JPH0641940B2

JPH0641940B2 - 渦電流検査方法

Info

Publication number: JPH0641940B2
Application number: JP60176496A
Authority: JP
Inventors: 章小塙; 文信高橋; 皓市小谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-08-09
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1994-06-01
Anticipated expiration: 2009-06-01
Also published as: JPS6236555A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、渦電流検査方法に関するものである。

〔発明の背景〕

渦電流検査方法は、各種金属材料に存在する欠陥の非破
壊検査法として使用されている。例えば、非破壊検査、
Vol．３３，NO.１１，pp８４２〜８５０(1984)には、表
面上に発生した表面割れの高さを測定する方法について
開示されている。

一方、欠陥の検出及び欠陥サイズの測定を必要とする場
合は、表面欠陥の場合には限られず、裏面欠陥の場合も
あり、かつ裏面側に検出器を設置することが不可能な場
合があり、このような裏面欠陥を表面側から検出し、欠
陥サイズの測定が必要な場合がある。

しかし、開示されている方法は表面割れの高さの測定を
対象とし、探傷信号の振幅の大きさから割れの高さを測
定するものであるため、斜めに傾いた欠陥が存在する場
合に、欠陥の傾きの検出、欠陥のサイズ及び位置の測定
を行うことはできず、また裏面欠陥を裏面側から測定す
る場合には用いることはできなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は、従来の問題を除去し、金属材料中に斜めに傾
いた欠陥が存在した場合に、欠陥の傾きの検出、欠陥の
サイズ及び位置の測定を可能とし、裏面欠陥の表面側か
らの測定を可能とする渦電流検査方法を提供することを
目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明は、コイルを用いて導電性を有する被検体に時間
的に変化する磁場を与え、生じた電磁現象を探傷信号と
して検出する探傷プローブを前記被検体表面上を走査し
て欠陥検査を行う渦電流検査方法において、前記探傷プ
ローブを走査して受信した探傷信号の前記探傷プローブ
の走査方向の変化率を求める工程と、該変化率の最大値
および最小値の大きさを求める工程と、該工程で求めら
れた前記変化率の最大値および最小値の大きさと予め求
めておいたしきい値とを比較してその大小関係から前記
被検体表面に垂直な欠陥と傾いた欠陥とを区別する工程
とを有することを第１の特徴とし、前記探傷プローブの
走査方向の変化率が最大値および最小値となる前記探傷
プローブの位置と、前記探傷信号の振幅が最大となる前
記探傷プローブとの位置との距離を求める工程と、該工
程で求めた距離を予め求めておいた較正値と比較して欠
陥の傾きを求める工程とを有することを第２の特徴と
し、前記探傷プローブの走査方向の変化率最大値および
最小値の大きさを求める工程と、該工程で求められた前
記変化率の最大値および最小値の大きさと予め求めてお
いたしきい値とを比較してその大小関係から前記被検体
表面に垂直な欠陥と傾いた欠陥とを区別する工程と、前
記被検体中の渦電流の浸透深さを変え探傷信号の得られ
る前記探傷プロープの位置を求める工程と、浸透深さの
異なる場合の該探傷プローブの位置の変化から前記欠陥
のサイズ（深さ，幅，長さ）と位置を測定する工程とを
有することを第３の特徴とするものである。

