JPH1026608A - 非破壊検査方法 - Google Patents
非破壊検査方法Info
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- JPH1026608A JPH1026608A JP18176996A JP18176996A JPH1026608A JP H1026608 A JPH1026608 A JP H1026608A JP 18176996 A JP18176996 A JP 18176996A JP 18176996 A JP18176996 A JP 18176996A JP H1026608 A JPH1026608 A JP H1026608A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非破壊検査方法において、検査対象物の帯磁
に伴う磁場と比較し、検査対象物の疲労や、欠陥などに
よる磁場の変化が小さいため、疲労や欠陥が進んだ状態
にならないと検出できなかった。 【解決手段】 検査対象物１ａと同じ材質、形状を有す
る基準サンプル１ｂを用意し、検査対象物１ａの磁場の
方向と基準サンプル１ｂの磁場の方向が反対になるよう
に検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの帯磁と配置を行
い、ＳＱＵＩＤなどの磁気センサを検査対象物１ａより
の磁場と前記基準サンプル１ｂよりの磁場が相殺する領
域に沿って検査対象物１ａに対して相対的に移動させ、
検査対象物１ａの直流磁気の変化を測定する。
に伴う磁場と比較し、検査対象物の疲労や、欠陥などに
よる磁場の変化が小さいため、疲労や欠陥が進んだ状態
にならないと検出できなかった。 【解決手段】 検査対象物１ａと同じ材質、形状を有す
る基準サンプル１ｂを用意し、検査対象物１ａの磁場の
方向と基準サンプル１ｂの磁場の方向が反対になるよう
に検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの帯磁と配置を行
い、ＳＱＵＩＤなどの磁気センサを検査対象物１ａより
の磁場と前記基準サンプル１ｂよりの磁場が相殺する領
域に沿って検査対象物１ａに対して相対的に移動させ、
検査対象物１ａの直流磁気の変化を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気センサを利用し
た非破壊検査方法に関する。
た非破壊検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩ
Ｄ）などを用いた磁気センサによる非破壊検査方法に
は、例えば特開平７−７７５１６で開示される方法があ
る。すなわち、検査対象物を帯磁させた後、この検査対
象物より設定距離をおいてセンサを走査し、検査対象物
の磁力の変化を測定することにより、検査対象物の疲労
や欠陥などを検出する方法があった。
Ｄ）などを用いた磁気センサによる非破壊検査方法に
は、例えば特開平７−７７５１６で開示される方法があ
る。すなわち、検査対象物を帯磁させた後、この検査対
象物より設定距離をおいてセンサを走査し、検査対象物
の磁力の変化を測定することにより、検査対象物の疲労
や欠陥などを検出する方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように磁気センサ
を利用する非破壊検査方法では、一般的に検査対象物を
帯磁させてから検査する方法がとられるが、このように
検査対象物を帯磁させると、センサがこの帯磁による直
流磁界を検出し、検査対象物の疲労や欠陥などに起因す
る信号がこの帯磁による直流磁界に起因する背景信号と
比較して小さいことから、疲労や欠陥などに起因する信
号が検出できない場合があるという問題があった。図６
（ａ）ではこれが模式的に示されている。図中のオフセ
ットとは帯磁による直流磁界に起因する背景信号に対応
する値であり、ａは疲労や欠陥などに起因する信号を示
す。具体的には、ある設定条件下では、欠陥による信号
は帯磁による背景信号の０．１％から１％程度になる実
験結果がある。図６（ａ）では、わかりやすいようにａ
の信号が大幅に誇張されているが、実際の信号はオフセ
ットと比較すると非常に小さいものである。すなわち、
検査対象物の疲労や欠陥が検出されるには、これらの疲
労や欠陥がかなり進んだ状態になり初めて検出されるよ
うな状態であった。従って、より微弱な信号を検出でき
る方法により、より早期の段階で疲労や欠陥を検出する
事のできる検査方法が望まれていた。
を利用する非破壊検査方法では、一般的に検査対象物を
帯磁させてから検査する方法がとられるが、このように
検査対象物を帯磁させると、センサがこの帯磁による直
流磁界を検出し、検査対象物の疲労や欠陥などに起因す
る信号がこの帯磁による直流磁界に起因する背景信号と
比較して小さいことから、疲労や欠陥などに起因する信
号が検出できない場合があるという問題があった。図６
（ａ）ではこれが模式的に示されている。図中のオフセ
