JPH06258290A - 渦電流探傷子 - Google Patents
渦電流探傷子Info
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- JPH06258290A JPH06258290A JP5049613A JP4961393A JPH06258290A JP H06258290 A JPH06258290 A JP H06258290A JP 5049613 A JP5049613 A JP 5049613A JP 4961393 A JP4961393 A JP 4961393A JP H06258290 A JPH06258290 A JP H06258290A
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- Japan
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- eddy current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁心に巻かれたコイルの出力波形の乱れを防止
し、これにより金属表面の微小欠陥を高精度、高感度に
検出可能な渦電流探傷子を提供する。 【構成】磁心１１ａ、１１ｂに検出コイル１２ａ、１２
ｂを巻装してなる渦電流探傷子において、磁心１１ａ、
１１ｂを単結晶フェライトで形成する。この場合、単結
晶フェライトとして、１８〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜
２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ
−Ｚｎフェライトを用い、また、単結晶フェライトの結
晶面指数＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよう
に、検出コイル１２ａ、１２ｂを巻装する。
し、これにより金属表面の微小欠陥を高精度、高感度に
検出可能な渦電流探傷子を提供する。 【構成】磁心１１ａ、１１ｂに検出コイル１２ａ、１２
ｂを巻装してなる渦電流探傷子において、磁心１１ａ、
１１ｂを単結晶フェライトで形成する。この場合、単結
晶フェライトとして、１８〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜
２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ
−Ｚｎフェライトを用い、また、単結晶フェライトの結
晶面指数＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよう
に、検出コイル１２ａ、１２ｂを巻装する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被試験体の表面欠陥の
検出を行う際に用いられる渦電流探傷子に関する。
検出を行う際に用いられる渦電流探傷子に関する。
【０００２】
【従来の技術】渦電流探傷子は、通常、２組の磁心を有
し、その各磁心に検出コイルをそれぞれ巻装してなる。
検出コイルは、探傷装置のブリッジ回路に接続されてい
る。被試験体の表面に欠陥がある場合、渦電流探傷子を
走査した際、その欠陥が検出コイルの下になったとき、
検出コイルのインピーダンスが変化して、ブリッジ回路
が不平衡になる。探傷装置では、このブリッジ回路の不
平衡電圧を増幅、同期検波、波高弁別して、欠陥の検出
を行う。ところで、検出コイルのインピーダンス変化
は、検出コイルを巻いた磁心の性能に大きく左右され
る。従来、この磁心を多結晶フェライトで形成してい
た。
し、その各磁心に検出コイルをそれぞれ巻装してなる。
検出コイルは、探傷装置のブリッジ回路に接続されてい
る。被試験体の表面に欠陥がある場合、渦電流探傷子を
走査した際、その欠陥が検出コイルの下になったとき、
検出コイルのインピーダンスが変化して、ブリッジ回路
が不平衡になる。探傷装置では、このブリッジ回路の不
平衡電圧を増幅、同期検波、波高弁別して、欠陥の検出
を行う。ところで、検出コイルのインピーダンス変化
は、検出コイルを巻いた磁心の性能に大きく左右され
る。従来、この磁心を多結晶フェライトで形成してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従
来、磁心を多結晶フェライトで形成していた。ここで、
多結晶フェライトは、その製法上、クレンサイズが数μ
ｍ〜数１０μｍとばらついている。このため、同じ製造
ロットの磁心でも、磁化率等の磁気特性が異なり、同一
欠陥に対して、図６（ｂ）に示すように、検出コイルの
出力波形が２組の磁心で異なるという問題があった。図
６（ｂ）において、図中ｃは２組の磁心のうちの一方の
磁心に巻かれた検出コイルの出力波形、ｄは他方の磁心