以下、本発明の渦電流検査方法の原理を第１図，第２図
及び第３図を用いて説明する。

第１図は被検体の内部に存在する欠陥の傾きを検出する
方法の説明図で、１は被検体、２は欠陥、３は探傷プロ
ーブ、４は渦電流の浸透領域を（以下浸透領域と称
す。）を示し、同図中の線図は横軸にプローブ位置ｘ、
縦軸には振幅Ｖ又は振幅変化率Ｖ′がとつてある。探傷
プローブ３にＡＣ電流を流すと被検体１には電磁誘導に
よつて渦電流が流れる。探傷プローブ３はインピーダン
スブリツジ回路（以下、ブリツジ回路と称する）に接続
し、被検体１の欠陥が存在しない位置でブリツジ回路の
出力信号が零となるように、インピーダンスを調整して
ブリツジをバランスさせる。この状態で探傷プローブ３
を被検体１の表面上で走査すると、浸透領域４が欠陥２
に接するプローブ位置ｘｓからバランスが崩れて、探傷
信号（振幅Ｖ）がブリツジ回路の出力として得られ
る。振幅Ｖの増加に伴つて、振幅変化率は大きくなる。探傷プローブ３をさらに走査すると、浸
透領域４が欠陥２の先端（欠陥の一番深い位置）Ｐに接
するプローブ位置ｘ_dmaxで振幅変化率Ｖ′は最大とな
り、探傷プローブ３が欠陥２の先端の真上となるプロー
ブ位置ｘ_maxで振幅Ｖは最大となる。そして、浸透領域
４が欠陥２の影響を受けなくなるプローブ位置ｘ_ｅでも
とのバランス状態にもどる。振幅変化率Ｖ′の最大値
Ｖ′_maxおよびプローブ位置ｘ_ｓとｘ_maxの距離ｘ_max−
ｘ_ｓは被検体表面と欠陥との距離ｄと傾き（被検体表面
の法線方向とのなす角）θ、および周波数に依存す
る。

第２図は被検体表面と欠陥との距離と振幅変化率の関係
を示す線図で、（ａ）は周波数５０ｋHzで距離ｄ(mm)に
対する振幅変化率の最大値Ｖ′_max（Ｖ／mm）の変化を
示しており、θ＝０°、１mm幅スリツト；θ＝２２．５
°，θ＝３０°，θ＝４５°，Ｖみぞの場合の値がしき
い曲線とともに示してあり、（ｂ）は同様に周波数５０
ｋHzで距離ｄ(mm)に対するｘ_max−ｘ_ｓ(mm)の変化の測
定結果を示しており、θ＝２２．５°，θ＝３０°，θ
＝４５°，Ｖみぞの場合が示してある。同図（ａ）から
明らかなように、しきい曲線を設定することにより、振
幅変化率の最大値Ｖ′_maxの大きさから傾いた欠陥と垂
直な欠陥を区別することができる。また同図（ｂ）から
さらに傾きθ、距離ｄに対するｘ_max−ｘ_ｓの校正値を
予め求めておけば、測定値との比較によつて欠陥の傾き
θを求めることができる。

次に、第３図を用いて、欠陥のサイズと位置の測定法に
ついて説明する。第１図と同一部分には同一符号が付し
てあり、同図中の線図は横軸，縦軸にそれぞれプローブ
位置ｘ、振幅Ｖがとつてある。探傷プローブ３を被検体
１の表面で走査すると、探傷信号の振幅Ｖは浸透領域４
が欠陥２に接するプローブ位置ｘ_ｓから変化を開始し、
位置ｘ_ｅでもとのバランス状態にもどる。この場合、探
傷信号が得られる移動距離Ｓ_ｉ（＝ｘ_ｅ−−ｘ_ｓ）は
（１）式で表せる。

Ｓ_ｉ＝Ａ（_ｉ，ｄ）＋ｗ……(1) ここで、Ａ：浸透領域４が欠陥に接する点ＰｓとＰｅとの距離
（以下検出幅と称する）_ｉ：周波数ｄ：被検体表面と欠陥との距離ｗ：欠陥の幅周波数_ｉを２通り（ｉ＝１，２）変えることにより、
渦電流の浸透深さδ_１（ｉ＝１，２）を変えて探傷プロ
ーブ３を走査した場合、移動距離Ｓ_ｉ（ｉ＝１，２）は
（２）式で示すようになる。

（２）式から移動距離差ΔＳ＝｜Ｓ_１−Ｓ_２｜は（３）
式で示すようになる。

ΔＳ＝｜Ａ（_１，ｄ）−Ａ（_２，ｄ）｜…(3) 従つて、移動距離ΔＳと距離ｄとの関係を予め、実験的
または解析的に求めておけば、走査距離差ΔＳを測定す
ることによつて、距離ｄを算定できる。被検体１の肉厚
ｔがわかつていれば、距離ｄを用いて欠陥の深さＤは、
Ｄ＝ｔ−ｄから求めることができる。

