JPH08193982A - Ｓｑｕｉｄ磁束計を用いた疲労検出装置 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ磁束計を用いた疲労検出装置Info
- Publication number
- JPH08193982A JPH08193982A JP580495A JP580495A JPH08193982A JP H08193982 A JPH08193982 A JP H08193982A JP 580495 A JP580495 A JP 580495A JP 580495 A JP580495 A JP 580495A JP H08193982 A JPH08193982 A JP H08193982A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- ultrasonic
- fatigue
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- squid
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- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、磁場変化を高い感度で検出できるＳ
ＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を提供することを
目的とする。 【構成】本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検
出装置は、被検体１に超音波パルス５を入射するための
超音波探触子４と、前記超音波探触子４を駆動させる探
傷器１２と、被検体１に定常磁場３を印加させるための
永久磁石２と、前記永久磁石２により作られた定常磁場
中を超音波が通過するときに生ずる渦電流による磁場を
検出するためのＳＱＵＩＤ磁束計１０と、前記超音波探
傷器１２により超音波パルス１５を発生させるタイミン
グとＳＱＵＩＤ磁束計１０により磁場を検出するタイミ
ングを調整するためのディレイ回路１１から成ることを
特徴とする。
ＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を提供することを
目的とする。 【構成】本発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検
出装置は、被検体１に超音波パルス５を入射するための
超音波探触子４と、前記超音波探触子４を駆動させる探
傷器１２と、被検体１に定常磁場３を印加させるための
永久磁石２と、前記永久磁石２により作られた定常磁場
中を超音波が通過するときに生ずる渦電流による磁場を
検出するためのＳＱＵＩＤ磁束計１０と、前記超音波探
傷器１２により超音波パルス１５を発生させるタイミン
グとＳＱＵＩＤ磁束計１０により磁場を検出するタイミ
ングを調整するためのディレイ回路１１から成ることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼材等の非破壊的な
劣化検出に利用される超伝導量子干渉計（以下ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計という）を用いた疲労検出装置に関する。ここ
でＳＱＵＩＤとはsuperconducting quantum interferen
ce device を省略したものである。
劣化検出に利用される超伝導量子干渉計（以下ＳＱＵＩ
Ｄ磁束計という）を用いた疲労検出装置に関する。ここ
でＳＱＵＩＤとはsuperconducting quantum interferen
ce device を省略したものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の疲労を検出する装置としては、電
気抵抗法を用いた装置や、超音波の周波数分析法を用い
た装置等がある。
気抵抗法を用いた装置や、超音波の周波数分析法を用い
た装置等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】材料に生じる疲労は微
視的に見ると転位が集積したものであり、非常に微小な
原子配列のゆがみにより生ずる。このように微小な原子
レベルの変化である疲労を検出する非破壊的手段として
の超音波法や、電気抵抗法を用いた装置では、疲労に伴
う材料の変化が小さすぎて測定誤差の範囲内に埋もれて
しまったり、あるいは疲労がかなり進展した場合でない
と、変化があらわれないといった不具合があり、現在の
ところ、疲労を検出できる決定的な非破壊検査装置はま
だないと言える。
視的に見ると転位が集積したものであり、非常に微小な
原子配列のゆがみにより生ずる。このように微小な原子
レベルの変化である疲労を検出する非破壊的手段として
の超音波法や、電気抵抗法を用いた装置では、疲労に伴
う材料の変化が小さすぎて測定誤差の範囲内に埋もれて
しまったり、あるいは疲労がかなり進展した場合でない
と、変化があらわれないといった不具合があり、現在の
ところ、疲労を検出できる決定的な非破壊検査装置はま