に巻かれた検出コイルの出力波形を示す。
来、磁心を多結晶フェライトで形成していた。ここで、
多結晶フェライトは、その製法上、クレンサイズが数μ
ｍ〜数１０μｍとばらついている。このため、同じ製造
ロットの磁心でも、磁化率等の磁気特性が異なり、同一
欠陥に対して、図６（ｂ）に示すように、検出コイルの
出力波形が２組の磁心で異なるという問題があった。図
６（ｂ）において、図中ｃは２組の磁心のうちの一方の
磁心に巻かれた検出コイルの出力波形、ｄは他方の磁心
に巻かれた検出コイルの出力波形を示す。
【０００４】また、多結晶フェライトは、その結晶が種
々の方向に配列されていることから磁気異方性を示す。
このため、磁心内に種々の磁気抵抗が発生し、検出コイ
ルの出力波形に歪みが生じ、その結果、検出信号のＳ／
Ｎ比が悪くなるという問題があった。
々の方向に配列されていることから磁気異方性を示す。
このため、磁心内に種々の磁気抵抗が発生し、検出コイ
ルの出力波形に歪みが生じ、その結果、検出信号のＳ／
Ｎ比が悪くなるという問題があった。
【０００５】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、磁心に巻かれたコイルの出力波形の乱れを防止
し、これにより金属表面の微小欠陥を高精度、高感度に
検出可能な渦電流探傷子を提供することを目的とする。
ので、磁心に巻かれたコイルの出力波形の乱れを防止
し、これにより金属表面の微小欠陥を高精度、高感度に
検出可能な渦電流探傷子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の渦電流探傷子
は、磁心に検出用コイルを巻装してなる渦電流探傷子に
おいて、上記磁心を単結晶フェライトで形成したことを
特徴とする。
は、磁心に検出用コイルを巻装してなる渦電流探傷子に
おいて、上記磁心を単結晶フェライトで形成したことを
特徴とする。
【０００７】また、上記単結晶フェライトとして、１８
〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆ
ｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いる
ことを特徴とする。また、上記単結晶フェライトの結晶
面指数＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するように、
上記磁心に上記検出用コイルを巻装したことを特徴とす
る。
〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆ
ｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いる
ことを特徴とする。また、上記単結晶フェライトの結晶
面指数＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するように、
上記磁心に上記検出用コイルを巻装したことを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、磁心に単結晶フェライト
を用いたことにより、ほぼ均一のものを製造できる。し
たがって、磁化率等の磁気特性のばらつきがなく、同一
欠陥に対して同じ出力波形を得ることができる。
を用いたことにより、ほぼ均一のものを製造できる。し
たがって、磁化率等の磁気特性のばらつきがなく、同一
欠陥に対して同じ出力波形を得ることができる。
【０００９】また、単結晶フェライトは、結晶方向によ
る磁気異方性より磁化容易方向が存在し、小さな磁化電
流で容易に磁区が整列し、大きな磁化が得られる。この
性質により、＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよ
うにコイルを巻き付けることにより、磁化の強さを大き
くすることができる。
る磁気異方性より磁化容易方向が存在し、小さな磁化電
流で容易に磁区が整列し、大きな磁化が得られる。この
性質により、＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよ
うにコイルを巻き付けることにより、磁化の強さを大き
くすることができる。
【００１０】また、１８〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜２
５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライトを用いることで、他の材料を用いた場合
に比べて、高い磁化力を得ることができる。
５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライトを用いることで、他の材料を用いた場合
に比べて、高い磁化力を得ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