欠陥の幅ｗは、検出幅Ａと距離ｄとの関係を予め求めて
おけば、（３）式の関係から算定した距離ｄを用いて、
（４）式から求めることができる。

ｗ＝Ｓ_ｉ−Ａ（_１，ｄ）……(4) 欠陥の長さｌは、第３図で探傷プローブ１の走査方向を
ｙ方向にすれば、幅ｗと同様に求めることができる。

（３）式から距離ｄを算定する場合、表面開口欠陥に対
してはｄ＝０となる。この特徴を利用して、ｄ＞０なら
ば、内面欠陥と判断し、ｄ＝０ならば表面開口欠陥と判
断して、表面開口欠陥に対しては次のように正しい欠陥
の深さＤを算定する。

表面開口欠陥の場合、振幅ＶのＶ_maxは欠陥の体積（深
さＤ×幅ｗ×長さｌ）に比例する。従つて、前述のよう
にして求めた欠陥の幅ｗと長さｌを用いて、（５）式か
ら欠陥の深さＤを求める。

Ｄ＝ａ・Ｖ_max／（ｗ・ｌ）……(5) ここで、ａ：校正係数校正係数ａは、標準欠陥などを用いて実験的に求める
か、解析的に求める。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の渦電流検査方法の一実施例について説明
する。

第４図はこの実施例を実施するための手順を表わす概略
フローチヤートの一例で、変数ＧＲは傾いた欠陥と垂直
な欠陥を区別する指標で、ＧＲ＝１は傾いた欠陥、ＧＲ
＝０は垂直な欠陥を表わす。

このフローチヤートを手順て追つて説明する。初期値Ｇ
Ｒ＝０（第４図４ａ参照、以下単に符号のみで示す）に
おいて、２種類の周波数_ｉ（ｉ＝１，２）で探傷し、
振幅Ｖ_ｉ（ｉ＝１，２）を測定する(4b)。振幅Ｖ_ｉ（ｉ
＝１，２）を用いて走査位置方向の振幅変化率Ｖ_ｉ′＝
ｄＶ_ｉ／ｄ_ｘ（ｉ＝１，２）を計算する（４ｃ）。振幅
の得られるプローブ位置から、被検体表面と欠陥との距
離ｄを算定する処理（以下、距離ｄ算定処理と称する）
（４ｄ）を行う、変数ＧＲ＝０の場合（４ｅ）、傾いた
欠陥と垂直な欠陥を区別する処理（以下、傾き判定処理
と称する）（４ｆ）を行い、ＧＲ＝１の場合（４ｅ）、
傾いた欠陥と判断して、欠陥の傾きを算定する処理（以
下、傾き算定処理と称する）（４ｇ）を行う。算定した
距離ｄを用いて、欠陥の幅ｗ（又は長さｌ）を算定する
処理（４ｈ）を行う。算定した距離ｄ＝０の場合（４
ｉ）、表面開口欠陥と判断して、表面開口欠陥処理（４
ｊ）を行い、ｄ≠０の場合（４ｉ）、内面欠陥と判断す
る。

次に、距離ｄ算定処理、傾き判定処理、傾き算定処理、
欠陥の幅ｗ（又は長さｌ）算定処理および表面開口欠陥
処理について順次説明する。

第５図は距離ｄ算定処理（４ｄ）の詳細フローチヤート
の一例を示す。振幅Ｖ_ｉ（ｉ＝１，２）の得られるプロ
ーブ位置から移動距離Ｓ_ｉ＝ｘ_ie−ｘ_is（ｉ＝１，２）
を計算する（５ａ）。２つの移動距離Ｓ_ｉ（ｉ＝１，
２）から移動距離差ΔＳ′＝｜Ｓ_２−Ｓ_１｜を計算する
（５ｂ）。距離ｄを算定するための校正値ΔＳ（ｄ，
_１，_２）を取込む（５ｃ）。サブルーチンｄＭＥ（Δ
Ｓ，ΔＳ′，ｄ）により、距離ｄを算定する（５ｄ）。