だないと言える。
【０００４】これに対し、近年、構造物の寿命評価の観
点から、疲労等の材料劣化を検出できるような非破壊検
査装置の実現が望まれている。本発明は疲労を検出する
新しい非破壊検査装置として、磁場変化を高い感度で検
出できるＳＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を提供
することを目的とする。
点から、疲労等の材料劣化を検出できるような非破壊検
査装置の実現が望まれている。本発明は疲労を検出する
新しい非破壊検査装置として、磁場変化を高い感度で検
出できるＳＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るＳＱＵＩＤ
磁束計を用いた疲労検出装置は、（Ａ）被検体に超音波
パルスを入射するための超音波探触子と、（Ｂ）前記超
音波探触子を駆動させる探傷器と、（Ｃ）前記被検体に
定常磁場を印加させるための永久磁石と、（Ｄ）前記永
久磁石により作られた定常磁場中を超音波が通過すると
きに生ずる渦電流による磁場を検出するためのＳＱＵＩ
Ｄ磁束計と、（Ｅ）前記超音波探傷器により超音波パル
スを発生させるタイミングとＳＱＵＩＤ磁束計により磁
場を検出するタイミングを調整するためのディレイ回路
とから成ることを特徴とする。
磁束計を用いた疲労検出装置は、（Ａ）被検体に超音波
パルスを入射するための超音波探触子と、（Ｂ）前記超
音波探触子を駆動させる探傷器と、（Ｃ）前記被検体に
定常磁場を印加させるための永久磁石と、（Ｄ）前記永
久磁石により作られた定常磁場中を超音波が通過すると
きに生ずる渦電流による磁場を検出するためのＳＱＵＩ
Ｄ磁束計と、（Ｅ）前記超音波探傷器により超音波パル
スを発生させるタイミングとＳＱＵＩＤ磁束計により磁
場を検出するタイミングを調整するためのディレイ回路
とから成ることを特徴とする。
【０００６】
【作用】被検体に磁場が印加されている場合に、その被
検体中を超音波が通過すると、超音波の影響により弾性
振動する電子は、ローレンツ力を受けて、円運動を行な
う。
検体中を超音波が通過すると、超音波の影響により弾性
振動する電子は、ローレンツ力を受けて、円運動を行な
う。
【０００７】この円運動により渦電流を生じ、磁場を発
生させる。この磁場をＳＱＵＩＤ磁束計で測定する。被
検体が疲労している場合には、疲労していない場合に比
べて透磁率が変化する。これは被検体中の磁場が変化す
ることに相当し、そのため発生する渦電流が変化するこ
とになる。
生させる。この磁場をＳＱＵＩＤ磁束計で測定する。被
検体が疲労している場合には、疲労していない場合に比
べて透磁率が変化する。これは被検体中の磁場が変化す
ることに相当し、そのため発生する渦電流が変化するこ
とになる。
【０００８】この疲労による微小な渦電流の変化は通常
のコイルでは検出困難であるが、ＳＱＵＩＤ磁束計は１
０-14 ［Ｔ］の磁場変化を検出できる感度を持っている
ので、その変化を検出することができる。
のコイルでは検出困難であるが、ＳＱＵＩＤ磁束計は１
０-14 ［Ｔ］の磁場変化を検出できる感度を持っている
ので、その変化を検出することができる。
【０００９】そのため、超音波とＳＱＵＩＤ磁束計を組
合すことで疲労を検出することが可能になる。また、デ
ィレイ回路は、超音波パルスの位置を同定させる働きを
持つ。
合すことで疲労を検出することが可能になる。また、デ
ィレイ回路は、超音波パルスの位置を同定させる働きを
持つ。
【００１０】指向性をもった超音波パルスをある時間に
発生させた場合、被検体の音速から時間の関数として超
音波パルスの位置を決めることが出来る。ディレイ回路
により超音波が発生した時からある時間たった時の磁場
を検出した場合は、その時間に超音波パルスが存在する
場所が決定できるため、その場所から発生した磁場を検
出したことになる。このようにディレイ回路の時間を変
化させることで超音波パルス経路上の任意の位置の疲労
度を検出することができる。
発生させた場合、被検体の音速から時間の関数として超
音波パルスの位置を決めることが出来る。ディレイ回路
により超音波が発生した時からある時間たった時の磁場
を検出した場合は、その時間に超音波パルスが存在する
場所が決定できるため、その場所から発生した磁場を検
出したことになる。このようにディレイ回路の時間を変
化させることで超音波パルス経路上の任意の位置の疲労
度を検出することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の第１実施例に係るＳＱＵＩＤ磁束計
を用いた疲労検出装置を図１〜図３に示す。図１に示す
被検体１に永久磁石２により定常磁場３を印加する。
を用いた疲労検出装置を図１〜図３に示す。図１に示す
被検体１に永久磁石２により定常磁場３を印加する。
【００１２】その状態で、超音波探触子４により超音波
パルス５を被検体１に入射する。超音波パルス５が定常
磁場３を通過する際、渦電流６を発生し、その渦電流６
により生じる磁束７をピックアップコイル８で検出す
る。
パルス５を被検体１に入射する。超音波パルス５が定常
磁場３を通過する際、渦電流６を発生し、その渦電流６