ットとは帯磁による直流磁界に起因する背景信号に対応
する値であり、ａは疲労や欠陥などに起因する信号を示
す。具体的には、ある設定条件下では、欠陥による信号
は帯磁による背景信号の０．１％から１％程度になる実
験結果がある。図６（ａ）では、わかりやすいようにａ
の信号が大幅に誇張されているが、実際の信号はオフセ
ットと比較すると非常に小さいものである。すなわち、
検査対象物の疲労や欠陥が検出されるには、これらの疲
労や欠陥がかなり進んだ状態になり初めて検出されるよ
うな状態であった。従って、より微弱な信号を検出でき
る方法により、より早期の段階で疲労や欠陥を検出する
事のできる検査方法が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による磁気センサを用いた非破壊検査方法で
は、検査対象物１ａの磁場の方向と基準サンプル１ｂの
磁場の方向が反対になるように前記検査対象物１ａと前
記基準サンプル１ｂの帯磁と配置が行われ、前記超伝導
量子干渉素子５のセンサ３が前記検査対象物１ａよりの
磁場の一方向の要素と前記基準サンプル１ｂよりの磁場
の前記一方向の要素とが相殺する領域に沿って前記検査
対象物１ａに対して相対的に移動させ、前記検査対象物
１ａの直流磁気の変化を測定するのである。
め、本発明による磁気センサを用いた非破壊検査方法で
は、検査対象物１ａの磁場の方向と基準サンプル１ｂの
磁場の方向が反対になるように前記検査対象物１ａと前
記基準サンプル１ｂの帯磁と配置が行われ、前記超伝導
量子干渉素子５のセンサ３が前記検査対象物１ａよりの
磁場の一方向の要素と前記基準サンプル１ｂよりの磁場
の前記一方向の要素とが相殺する領域に沿って前記検査
対象物１ａに対して相対的に移動させ、前記検査対象物
１ａの直流磁気の変化を測定するのである。
【０００５】磁場はベクトル量として表現され、３次元
の要素を有するものであるが、一つの方向が設定される
とこの方向に対する要素を定義することができる。上記
の本願方法の様に検査対象物１ａよりの磁場の一方向に
対する要素と基準サンプル１ｂよりの磁場の前記一方向
に対する要素が相殺するように、前記検査対象物１ａと
前記基準サンプル１ｂの帯磁と配置が行われ、この磁場
が相殺された領域に沿ってセンサが移動するようにする
と、基準サンプル１ｂを用いないで検査する方法と比較
すると帯磁による直流磁界に起因する背景信号が相殺さ
れた要素の分だけ小さくなり、疲労や欠陥などに起因す
る信号が比較的微弱であっても検出できるようになる。
これにより、より早期の段階で疲労や欠陥を検出できる
ようになるのである。
の要素を有するものであるが、一つの方向が設定される
とこの方向に対する要素を定義することができる。上記
の本願方法の様に検査対象物１ａよりの磁場の一方向に
対する要素と基準サンプル１ｂよりの磁場の前記一方向
に対する要素が相殺するように、前記検査対象物１ａと
前記基準サンプル１ｂの帯磁と配置が行われ、この磁場
が相殺された領域に沿ってセンサが移動するようにする
と、基準サンプル１ｂを用いないで検査する方法と比較
すると帯磁による直流磁界に起因する背景信号が相殺さ
れた要素の分だけ小さくなり、疲労や欠陥などに起因す
る信号が比較的微弱であっても検出できるようになる。
これにより、より早期の段階で疲労や欠陥を検出できる
ようになるのである。
【０００６】本発明の好適な実施の形態のように、磁気
センサが一般的にＳＱＵＩＤと呼ばれる超伝導量子干渉
素子を備えていることにより、常伝導体を利用したセン
サを利用するよりも大幅に感度が向上する。又、好適に
は、方向性を有する超伝導量子干渉素子のセンサの感受
方向を前記一方向に常に一致させながら移動させる事が
望ましい。この様にすると、磁場の相殺されない要素を
実質的に検出しないため、帯磁による直流磁界に起因す
る背景信号がさらに弱くなり、疲労や欠陥などに起因す
る信号がさらに微弱であっても検出できるようになる。
本発明の好適な実施の形態において、前記検査対象物１
ａと前記基準サンプル１ｂを帯磁させる以前に、前記検
査対象物１ａと前記基準サンプル１ｂを消磁させると、
検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの帯磁以前にあった
磁界を取り除くことができ、次に帯磁させた際に、一定
した磁界を形成することができる。これにより、より正
確なデータを得ることができる。
センサが一般的にＳＱＵＩＤと呼ばれる超伝導量子干渉
素子を備えていることにより、常伝導体を利用したセン
サを利用するよりも大幅に感度が向上する。又、好適に
は、方向性を有する超伝導量子干渉素子のセンサの感受
方向を前記一方向に常に一致させながら移動させる事が
望ましい。この様にすると、磁場の相殺されない要素を
実質的に検出しないため、帯磁による直流磁界に起因す
る背景信号がさらに弱くなり、疲労や欠陥などに起因す
る信号がさらに微弱であっても検出できるようになる。
本発明の好適な実施の形態において、前記検査対象物１
ａと前記基準サンプル１ｂを帯磁させる以前に、前記検
査対象物１ａと前記基準サンプル１ｂを消磁させると、
検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの帯磁以前にあった
磁界を取り除くことができ、次に帯磁させた際に、一定
した磁界を形成することができる。これにより、より正
確なデータを得ることができる。
【０００７】又、好適には検査対象物１ａと同一形状の
基準サンプル１ｂを用意し、前記検査対象物１ａと基準
サンプル１ｂを基準平面Ｓに対して面対称になるよう配
置して、前記センサを前記基準平面Ｓ内で移動させるこ
とが好ましい。これにより、検査対象物１ａよりの磁場
と基準サンプル１ｂよりの磁場が相殺する領域がこの基
準平面上に形成されるのでセンサを走査する領域が明確
に定義されるため検査を簡単に行うことができる。本発
明によるその他の特徴と利点は、以下図面を用いた発明
の実施の形態の説明で明らかになるであろう。
基準サンプル１ｂを用意し、前記検査対象物１ａと基準
サンプル１ｂを基準平面Ｓに対して面対称になるよう配
置して、前記センサを前記基準平面Ｓ内で移動させるこ
とが好ましい。これにより、検査対象物１ａよりの磁場
と基準サンプル１ｂよりの磁場が相殺する領域がこの基
準平面上に形成されるのでセンサを走査する領域が明確
に定義されるため検査を簡単に行うことができる。本発
明によるその他の特徴と利点は、以下図面を用いた発明
の実施の形態の説明で明らかになるであろう。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に図を用いて本発明による非破
壊検査方法について説明する。本実施形態では、磁気セ
ンサとして超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）を利用し
たものを用いている。図１は本発明による非破壊検査方
法を行うための非破壊検査装置の模式図である。本発明
による非破壊検査を行うための装置は大まかには検査対
象物１ａと基準サンプル１ｂを載置するステージ２や、
ＳＱＵＩＤ５を含むセンサシステムＡや、このセンサシ
ステムＡにより検出された磁場を記録するＸ−Ｙレコー
ダ７を有する。センサシステムＡはＳＱＵＩＤ５と、そ
の周辺回路６と、ＳＱＵＩＤ５と磁気的に連結されてい
るセンサ３でなる。
壊検査方法について説明する。本実施形態では、磁気セ
ンサとして超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）を利用し
たものを用いている。図１は本発明による非破壊検査方
法を行うための非破壊検査装置の模式図である。本発明
による非破壊検査を行うための装置は大まかには検査対
象物１ａと基準サンプル１ｂを載置するステージ２や、
ＳＱＵＩＤ５を含むセンサシステムＡや、このセンサシ
ステムＡにより検出された磁場を記録するＸ−Ｙレコー
ダ７を有する。センサシステムＡはＳＱＵＩＤ５と、そ
の周辺回路６と、ＳＱＵＩＤ５と磁気的に連結されてい
るセンサ３でなる。
【０００９】次にこの非破壊検査装置の各部分について
詳しく説明する。検査対象物１ａや基準サンプル１ｂは
本発明においては、わずかでも磁化する材質であればど
の様なものでも検査対象物となり得る。本実施の形態に
おいてはこの検査対象物はステンレス鋼を用いている。
検査対象物１ａと好適にはこれと同じ材質で同じ形状を
有する基準サンプル１ｂが図２（ｂ）に示されるとおり
ステージ２上に配置される。本発明では、検査対象物１
ａとこの基準サンプル１ｂを帯磁させ、磁場が反対にな
るように配置し、双方よりの磁場が相殺する面上でセン
サ３を走査するのであるがこの非破壊検査方法に関して
は後に詳しく説明する。
詳しく説明する。検査対象物１ａや基準サンプル１ｂは
本発明においては、わずかでも磁化する材質であればど
の様なものでも検査対象物となり得る。本実施の形態に
おいてはこの検査対象物はステンレス鋼を用いている。
検査対象物１ａと好適にはこれと同じ材質で同じ形状を
有する基準サンプル１ｂが図２（ｂ）に示されるとおり
ステージ２上に配置される。本発明では、検査対象物１
ａとこの基準サンプル１ｂを帯磁させ、磁場が反対にな
るように配置し、双方よりの磁場が相殺する面上でセン
サ３を走査するのであるがこの非破壊検査方法に関して
は後に詳しく説明する。
【００１０】検査対象物を載せるステージ２は、木や樹
脂などの非磁性の素材で構成されていることが好まし
い。このステージ２の形状は検査対象物を載せる平面で
ある上面２ａを有する長方形をしている。さらにこのス
テージ２には図１中のＸで定義される方向に沿って移動
できるように４つの車輪２ｂが設けられている。また、
このステージ２の一端はプーリ２０を介するケーブル９
ｂにより重り２１と連結される。ステージ２の他端は、
ケーブル９ａによりＸ−Ｙレコーダ７のアーム部７ａと
連結されている。図には示されていないが、この４つの
車輪のための直線状のレール溝を設けることが好まし
い。
脂などの非磁性の素材で構成されていることが好まし
い。このステージ２の形状は検査対象物を載せる平面で
ある上面２ａを有する長方形をしている。さらにこのス
テージ２には図１中のＸで定義される方向に沿って移動
できるように４つの車輪２ｂが設けられている。また、
このステージ２の一端はプーリ２０を介するケーブル９
ｂにより重り２１と連結される。ステージ２の他端は、
ケーブル９ａによりＸ−Ｙレコーダ７のアーム部７ａと
連結されている。図には示されていないが、この４つの
車輪のための直線状のレール溝を設けることが好まし
い。
【００１１】次に、ＳＱＵＩＤ５を備えたセンサシステ
ムＡについて説明する。本明細書では、ＳＱＵＩＤとは
図３の破線５で囲まれる部分を指す。ＳＱＵＩＤ５はセ
ンサ３と磁気的にカップリングしており、クライオスタ
ット４にはＳＱＵＩＤ５とセンサ３と、ＳＱＵＩＤ５の
周辺回路６が収納されている。クライオスタット４は図
示されない支持部により床に対して固定されている。こ
の様に本実施形態では、検査対象物１ａと基準サンプル
１ｂが固定されたセンサ３に対して相対的に移動するよ
うに構成されるが、センサ３が固定された検査対象物１
ａと基準サンプル１ｂに対して移動するように構成する
ことも可能である。
ムＡについて説明する。本明細書では、ＳＱＵＩＤとは
図３の破線５で囲まれる部分を指す。ＳＱＵＩＤ５はセ
ンサ３と磁気的にカップリングしており、クライオスタ
ット４にはＳＱＵＩＤ５とセンサ３と、ＳＱＵＩＤ５の
周辺回路６が収納されている。クライオスタット４は図
示されない支持部により床に対して固定されている。こ
の様に本実施形態では、検査対象物１ａと基準サンプル
１ｂが固定されたセンサ３に対して相対的に移動するよ
うに構成されるが、センサ３が固定された検査対象物１
ａと基準サンプル１ｂに対して移動するように構成する
ことも可能である。
【００１２】センサ３は最下部にピックアップコイル３
ａを有する磁束トランスであり、ピックアップコイル３
ａの形状は図５（ａ）で示されるような一般的に２次グ
ラジオメータと呼ばれるものでもよいし、又、図５
（ｂ）で示されるような平面グラジオメータでもよい。
図５（ａ）の２次グラジオメータには、４つのループが
形成され、図で示されるとおり、２つのループにおける
電流がもう２つのループに流れる電流の向きとは反対に
流れるようになっており、一番上のループと中間部の２
つのループの間隔と、一番下のループと中間部の２つの
ループの間隔はいずれもｈである。いずれの形態を有す
るセンサ３も方向性を有し、磁場のこの方向の要素を検
出するものである。本明細書ではこの方向を感受方向と
呼び、この方向は、いずれのピックアップセンサ３ａに
おいてもループが含まれる面とは垂直の方向である。セ
ンサ３は本実施形態ではクライオスタット４に収納され
ているが、超伝導体でもよいし、常伝導体でも良い。ま
た、ピックアップコイル３ａ部分をクライオスタットの
外に延びるように構成することも可能である。また、こ
のピックアップコイル３ａの部分とは反対側で、ＳＱＵ
ＩＤ５に対向する部分には入力コイル３ｂが設けられて
おり、この入力コイル３ｂがＳＱＵＩＤ５と磁気的に連
結しているのである。
ａを有する磁束トランスであり、ピックアップコイル３
ａの形状は図５（ａ）で示されるような一般的に２次グ
ラジオメータと呼ばれるものでもよいし、又、図５
（ｂ）で示されるような平面グラジオメータでもよい。
図５（ａ）の２次グラジオメータには、４つのループが
形成され、図で示されるとおり、２つのループにおける
電流がもう２つのループに流れる電流の向きとは反対に
流れるようになっており、一番上のループと中間部の２
つのループの間隔と、一番下のループと中間部の２つの
ループの間隔はいずれもｈである。いずれの形態を有す
るセンサ３も方向性を有し、磁場のこの方向の要素を検
出するものである。本明細書ではこの方向を感受方向と
呼び、この方向は、いずれのピックアップセンサ３ａに
おいてもループが含まれる面とは垂直の方向である。セ
ンサ３は本実施形態ではクライオスタット４に収納され
ているが、超伝導体でもよいし、常伝導体でも良い。ま
た、ピックアップコイル３ａ部分をクライオスタットの
外に延びるように構成することも可能である。また、こ
のピックアップコイル３ａの部分とは反対側で、ＳＱＵ
ＩＤ５に対向する部分には入力コイル３ｂが設けられて
おり、この入力コイル３ｂがＳＱＵＩＤ５と磁気的に連
結しているのである。
【００１３】次にＳＱＵＩＤ５について図３を用いて説
明する。上述された入力コイル３ｂは２つのジョセフソ
ン結合部分５ｂを有する超伝導ループ５ａと隣接して位
置している。ＳＱＵＩＤ５の周辺回路６は、バッテリー
６ａとバッテリー６ａの電圧を調整するためのポテンシ
オメタ６ｂ、トランス６ｃ、コンデンサ６ｄを有し、更
に、増幅器６ｅ，位相検波器６ｆ，発信器６ｇ、変調フ
ィードバックコイル６ｈが備えられている。即ち、この
ＳＱＵＩＤ５には線形化回路が連結され、超伝導ループ
５ａより出力される磁束量子を周期とする周期的出力は
この線形化回路により単純増加形の出力に変換される。
出力ポート６ｉよりの出力値はケーブル８を介してＸ−
Ｙレコーダ７に送られる。
明する。上述された入力コイル３ｂは２つのジョセフソ
ン結合部分５ｂを有する超伝導ループ５ａと隣接して位
置している。ＳＱＵＩＤ５の周辺回路６は、バッテリー
６ａとバッテリー６ａの電圧を調整するためのポテンシ
オメタ６ｂ、トランス６ｃ、コンデンサ６ｄを有し、更
に、増幅器６ｅ，位相検波器６ｆ，発信器６ｇ、変調フ
ィードバックコイル６ｈが備えられている。即ち、この
ＳＱＵＩＤ５には線形化回路が連結され、超伝導ループ
５ａより出力される磁束量子を周期とする周期的出力は
この線形化回路により単純増加形の出力に変換される。
出力ポート６ｉよりの出力値はケーブル８を介してＸ−
Ｙレコーダ７に送られる。
【００１４】Ｘ−Ｙレコーダ７は、好適には、これに内
蔵されるモータなどよりの電磁場によるセンサ３への影
響が少ないようにセンサシステムＡより距離をおいて配
置されることが望ましい。Ｘ−Ｙレコーダ７のＹ軸は検
出された磁力に対応し、Ｘ軸は検査対象物１ａと基準サ
ンプル１ｂの位置に対応する。Ｘ−Ｙレコーダ７にはＸ
軸方向に移動可能であるアーム部７ａが備えられ、この
アーム部７ａにケーブル９ａを介して機械的にステージ
２の一端が連結されている。ステージ２は重り２１によ
りＸ軸方向へ重力付勢されているため、Ｘ−Ｙレコーダ
７のアーム部７ａがＸ軸方向へ移動すると、ステージ２
がケーブル９ｂに引っ張られ同じ距離だけ移動すること
になる。この様にＸ−Ｙレコーダ７とステージ２を直
接、機械的に連結することにより、ステージ２を検査対
象物の位置を認識できる状態で移動させるためにステッ
ピングモータあるいは、ポテンシオメターなどを備える
必要が無くなる。ステージ２に、モータを備える必要が
ない事は非常にノイズの影響を受けやすいＳＱＵＩＤを
利用する上で重要である。また、この構成では、記録用
紙のＸ軸方向の変位は実際の検査対象物の変位であり、
検査結果の解釈が容易に行えるという利点もある。
蔵されるモータなどよりの電磁場によるセンサ３への影
響が少ないようにセンサシステムＡより距離をおいて配
置されることが望ましい。Ｘ−Ｙレコーダ７のＹ軸は検
出された磁力に対応し、Ｘ軸は検査対象物１ａと基準サ
ンプル１ｂの位置に対応する。Ｘ−Ｙレコーダ７にはＸ
軸方向に移動可能であるアーム部７ａが備えられ、この
アーム部７ａにケーブル９ａを介して機械的にステージ
２の一端が連結されている。ステージ２は重り２１によ
りＸ軸方向へ重力付勢されているため、Ｘ−Ｙレコーダ
７のアーム部７ａがＸ軸方向へ移動すると、ステージ２
がケーブル９ｂに引っ張られ同じ距離だけ移動すること
になる。この様にＸ−Ｙレコーダ７とステージ２を直
接、機械的に連結することにより、ステージ２を検査対
象物の位置を認識できる状態で移動させるためにステッ
ピングモータあるいは、ポテンシオメターなどを備える
必要が無くなる。ステージ２に、モータを備える必要が
ない事は非常にノイズの影響を受けやすいＳＱＵＩＤを
利用する上で重要である。また、この構成では、記録用
紙のＸ軸方向の変位は実際の検査対象物の変位であり、
検査結果の解釈が容易に行えるという利点もある。
【００１５】次に、検査対象物１ａと基準サンプル１ｂ
の帯磁を行う装置について図４を用いて説明する。消磁
用と帯磁用を兼ねるコイル１５と１６は上述されたステ
ージ２やセンサシステムＡとは別箇所に備えられた通常
の電磁石コイルであり、それぞれ検査対象物１ａ或いは
基準サンプル１ｂに面している面１５ａあるいは１６ａ
と、これとは反対側の面１５ｂと１６ｂを有する。これ
らのコイル１５、１６に、消磁の際には交流電流を送
り、帯磁の際には直流電流を送る。帯磁の際には、例え
ば、１５ａをＮ極に、１６ａをＳ極にすることにより、
それぞれに対向する検査対象物１ａの面はＳ極とＮ極に
帯磁させられる。
の帯磁を行う装置について図４を用いて説明する。消磁
用と帯磁用を兼ねるコイル１５と１６は上述されたステ
ージ２やセンサシステムＡとは別箇所に備えられた通常
の電磁石コイルであり、それぞれ検査対象物１ａ或いは
基準サンプル１ｂに面している面１５ａあるいは１６ａ
と、これとは反対側の面１５ｂと１６ｂを有する。これ
らのコイル１５、１６に、消磁の際には交流電流を送
り、帯磁の際には直流電流を送る。帯磁の際には、例え
ば、１５ａをＮ極に、１６ａをＳ極にすることにより、
それぞれに対向する検査対象物１ａの面はＳ極とＮ極に
帯磁させられる。
【００１６】次に本発明による非破壊検査方法を説明す
る。第１に、コイル１５と１６を使い、検査対象物１ａ
と基準サンプル１ｂを消磁する。消磁の際には、例えば
検査対象物１ａをコイル１５と１６の間に配置し、コイ
ル１５と１６の位相を１８０度偏位させ、２つのコイル
の検査対象物１ａに対向する面１５ａと１６ａがＮ極と
Ｓ極とになるようにすることで、５０Ｈｚの交流磁場を
検査対象物１ａに印可する。この交流磁場の強度を徐々
に小さくし、ゼロに近づける。又、帯磁させる場合に
は、上記の通り、２つのコイル１５、１６に直流電流を
流す。基準サンプル１ｂにも同じ行程で、消磁と帯磁を
行う。その後、検査対象物１ａの磁場の方向と基準サン
プル１ｂの磁場の方向が反対になるように検査対象物１
ａと基準サンプル１ｂをステージ２に配置する。この
際、ステージ２の進行方向であるＸ軸方向に平行で、ス
テージ２の上面２ａと垂直の基準平面Ｓに対して面対称
に検査対象物１ａと基準サンプル１ｂを配置する。この
様にすると、この基準平面Ｓ上に、検査対象物１ａの磁
場と基準サンプル１ｂの磁場が相殺される領域が形成さ
れる。 好適には、図２（ｂ）に示されるとおり検査対
象物１ａと基準サンプル１ｂとが並列するように配置す
る事が好ましい。
る。第１に、コイル１５と１６を使い、検査対象物１ａ
と基準サンプル１ｂを消磁する。消磁の際には、例えば
検査対象物１ａをコイル１５と１６の間に配置し、コイ
ル１５と１６の位相を１８０度偏位させ、２つのコイル
の検査対象物１ａに対向する面１５ａと１６ａがＮ極と
Ｓ極とになるようにすることで、５０Ｈｚの交流磁場を
検査対象物１ａに印可する。この交流磁場の強度を徐々
に小さくし、ゼロに近づける。又、帯磁させる場合に
は、上記の通り、２つのコイル１５、１６に直流電流を
流す。基準サンプル１ｂにも同じ行程で、消磁と帯磁を
行う。その後、検査対象物１ａの磁場の方向と基準サン
プル１ｂの磁場の方向が反対になるように検査対象物１
ａと基準サンプル１ｂをステージ２に配置する。この
際、ステージ２の進行方向であるＸ軸方向に平行で、ス
テージ２の上面２ａと垂直の基準平面Ｓに対して面対称
に検査対象物１ａと基準サンプル１ｂを配置する。この
様にすると、この基準平面Ｓ上に、検査対象物１ａの磁
場と基準サンプル１ｂの磁場が相殺される領域が形成さ
れる。 好適には、図２（ｂ）に示されるとおり検査対
象物１ａと基準サンプル１ｂとが並列するように配置す
る事が好ましい。
【００１７】しかし、本発明は、検査対象物１ａの磁場
の一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場の前
記一方方向に対する要素が相殺する領域でセンサ３を走
査することにより、帯磁に伴う背景信号を極力少なくす
ることにあり、検査対象物１ａと基準サンプル１ｂが異
なる形状或いは物理的性質を有するものであって、これ
らが対称的に配置されていなくとも、検査対象物１ａの
磁場の一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場
の前記一方方向に対する要素が相殺される領域さえ形成
されればよいのである。従って、本発明は、上記のよう
な検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの面対称的な配置
や、検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの同一性に限定
されるものではない。
の一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場の前
記一方方向に対する要素が相殺する領域でセンサ３を走
査することにより、帯磁に伴う背景信号を極力少なくす
ることにあり、検査対象物１ａと基準サンプル１ｂが異
なる形状或いは物理的性質を有するものであって、これ
らが対称的に配置されていなくとも、検査対象物１ａの
磁場の一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場
の前記一方方向に対する要素が相殺される領域さえ形成
されればよいのである。従って、本発明は、上記のよう
な検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの面対称的な配置
や、検査対象物１ａと基準サンプル１ｂの同一性に限定
されるものではない。
【００１８】次の行程として、検査対象物１ａの磁場の
一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場の前記
一方方向に対する要素が相殺する領域に沿って実際にセ
ンサ３を前記検査対象物に対して相対的に移動させるこ
とにより、前記検査対象物の直流磁気の変化を測定す
る。このとき、センサ３の感受方向を前記一方方向と一
致させた状態で移動させると、磁場の相殺されない要素
を実質的に検出しないため、帯磁による直流磁界に起因
する背景信号がさらに弱くなり、疲労や欠陥などに起因
する信号がさらに微弱であっても検出できるようにな
る。従って、本実施形態の構成によれば、コイル３ａを
Ｘ軸方向に向けて移動させると直流磁場を相殺した状態
で、測定することができる。この測定された直流磁気の
値はケーブル８を介して、Ｘ−Ｙレコーダに送られるの
である。
一方方向に対する要素と基準サンプル１ｂの磁場の前記
一方方向に対する要素が相殺する領域に沿って実際にセ
ンサ３を前記検査対象物に対して相対的に移動させるこ
とにより、前記検査対象物の直流磁気の変化を測定す
る。このとき、センサ３の感受方向を前記一方方向と一
致させた状態で移動させると、磁場の相殺されない要素
を実質的に検出しないため、帯磁による直流磁界に起因
する背景信号がさらに弱くなり、疲労や欠陥などに起因
する信号がさらに微弱であっても検出できるようにな
る。従って、本実施形態の構成によれば、コイル３ａを
Ｘ軸方向に向けて移動させると直流磁場を相殺した状態
で、測定することができる。この測定された直流磁気の
値はケーブル８を介して、Ｘ−Ｙレコーダに送られるの
である。
【００１９】以上のような非破壊検査方法を用いること
により図６（ａ）に示される従来例のように、オフセッ
トとして現れる帯磁による背景信号により、検査対象物
の疲労や欠陥に起因する信号ａがマスクされるという問
題が改善される。すなわち、図６（ｂ）で示されるとお
り、本発明による方法によると、検査対象物１ａの磁場
と基準サンプル１ｂの磁場が相殺する領域をセンサ３が
移動するので、オフセット値が小さくなり、検査対象物
の疲労や、欠陥に起因する信号ａが検出しやすくなるの
である。この際、理想的には検査対象物１ａの磁場と基
準サンプル１ｂの磁場が一方向において完全に相殺する
領域をセンサ３が移動することが望ましいのであるが、
実際には検査の速度等を向上させるために、磁場の一方
向の要素が完全に相殺する領域をセンサ３が移動しなく
とも、この近辺でセンサ３が移動することにより、背景
信号が、基準サンプルを利用しない場合と比較して小さ
くなることで、発明の効果を得ることができる。従っ
て、例えば、検査対象物の疲労や欠陥に起因する信号が
帯磁による背景信号の約５％から１０％になれば欠陥等
が検出しやすくなる。
により図６（ａ）に示される従来例のように、オフセッ
トとして現れる帯磁による背景信号により、検査対象物
の疲労や欠陥に起因する信号ａがマスクされるという問
題が改善される。すなわち、図６（ｂ）で示されるとお
り、本発明による方法によると、検査対象物１ａの磁場
と基準サンプル１ｂの磁場が相殺する領域をセンサ３が
移動するので、オフセット値が小さくなり、検査対象物
の疲労や、欠陥に起因する信号ａが検出しやすくなるの
である。この際、理想的には検査対象物１ａの磁場と基
準サンプル１ｂの磁場が一方向において完全に相殺する
領域をセンサ３が移動することが望ましいのであるが、
実際には検査の速度等を向上させるために、磁場の一方
向の要素が完全に相殺する領域をセンサ３が移動しなく
とも、この近辺でセンサ３が移動することにより、背景
信号が、基準サンプルを利用しない場合と比較して小さ
くなることで、発明の効果を得ることができる。従っ
て、例えば、検査対象物の疲労や欠陥に起因する信号が
帯磁による背景信号の約５％から１０％になれば欠陥等
が検出しやすくなる。
【００２０】［別実施形態］上記の実施形態ではＳＱＵ
ＩＤは一般にｄｃＳＱＵＩＤと呼ばれる直流電流により
駆動される方式を有したものが移用されたが、ジョセフ
ソン接合が一つの交流電流を利用したｒｆＳＱＵＩＤと
呼ばれるものでも、検査対象物の直流磁場を検出できる
ため、これを利用しても良い。
ＩＤは一般にｄｃＳＱＵＩＤと呼ばれる直流電流により
駆動される方式を有したものが移用されたが、ジョセフ
ソン接合が一つの交流電流を利用したｒｆＳＱＵＩＤと
呼ばれるものでも、検査対象物の直流磁場を検出できる
ため、これを利用しても良い。
【図１】本発明に使用される非破壊検査装置の模式図
【図２】従来技術の非破壊検査方法と、本発明による非
破壊検査方法の説明図
破壊検査方法の説明図
【図３】ＳＱＵＩＤと周辺回路を示した回路のブロック
図
図
【図４】消磁用と帯磁用を兼用するコイルと検査対象物
を示した示した斜視図
を示した示した斜視図
【図５】センサシステムのピックアップコイルの部分を
示した斜視図
示した斜視図
【図６】従来技術の非破壊検査方法と、本発明による非
破壊検査方法のＳＱＵＩＤよりの出力を示したグラフ
破壊検査方法のＳＱＵＩＤよりの出力を示したグラフ
１ａ 検査対象物 １ｂ 基準サンプル ２ 非磁化性ステージ ３ センサ ４ クライオスタット ５ ＳＱＵＩＤ ６ ＳＱＵＩＤの周辺回路 ７ Ｘ−Ｙレコーダ １５、１６ 消磁、帯磁兼用コイル ２０ プーリ ２１ 重り
Claims (5)
- 【請求項１】 検査対象物の磁場の方向と基準サンプル
の磁場の方向が反対になるように前記検査対象物と前記
基準サンプルの帯磁と配置を行い、 磁気センサを前記検査対象物よりの磁場の一方向の要素
と前記基準サンプルよりの磁場の前記一方向の要素とが
相殺する領域に沿って前記検査対象物に対して相対的に
移動させ、前記検査対象物の直流磁気の変化を測定する
非破壊検査方法。 - 【請求項２】 前記磁気センサは超伝導量子干渉素子を
備える請求項１による非破壊検査方法。 - 【請求項３】 前記磁気センサの感受方向を前記一方向
に一致させた状態で移動させる請求項１または２による
非破壊検査方法。 - 【請求項４】 前記検査対象物と前記基準サンプルを帯
磁させる以前に、前記検査対象物と前記基準サンプルを
消磁させる請求項１から３のいずれかによる非破壊検査
方法。 - 【請求項５】 前記検査対象物と同一形状の基準サンプ
ルを用意し、前記検査対象物と基準サンプルを基準平面
に対して面対称になるよう配置して、前記センサを前記