第６図は第５図の（５ｄ）のサブルーチンｄＭＥ（Δ
Ｓ，ΔＳ′，ｄ）の処理内容を示し、このサブルーチン
は、測定した移動距離差ΔＳ′と校正値ΔＳを引数にし
て、距離ｄを答えとして求める。

第７図は傾き判定処理（４ｆ）の詳細フローチヤートの
一例を示す。傾いた欠陥と垂直な欠陥を区別するため
に、距離ｄ算定処理４ｄで求めたｄに対応するしきい値
ＴＯ（ｄ，_ｉ）（ｉ＝１，２）を取込む（７ａ）。次
に振幅変化率Ｖ_ｉ′（ｉ＝１，２）から、最大値Ｖ_ｉ′
_maxおよび最小値Ｖ_ｉ′_min（ｉ＝１，２）を計算する
（７ｂ）。最大値Ｖ_ｉ′_max、最小値の絶対値｜Ｖ_ｉ′
_min｜（ｉ＝１，２）としきい値ＴＯ（ｄ，_ｉ）（ｉ
＝１，２）を比較して（７ｃ，７ｅ）、傾いた欠陥と垂
直な欠陥を区別する。Ｖ_ｉ′_maxＴＯ（ｄ，_ｉ）
（ｉ＝１，２）の場合、欠陥は位置ｘ＜ｘ_imax（ｉ＝
１，２）の範囲で傾いていると判断する（７ｃ）。ここ
でｘ_imax（ｉ＝１，２）は振幅Ｖ_ｉ（ｉ＝１，２）が最
大となるプローブ位置である。この場合、距離ｄを算定
するのに用いる位置をｘ_is＝ｘ_idmax（ｉ＝１，２）
に、また、欠陥の傾きθを算定するのに用いる距離をｘ
_igs＝ｘ_imax−ｘ_idmax（ｉ＝１，２）に変える。ここ
で、ｘ_idmax（ｉ＝１，２）は振幅変化率Ｖ_ｉ′（ｉ＝
１，２）が最大となるプローブ位置である（７ｄ）。Ｖ
_ｉ′_minＴＯ（ｄ，_ｉ）（ｉ＝１，２）の場合、欠
陥は位置ｘ＞ｘ_imax（ｉ＝１，２）の範囲で傾いている
と判断する（７ｅ）。この場合、距離ｄを算定するのに
用いる位置をｘ_ie＝ｘ_idmin（ｉ＝１，２）に、また、
欠陥の傾きθを算定するのに用いる距離をｘ_ige＝ｘ
_idmin−ｘ_imax（ｉ＝１，２）に変える。ここで、ｘ
_idmin（ｉ＝１，２）は振幅変化率Ｖ_ｉ′（ｉ＝１，
２）が最小となるプローブ位置である（７ｆ）。最後
に、傾きの指標である変数ＧＲ＝０であれば、垂直欠陥
と判断して欠陥の幅ｗ（又は長さｌ）算定処理に移り、
ＧＲ＝１であれば、本処理で変更した変数を用いて再び
距離ｄ算定処理にもどる（７ｅ）。

第８図は傾き算定処理（４ｇ）の詳細フローチヤートを
示す。欠陥の傾きθを算定するために距離ｄ算定処理で
求めたｄに対応した校正値ＧＲＡ（θ，ｄ，_ｉ）（ｉ
＝１，２）を取込む（８ａ）。サブルーチンθＭＥ（Ｇ
ＲＡ，Ｘ_igs，Ｘ_ige，θ_is，θ_ie）（ｉ＝１，２）によ
り、位置ｘ＜ｘ_imax（ｉ＝１，２）の範囲における欠陥
の傾きθ_is（ｉ＝１，２）、および位置ｘ＞ｘ_imax（ｉ
＝１，２）の範囲における欠陥の傾きθ_ie（ｉ＝１，
２）を算定する（８ｅ）。サブルーチンθＭＥで求めた
傾きθ_is（ｉ＝１，２）の平均値として、（６）式に示
す傾きθｓおよびθｅを求める（８ｃ）。

第９図にサブルーチンθＭＥの処理内容を示す。このサ
ブルーチンは、校正値ＧＲＡと傾き判定処理で求めた距
離ｘ_igsおよびｘ_igeを引数にして、傾きθ_isおよびθ_ie
を答えとして求める。

第１０図は欠陥の幅ｗ（又は長さｌ）算定処理（４ｈ）
の詳細フローチヤートを示す。幅ｗ（又は長さｌ）を算
定すために、距離ｄ算定処理で求めたｄに対応した関数
Ａ（ｄ，_ｉ）（ｉ＝１，２）を取込む（１０ａ）。
（４）式に従つて、幅ｗ_ｉ（又は長さｌ_ｉ）（ｉ＝１，
２）を算定する（１０ｂ）。ｗ_ｉ（又は長さｌ_ｉ）（ｉ
＝１，２）の平均値として、（７）式に示す幅ｗ（又は
長さｌ）を求める（１０ｃ）。

第１１図は表面開口欠陥処理（４ｊ）の詳細フローチヤ
ートを示す。欠陥の深さを算定するために、校正係数ａ
_ｉ（ｉ＝１，２）を取込む（１１ａ）。振幅Ｖ_ｉ（ｉ＝
１，２）から最大値Ｖ_1max（ｉ＝１，２）を求める（１
１ｂ）。校正係数ａ_ｉと振幅の最大値Ｖ_1max（ｉ＝１，
２）を用いて、（５）式に従つて欠陥の深さＤ_ｉ（ｉ＝
１，２）を算定する（１１ｃ）。Ｄ_ｉ（ｉ＝１，２）の
平均値として、欠陥の深さＤ＝０．５＊（Ｄ_１＋Ｄ_２）
を求める（１１ｄ）。

第１２図は実施例を実施する回路構成の一例を示すもの
で、第３図と同一部分には同一符号が付してあり、この
図で、５，６はそれぞれ周波数_１，_２のＡＣ電源、
７はミキサー、８はＤＣ電源、９はスキヤナ用電源１０
で作動するスキヤナ、１１は探傷プローブ３の出力の入
力するブリツジ回路、１２，１３はバンドパスフイル
タ、１４，１５は差分回路、１６はＡＣ電源５，６の周
波数_１，_２、差分回路１４，１５の出力電圧Ｖ_１，
Ｖ_２、スキヤナ９の出力ｘを入力とする欠陥測定回路、
１７はデイスプレイを示している。

この回路では、ＡＣ電源５および６により、発生させた
周波数の異なる電流をミキサー７により２つの周波数成
分（_１および_２）を有する電流として探傷プローブ
３に流す。被検体４が強磁性体の場合には、ＤＣ電源８
から探傷プローブ３の磁化コイルにＤＣ電流を流し、被
検体１を磁気飽和させる。探傷プローブ３に流れるＡＣ
電源によつて被検体１には渦電流が誘導される。被検体
１の欠陥が存在しないプローブ位置（以下、正常位置と
称する）において、ブリツジ回路１１の出力が最小とな
るように、ブリツジ回路１１のインピーダンスを調整す
る。バンド・パス・フイルタ１２および１３は、周波数
_１および_２の信号のみを通過させるように調整す
る。バンド・パス・フイルタ１２および１３はの出力信
号は振幅検出回路１２１および１３１によつて、振幅に
変換する。正常位置における振幅検出回路１２１および
１３１の出力Ｖ₁₀およびＶ₂₀をメモリ１２２および１３
２に記憶させる。スキヤナ用電源１０によりスキヤナ９
を駆動し、探傷プローブ３をｘ方向に走査する。被検体
１に欠陥が存在すると、渦電流の流れが変化し、ブリツ
ジ回路１１の出力が変わる。このとき、差分回路１４お
よび１５は、振幅検出回路１２１および１３１の出力Ｖ
₁₁およびＶ₂₁とメモリ１２２および１３２の出力Ｖ₁₀お
よびＶ₂₀との差として、探傷信号の振幅Ｖ_１およびＶ_２
を出力する（（８）式参照）。

欠陥測定回路１６は、差分回路１４および１５から振幅
Ｖ_１およびＶ_２を、ＡＣ電源５および６から周波数_１
および_２を、スキヤナ９から探傷プローブ３の位置信
号ｘを取込み、欠陥の傾き，深さ，幅，長さなどをデイ
スプレイ１７に出力し、表示する。

第１３図は、欠陥測定回路１６の詳細を示す。この図
で、１８および１９は移動距離検出回路、２０および２
１は傾き判定回路、２２および２３は傾き測定回路、２
４は差分回路、２５は距離ｄ測定回路、２６および２７
は幅（又は長さ）測定回路、２８および２９は深さ測定
回路、３０は欠陥位置検出回路、３１，３２及び３３は
平均化回路を示している。

この回路は、振幅Ｖ_１，Ｖ_２に対して同じ処理を行うの
で、説明は振幅Ｖ_１の処理について行い、振幅Ｖ_２の処
理で対応する回路番号をカツコ内に示す。移動距離検出
回路１８（１９）は、振幅Ｖ_１（Ｖ_２）とプローブ位置
信号ｘを取込み、移動距離Ｓ_１（Ｓ_２）を求めて出力す
る。差分回路２４は、移動距離検出回路１８および１９
から出力される移動距離Ｓ_１およびＳ_２の差ΔＳ＝｜Ｓ
_１−Ｓ_２｜を出力する。距離ｄ測定回路２５は、校正値
ΔＳ（ｄ，_１，_２）をメモリに有し、差分回路２４
から周波数_１および_２を取込み、第５図に示したア
ルゴリズムに従つて距離ｄを求め出力する。傾き判定回
路２０（２１）は、距離ｄ測定回路２５からスイツチ２
５１（２５２）を介して距離ｄを取込み、他に、振幅Ｖ
_１（Ｖ_２）、周波数_１（_２）、およびプローブ位置
ｘを取込み、傾いた欠陥と垂直な欠陥を区別する。傾い
た欠陥の場合、傾きを測定するためのプローブ位置ｘ
_1gs（ｘ_2gs）およびｘ_1se（ｘ_2se）を出力する。また、
距離ｄを取込んだ時点で、スイツチ２５１（２５２）を
ＯＦＦにするトリガパルス（以下、トリガと略）を出力
し、傾き判定処理が終了した時点で、スイツチ２５３を
ＯＮにするトリガを出力する。傾き測定回路２２（２
３）は、校正値ＧＲＡ（θ，ｄ，）をメモリに有し、
プローブ位置ｘ_1gs（ｘ_2gs），ｘ_1se（ｘ_2se）、周波数
_１（_２）、および距離ｄを取込んで、欠陥の傾きθ
_1se（θ_2se），θ_1e（θ_2e）を出力する。平均化回路３
３は、欠陥の傾きθ_1sとθ_2s、およびθ_1eとθ_2eの平均
値として（６）式のように、傾きθ_ｓおよびθ_ｅを求め
出力する。幅（又は長さ）測定回路２６（２７）は、検
出幅Ａ（，ｄ）とメモリに有し、移動距離Ｓ
_１（Ｓ_２）、周波数_１（_２）、および距離ｄを取込
み（４）式に従つて欠陥の幅ｗ_１（ｗ_２）（又は長さｌ
_１（ｌ_２）を求め出力する。平均化回路３１は幅幅ｗ_１
とｗ_２（又は長さｌ_１（ｌ_２）の平均値として（７）式
によつて、欠陥の幅ｗ（又は長さｌ）を求め出力する。
欠陥位置検出回路３０は、距離ｄ＞０の場合、内面欠陥
と判断して被検体表面と欠陥の距離ｄを出力し、ｄ＝０
の場合、表面開口欠陥と判断して深さ測定回路２８（２
９）に処理開始用トリガを出力する。深さ測定回路２８
（２９）は、校正係数ａをメモリに有し、振幅Ｖ_１（Ｖ
_２）の最大値Ｖ_1max（Ｖ_2max）を検出し、幅ｗ
_１（ｗ_２）、長さｌ_１（ｌ_２）を取込んで、（５）式に
よつて欠陥の深さＤ_１（Ｄ_２）を求め出力する。平均化
回路３２は、深さＤ_１（Ｄ_２）の平均値として欠陥の深
さＤを求め出力する。なお、長さｌを測定するには、第
１２図でプローブの走査方向をｙ方向にすればよい。

