JPH06186207A - 渦電流探傷プローブ - Google Patents
渦電流探傷プローブInfo
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- JPH06186207A JPH06186207A JP4355839A JP35583992A JPH06186207A JP H06186207 A JPH06186207 A JP H06186207A JP 4355839 A JP4355839 A JP 4355839A JP 35583992 A JP35583992 A JP 35583992A JP H06186207 A JPH06186207 A JP H06186207A
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- Japan
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- coils
- eddy
- coil
- eddy current
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パンケーキコイルを用いた渦電流探傷プロー
ブにおいて、上記コイルに流れる電流の方向を利用する
ことにより、コイルの検出性能を高めて、プローブの微
小欠陥に対する感度を向上させる。 【構成】 プローブ１の周面に埋設するパンケーキ型コ
イル３を少なくとも２個、互いの渦電流が干渉し合うよ
うに近接して配設すると共に、これら隣合うコイル３に
流す電流の向きを相互に逆ならしめたことを特徴として
いる。
ブにおいて、上記コイルに流れる電流の方向を利用する
ことにより、コイルの検出性能を高めて、プローブの微
小欠陥に対する感度を向上させる。 【構成】 プローブ１の周面に埋設するパンケーキ型コ
イル３を少なくとも２個、互いの渦電流が干渉し合うよ
うに近接して配設すると共に、これら隣合うコイル３に
流す電流の向きを相互に逆ならしめたことを特徴として
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所の蒸気発生
器伝熱管等の金属細管において、管に発生したクラック
等を非破壊検査にて検出するための渦電流探傷プローブ
に関するものである。
器伝熱管等の金属細管において、管に発生したクラック
等を非破壊検査にて検出するための渦電流探傷プローブ
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】蒸気発生器伝熱管のように、金属管の外
側からの接近が難しい場合には、プローブを金属管の中
に挿入して、渦電流探傷試験が行なわれる。即ち、渦電
流探傷においては、プローブ内のコイルにより誘起され
た金属管内の渦電流が該管の欠陥によって乱されること
により該欠陥を検出するものであるが、特に、金属管の
微小欠陥を高精度に検出する場合は、上記プローブとし
て、パンケーキ型コイルを管壁に密着させ、プローブヘ
ッドを回転させながら螺旋状に走査を行う回転コイル型
プローブが用いられる。
側からの接近が難しい場合には、プローブを金属管の中
に挿入して、渦電流探傷試験が行なわれる。即ち、渦電
流探傷においては、プローブ内のコイルにより誘起され
た金属管内の渦電流が該管の欠陥によって乱されること
により該欠陥を検出するものであるが、特に、金属管の
微小欠陥を高精度に検出する場合は、上記プローブとし
て、パンケーキ型コイルを管壁に密着させ、プローブヘ
ッドを回転させながら螺旋状に走査を行う回転コイル型
プローブが用いられる。
【０００３】この回転コイル型プローブのパンケーキ型
コイル３では、図４に示すように、渦電流の分布領域１
２が、磁束１３のまわりにドーナツ状に形成されると共
に、放射方向に向かって広範囲に分布して、その検知範
囲を広く確保している。
コイル３では、図４に示すように、渦電流の分布領域１
２が、磁束１３のまわりにドーナツ状に形成されると共
に、放射方向に向かって広範囲に分布して、その検知範
囲を広く確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
ンケーキ型コイルでは、上記ドーナツ状の渦電流分布領
域では、広く、また高感度に検出が行えるが、管の欠陥
がドーナツの穴の部分に相当する前記磁束の範囲より小
さい場合には、検出性が落ちるとの性質を有している。
ンケーキ型コイルでは、上記ドーナツ状の渦電流分布領
域では、広く、また高感度に検出が行えるが、管の欠陥
がドーナツの穴の部分に相当する前記磁束の範囲より小
さい場合には、検出性が落ちるとの性質を有している。
【０００５】即ち、欠陥が渦電流束を全体的に遮断する
と検出が良好となるが、部分的な遮断では渦電流のまわ
り込みが起きて良好な検出ができなくなる。現在、直径
約２０ｍｍの伝熱管の検査には直径約３ｍｍ程度のコイ
ルが使われているが、この場合、約３ｍｍ以下の長さの
欠陥に対し感度が低下する。
と検出が良好となるが、部分的な遮断では渦電流のまわ
り込みが起きて良好な検出ができなくなる。現在、直径
約２０ｍｍの伝熱管の検査には直径約３ｍｍ程度のコイ
ルが使われているが、この場合、約３ｍｍ以下の長さの
欠陥に対し感度が低下する。
【０００６】この対策として、コイルを小さくしたり、
あるいは磁束密度を高めるために磁芯コアをコイル内に
設置したりすることなどが行われるが、何れも多少の改
善は見られるものの、被検体内部に誘起される渦電流分
布の制御を行うには限界があり、前記渦電流の広がり等
（図４参照）のために、欠陥サイズの検出下限はあまり
下がらなかった。
あるいは磁束密度を高めるために磁芯コアをコイル内に
設置したりすることなどが行われるが、何れも多少の改
善は見られるものの、被検体内部に誘起される渦電流分
布の制御を行うには限界があり、前記渦電流の広がり等
（図４参照）のために、欠陥サイズの検出下限はあまり
下がらなかった。
【０００７】本発明は叙上の如き実状に対処し、パンケ
ーキ型コイルに流れる電流の向きに着目しこれを利用す
ることにより、上記パンケーキ型コイルの検出性能を高
めて、プローブの微小欠陥に対する感度を向上させるこ
とを目的とするものである。
ーキ型コイルに流れる電流の向きに着目しこれを利用す
ることにより、上記パンケーキ型コイルの検出性能を高
めて、プローブの微小欠陥に対する感度を向上させるこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明の渦流探傷プローブの特徴は、プローブの周面
に埋設するパンケーキ型コイルを少なくとも２個、互い
の渦電流が干渉し合うように近接して配設すると共に、
これら隣合うコイルに流す電流の向きを相互に逆ならし
めたところにある。なお、上記逆にする電流の向きは、
交流電流を用いる場合は、同時点においての電流の向き
をいう。
る本発明の渦流探傷プローブの特徴は、プローブの周面
に埋設するパンケーキ型コイルを少なくとも２個、互い
の渦電流が干渉し合うように近接して配設すると共に、
これら隣合うコイルに流す電流の向きを相互に逆ならし
めたところにある。なお、上記逆にする電流の向きは、
交流電流を用いる場合は、同時点においての電流の向き
をいう。
【０００９】
【作用】上記構成を有する本発明の渦電流探傷プローブ
においては、渦電流分布の広がりを制御し、集中させる
ために、上記の如く複数のコイルを近接して配設し、か
つ各コイルに流す電流の向きを逆ならしめている。即
ち、上記の構成によって、渦電流の発生方向が、上記電
流の流れに従い各コイルで逆向きとなり、コイル間では
この渦電流の向きが同じになって互いに強め合うことに
なる。その結果、上記コイル間に渦電流密度が大の領域
が形成され、この高密度の渦電流によって微小欠陥に対
する検出性が向上する。
においては、渦電流分布の広がりを制御し、集中させる
ために、上記の如く複数のコイルを近接して配設し、か
つ各コイルに流す電流の向きを逆ならしめている。即
ち、上記の構成によって、渦電流の発生方向が、上記電
流の流れに従い各コイルで逆向きとなり、コイル間では
この渦電流の向きが同じになって互いに強め合うことに
なる。その結果、上記コイル間に渦電流密度が大の領域
が形成され、この高密度の渦電流によって微小欠陥に対
する検出性が向上する。
【００１０】
【実施例】以下、さらに添付図面を参照して、本発明の
実施例を説明する。図１は本発明実施例の回転コイル型
渦電流探傷プローブと被検体の水平断面図、図２は図１
のＸ−Ｘ線断面矢視説明図、図３は同実施例と被検体と
を示す一部断面側面図であり、各図において、１はプロ
ーブ、２はプローブヘッド、３はパンケーキ型コイル、
４はハウジング、５はセンタリングブラシ、６はフレキ
シブルチューブ、Ｔは被検体としての金属管を夫々示し
ている。
実施例を説明する。図１は本発明実施例の回転コイル型
渦電流探傷プローブと被検体の水平断面図、図２は図１
のＸ−Ｘ線断面矢視説明図、図３は同実施例と被検体と
を示す一部断面側面図であり、各図において、１はプロ
ーブ、２はプローブヘッド、３はパンケーキ型コイル、
４はハウジング、５はセンタリングブラシ、６はフレキ
シブルチューブ、Ｔは被検体としての金属管を夫々示し
ている。
【００１１】即ち、このプローブ１は、図３に示すよう
に、該プローブ１を管Ｔ内に挿脱するフレキシブルチュ
ーブ６に支持されて、管内を回転するプローブヘッド２
と、このプローブヘッド２の上下に夫々設けられたセン
タリングブラシ５とからなる。上記プローブヘッド２
は、スプリング７によって半径外方向に付勢されたハウ
ジング４を有し、このハウジング４の外周面には、パン
ケーキ型コイル３が埋設されている。
に、該プローブ１を管Ｔ内に挿脱するフレキシブルチュ
ーブ６に支持されて、管内を回転するプローブヘッド２
と、このプローブヘッド２の上下に夫々設けられたセン
タリングブラシ５とからなる。上記プローブヘッド２
は、スプリング７によって半径外方向に付勢されたハウ
ジング４を有し、このハウジング４の外周面には、パン
ケーキ型コイル３が埋設されている。
【００１２】しかして、このプローブ１は、上記パンケ
ーキ型コイル３に誘起された被検体の渦電流を検知する
ことにより欠陥を検出するものであり、このパンケーキ
型コイル３を管壁に近接させ、プローブヘッド２を回転
させながら螺旋状に走査を行う。
ーキ型コイル３に誘起された被検体の渦電流を検知する
ことにより欠陥を検出するものであり、このパンケーキ
型コイル３を管壁に近接させ、プローブヘッド２を回転
させながら螺旋状に走査を行う。
【００１３】そして、本発明においては、上記の如き既
知の構成の回転ヘッド型プローブにおいて、図１及び図
２に示すように、上記パンケーキ型コイル３を周方向に
２個、互いの渦電流が干渉し合う範囲内で近接して配設
せしめ、さらに、これら隣合うコイル３に流れる電流の
向きを相互に逆になるよう設定している。
知の構成の回転ヘッド型プローブにおいて、図１及び図
２に示すように、上記パンケーキ型コイル３を周方向に
２個、互いの渦電流が干渉し合う範囲内で近接して配設
せしめ、さらに、これら隣合うコイル３に流れる電流の
向きを相互に逆になるよう設定している。
【００１４】上記電流の向きを設定する手段としては、
この実施例では、図２に示すように同方向に巻回した２
つのパンケーキ型コイル３ａ，３ｂを、コイル３ａの巻
き始め端８をもう一方のコイル３ｂの巻き始め端９と接
続すると共に、各コイル３ａ，３ｂの巻き終わり端１
０，１１に交流電流を印加するようにしている。また、
このような直列接続以外の手段としては、巻き方向が逆
のパンケーキ型コイルを並列にＡＣ電源に継ぐ方法もあ
る。
この実施例では、図２に示すように同方向に巻回した２
つのパンケーキ型コイル３ａ，３ｂを、コイル３ａの巻
き始め端８をもう一方のコイル３ｂの巻き始め端９と接
続すると共に、各コイル３ａ，３ｂの巻き終わり端１
０，１１に交流電流を印加するようにしている。また、
このような直列接続以外の手段としては、巻き方向が逆
のパンケーキ型コイルを並列にＡＣ電源に継ぐ方法もあ
る。
【００１５】しかして、上記構成を有する本発明実施例
のプローブにおいては、上記の如く設定した電流の流れ
に従い、図２に示す如く、２つのパンケーキ型コイル３
ａ，３ｂにおける渦電流の発生方向が互いに逆向きとな
り、これによって、図示の如くコイル３ａ，３ｂ間では
この渦電流の向きが同じとなり、この渦電流が互いに強
め合うことになる。
のプローブにおいては、上記の如く設定した電流の流れ
に従い、図２に示す如く、２つのパンケーキ型コイル３
ａ，３ｂにおける渦電流の発生方向が互いに逆向きとな
り、これによって、図示の如くコイル３ａ，３ｂ間では
この渦電流の向きが同じとなり、この渦電流が互いに強
め合うことになる。
【００１６】即ち、上記２つのコイル３ａ，３ｂの間
に、渦電流密度の高い領域が形成され、この例では図２
に示すように、下向きの渦電流密度が大となって、この
渦電流をさまたげるような微小欠陥に対してプローブの
検出性が向上する。検出比較例として、上記本発明実施
例と従来の単一コイルの回転型プローブのＳ／Ｎ比を比
較したところ、従来例が1.0 であるのに対し、本発明で
は1.9 の高感度を示した。（模擬欠陥は長さ３ｍｍの管
内面欠陥で、深さは管肉厚８０％のものとした）
に、渦電流密度の高い領域が形成され、この例では図２
に示すように、下向きの渦電流密度が大となって、この
渦電流をさまたげるような微小欠陥に対してプローブの
検出性が向上する。検出比較例として、上記本発明実施
例と従来の単一コイルの回転型プローブのＳ／Ｎ比を比
較したところ、従来例が1.0 であるのに対し、本発明で
は1.9 の高感度を示した。（模擬欠陥は長さ３ｍｍの管
内面欠陥で、深さは管肉厚８０％のものとした）
【００１７】一方、この実施例のように、２つのコイル
３ａ，３ｂを周方向に並ぶように配列した例では管Ｔの
軸方向の渦電流密度が両コイル３ａ，３ｂ間で高まるた
め、周方向の微小欠陥に対する感度が向上するが、他の
例として、上記２つのコイル３ａ，３ｂを管Ｔの軸方向
に配列すると、今度は管Ｔの軸方向の微小欠陥に対して
特に有効である。
３ａ，３ｂを周方向に並ぶように配列した例では管Ｔの
軸方向の渦電流密度が両コイル３ａ，３ｂ間で高まるた
め、周方向の微小欠陥に対する感度が向上するが、他の
例として、上記２つのコイル３ａ，３ｂを管Ｔの軸方向
に配列すると、今度は管Ｔの軸方向の微小欠陥に対して
特に有効である。
【００１８】また、上記本発明実施例の応用として、偶
数個の多数のコイルをプローブの周方向に一循するよう
１列あるいは２列に並べて埋設し、これらコイルの隣合
うもの同士の電流の方向を互いに逆に設けることによっ
て、回転を必要とせず、高速で上記の如く高感度に欠陥
を検出可能なプローブを製作することもできる。
数個の多数のコイルをプローブの周方向に一循するよう
１列あるいは２列に並べて埋設し、これらコイルの隣合
うもの同士の電流の方向を互いに逆に設けることによっ
て、回転を必要とせず、高速で上記の如く高感度に欠陥
を検出可能なプローブを製作することもできる。
【００１９】さらにまた、前述実施例のように、電流の
向きが逆である２つのコイルを１組として（各組の配線
は独立に）、プローブの周面にこのコイル複数組を配設
することによって、上記と同様の効果を得ることも可能
である。
向きが逆である２つのコイルを１組として（各組の配線
は独立に）、プローブの周面にこのコイル複数組を配設
することによって、上記と同様の効果を得ることも可能
である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の渦電流探
傷プローブは、プローブの周面に埋設するパンケーキ型
コイルを少なくとも２個、互いの渦電流が干渉し合うよ
うに近接して配設すると共に、これら隣合うコイルに流
す電流の向きを相互に逆ならしめたものであり、複数の
コイルを近接して配し且つ各コイルの電流の向きを逆に
することにより、コイル間の渦電流を強め合うことが可
能であり、その結果、上記コイル間に渦電流密度の大き
い領域を形成せしめて、この高感度の渦電流によりプロ
ーブの微小欠陥に対する検出性を向上させるとの顕著な
効果を奏するものである。
傷プローブは、プローブの周面に埋設するパンケーキ型
コイルを少なくとも２個、互いの渦電流が干渉し合うよ
うに近接して配設すると共に、これら隣合うコイルに流
す電流の向きを相互に逆ならしめたものであり、複数の
コイルを近接して配し且つ各コイルの電流の向きを逆に
することにより、コイル間の渦電流を強め合うことが可
能であり、その結果、上記コイル間に渦電流密度の大き
い領域を形成せしめて、この高感度の渦電流によりプロ
ーブの微小欠陥に対する検出性を向上させるとの顕著な
効果を奏するものである。
【図１】本発明実施例の回転コイル型渦電流探傷プロー
ブと被検体の水平断面図である。
ブと被検体の水平断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】同実施例と被検体とを示す一部断面側面図であ
る。
る。
【図４】パンケーキ型コイルの渦電流分布を示す説明図
である。
である。
１ プローブ ２ プローブヘッド ３ パンケーキ型コイル ３ａ パンケーキ型コイル ３ｂ パンケーキ型コイル ４ ハウジング ５ センタリングブラシ ６ フレキシブルチューブ ７ スプリング
Claims (1)
- 【請求項１】 筒状または柱状プローブの周面の一部に
パンケーキ型コイルを埋設し、該コイルに誘起された被
検体の渦電流を検知することにより欠陥を検出する渦電
流探傷プローブにおいて、上記パンケーキ型コイルを少
なくとも２個、互いの渦電流が干渉し合うように近接し
て配設すると共に、これら隣合うコイルに流す電流の向
きを相互に逆ならしめたことを特徴とする渦電流探傷プ
ローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355839A JPH06186207A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 渦電流探傷プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4355839A JPH06186207A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 渦電流探傷プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186207A true JPH06186207A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18446001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4355839A Pending JPH06186207A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 渦電流探傷プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186207A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998002714A1 (en) * | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Eddy current inspection technique |
| JPH10318988A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-12-04 | 株式会社原子力エンジニアリング | 渦電流探傷プローブ |
| JP2007139769A (ja) * | 2005-11-14 | 2007-06-07 | Immobilien Ges Helmut Fischer Gmbh & Co Kg | 特に、薄層の厚さ測定装置用の測定プローブ |
| JP2008032575A (ja) * | 2006-07-29 | 2008-02-14 | Nippon Hihakai Kensa Kk | 渦電流測定用プローブ及びそれを用いた探傷装置 |
| JP2009031311A (ja) * | 2008-11-10 | 2009-02-12 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷方法 |
| JP4676080B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2011-04-27 | インモビリーエンゲゼルシャフト・ヘルムート・フィッシャー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニイ・カーゲー | 薄層の厚さの非破壊測定方法およびその装置 |
| JP2016153753A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 配管探傷装置及び配管探傷方法 |
| JP2017003545A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-05 | 東亜非破壊検査株式会社 | 埋設管等の外面減肉測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6255171B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1987-11-18 | Nippon Electric Co | |
| JPH04357454A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 渦流探傷用プローブ |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4355839A patent/JPH06186207A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970930 |