明する。
【００１２】図１は本発明の一実施例に係る渦電流探傷
子の構成を示す図である。この渦電流探傷子は、２組の
磁心１１ａおよび１１ｂを有する。この磁心１１ａおよ
び１１ｂには、それぞれ検出コイル１２ａおよび１２ｂ
が巻装されている。同実施例において、磁心１１ａおよ
び１１ｂは単結晶フェライトで形成されている。この場
合、単結晶フェライトとして、１８〜３０mol%のＭｎ
Ｏ、１５〜２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる
単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いている。なお、通常
は、これに不可避的不純物が含まれる。
子の構成を示す図である。この渦電流探傷子は、２組の
磁心１１ａおよび１１ｂを有する。この磁心１１ａおよ
び１１ｂには、それぞれ検出コイル１２ａおよび１２ｂ
が巻装されている。同実施例において、磁心１１ａおよ
び１１ｂは単結晶フェライトで形成されている。この場
合、単結晶フェライトとして、１８〜３０mol%のＭｎ
Ｏ、１５〜２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる
単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いている。なお、通常
は、これに不可避的不純物が含まれる。
【００１３】また、検出コイル１２ａおよび１２ｂは、
図２に示すように、単結晶フェライトの結晶面指数＜１
１０＞方向に平行に磁界が発生するように、磁心１１ａ
および１１ｂに巻装されている。図２において、Ａは磁
化方向を示す。
図２に示すように、単結晶フェライトの結晶面指数＜１
１０＞方向に平行に磁界が発生するように、磁心１１ａ
および１１ｂに巻装されている。図２において、Ａは磁
化方向を示す。
【００１４】このように、磁心１１ａおよび１１ｂに単
結晶フェライトを用いた場合、そのグレンサイズが１０
数μｍであることから、ほぼ均一のものを製造できる。
したがって、磁化率等の磁気特性のばらつきがなく、同
一欠陥に対して同じ出力波形を検出コイル１２ａおよび
１２ｂから得ることができる。
結晶フェライトを用いた場合、そのグレンサイズが１０
数μｍであることから、ほぼ均一のものを製造できる。
したがって、磁化率等の磁気特性のばらつきがなく、同
一欠陥に対して同じ出力波形を検出コイル１２ａおよび
１２ｂから得ることができる。
【００１５】また、単結晶フェライトは、結晶方向によ
る磁気異方性より磁化容易方向が存在し、小さな磁化電
流で容易に磁区が整列し、大きな磁化が得られる。この
性質により、＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよ
うに、検出コイル１２ａおよび１２ｂを巻き付けて探傷
子を構成することにより、磁心１１ａおよび１１ｂに多
結晶フェライトを用いたば場合に比べて、磁化の強さが
大きくなる。
る磁気異方性より磁化容易方向が存在し、小さな磁化電
流で容易に磁区が整列し、大きな磁化が得られる。この
性質により、＜１１０＞方向に平行に磁界が発生するよ
うに、検出コイル１２ａおよび１２ｂを巻き付けて探傷
子を構成することにより、磁心１１ａおよび１１ｂに多
結晶フェライトを用いたば場合に比べて、磁化の強さが
大きくなる。
【００１６】また、１８〜３０mol%のＭｎＯ、１５〜２
５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライトを渦電流探傷子の磁心１１ａ、１１ｂと
して用いることで、他の材料を用いた場合に比べて、高
い磁化力が得られる。この様子を図３に示す。
５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2 Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−
Ｚｎフェライトを渦電流探傷子の磁心１１ａ、１１ｂと
して用いることで、他の材料を用いた場合に比べて、高
い磁化力が得られる。この様子を図３に示す。
【００１７】図３はＭｎ−Ｚｎフェライトの組成と結晶
異方性定数ｋおよび磁歪定数λの関係を示したものであ
る。図中の数字が初透磁率を等高線的に示しており、Ｋ
＝０，λ＝０の近傍で高透磁率出現の領域が得られる。
具体的に説明すると、図４に示すように、例えばＭｎＯ
を３０mol%、ＺｎＯを２５mol%、Ｆｅ2 Ｏ3 を４５mol%
とすると、その交点がその組成に対する初透磁率１８０
０となる。
異方性定数ｋおよび磁歪定数λの関係を示したものであ
る。図中の数字が初透磁率を等高線的に示しており、Ｋ
＝０，λ＝０の近傍で高透磁率出現の領域が得られる。
具体的に説明すると、図４に示すように、例えばＭｎＯ