第１４図は、移動距離検出回路１８と傾き判定回路２０
の一構成例を示し、３４は位置検出回路、３５は差分回
路、３６は微分回路、３７はピーク検出回路、３８はＴ
Ｏ発生回路、３９は遅延回路、４０はピーク検出回路、
４１及び４２は位置検出回路、４３及び４４はコンパレ
ータ、４５は位置検出回路、４６，４７は差分回路を示
している。位置検出回路３４は、振幅Ｖとプローブ位置
ｘを取込み、振幅Ｖが得られる位置ｘ_ｓとｘ_ｅを出力す
る。差分回路３５は、スイツチ３４１及び３４２を介し
て、プローブ位置ｘ_ｓおよびｘ_ｅを取込み、移動距離Ｓ
＝ｘ_ｅ−ｘ_ｓを求め出力する。微分回路３６は振幅Ｖと
プローブ位置ｘを取込み、ｘ方向の振幅変化率Ｖ′＝ｄ
Ｖ／ｄｘを求め出力する。ピーク検出回路３７は、振幅
変化率Ｖ′の最大値Ｖ′_maxとＶ′_minを求め出力する。
位置検出回路４１および４２は、プローブ位置ｘと振幅
変化率の最小値Ｖ′_minおよび最大値Ｖ′_maxを取込み、
Ｖ′_minおよびＶ′_maxを得る位置ｘ_dminおよびｘ_dmaxを
検出し出力する。ＴＯ発生回路３８は、しきい値ＴＯ
（ｄ，）をメモリに有し、周波数と距離ｄを取込ん
でしきい値ＴＯを出力する。出力ＴＯは、スイツチ２５
１をＯＦＦにするトリガに用いる。また、遅延回路３９
により、傾き判定処理に要する時間と同程度の時間遅れ
でスイツチ２５３をＯＮにするトリガを出力する。コン
パレータ４３および４４は、しきい値ＴＯと振幅変化率
の最小値Ｖ′_minおよび最大値Ｖ′_maxを比較し、｜Ｖ′
_min｜＜ＴＯ，Ｖ′_max＜ＴＯの場合、傾いた欠陥と判断
し、スイツチ３４１，３４２を切換えるためのトリガ
を、また、差分回路４７，４６を動作させるトリガを出
力する。ピーク検出回路４０は、振幅Ｖの最大値Ｖ_max
を求めて出力する。位置検出回路４５は、振幅が最大と
なるプローブ位置ｘ_maxを求めて出力する。差分回路４
６および４７は、傾いた欠陥と判断した場合に、振幅が
最大となる位置ｘ_maxと振幅変化率が最大となる位置ｘ
_dmaxおよび最小となる位置ｘ_dminから、傾きを求めるの
に用いる距離ｘ_gs＝ｘ_max−ｘ_dmaxおよびｘ_ge＝ｘ_dmin
−ｘ_maxを求めて出力する。

以上の如く、この実施例によれば、金属材料中に傾いた
欠陥が存在する場合でも欠陥の傾きを検出して、そのサ
イズと位置を測定できるので、種種の分野の材料、構造
物などの検査に適用して、検査の信頼性を向上させる効
果がある。また、裏面欠陥を表面側から測定することを
可能とするため、広い範囲に適用することができる。

