JPH06324022A - 渦電流探傷装置 - Google Patents

渦電流探傷装置

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JPH06324022A
JPH06324022A JP5111388A JP11138893A JPH06324022A JP H06324022 A JPH06324022 A JP H06324022A JP 5111388 A JP5111388 A JP 5111388A JP 11138893 A JP11138893 A JP 11138893A JP H06324022 A JPH06324022 A JP H06324022A
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JP
Japan
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signal
lift
eddy current
steel pipe
flaw detection
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JP5111388A
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English (en)
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Takehiro Oura
雄大 大浦
Chikara Sato
主税 佐藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】鋼管の内径変化を信号に変換するセンサを備え
た内挿式渦電流プローブ26と、予め探傷コイル1のリ
フトオフ値に対するリフトオフ信号を求めておき、セン
サから送られてくる信号から鋼管の内径変化量を求め、
鋼管の内径が減少したときに、変化量だけ探傷コイル1
がリフトオフしたときのリフトオフ信号を出力する演算
装置9と、演算装置9から出力されたリフトオフ信号と
探傷信号から、探傷信号にリフトオフ信号が含まれてい
るかを判断し、探傷信号にリフトオフ信号が含まれてい
るときには、リフトオフ信号と探傷信号の差をとること
によりリフトオフ信号を抑制する信号処理装置とを備え
て構成した。 【効果】鋼管の内径変化が測定でき、リフトオフ信号を
抑制することができ、欠陥信号の検出感度を向上させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内挿式渦電流プローブを
用いた鋼管内面からの渦電流探傷試験に係わり、特に、
リフトオフ信号を抑制し、欠陥信号の検出感度を向上す
る渦電流探傷装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼管の検査方法として、内挿式渦電流プ
ローブを用いた探傷試験が適用されることが多い。しか
し探傷試験を実施する際に、内挿式渦電流プローブが被
検体から離れる(リフトオフ)ことにより探傷信号が変
化し欠陥信号の検出感度が低減する。リフトオフ信号を
抑制する従来技術には、例えば、特開昭57−96254 号公
報に記載の技術がある。この従来技術では、基準コイル
と探傷コイルからの信号は位相検出器によって垂直成分
と水平成分に変換され、この二つの信号は位相回転器に
入力される。探傷コイルの揺動によって生じるリフトオ
フ信号の垂直成分がゼロになるまで座標軸を回転する。
これによってリフトオフ信号は垂直成分には現れず、水
平成分のみとなる。したがって垂直成分信号を検出する
ことにより、欠陥信号が得られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は欠陥信
号の垂直成分のみを検出するため、欠陥サイズの推定に
必要な欠陥信号の振幅や位相角などの情報が得られない
という問題がある。
【0004】また上記従来技術は、リフトオフ信号の位
相角が探傷コイルの揺動の量に依存するためリフトオフ
信号の垂直成分がゼロにならず、欠陥信号の検出感度が
低減するという問題がある。
【0005】本発明の目的は、リフトオフ信号を抑制し
て、欠陥信号の検出感度が向上させる渦電流探傷装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、鋼管の内径
変化を信号に変換するセンサを備えた内挿式渦電流プロ
ーブと、予め探傷コイルのリフトオフ値に対するリフト
オフ信号を求めておき、前記センサから送られてくる信
号から鋼管の内径変化量を算出し、鋼管の内径が減少し
たときに、前記変化量だけ探傷コイルがリフトオフした
ときのリフトオフ信号を出力する演算装置と、前記演算
装置から出力されたリフトオフ信号と探傷信号から、探
傷信号にリフトオフ信号が含まれているかを判断し、探
傷信号にリフトオフ信号が含まれているときには、リフ
トオフ信号と探傷信号の差をとることによりリフトオフ
信号を抑制する信号処理装置とを備えて構成したことを
特徴とする渦電流探傷装置により達成される。
【0007】上記目的は、前記演算装置を前記内挿式渦
電流プローブ内に組み込んだことを特徴とする前記渦電
流探傷装置により達成される。
【0008】上記目的は、数個の前記内挿式渦電流プロ
ーブがどれも同じ方向を向かないように直列接続された
ことを特徴とする前記渦電流探傷装置により達成され
る。
【0009】上記目的は、前記センサとして、歪ゲージ
を用いたことを特徴とする渦電流探傷器により、また前
記センサとして、ラインセンサを用いたことを特徴とす
る渦電流探傷器により達成される。
【0010】
【作用】本発明では、鋼管の内径変化を信号に変換する
センサを備えた内挿式渦電流プローブと、予め探傷コイ
ルのリフトオフ値に対するリフトオフ信号を求めてお
き、センサから送られてくる信号から鋼管の内径変化を
算出し、鋼管の内径が減少したときに、変化量だけ探傷
コイルがリフトオフしたときのリフトオフ信号を出力す
る演算装置と、演算装置から出力されたリフトオフ信号
と探傷信号から、探傷信号にリフトオフ信号が含まれて
いるかを判断し、探傷信号にリフトオフ信号が含まれて
いるときには、リフトオフ信号と探傷信号の差をとるこ
とによりリフトオフ信号を抑制する信号処理装置とを備
えている。内挿式渦電流プローブに備えられたセンサは
走査位置での鋼管の内径変化を信号に変換する。演算装
置は、予め求めておいた探傷コイルのリフトオフ値に対
するリフトオフ信号を記憶し、センサから送られてくる
信号より鋼管の内径変化量を算出し、鋼管の内径が減少
したときに、探傷コイルが鋼管の内径変化量だけリフト
オフしたときのリフトオフ信号の垂直成分と水平成分を
出力する。信号処理装置は、演算装置によって算出され
たリフトオフ信号と探傷信号から探傷信号にリフトオフ
信号が含まれているかを判断し、探傷信号にリフトオフ
信号が含まれているときにはリフトオフ信号と探傷信号
の差をとることによりリフトオフ信号を抑制する。これ
により、付着物などによるリフトオフ信号を抑制するこ
とができ、欠陥信号の検出感度を向上させることができ
る。
【0011】また、本発明では、演算装置を内挿式渦電
流プローブ内に組み込むようにしているので、センサか
ら演算装置に送られる信号のSN比を向上することがで
き、鋼管の内径変化を正確に測定できる。
【0012】また、本発明では、数個の内挿式渦電流プ
ローブがどれも同じ方向を向かないように直列接続され
ているので、鋼管のあらゆる方向の内径変化が測定でき
る。さらに、本発明では、センサとして歪ゲージまたは
ラインセンサを用いているので、鋼管の内径変化を正確
に測定することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。
【0014】〈第1実施例〉図1に本発明の第1実施例
を示す。図1のように、探傷コイル1と、探傷コイル1
が巻かれているボビン22と、ボビン22を支える筺体
23と、ボビン22を鋼管21に押さえつける金属板2
4と、金属板24の歪を測定する歪ゲージ8と、筺体2
3と鋼管21との接触抵抗を小さくする車輪25とで構
成されて内挿式渦電流プローブ26と、探傷コイル1と
基準コイル2が接続されているブリッジ回路3と、ブリ
ッジ回路3の交流電源である発信器4と、ブリッジ回路
3の出力電圧を増幅する増幅器5と、発信器4とブリッ
ジ回路3の出力電圧との位相差を求め、探傷信号の垂直
成分と水平成分とを出力する位相検出器6と、歪ゲード