を３０mol%、ＺｎＯを２５mol%、Ｆｅ2 Ｏ3 を４５mol%
とすると、その交点がその組成に対する初透磁率１８０
０となる。
【００１８】しかして、このようにして形成される磁心
１１ａおよび１１ｂは、探傷子外筒１３内にそれぞれ適
切な位置に配置され、充てん材１４によって固定されて
いる。この磁心１１ａおよび１１ｂに巻装された検出コ
イル１２ａおよび１２ｂは、高周波ケーブル１５を介し
て図５に示す探傷装置のブリッジ回路２１に接続されて
いる。この探傷装置は、ブリッジ回路２１、増幅器２
２、同期検波器２３、振幅弁別器２４、記録装置２５か
らなる。次に、同実施例の動作を説明する。
１１ａおよび１１ｂは、探傷子外筒１３内にそれぞれ適
切な位置に配置され、充てん材１４によって固定されて
いる。この磁心１１ａおよび１１ｂに巻装された検出コ
イル１２ａおよび１２ｂは、高周波ケーブル１５を介し
て図５に示す探傷装置のブリッジ回路２１に接続されて
いる。この探傷装置は、ブリッジ回路２１、増幅器２
２、同期検波器２３、振幅弁別器２４、記録装置２５か
らなる。次に、同実施例の動作を説明する。
【００１９】図１に示すように、渦電流探傷子を被試験
体１６の表面に沿って走査し、検出コイル１２ａ、１２
ｂに電流を流すと、磁界が発生し、被試験体１６の表面
に渦電流が発生する。このとき、被試験体１６の表面に
欠陥が存在すると、検出コイル１２ａ、１２ｂのインピ
ーダンスが変化する。図５に示す探傷装置では、このイ
ンピーダンスの変化をブリッジ回路１１の不平衡電圧と
して取られ、その電圧を増幅、同期検波、波高弁別する
ことにより欠陥の検出を行い、その結果の信号を記録装
置２５に格納する。
体１６の表面に沿って走査し、検出コイル１２ａ、１２
ｂに電流を流すと、磁界が発生し、被試験体１６の表面
に渦電流が発生する。このとき、被試験体１６の表面に
欠陥が存在すると、検出コイル１２ａ、１２ｂのインピ
ーダンスが変化する。図５に示す探傷装置では、このイ
ンピーダンスの変化をブリッジ回路１１の不平衡電圧と
して取られ、その電圧を増幅、同期検波、波高弁別する
ことにより欠陥の検出を行い、その結果の信号を記録装
置２５に格納する。
【００２０】ここで、検出コイル１２ａ、１２ｂのイン
ピーダンス変化は磁心１１ａ、１１ｂの性能に大きく左
右される。従来、磁心１１ａ、１１ｂに多結晶フェライ
トを用いていたことから、図６（ｂ）に示すように、同
一欠陥に対し、検出コイル１２ａ、１２ｂの出力波形が
異なる問題があった。これに対し、同実施例では、磁心
１１ａ、１１ｂに単結晶フェライトを用いているため、
図６（ａ）に示すように、同一欠陥に対し、検出コイル
１２ａ、１２ｂで同じ出力波形が得られる。図６（ａ）
において、図中ａは検出コイル１２ａの出力波形、ｂは
検出コイル１２ｂの出力波形を示す。
ピーダンス変化は磁心１１ａ、１１ｂの性能に大きく左
右される。従来、磁心１１ａ、１１ｂに多結晶フェライ
トを用いていたことから、図６（ｂ）に示すように、同
一欠陥に対し、検出コイル１２ａ、１２ｂの出力波形が
異なる問題があった。これに対し、同実施例では、磁心
１１ａ、１１ｂに単結晶フェライトを用いているため、
図６（ａ）に示すように、同一欠陥に対し、検出コイル
１２ａ、１２ｂで同じ出力波形が得られる。図６（ａ）
において、図中ａは検出コイル１２ａの出力波形、ｂは
検出コイル１２ｂの出力波形を示す。
【００２１】また、欠陥信号（コイル出力波形）のレベ
ルについても、従来よりも高いレベルを得ることができ
る。これは次のような理由による。すなわち、渦電流探
傷子の誤差はＳ／Ｎ比に関係する。ノイズレベル（Ｎ）
が一定であっても、欠陥信号（Ｓ）が大きくなると、検
出性能は向上し、誤差は少なくなる。この場合、単結晶
フェライトを用いることで、ノイズレベルが下がり、ノ
イズそのものも減る。その結果、従来に比べ、検出コイ
ル１２ａ、１２ｂの出力波形が１．５倍程度（ノイズレ
ベルを揃えて）となる。
ルについても、従来よりも高いレベルを得ることができ
る。これは次のような理由による。すなわち、渦電流探
傷子の誤差はＳ／Ｎ比に関係する。ノイズレベル（Ｎ）
が一定であっても、欠陥信号（Ｓ）が大きくなると、検
出性能は向上し、誤差は少なくなる。この場合、単結晶
フェライトを用いることで、ノイズレベルが下がり、ノ
イズそのものも減る。その結果、従来に比べ、検出コイ
ル１２ａ、１２ｂの出力波形が１．５倍程度（ノイズレ
ベルを揃えて）となる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、渦電流探
傷子の磁心を単結晶フェライトで形成したことにより、
探傷の際に、ノイズレベルの低い、つまり、Ｓ／Ｎ比の
大きい信号を得ることができる。また、探傷子間の性能
のばらつきや、コイル間の性能のばらつきを防止して、
分解能、再現性を向上させることができる。
傷子の磁心を単結晶フェライトで形成したことにより、