〔発明の効果〕

本発明の渦電流検査方法は、金属材料中に斜めに傾いた
欠陥が存在した場合に、欠陥の傾きの検出，欠陥のサイ
ズ及び位置の測定を可能とし、裏面欠陥の表面側からの
測定を可能とするもので、産業上の効果の大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の渦電流検査方法における被検体の内部
に存在する欠陥を検出する方法の説明図、第２図は同じ
く被検体表面と欠陥との距離の振幅変化率の関係を示す
線図、第３図は同じく欠陥サイズの測定法の説明図、第
４図は同じく一実施例の概略フローチヤート、第５図は
第４図の距離ｄ算定処理の詳細フローチヤート、第６図
は第５図の距離ｄ算定のサブルーチンのフローチヤー
ト、第７図は第４図の傾き判定処理の詳細フローチヤー
ト、第８図は第４図の傾き算定処理の詳細フローチヤー
ト、第９図は第８図の傾き算定のサブルーチンのフロー
チヤート、第１０図は欠陥の幅（又は長さ）算定処理の
詳細フローチヤート、第１１図は第４図の表面開口欠陥
処理の詳細フローチヤート、第１２図は同じく一実施例
を実施する回路構成例のブロツク図、第１３図は第１２
図の欠陥測定回路の詳細のブロツク図、第１４図は第１
２図の移動距離検出回路および傾き判定回路の詳細のブ
ロツク図である。１…被検体、２…探傷プローブ、３…欠陥、４…浸透領
域、５，６…ＡＣ電源、７…ミキサー、８…ＤＣ電源、
９…スキヤナ、１１…ブリツジ回路、１２，１３…バン
ドパスフイルタ、１４，１５…差分回路、１６…欠陥測
定回路、１７…デイスプレイ、１８，１９…移動距離検
出回路、２０，２１…傾き判定回路、２２，２３…傾き
測定回路、２５…距離ｄ測定回路、２６，２７…幅（又
は長さ）測定回路、２８，２９…深さ測定回路、３０…
欠陥位置検出回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−134687（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−27852（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−17351（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルを用いて導電性を有する被検体に時
間的に変化する磁場を与え、生じた電磁現象を探傷信号
として検出する探傷プローブを前記被検体表面上を走査
して欠陥検査を行う渦電流検査方法において、前記探傷
プローブを走査して受信した探傷信号の前記探傷プロー
ブの走査方向の変化率を求める工程と、該変化率の最大
値および最小値の大きさを求める工程と、該工程で求め
られた前記変化率の最大値および最小値の大きさと予め
求めておいたしきい値とを比較してその大小関係から前
記被検体表面に垂直な欠陥と傾いた欠陥とを区別する工
程とを有することを特徴とする渦電流検査方法。
【請求項２】コイルを用いて導電性を有する被検体に時
間的に変化する磁場を与え、生じた電磁現象を探傷信号
として検出する探傷プローブを前記被検体表面上を走査
して欠陥検査を行う渦電流検査方法において、前記探傷
プローブを走査して受信した探傷信号の前記探傷プロー
ブの走査方向の変化率を求める工程と、該変化率が最大
または最小となる前記探傷プローブの位置と前記探傷信
号の振幅が最大となる前記探傷プローブとの位置との距
離を求める工程と、該工程で求めた距離を予め求めてお
いた較正値と比較して欠陥の傾きを求める工程とを有す
ることを特徴とする渦電流検査方法。
【請求項３】コイルを用いて導電性を有する被検体に時
間的に変化する磁場を与え、生じた電磁現象を探傷信号
として検出する探傷プローブを前記被検体表面上を走査
して欠陥検査を行う渦電流検査方法において、前記探傷
プローブを走査して受信した探傷信号の前記探傷プロー
ブの走査方向の変化率を求める工程と、該変化率の最大
値および最小値の大きさを求める工程と、該工程で求め
られた前記変化率の最大値および最小値の大きさと予め
求めておいたしきい値とを比較してその大小関係から前
記被検体表面に垂直な欠陥と傾いた欠陥とを区別する工
程と、前記被検体中の渦電流の浸透深さを変え探傷信号
の得られる前記探傷プローブの位置を求める工程と、浸
透深さの異なる場合の該探傷プローブの位置の変化から
前記欠陥のサイズと位置を測定する工程とを有すること
を特徴とする渦電流検査方法。