8が接続されているブリッジ回路16と、ブリッジ回路
16の交流電源である発振器17と、ブリッド回路16
の出力電圧から鋼管21の内径変化量を算出し、鋼管2
1の内径が減少したときに、探傷コイル1が鋼管21の
内径変化量だけリフトオフしたときのリフトオフ信号の
垂直成分と水平成分を出力する演算装置9と、探傷信号
にリフトオフ信号が含まれているかを判断し、探傷信号
にリフトオフ信号が含まれているときにはリフトオフ信
号と探傷信号の差をとることによりリフトオフ信号を抑
制する信号処理装置10とを備えて構成される。
【0015】内挿式渦電流プローブ26を鋼管内に走査
し、内挿式渦電流プローブ26が健全部にある時に、ブ
リッジ回路3とブリッジ回路16の平衡をとる。探傷コ
イル1は金属板24で常に管壁に押さえつけられている
ため、鋼管内面に減肉などがあると、ボビン22は金属
板24によって筺体外に変移し、鋼管内面に付着物など
があると、ボビン22は筺体内に変移する。ボビン22
が変移することにより、金属板24の曲率が変化し、歪
ゲージ8の歪の量が変化する。この歪により歪ゲージ8
の抵抗が変化し、ブリッジ回路16の出力が変化する。
【0016】信号処理装置10は探傷信号とリフトオフ
信号から、鋼管の内径減少な主な原因である付着物が探
傷コイル1の下にあるかどうかを判断し、探傷コイル1
の下に付着物があるときは探傷信号とリフトオフ信号の
差をとり、リフトオフ信号を抑制する。
【0017】〈第2の実施例〉図3に内挿式渦電流プロ
ーブの第2の実施例を示す。第2の実施例では、図3の
ように、探傷コイル1と、探傷コイル1が巻かれている
ボビン22と、ボビン22を支える筺体23と、ボビン
22を鋼管21に押さえつける金属板24と、レーザを
発生するレーザガン27と、レーザを反射する反射板2
8と、反射されたレーザを検知するラインセンサ29
と、筺体23と鋼管21との接触抵抗を小さくする車輪
25とで構成される内挿式渦電流プローブと、探傷コイ
ル1と基準コイル2が接続されているブリッジ回路3
と、ブリッジ回路3の交流電源である発信器4と、ブリ
ッジ回路3の出力電圧を増幅する増幅器5と、発信器4
とブラッジ回路3の出力電圧との位相差を求め、探傷信
号の垂直成分と水平成分とを出力する位相検出器6と、
レーザガン27の電源であるレーザ電源19と、センサ
からの電圧を増幅する増幅器18と、増幅器18の出力
電圧から鋼管21の内径変化量を算出し、鋼管21の内
径が減少したときに、探傷コイル1が鋼管21の内径変
化量だけリフトオフしたときのリフトオフ信号の垂直成
分と水平成分を出力する演算装置9と、探傷信号にリフ
トオフ信号が含まれているかを判断し、探傷信号にリフ
トオフ信号が含まれているときにはリフトオフ信号と探
傷信号の差をとることによりリフトオフ信号を抑制する
信号処理装置10とを備えて構成される。
【0018】内挿式渦電流プローブ26を鋼管内に走査
し、内挿式渦電流プローブ26が健全部にある時に、ブ
リッジ回路3の平衡をとり、増幅器18の出力をゼロに
する。探傷コイル1は金属板24で常に管壁に押さえつ
けられているため、鋼管内面に減肉などがあると、ボビ
ン22は金属板24によって筺体外に変移し、鋼管内面
に付着物などがあると、ボビン22は筺体内に変移す
る。ボビン22が変移することにより、金属板24に取
り付けた反射板28の角度が変化し、ラインセンサ29
に照射されるレーザの位置が変化し、ラインセンサ29
の出力電圧が変化する。
【0019】〈第3の実施例〉第3の実施例では、図1
の第1実施例におけるブリッジ回路16と演算装置9
を、内挿式渦電流プローブ26の筺体23の内部に組み
込んでいる。ブリッジ回路16と演算装置9を歪ゲージ
8の近くに配置することにより、演算装置に送られる信
号のSN比を向上させることができ、鋼管の内径変化を
正確に測定できる。
【0020】〈第4の実施例〉第4の実施例では、図3
の第2実施例の増幅器18と演算装置9を、内挿式渦電
流プローブ26の筺体23の内部に組み込んでいる。増
幅器18と演算装置9を歪ゲージ8の近くに配置するこ
とにより、演算装置に送られる信号のSN比を向上させ
ることができ、鋼管の内径変化が正確に測定できる。
【0021】〈第5の実施例〉第5の実施例では、第1
ないし第4の実施例における内挿式渦電流プローブ26
を、どれも同じ方向に向かないように数個直列に接続し
ている。内挿式渦電流プローブ26を数個直列に接続す
ることにより、鋼管のあらゆる方向の内径変化を測定す
ることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、鋼管の内径変化を測定
し、リフトオフ信号を抑制して、欠陥信号の検出感度を
向上させる。
【0023】また、センサから演算装置に送られる信号
のSN比が向上し、鋼管の内径変化を正確に測定でき
る。
【0024】さらに、内挿式渦電流プローブがどれも同
じ方向を向かないように数個直列に接続されているの
で、鋼管のあらゆる方向の内径変化が測定でき、正確に
測定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図。
【図2】従来のリフトオフ信号を抑制する方法のブロッ
ク図。
【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
1…探傷コイル、2…基準コイル、3…ブリッジ回路、
4…発信器、5…増幅器、6…位相検出器、7…渦電流
探傷器、8…歪ゲージ、9…演算装置、10…信号処理
装置、11…探傷信号の水平成分、12…探傷信号の垂
直成分、13…リフトオフ信号の水平成分、14…リフ
トオフ信号の垂直成分、16…ブリッジ回路、17…発
信器、21…鋼管、22…ボビン、23…筺体24…金
属板、25…車輪、26…内挿式渦電流プローブ。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼管内に挿入される内挿式渦電流プローブ
    と、前記内挿式渦電流プローブが接続されているブリッ
    ジ回路と、前記ブリッジ回路の出力電圧の変化から欠陥
    を検出する信号処理装置から構成される渦電流探傷装置
    において、 鋼管の内径変化を信号に変換するセンサを備えた前記内
    挿式渦電流プローブと、 予め探傷コイルのリフトオフ値に対するリフトオフ信号
    を求めておき、前記センサから送られてくる信号から前
    記鋼管の内径変化量を算出し、前記鋼管の内径が減少し
    たときに、前記変化量だけ前記探傷コイルがリフトオフ
    したときのリフトオフ信号を出力する演算装置と、前記
    演算装置から出力されたリフトオフ信号と探傷信号か
    ら、探傷信号にリフトオフ信号が含まれているかを判断
    し、探傷信号にリフトオフ信号が含まれているときに
    は、リフトオフ信号と探傷信号の差をとることによりリ
    フトオフ信号を抑制する信号処理装置とを含むことを特
    徴とする渦電流探傷装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記演算装置を前記内
    挿式渦電流プローブ内に組み込んだ渦電流探傷装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、数個の前記内
    挿式渦電流プローブがどれも同じ方式を向かないように
    直列接続された渦電流探傷装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記内挿式渦電流プロ
    ーブに内蔵された前記センサとして、歪ゲージを用いた
    渦電流探傷器。
  5. 【請求項5】請求項1において、前記内挿式渦電流プロ
    ーブに内蔵された前記センサとして、ラインセンサを用
    いた渦電流探傷器。
JP5111388A 1993-05-13 1993-05-13 渦電流探傷装置 Pending JPH06324022A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105499145A (zh) * 2015-12-18 2016-04-20 湖州人新轴承钢管有限公司 一种钢管在线检测分选装置
CN111505114A (zh) * 2020-05-29 2020-08-07 中国科学院合肥物质科学研究院 涡流检测装置和涡流检测方法

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