磁率は、その材料内部への渦
電流の透過深さとともに、探針コイルのインダクタンス
に影響を与える。この透磁率は次のような要因に強く左
右される。即ち、 −熱処理の履歴 −機械的処理の履歴 −化学成分 −内部応力 −温度（キュリー温度に近いならば）
物体に誘起された渦電流の変化を検出するのであり、抵
抗および透磁率に対する作用を通じてその物体の材料の
特性に対して敏感である。渦電流は物体の表面近くに位
置された探針コイルによって間接的に測定されるのであ
り、これは渦電流によって生じた磁束をモニターする。
しかしながら渦電流探針は強磁性チューブの検査に使用
され、その強磁性材料の透磁率は、その材料内部への渦
電流の透過深さとともに、探針コイルのインダクタンス
に影響を与える。この透磁率は次のような要因に強く左
右される。即ち、 −熱処理の履歴 −機械的処理の履歴 −化学成分 −内部応力 −温度（キュリー温度に近いならば）
【００１６】透磁率に於ける大きな変化は、強磁性材料
の欠陥に関する通常の渦電流試験を非常に困難なものと
する。従って、渦電流探針が強磁性材料に対して鈍感と
されることはないが、材料の透磁率の変化と同様に欠陥
によっても信号を発生するようになされる。欠陥信号を
分析して透磁率変化（透磁率ノイズ）から分離すること
は非常に困難である。この透磁率ノイズを抑制する１つ
の方法は、磁性材料をμr ＝１．０の状態にすることで
ある。相対的な増分、即ち反応透磁率（recoilpermiabi
lity) μr は、μr ＝ΔＢ／ΔＨとして定義される。こ
こで、ΔＢは磁束密度の変化であって、例えば渦電流コ
イルの交流によって生じる磁化力ΔＨの変化と関連す
る。
の欠陥に関する通常の渦電流試験を非常に困難なものと
する。従って、渦電流探針が強磁性材料に対して鈍感と
されることはないが、材料の透磁率の変化と同様に欠陥
によっても信号を発生するようになされる。欠陥信号を
分析して透磁率変化（透磁率ノイズ）から分離すること
は非常に困難である。この透磁率ノイズを抑制する１つ
の方法は、磁性材料をμr ＝１．０の状態にすることで
ある。相対的な増分、即ち反応透磁率（recoilpermiabi
lity) μr は、μr ＝ΔＢ／ΔＨとして定義される。こ
こで、ΔＢは磁束密度の変化であって、例えば渦電流コ
イルの交流によって生じる磁化力ΔＨの変化と関連す
る。
【００１７】幾つかの僅かに磁化された材料はキュリー
温度よりも高い温度となるまで加熱されて非磁性状態と
されることができる。５０℃〜７０℃の間の温度に加熱
されたモネル（トレードマーク）４００がこの方法で試
験された。しかしながら大半の材料はこのほぼ試験する
にはキュリー温度が高過ぎる。μr を１にまで低下させ
る唯一の他の方法は磁気飽和による。
温度よりも高い温度となるまで加熱されて非磁性状態と
されることができる。５０℃〜７０℃の間の温度に加熱
されたモネル（トレードマーク）４００がこの方法で試
験された。しかしながら大半の材料はこのほぼ試験する
にはキュリー温度が高過ぎる。μr を１にまで低下させ
る唯一の他の方法は磁気飽和による。
【００１８】本発明は望まれる信号を透磁率ノイズや磁
性付着物から識別する新しい方法を生み出したのであ
る。
性付着物から識別する新しい方法を生み出したのであ
る。
【００１９】図１は強磁性チューブの欠陥を検出するの
に使用されている既知の渦電流探針を概略的に示してい
る。探針２は輪４を手順しており、１つ以上のパンケー
キコイル６が円周上に配列されている。試験されるチュ
ーブ８は図示するように内面に溝１０を備えており、
叉、壁部に透磁率の変化部分１２を有している。この図
面はまた磁性付着物１４も示している。
に使用されている既知の渦電流探針を概略的に示してい
る。探針２は輪４を手順しており、１つ以上のパンケー
キコイル６が円周上に配列されている。試験されるチュ
ーブ８は図示するように内面に溝１０を備えており、
叉、壁部に透磁率の変化部分１２を有している。この図
面はまた磁性付着物１４も示している。
【００２０】この探針の作動は、渦電流探針のインピー
ダンス線図を参照してここで説明される。作動に於いて
は、図２に示されるように試験サンプルの近くとされ、
水平軸は正常な抵抗値を、垂直軸は正常なリアクタンス
とされている。強磁性試験に於いて認識されたことは、
リフト−オフ信号即ち浮揚信号が存在する場合の透磁率
および抵抗値（試験サンプルの）を測定するために探針
寸法並びに試験周波数は符号Ａで示す領域の点Ｐで作動
するように選定されるべきことである。この線図に於い
て透磁率および／又は抵抗値の増大は線２２に沿って上
方へ向けて信号を発生させる。そして減少は下方向へ向
けて信号を発生させる。
ダンス線図を参照してここで説明される。作動に於いて
は、図２に示されるように試験サンプルの近くとされ、
水平軸は正常な抵抗値を、垂直軸は正常なリアクタンス
とされている。強磁性試験に於いて認識されたことは、
リフト−オフ信号即ち浮揚信号が存在する場合の透磁率
および抵抗値（試験サンプルの）を測定するために探針
寸法並びに試験周波数は符号Ａで示す領域の点Ｐで作動
するように選定されるべきことである。この線図に於い
て透磁率および／又は抵抗値の増大は線２２に沿って上
方へ向けて信号を発生させる。そして減少は下方向へ向
けて信号を発生させる。
【００２１】他方、透磁率の変化が存在するに於ける内
部欠陥の測定のためには、インピーダンス線図に頂部付
近の領域Ｂに於ける作動点Ｑが選定されるのである。
部欠陥の測定のためには、インピーダンス線図に頂部付
近の領域Ｂに於ける作動点Ｑが選定されるのである。
【００２２】これらの作動に於いて、様々な状態が或る
種の信号に影響を及ぼして各信号を識別するのを困難に
してしまう。本発明はこの問題点の解決を容易になし、
強磁性チューブの内部欠陥の検出のための信号解釈を可
能にするのである。
種の信号に影響を及ぼして各信号を識別するのを困難に
してしまう。本発明はこの問題点の解決を容易になし、
強磁性チューブの内部欠陥の検出のための信号解釈を可
能にするのである。
【００２３】このようにして図２に見られるように、最
初の試験はインピーダンス線図の頂部に近い領域Ｂの点
Ｑで探針を作動させて行われ、次の信号を発生する。磁
性体信号ｍはチューブ表面上の磁性体によって発せられ
る。リフト−オフ即ち浮揚によって浮揚信号ｃが発せら
れ、透磁率の変化が透磁率信号ｄを生じる。信号ｃおよ
びｄはほぼ半体位相であり、従ってそれらを正確に解釈
することは困難とされる。他方、振幅が小さい間、信号
ｄはその他の信号と位相がずれており、それ故にその信
号をその他の信号から識別することは可能である。
初の試験はインピーダンス線図の頂部に近い領域Ｂの点
Ｑで探針を作動させて行われ、次の信号を発生する。磁
性体信号ｍはチューブ表面上の磁性体によって発せられ
る。リフト−オフ即ち浮揚によって浮揚信号ｃが発せら
れ、透磁率の変化が透磁率信号ｄを生じる。信号ｃおよ
びｄはほぼ半体位相であり、従ってそれらを正確に解釈
することは困難とされる。他方、振幅が小さい間、信号
ｄはその他の信号と位相がずれており、それ故にその信
号をその他の信号から識別することは可能である。
【００２４】ここで、領域Ａでは、浮揚（チューブ面か
らの探針の隔離）により浮揚信号が発せられ、透磁率
（Δμr ）の変化が透磁率信号ｂを発生する。浮揚信号
は浮揚を示すだけでなく、チューブの内部欠陥をも示す
のである。渦電流信号もまたチューブ材料の透磁率変化
（透磁率ノイズ）で発生されるだけではなく、磁性付着
物の存在によっても発生される。異物である磁性材料
（正確には磁性体と称される）がチューブ表面に存在す
ることで、ｍで示される磁気信号が発生される。作動点
Ｐでは、この信号ｍは信号ｂと位相が非常に近寄る。そ
れ故に、透磁率変化並びに磁性体によって発生される信
号は浮揚信号から容易に分離することができるようにな
るのである。何故ならば、互いに９０°ほど位相がずれ
ているからである。
らの探針の隔離）により浮揚信号が発せられ、透磁率
（Δμr ）の変化が透磁率信号ｂを発生する。浮揚信号
は浮揚を示すだけでなく、チューブの内部欠陥をも示す
のである。渦電流信号もまたチューブ材料の透磁率変化
（透磁率ノイズ）で発生されるだけではなく、磁性付着
物の存在によっても発生される。異物である磁性材料
（正確には磁性体と称される）がチューブ表面に存在す
ることで、ｍで示される磁気信号が発生される。作動点
Ｐでは、この信号ｍは信号ｂと位相が非常に近寄る。そ
れ故に、透磁率変化並びに磁性体によって発生される信
号は浮揚信号から容易に分離することができるようにな
るのである。何故ならば、互いに９０°ほど位相がずれ
ているからである。
【００２５】第２の試験結果が、浮揚並びに磁性体の付
着によって引き起こされる開の試験の信号を解釈できる
ようになすのである。
着によって引き起こされる開の試験の信号を解釈できる
ようになすのである。
【００２６】図３を参照すれば、本発明の１つの実施例
による強磁性チューブ検査の渦電流探針を概略的に示し
ている。これは２つの試験を遂行する。この探針３０は
一対の接近配置された輪を担持しており、これは複数の
パンケーキコイルを備えている。第１の輪３２はこの実
施例では８つのパンケーキコイル３４を含んでいる。こ
れらのパンケーキコイルは第１の直径を有している。第
２の輪３６は第２の直径の４つの第２のパンケーキコイ
ル３８有している。トロコイダルコイル４０が共通の基
準コイルとされ、これはパンケーキコイルの作動に関し
て絶対電極として必要とされる。第１の輪のコイルはイ
ンピーダンス線図の領域Ｂで作動するように意図される
一方、第２の輪は領域Ａで作動するように意図されてい
る。これら２つの輪は同時に作動されてディスプレイに
信号を発生するようになされており、試験位置に関して
の信号の相関関係を明らかにすることができるようにな
される。
による強磁性チューブ検査の渦電流探針を概略的に示し
ている。これは２つの試験を遂行する。この探針３０は
一対の接近配置された輪を担持しており、これは複数の
パンケーキコイルを備えている。第１の輪３２はこの実
施例では８つのパンケーキコイル３４を含んでいる。こ
れらのパンケーキコイルは第１の直径を有している。第
２の輪３６は第２の直径の４つの第２のパンケーキコイ
ル３８有している。トロコイダルコイル４０が共通の基
準コイルとされ、これはパンケーキコイルの作動に関し
て絶対電極として必要とされる。第１の輪のコイルはイ
ンピーダンス線図の領域Ｂで作動するように意図される
一方、第２の輪は領域Ａで作動するように意図されてい
る。これら２つの輪は同時に作動されてディスプレイに
信号を発生するようになされており、試験位置に関して
の信号の相関関係を明らかにすることができるようにな
される。
【００２７】従って第１の輪は磁性体、欠陥並びに浮揚
を示す信号を発生するのに対し、第２の輪は分離可能な
信号を発生するのであって、１つは磁性体や透磁率の変
化を示し、他は浮揚および欠陥を示すのである。これら
の信号の全てを分析することによって、異常の存在を判
定するのである。
を示す信号を発生するのに対し、第２の輪は分離可能な
信号を発生するのであって、１つは磁性体や透磁率の変
化を示し、他は浮揚および欠陥を示すのである。これら
の信号の全てを分析することによって、異常の存在を判
定するのである。
【００２８】コイルの直径および試験周波数は作動点を
決意する。しかしながら周波数の選定に於いては、表層
（スキン）の深さ限界も考慮されねばならない。即ち、
試験周波数は作動点に関して大きく相違し過ぎていない
ことが好ましい。それ故に、典型的な例として、第１の
輪は約５０ＫＨｚよりも低い周波数で作動され、第２の
輪は約２００ＫＨｚよりも高い周波数で作動される。
叉、第２の直径は第１の直径の２倍程度とされる。試験
周波数やコイル直径のこれ以外の組み合わせが特定な試
験に適当とされる作動点の設定を行うように選択される
ことができる。それ故に２つの適当な作動点が使用され
る限りに於いて、両方の輪に同じ周波数を使用すること
は可能であるが、異なるコイル直径が使用されるのであ
る。
決意する。しかしながら周波数の選定に於いては、表層
（スキン）の深さ限界も考慮されねばならない。即ち、
試験周波数は作動点に関して大きく相違し過ぎていない
ことが好ましい。それ故に、典型的な例として、第１の
輪は約５０ＫＨｚよりも低い周波数で作動され、第２の
輪は約２００ＫＨｚよりも高い周波数で作動される。
叉、第２の直径は第１の直径の２倍程度とされる。試験
周波数やコイル直径のこれ以外の組み合わせが特定な試
験に適当とされる作動点の設定を行うように選択される
ことができる。それ故に２つの適当な作動点が使用され
る限りに於いて、両方の輪に同じ周波数を使用すること
は可能であるが、異なるコイル直径が使用されるのであ
る。
【００２９】様々なコイル形状があり、本発明でも他の
実施例として使用することができるのである。
実施例として使用することができるのである。
【００３０】図４はそのような実施例の１つを示してい
る。これに於いては、第１および第２のコイルの輪は同
じ軸線方向の位置に配置されている。第１の輪４２が存
在するために第２の輪４４はチューブとの磁性結合が低
くなって、感応性が低下する。しかしながら試験箇所の
相関関係は更に正確となる。
る。これに於いては、第１および第２のコイルの輪は同
じ軸線方向の位置に配置されている。第１の輪４２が存
在するために第２の輪４４はチューブとの磁性結合が低
くなって、感応性が低下する。しかしながら試験箇所の
相関関係は更に正確となる。
【００３１】これらの輪のコイルは全てが同じ方向に極
性化させることができる。しかしながら更に他の実施例
では、一方の輪のコイルは交互に極性化されて円周方向
に於ける補正を行ってチューブの１００％のカバーを達
成するようにできる。
性化させることができる。しかしながら更に他の実施例
では、一方の輪のコイルは交互に極性化されて円周方向
に於ける補正を行ってチューブの１００％のカバーを達
成するようにできる。
【００３２】図５は本発明の他の実施例を示している。
これに於いては、コイルは差動形状に接続されている。
このようにして一対の同じ第１および第２の輪の５２お
よび５４が互いに接近配置されていて、差動試験を行う
ようになされている。
これに於いては、コイルは差動形状に接続されている。
このようにして一対の同じ第１および第２の輪の５２お
よび５４が互いに接近配置されていて、差動試験を行う
ようになされている。
【００３３】図６には、更に他の実施例が概略的に示さ
れている。この実施例では、送信機−受信器の形状の渦
電流探針が使用されている。各輪６１および６２に於い
てＲおよびＴはそれぞれ受信コイルおよび送信コイルを
示している。様々な実施例に於けるように、第１の輪は
８つの小さなコイルを含み、低周波数で作動されてい
る。各輪に於けるこれらのコイルの全ては同じ半径方向
に電磁的に極性化されているのである。
れている。この実施例では、送信機−受信器の形状の渦
電流探針が使用されている。各輪６１および６２に於い
てＲおよびＴはそれぞれ受信コイルおよび送信コイルを
示している。様々な実施例に於けるように、第１の輪は
８つの小さなコイルを含み、低周波数で作動されてい
る。各輪に於けるこれらのコイルの全ては同じ半径方向
に電磁的に極性化されているのである。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
部欠陥に対して感応するがノイズに対しては比較的影響
されないような渦電流探針が実現でき、これによりチュ
ーブの内部欠陥検査を簡単に且つ正確に行うことが可能
となるのである。
部欠陥に対して感応するがノイズに対しては比較的影響
されないような渦電流探針が実現でき、これによりチュ
ーブの内部欠陥検査を簡単に且つ正確に行うことが可能
となるのである。
【図１】幾つかの典型的な異常箇所を示している従来技
術の渦電流探針の概略図。
術の渦電流探針の概略図。
【図２】強磁性物体の検査に使用される渦電流探針のイ
ンピーダンス線図。
ンピーダンス線図。
【図３】本発明の１つの実施例による渦電流探針の概略
図。
図。
【図４】本発明の他の実施例による渦電流探針の概略
図。
図。
【図５】本発明の他の実施例による渦電流探針の概略
図。
図。
【図６】本発明の更に他の実施例による渦電流探針の概
略図。
略図。
２ 渦電流探針 ４ 輪 ６ パンケーキコイル ８ チューブ １０ 溝 １２ 透磁率の変化部分 １４ 磁性付着物 ２２ 線 ３０ 探針 ３２ 第１の輪 ３４ 第１のパンケーキコイル ３６ 第２の輪 ３８ 第２のパンケーキコイル ４０ トロコイダルコイル ４２ 第１の輪 ４４ 第２の輪 ５２ 第１の輪 ５４ 第２の輪 ６１ 第１の輪 ６２ 第２の輪
Claims (12)
- 【請求項１】 強磁性材料で作られたチューブの内部欠
陥を検出する渦電流探針であって、 −強磁性でない材料で作られ、検査すべきチューブ内に
挿入できる形状とされていて、探針が使用されるときは
中心軸線を試験されるチューブの軸線と実質的に一致さ
れるようになされる探針ハウジングと、 −前記ハウジング内に配備され、内面および外面を有し
ていて、ハウジングの中心軸線と実質的に同軸とされた
第１および第２の輪と、 −第１の輪はその外面上に複数の第１のパンケーキコイ
ルを担持しており、これらの第１のパンケーキコイルは
前記ハウジングの中心軸の線回りにリング状に配列され
ていて、第１の直径を有するとともに第１の無線周波数
にて作動されるようになされていることと、 −前記第２の輪は第１の輪に接近され、外面上に複数の
第２のパンケーキコイルを担持しており、これらの第２
のパンケーキコイルは前記ハウジングの中心軸線の回り
にリング状に配列されていて、前記第１の直径より大き
な第２の直径を有するとともに前記第１の無線周波数に
等しいかそれよりも高い第２の無線周波数にて作動され
るようになされていることと、を包含することを特徴と
するチューブの内部欠陥を検出する渦電流探針。 - 【請求項２】 請求項１に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第１の輪が約５０ＫＨｚよりも低い前記第１の無
線周波数にて作動される８個のパンケーキコイルを担持
していることと、 −前記第２の輪が約２００ＫＨｚよりも高い前記第２の
無線周波数にて作動される４個のパンケーキコイルを担
持していることと、を特徴とするチューブの内部欠陥を
検出する渦電流探針。 - 【請求項３】 請求項２に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第１の輪が前記第２の輪の外側に同軸的に配置さ
れていること、を特徴とするチューブの内部欠陥を検出
する渦電流探針。 - 【請求項４】 請求項２に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第２の直径が前記第１の直径の少なくとも２倍で
ああること、を特徴とするチューブの内部欠陥を検出す
る渦電流探針。 - 【請求項５】 請求項３に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第２の直径が前記第１の直径の少なくとも２倍で
あること、を特徴とするチューブの内部欠陥を検出する
渦電流探針。 - 【請求項６】 請求項４に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第１および第２のパンケーキコイルがそれらの輪
の中で電磁的に交互に極性化されること、を特徴とする
チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針。 - 【請求項７】 請求項５に記載された渦電流探針であっ
て、 −前記第１および第２のパンケーキコイルがそれらの輪
の中で電磁的に交互に極性化されること、を特徴とする
チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針。 - 【請求項８】 請求項３に記載された渦電流探針であっ
て、 −差動形状を形成するように互いに隣接されて配置され
た複数対の第１および第２の輪、を更に含んで構成され
たことを特徴とするチューブの内部欠陥を検出する渦電
流探針。 - 【請求項９】 請求項４に記載された渦電流探針であっ
て、 −差動形状を形成するように互いに隣接されて配置され
た複数対の第１および第２の輪、を更に含んで構成され
たことを特徴とするチューブの内部欠陥を検出する渦電
流探針。 - 【請求項１０】 請求項２に記載された渦電流探針であ
って、 −前記２つの輪の各々に於いて、半数のコイルが送信機
に接続され、残る半数が受信器に接続されていること、
を特徴とするチューブの内部欠陥を検出する渦電流探
針。 - 【請求項１１】 請求項３に記載された渦電流探針であ
って、 −前記２つの輪の各々に於いて、半数のコイルが送信機
に接続され、残る半数が受信器に接続されていること、
を特徴とするチューブの内部欠陥を検出する渦電流探
針。 - 【請求項１２】 請求項５に記載された渦電流探針であ
って、 −前記２つの輪の各々に於いて、半数のコイルが送信機
に接続され、残る半数が受信器に接続されていること、
を特徴とするチューブの内部欠陥を検出する渦電流探
針。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US535522 | 1983-09-26 | ||
| US07/535,522 US5049817A (en) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | Eddy current probe, incorporating multi-bracelets of different pancake coil diameters, for detecting internal defects in ferromagnetic tubes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06130040A true JPH06130040A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=24134611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136360A Pending JPH06130040A (ja) | 1990-06-08 | 1991-06-07 | チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049817A (ja) |
| JP (1) | JPH06130040A (ja) |
| BR (1) | BR9102378A (ja) |
| CA (1) | CA2043694A1 (ja) |
| DE (1) | DE4118407A1 (ja) |
| FR (1) | FR2663123B1 (ja) |
| GB (1) | GB2245072B (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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| US6087830A (en) * | 1994-07-07 | 2000-07-11 | Hydroscope Canada Inc. | Flexible device for remote field eddy current inspection of ferrous pipeline containing turns |
| US5675251A (en) * | 1994-07-07 | 1997-10-07 | Hydroscope Inc. | Device and method for inspection of pipelines |
| JP3428734B2 (ja) * | 1994-08-01 | 2003-07-22 | 東京瓦斯株式会社 | 金属管探傷装置及び金属管探傷方法 |
| DE29608664U1 (de) * | 1996-05-13 | 1997-09-18 | Debnar Beinssen, Angelika, Dipl.-Ing., 20149 Hamburg | Vorrichtung zum Werkstoffprüfen einer metallischen Wand |
| US6359434B1 (en) | 1998-09-30 | 2002-03-19 | Hydroscope Cananda Inc. | Method and system for determining pipeline circumferential and non-circumferential wall loss defects in a water pipeline |
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| CA2395156A1 (en) | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Henry Moncrieff O'connor | Method for generating and displaying complex data utilizing color-coded signals |
| US6281678B1 (en) | 2000-02-29 | 2001-08-28 | Gene R Auville | Tri-tip probe |
| US7143659B2 (en) | 2002-12-17 | 2006-12-05 | Pinnacle West Capital Corporation | Pipe-inspection system |
| US8076928B2 (en) * | 2005-05-13 | 2011-12-13 | Nunally Patrick O'neal | System and method for in-situ integrity and performance monitoring of operating metallic and non-metallic natural gas transmission and delivery pipelines using ultra wideband point-to point and point-to point and point-to-multipoint communication |
| KR100696991B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-03-20 | 한국원자력연구소 | 투자율 측정법을 이용하여 증기발생기 전열관의 와전류를탐상하는 장치 및 방법 |
| FR2950432B1 (fr) * | 2009-09-24 | 2015-06-05 | Electricite De France | Procedes et dispositifs de detection de depots dans les interstices d'une liaison entre un tube et une plaque |
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| DE102013209774B4 (de) | 2013-05-27 | 2017-08-03 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Prüfverfahren und Prüfvorrichtung zur Wirbelstromprüfung mit Vormagnetisierung |
| EP3137737B1 (en) * | 2014-07-11 | 2022-11-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Imaging of wellbore pipes using deep azimuthal antennas |
| WO2016007307A1 (en) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Deep azimuthal inspection of wellbore pipes |
| CN113030241B (zh) * | 2016-06-01 | 2022-09-27 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种区分在用钢管内外壁漏磁检测信号的装置及方法 |
| CN108693244B (zh) * | 2018-04-27 | 2019-02-26 | 西安交通大学 | 针对管状结构缺陷检测的内置s型阵列涡流检测探头及方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US2992390A (en) * | 1956-06-18 | 1961-07-11 | Continental Oil Co | Method and apparatus for electrical testing of pipe |
| US3702934A (en) * | 1969-10-01 | 1972-11-14 | Picker Andrex X Ray As | Apparatus for controlling equipment on a crawler displaceable inside a pipe |
| DE2746568A1 (de) * | 1977-10-17 | 1979-04-26 | Kraftwerk Union Ag | Wirbelstrompruefsonde zur pruefung ferromagnetischer werkstoffe |
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| JPS5817353A (ja) * | 1981-06-12 | 1983-02-01 | Kobe Steel Ltd | 複数コイル方式による多重周波数渦流探傷法及び多重周波数渦流探傷装置 |
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-
1990
- 1990-06-08 US US07/535,522 patent/US5049817A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-31 CA CA002043694A patent/CA2043694A1/en not_active Abandoned
- 1991-06-05 GB GB9112132A patent/GB2245072B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-05 DE DE4118407A patent/DE4118407A1/de not_active Withdrawn
- 1991-06-06 FR FR9106874A patent/FR2663123B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-07 JP JP3136360A patent/JPH06130040A/ja active Pending
- 1991-06-07 BR BR919102378A patent/BR9102378A/pt unknown
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|---|---|
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| GB2245072A (en) | 1991-12-18 |
| DE4118407A1 (de) | 1991-12-12 |
| GB9112132D0 (en) | 1991-07-24 |
| FR2663123B1 (fr) | 1993-05-28 |
| FR2663123A1 (fr) | 1991-12-13 |
| CA2043694A1 (en) | 1991-12-09 |
| US5049817A (en) | 1991-09-17 |
| GB2245072B (en) | 1994-05-04 |
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