基準平面内で移動させる請求項１〜４のいずれかによる
非破壊検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18176996A JPH1026608A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 非破壊検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18176996A JPH1026608A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 非破壊検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026608A true JPH1026608A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16106572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18176996A Pending JPH1026608A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | 非破壊検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026608A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005519287A (ja) * | 2002-03-04 | 2005-06-30 | シクパ・ホールディング・ソシエテ・アノニム | 測定プローブ及びこれを有する証明装置 |
| JP2008111753A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Osaka Univ | レール検査装置 |
| JP2008539411A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | ユニバーシティー カレッジ ロンドン | 材料の磁気特性を測定する装置及び方法 |
| JP2009294062A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気信号計測方法及び磁気信号計測装置 |
| JP2010532651A (ja) * | 2007-06-23 | 2010-10-07 | レオニ ボルトネッツ‐ジステーメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リッツ線の素線内の電流の流れを点検するための方法およびこの方法を実施するための装置 |
| WO2011148991A1 (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査システム |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP18176996A patent/JPH1026608A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005519287A (ja) * | 2002-03-04 | 2005-06-30 | シクパ・ホールディング・ソシエテ・アノニム | 測定プローブ及びこれを有する証明装置 |
| JP2008539411A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | ユニバーシティー カレッジ ロンドン | 材料の磁気特性を測定する装置及び方法 |
| JP2008111753A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Osaka Univ | レール検査装置 |
| JP2010532651A (ja) * | 2007-06-23 | 2010-10-07 | レオニ ボルトネッツ‐ジステーメ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | リッツ線の素線内の電流の流れを点検するための方法およびこの方法を実施するための装置 |
| JP2009294062A (ja) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | Hitachi Ltd | 磁気信号計測方法及び磁気信号計測装置 |
| WO2011148991A1 (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査システム |
| JP2011247709A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査システム |
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