により生じる磁束７をピックアップコイル８で検出す
る。
【００１３】検出した信号はＳＱＵＩＤ磁束計１０によ
り高い感度で測定される。このＳＱＵＩＤ磁束計１０
は、超音波パルス５が定常磁場３内を通過する際の信号
９を検出するように、ディレイ回路１１によって制御さ
れる。
り高い感度で測定される。このＳＱＵＩＤ磁束計１０
は、超音波パルス５が定常磁場３内を通過する際の信号
９を検出するように、ディレイ回路１１によって制御さ
れる。
【００１４】ディレイ回路１１は、超音波探傷器１２が
超音波パルス５を送信させるためのトリガ信号１３を発
生させた時間から、定常磁場３内に超音波パルス５が到
達するまでの時間、デイレイをかけることにより、正し
く定常磁場３内での渦電流６による磁束７を検出できる
ようにしている。
超音波パルス５を送信させるためのトリガ信号１３を発
生させた時間から、定常磁場３内に超音波パルス５が到
達するまでの時間、デイレイをかけることにより、正し
く定常磁場３内での渦電流６による磁束７を検出できる
ようにしている。
【００１５】図２に示すように被検体内に疲労がない場
合には、定常磁場３ａは一様であり、渦電流６ａにより
生じる磁束７ａは小さい。しかし、図３に示すように被
検体内に疲労がある場合には、疲労箇所１４の透磁率が
大きくなるため、印加した定常磁場３ｂが疲労箇所１４
に集中する。このため、渦電流６ｂにより生じる磁束７
ｂも大きくなる。そして、この変化はＳＱＵＩＤ磁束計
１０により検出される。そのため、上記のようにＳＱＵ
ＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を構成することによ
り、被検体の疲労を非破壊的に検出することが出来るよ
うになる。
合には、定常磁場３ａは一様であり、渦電流６ａにより
生じる磁束７ａは小さい。しかし、図３に示すように被
検体内に疲労がある場合には、疲労箇所１４の透磁率が
大きくなるため、印加した定常磁場３ｂが疲労箇所１４
に集中する。このため、渦電流６ｂにより生じる磁束７
ｂも大きくなる。そして、この変化はＳＱＵＩＤ磁束計
１０により検出される。そのため、上記のようにＳＱＵ
ＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置を構成することによ
り、被検体の疲労を非破壊的に検出することが出来るよ
うになる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明によれば、ＳＱＵＩＤ磁束計を用いること
により被検体の疲労を非破壊的に検出することができ
る。 （２）そのため大型構造物の劣化の検出あるいは、寿命
評価に使用することができる。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明によれば、ＳＱＵＩＤ磁束計を用いること
により被検体の疲労を非破壊的に検出することができ
る。 （２）そのため大型構造物の劣化の検出あるいは、寿命
評価に使用することができる。
【図１】本発明装置の第１実施例のブロック線図。
【図２】被検体内に疲労がない場合の、永久磁石による
磁場分布、及び渦電流により生じる磁場分布をしめす
図。
磁場分布、及び渦電流により生じる磁場分布をしめす
図。
【図３】被検体内に疲労がある場合の、永久磁石による
磁場分布、及び渦電流により生じる磁束分布をしめす
図。
磁場分布、及び渦電流により生じる磁束分布をしめす
図。
１…被検体、 ２…永久磁石、 ３…定常磁場、 ３ａ…被検体内に疲労がない場合の定常磁場、 ３ｂ…被検体内に疲労がある場合の定常磁場、 ４…超音波探触子、 ５…超音波パルス、 ６…渦電流、 ６ａ…渦電流（被検体内に疲労がない場合）、 ６ｂ…渦電流（被検体内に疲労がある場合）、 ７…渦電流により生じた磁束７、 ７ａ…磁束（被検体内に疲労がない場合）、 ７ｂ…磁束（被検体内に疲労がある場合）、 ８…ピックアップコイル、 ９…信号、 １０…ＳＱＵＩＤ磁束計、 １１…ディレイ回路、 １２…探傷器、 １３…トリガ信号、 １４…疲労箇所（透磁率大）。
Claims (1)
- 【請求項１】（Ａ）被検体（１）に超音波パルス（５）
を入射するための超音波探触子（４）と、（Ｂ）前記超
音波探触子（４）を駆動させる探傷器（１２）と、
（Ｃ）前記被検体（１）に定常磁場（３）を印加させる
ための永久磁石（２）と、（Ｄ）前記永久磁石（２）に
より作られた定常磁場中を超音波が通過するときに生ず
る渦電流による磁場を検出するためのＳＱＵＩＤ磁束計
（１０）と、（Ｅ）前記超音波探傷器（１２）により超
音波パルス（５）を発生させるタイミングとＳＱＵＩＤ
磁束計（１０）により磁場を検出するタイミングを調整
するためのディレイ回路（１１）とから成ることを特徴
とするＳＱＵＩＤ磁束計を用いた疲労検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP580495A JPH08193982A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Ｓｑｕｉｄ磁束計を用いた疲労検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP580495A JPH08193982A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Ｓｑｕｉｄ磁束計を用いた疲労検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08193982A true JPH08193982A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11621277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP580495A Withdrawn JPH08193982A (ja) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Ｓｑｕｉｄ磁束計を用いた疲労検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08193982A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007055057A1 (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Japan Science And Technology Agency | 音波誘起電磁波による物体の特性測定方法及び装置 |
| JP2008196941A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Railway Technical Res Inst | 液体酸素検知システム |
-
1995
- 1995-01-18 JP JP580495A patent/JPH08193982A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007055057A1 (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-18 | Japan Science And Technology Agency | 音波誘起電磁波による物体の特性測定方法及び装置 |
| JP2012047750A (ja) * | 2005-11-09 | 2012-03-08 | Japan Science & Technology Agency | 音波誘起電磁波による物体の特性測定方法及び装置 |
| EP2630912A2 (en) * | 2005-11-09 | 2013-08-28 | Japan Science and Technology Agency | Method of and apparatus for measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| EP2630912A3 (en) * | 2005-11-09 | 2014-04-09 | Japan Science and Technology Agency | Method of and apparatus for measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| EP2668899A3 (en) * | 2005-11-09 | 2014-04-23 | Japan Science and Technology Agency | Method of and apparatus for measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| EP2724669A1 (en) * | 2005-11-09 | 2014-04-30 | Japan Science and Technology Agency | Method of and apparatus for measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| US9901281B2 (en) | 2005-11-09 | 2018-02-27 | Japan Science And Technology Agency | Method of measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| US9901280B2 (en) | 2005-11-09 | 2018-02-27 | Japan Science And Technology Agency | Apparatus for measuring properties of an object with acoustically induced electromagnetic waves |
| JP2008196941A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Railway Technical Res Inst | 液体酸素検知システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |