JPH0833373B2 - 自動磁気探傷装置 - Google Patents

自動磁気探傷装置

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JPH0833373B2
JPH0833373B2 JP62227064A JP22706487A JPH0833373B2 JP H0833373 B2 JPH0833373 B2 JP H0833373B2 JP 62227064 A JP62227064 A JP 62227064A JP 22706487 A JP22706487 A JP 22706487A JP H0833373 B2 JPH0833373 B2 JP H0833373B2
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澄夫 木暮
洋司 吉田
正之 藤本
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動探傷装置に係り、特にタービンロータ
の中心孔のように細長い形状の孔内面を探傷するのに好
適な自動磁気探傷装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に行われている磁気探傷は、第6図に示すよう
に、試験材1を電磁石2で磁化し、試験材1内を通る主
磁束3を発生させるとともに、試験材1の表面近傍に材
料欠陥1Aが存在したとき、材料欠陥1Aの近傍に生ずる漏
洩磁束3Aを何らかの方法で検出して、材料欠陥1Aの存在
を知るようにしている。なお、図で4は主磁束3を発生
するためのコイルであり、5はコイル4に電流を供給す
るための電源である。
また、漏洩磁束3Aを検出する方法としては、漏洩磁束
3Aに吸着される強磁性粉末を目視によつて確認し、材料
欠陥1Aの有無を検査する方法が一般的である。
ところで、タービンロータの中心に明けられる孔のよ
うに非常に細長い形状をした孔(内径が最小で70mm、長
さが数mに及ぶものもある)の内面を検査する場合、孔
内面を目視で直接検査することは不可能であり、何か特
別の検査装置を必要としていた。
そこで、第7図に示すように、磁気センサ6で漏洩磁
束3Aを検出するとともに、検出された磁気信号を電気信
号に変換し、その電気信号を増幅器7で増幅して、表示
器8または記録器9に表示するという方法が考えられ
た。このような方法を用いた検査装置としては、特開昭
48-70586号公報で開示された装置を挙げることができ
る。これは、孔の内部に電磁石を挿入し、この電磁石に
よつて孔内面を磁化するとともに、電磁石に一体的に組
み込まれた磁気センサによつて漏洩磁束を検出するよう
にしたものである。
なお、電磁石のように磁極を形成させることなく、試
験材を磁化させる方法も考えられており、これは電流貫
通法と呼ばれている。この方法を応用した検査装置とし
ては、特開昭55-96445号公報を挙げることができる。こ
れは、有底形状の孔の内面に通電棒を挿入し、その先端
を孔内面に接触させ、かつ通電棒に電流を流して孔内面
を磁化するとともに、孔内面に強磁性粉末を含む検査液
を散布し、材料欠陥部に吸着された強磁性粉末をボアス
コープによつて調べるようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記公知例のうち、磁化器として電磁
石を用いたものでは、その電磁石のために重量が重くな
り、しかも電磁石と孔内面との間に生ずる吸引力のため
に、スキヤナを移動させるには、強力な駆動用動力を必
要とする。このため、電磁石を含むスキヤナ本体が大型
化し、細い孔には挿入し難くなるという問題があつた。
また、電磁石を移動させると、第8図に示すように、電
磁石2の磁極面2Bと孔内面1Bとの間隙が変動し、その間
隙内に生じている磁束が大きく変化したり、磁極が存在
するために、バツクグラウンド磁束3Bが大きくなつたり
して、ノイズが発生しやすくなり、検出感度のバラツキ
の要因となつていた。
また、電流貫通法を応用したのもでは、漏洩磁束に吸
着された強磁性粉末を目視で確認するようになつてお
り、その磁認作業は熟練を要求されるばかりでなく、非
常に手間のかかる作業であった。
なお、特開昭58-97653号公報には、通電棒で磁化した
孔の内面に磁気テープをスパイラル状に移動させること
により、孔内面の材料欠陥近傍に生じる漏洩磁束を磁気
テープ上に記録することが提案されているが、この従来
技術では、磁気テープの位置決めを行う圧接ローラが孔
の直径方向には移動できない構成であるから、孔が正確
な円形でない場合は、磁気テープと孔内面との間隙が変
動してノイズが発生してしまい、漏洩磁束を精度良く計
測するのは難しいという問題があった。
本発明の目的は、細長い孔の内面を高精度で、かつ自
動的に探傷することができる自動磁気探傷装置を提供す
ることである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、試験材に明け
られた孔の中心線に一致するように両端が支持され、か
つ、それに通電することによって前記孔の内面を磁化す
るための通電棒と、前記孔の内部に挿入され、孔内面の
材料欠陥近傍に生じる漏洩磁束を検出する漏洩磁束検出
部と、該漏洩磁束検出部を前記孔の周方向および軸方向
に移動させる駆動部と、を備えた自動磁気探傷装置にお
いて、長さの略等しい2枚の板バネを前記通電棒に沿っ
て略平行に設けるとともに、その板バネの基部を自動磁
気探傷装置本体に固定し、かつ板バネの先端に前記漏洩
磁束検出部を取り付けることにより、前記板バネによっ
て前記漏洩磁束検出部を前記孔内面に垂直に押し付ける
構成とし、さらに前記漏洩磁束検出部が前記孔の周方向
のどの位置にあるかを検出する計測機構を備えたことを
特徴としている。
〔作用〕
まず、本発明に用いられる電流貫通法の原理について
説明する。第3図に示すように、試験材1に明けられた
孔1Cの中心に通電棒10を配置して電流11を流すと、通電
棒10の周囲には主磁束3が形成される。この場合、通電
棒10には磁極が形成されないので、通電棒10と孔内面1C
との間に吸引力が発生しない。また、通電棒10が孔1Cの
中心に配置されているので、孔1Cの周囲に形成される主
磁束3は同心円状となり、孔1C内にはバツクグラウンド
磁束が生じない。ただし、第4図に示すように、通電棒
10が孔1Cの中心から偏心していると、バツクグラウンド
磁束3Bが生ずるため、通電棒10を孔1Cの中心に保持する
ことが肝要である。また、第5図は、孔1C内に通電棒10
と磁気センサ6が挿入された様子を示しており、これが
本発明の基本的な配置である。
したがつて、上記した構成によれば、通電棒を流れる
電流によつて孔の内面が磁化され、仮に孔の内面に材料
欠陥が存在すると、その材料欠陥の近傍に漏洩磁束が発
生する。そして、この漏洩磁束を漏洩磁束検出部で検出
するとともに、漏洩磁束検出部は駆動部により孔の周方
向および軸方向に移動され、孔内面を全面にわたつて探
傷する。
また、通電棒に沿って略平行で且つ長さの略等しい2
枚の板バネによって洩磁束検出部を孔内面に押し付ける
ようにしているので、測定対象である孔の形状が正確な
円形でなく多少歪んでいる場合でも、漏洩磁束検出部は
孔の軸方向に垂直な面内で移動するだけで、漏洩磁束検
出部と孔内面との間隙は略一定となり、材料欠陥近傍に
生じる漏洩磁束を高精度に計測することができる。
〔実施例〕
以下に、本発明の一実施例を図面に従つて説明する。
第1図に示すように、材料欠陥を検知する磁気センサ
6は、試験材1に明けられた孔1Cの内面1Bとの間隙を一
定に保つよう摺動ピン12に取り付けられている。摺動ピ
ン12は、2枚の平行板バネ13によつて常に孔内面1Bに押
し付けられており、磁気センサ6と孔内面1Bとの間隙を
一定に保持して、材料欠陥の検出性を一定にする機能を
もつている。
平行板バネ13は、回転円板14の一端面に固着され、回
転円板14は回転軸15に固定されている。回転軸15は、孔
1Cの中心に配置された通電棒10にボールベアリング16を
介して取り付けられており、回転軸15は通電棒10上を周
方向および軸方向に摺動可能である。また、回転軸15の
一端側には平歯車15Aが固定され、この平歯車15Aは、小
型電動機17の回転軸に固着されたピニオン17Aと噛み合
つている。
回転円板14の他端面には、スリツプリング18が設けら
れ、このスリツプリング18と接触してブラシ19が配置さ
れている。また、回転円板14は、ロータリエンコーダ20
に連結され、回転円板14の回転角、すなわち磁気センサ
6の回転角を測定できるようになつている。さらに、回
転円板14には、ターゲツトピース21が取り付けられ、こ
のターゲツトピース21と対向するように、近接センサ22
が設けられている。近接センサ22は、ターゲツトピース
21を検知して、磁気センサ6が孔の周方向のどの位置に
あるかを確認するためのものである。
小型電動機17、ブラシ19、ロータリエンコーダ20およ
び近接スイツチ22は、コネクタ23を介して外部のケーブ
ルに接続され、磁気センサ6と小型電動機17に電力を供
給するほか、磁気センサ6、ロータリエンコーダ20、近
接スイツチ22の出力信号を外部に出力するようになつて
いる。
以上述べた各構成部品は、フレームシヤフト24に装着
され、フレームシヤフト24は支柱25と車輪26によつて支
持され、孔内面1B内に走行可能に嵌合されて、磁気セン
サ6のスキヤナ30が構成されている。また、スキヤナ30
は、図示していない走行装置によつて孔1Cの軸方向に移
動できるようになつている。なお、27はスキヤナ30の一
端を支持するボールベアリングである。
なお、磁気センサ6は漏洩磁束検出部を、小型電動機
17と走行装置は駆動部を、ターゲットピース21と近接セ
ンサ22は計測機構を、それぞれ構成している。
また、通電棒10を孔の中心に保持するためには、第2
図に示すような一対のスタンド28を用意して、スキヤナ
30を通電棒10に沿つて軸方向に移動させるようにすれば
よい。そして、通電棒10の両端に電流11を供給するため
のケーブル29を接続する。
次に、本実施例の作用について説明する。
まず、試験材1の孔1Cの中心に、スキヤナ30がセツト
された通電棒10を配置する。そして、小型電動機17によ
り回転円板14を回転させ、磁気センサ6を周方向に移動
させる。さらに、走行装置によりスキヤナ30を軸方向に
移動させれば、磁気センサ6は孔内面1B上をスパイラル
状に動き、孔内面1Bを全面にわたつて走査することがで
きる。
なお、磁気センサ6は1つとは限らず、周方向に等間
隔に配置したり、軸方向に複数個並設することもでき
る。
本実施例によれば、通電棒10に磁極が形成されないこ
とと、通電棒10の位置を孔1Cの中心に一致させることが
可能なことの2点より、バツクグラウンド磁束が少な
く、高精度の探傷が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、漏洩磁束検出
部が孔内面に垂直に押し付けられているので、漏洩磁束
検出部と孔内面との間隙は常に一定となり、材料欠陥近
傍に生じる漏洩磁束を高精度に計測することができる。
また、計測機構によって、自動磁気探傷装置本体が1
回転する毎に漏洩磁束検出部の基準位置を確認できるた
め、基準位置が狂った場合は、その度に基準位置を修正
することにより、連続回転に伴って位置信号の誤差が累
積されて大きな誤差となることを防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るスキヤナの縦断面図、第2図はス
キヤナを試験材にセツトした場合を示す全体概念図、第
3図と第4図は電流貫通法の原理を示す説明図、第5図
は通電棒と磁気センサの基本的な配置図、第6図と第7
図は一般的な磁気探傷の原理を示す説明図、第8図はバ
ツクグラウンド磁束についての説明図である。 1……試験材、1A……材料欠陥、3……主磁束、6……
磁気センサ、10……通電棒、12……摺動ピン、13……平
行板バネ、14……回転円板、15……回転軸、17……小型
電動機、18……スリツプリング、19……ブラシ、20……
ロータリエンコーダ、23……コネクタ、25……支柱、26
……車輪、28……スタンド、29……ケーブル、30……ス
キヤナ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 正之 茨城県日立市幸町3丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−97653(JP,A) 実公 昭53−54310(JP,Y2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試験材に明けられた孔の中心線に一致する
    ように両端が支持され、かつ、それに通電することによ
    って前記孔の内面を磁化するための通電棒と、前記孔の
    内部に挿入され、孔内面の材料欠陥近傍に生じる漏洩磁
    束を検出する漏洩磁束検出部と、該漏洩磁束検出部を前
    記孔の周方向および軸方向に移動させる駆動部と、を備
    えた自動磁気探傷装置において、 長さの略等しい2枚の板バネを前記通電棒に沿って略平
    行に設けるとともに、その板バネの基部を自動磁気探傷
    装置本体に固定し、かつ板バネの先端に前記漏洩磁束検
    出部を取り付けることにより、前記板バネによって前記
    漏洩磁束検出部を前記孔内面に垂直に押し付ける構成と
    し、さらに前記漏洩磁束検出部が前記孔の周方向のどの
    位置にあるかを検出する計測機構を備えたことを特徴と
    する自動磁気探傷装置。
JP62227064A 1987-09-10 1987-09-10 自動磁気探傷装置 Expired - Lifetime JPH0833373B2 (ja)

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JPS6469946A JPS6469946A (en) 1989-03-15
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JP2789896B2 (ja) * 1991-11-08 1998-08-27 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP2018009867A (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 株式会社Ihi 漏洩磁束探傷装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5354310U (ja) * 1976-10-12 1978-05-10
JPS5897653A (ja) * 1981-12-08 1983-06-10 Toshiba Corp 内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装置

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