探傷の際に、ノイズレベルの低い、つまり、Ｓ／Ｎ比の
大きい信号を得ることができる。また、探傷子間の性能
のばらつきや、コイル間の性能のばらつきを防止して、
分解能、再現性を向上させることができる。
【００２３】これにより、微小欠陥の検出が可能とな
り、その結果、破壊力学的に割れ起点となり得る微小欠
陥を有する重要部品を取替え、また、補修することがで
きるようになり、機器の予防保全に対して多大の効果が
ある。
り、その結果、破壊力学的に割れ起点となり得る微小欠
陥を有する重要部品を取替え、また、補修することがで
きるようになり、機器の予防保全に対して多大の効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例に係る渦電流探傷子の構成を
示す図。
示す図。
【図２】上記渦電流探傷子におけるコイルの巻装方法を
説明するための図。
説明するための図。
【図３】Ｍｎ−Ｚｎフェライト組成と初透磁率の関係を
示す図。
示す図。
【図４】上記Ｍｎ−Ｚｎフェライト組成と初透磁率の関
係を具体的な数値を用いて示す図。
係を具体的な数値を用いて示す図。
【図５】上記渦電流探傷子を用いた探傷装置の構成を示
す図。
す図。
【図６】本発明と従来との出力波形を比較して示す図。
１１ａおよび１１ｂ…磁心、１２ａおよび１２ｂ…検出
コイル、１３…探傷子外筒、１４…充てん材、１５…高
周波ケーブル、１６…被試験体、２１…ブリッジ回路、
２２…増幅器、２３…同期検波器、２４…振幅弁別器、
２５…記録装置。
コイル、１３…探傷子外筒、１４…充てん材、１５…高
周波ケーブル、１６…被試験体、２１…ブリッジ回路、
２２…増幅器、２３…同期検波器、２４…振幅弁別器、
２５…記録装置。
Claims (3)
- 【請求項１】 磁心に検出用コイルを巻装してなる渦電
流探傷子において、上記磁心を単結晶フェライトで形成
したことを特徴とする渦電流探傷子。 - 【請求項２】 上記単結晶フェライトとして、１８〜３
０mol%のＭｎＯ、１５〜２５mol%のＺｎＯ、残部Ｆｅ2
Ｏ3 からなる単結晶Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いること
を特徴とする請求項１記載の渦電流探傷子。 - 【請求項３】 上記単結晶フェライトの結晶面指数＜１
１０＞方向に平行に磁界が発生するように、上記磁心に
上記検出用コイルを巻装したことを特徴とする請求項１
記載の渦電流探傷子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049613A JPH06258290A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 渦電流探傷子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049613A JPH06258290A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 渦電流探傷子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258290A true JPH06258290A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12836092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049613A Withdrawn JPH06258290A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 渦電流探傷子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06258290A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533740A (ja) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト | 硬質磁気キャリア粒子を用いたエレクトログラフ法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5049613A patent/JPH06258290A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533740A (ja) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ハイデルベルガー ドルツクマシーネン アクチエンゲゼルシヤフト | 硬質磁気キャリア粒子を用いたエレクトログラフ法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |