JPH102882A - 連続磁気探傷方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被探傷検査面の局部的な残留磁気の有無や変
動の影響を効果的に抑えて探傷精度を向上させながら、
同時に探傷作業能率向上についても配慮する。 【解決手段】 矢印Ａ１の方向に移動させるとすれば、
位相差のある交流電圧が印加される複数の磁気コイルを
用いて被探傷検査面に回転磁場のＲＥ２を与える探傷検
出用の回転磁場ユニットを用いる。又ＲＥ１を与える残
留磁気脱磁用の回転磁場ユニットを備える。探傷検出用
の前方で残留磁気脱磁用を行うことで、残留磁気による
探傷精度のばらつきを抑えることができる。又同時に残
留磁気脱磁がなされるため、作業能率が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】位相差のある交流電圧が印加
される複数の磁気コイルを用いて被探傷検査面に回転磁
場を与える回転磁場ユニットを、該被探傷検査面に対し
て相対的に移動させることで連続的に探傷する連続磁気
探傷方法及び装置に係り、特に、被探傷検査面の局部的
な残留磁気の有無や変動の影響を効果的に抑えて探傷精
度を向上させながら、同時に探傷作業能率についても配
慮するようにした連続磁気探傷方法及び装置に関する。

【０００２】又、本発明については、磁性材の板面表面
や突き合わせ溶接部、スミ肉溶接部の表面や表面直下の
傷を検査することができる連続磁気探傷方法及び装置に
関するものであり、例えば磁粉探傷法では磁粉を介して
可視化可能ならしめることができる連続磁気探傷方法及
び装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】厚鋼板等の磁性鋼材の板面からの表面及
び表面直下からの欠陥検査には、渦流探傷法や磁粉探傷
法を含む磁気探傷法が多用されている。ここで磁粉探傷
法を含む磁気探傷法では、固定のライン設備とされた磁
気探傷装置と、可搬式の磁気探傷装置とがある。しかし
ながら、可搬式磁気探傷装置においては、探傷のみを目
的とする装置であった。ところが、鋼板等の磁粉を主と
する磁気探傷法においては、板面及び板内残留磁気が局
部的に異なるため探傷時の磁化の程度が不均一になり、
探傷結果が安定せず、探傷精度がばらつくという問題が
あった。

【０００４】一般に板面又は溶接部の全方向の傷を検出
対象とした交番磁粉探傷装置では、主に２極磁極（磁気
コイル）を直交させた４極間に磁化電流の位相差を与
え、発生する磁界（磁場）を回転させて被探傷検査面上
に回転磁場を与えるようにする。なおここで、このよう
に被探傷検査面に対して回転磁場を与えるものを回転磁
場ユニットと称する。又、このような回転磁場ユニット
を用いる交番磁粉探傷装置では、回転磁場ユニットを中
心とした探傷ユニットを、回転磁場に対して相対的に移
動させることで連続的に探傷するのが一般的である。
又、４極の代わりに３相交流の位相差を利用した回転磁
場ユニットを用いる連続磁気探傷装置もある。

【０００５】なお上述のような回転磁場ユニットに関す
る基本的な技術は、特開昭５４−９４３９３（特公昭５
７−４５３３７）、特公昭５９−２２１７９（特開昭５
２−８８３９２）、特開昭４９−７９５８４、特開昭４
９−９５６８４及び実開昭５９−１８７７４８等に開示
されている。又このような回転磁場ユニットを千鳥状に
連設したものに関しての技術が、特公平３−４４６６８
（特開昭６１−２５０５６）、特開昭６２−１６２９５
６、特開昭５８−１５３１５８、特開昭５８−１５３１
５９、及び特開昭６１−１１６６５５等で開示されてい
る。

【０００６】ここで回転磁場ユニットを千鳥状に連設す
るというこれらの技術について順に説明すると、まず特
公平３−４４６６８では、回転磁場ユニットを３極式の
ものとしており、又千鳥状に連設される隣接する３つの
回転磁場ユニット間で取り囲まれる範囲内にも回転磁場
が得られるように、隣接する３つの回転磁場ユニットの
磁気コイル間に対して、回転磁場が得られるような順次
位相差のある交流電流を流すようにしている。このよう
にすることで千鳥状に連設された回転磁場ユニット間に
も回転磁場が存在するようになり、回転磁場ユニット間
においても、あらゆる方向の傷等の欠陥を検出すること
を可能としている。

【０００７】又前述の特開昭６２−１６２９５６では、
厚鋼板等の広幅材の上面部の全幅を一度に探傷できるよ
うにするだけでなく、側面までをも同時に探傷するとい
う技術が開示されている。この特開昭６２−１６２９５
６では、千鳥状に配列される回転磁場ユニットの一端側
の磁極の少なくとも一部が、被検材のコーナ部から外側
に突出するように配置するようにしている。このように
突出することで側面まで磁界を及ぼし、上面と同時に探
傷できるようにしている。

【０００８】前述の特開昭５８−１５３１５８では、特
に棒鋼や鋼管に対して、前述のような回転磁場を与える
回転磁場ユニットを適用している。即ち位相差のある交
流電圧が印加される複数の磁気コイルを棒鋼や鋼管の円
周外側に円周に沿って配列することで回転磁場ユニット
を形成すると共に、円周方向の位置をずらしながら長手
方向にこのような回転磁場ユニットを配列して千鳥状に
すると共に、隣接する回転磁場ユニット間の磁気コイル
相互によっても回転磁場が得られるように配慮してい
る。従ってこの特開昭５８−１５３１５８によれば、棒
材や鋼管等の長手方向及び円周方向の探傷をも可能とす
ることができる。

【０００９】なお前述の特開昭５８−１５３１５９で
は、上述の特開昭５８−１５３１５８と関連した技術が
開示されている。該特開昭５８−１５３１５９では、棒
鋼や鋼管、更には角ビレットや鋼板を対象としており、
特に回転磁場を与えるために用いる磁気コイルについて
工夫がなされ、該磁気コイルは絶縁性薄膜の面に導電性
金属層を付層し、この金属層に切り込み加工し、繊細な
線条が高密度に巻かれた渦巻状金属層を形成する。又こ
のように形成されるフィルム状の磁気コイルを、棒鋼や
鋼管の被探傷検査面の外周に沿うように、円弧状に湾曲
させて用いるようにしている。

【００１０】なお、渦流探傷法や磁粉探傷法では、磁気
コイルによって被探傷検査面を磁化させながら探傷を行
うため、探傷検査後に被探傷検査面に対して残留磁気が
生じてしまう虞がある。すると例えば磁粉探傷法では、
検査用の強磁性体粉が残留してしまったり、あるいは後
工程の機械加工の切削粉が吸着してしまったりして、被
探傷検査面表面に対して擦り傷が付いたり、磨耗を起こ
す虞がある。このため特開昭６１−１１６６５５では、
渦流探傷法や磁粉探傷法に用いる磁気コイルによって、
一旦探傷検査が終了した後に被探傷検査面表面の残留磁
気を消去するようにしている。

【００１１】なお本願の発明者は連続磁気探傷方法及び
装置に関する技術を特開平６−２９４７７４で開示して
いる。この特開平６−２９４７７４では、磁粉探傷検査
の自動化や、探傷中の被探傷検査面の目視が容易にでき
るように配慮している。この特開平６−２９４７７４で
は、回転磁場ユニットによって回転磁場が与えられてい
る最中の被探傷検査面を、回転磁場ユニットの上方から
直視したり、ＣＣＤ（charge coupled device ）カメラ
にて撮影が容易な構造となっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら渦流探傷
法や磁粉探傷法を含め、又回転磁場ユニットを用いた磁
気探傷法でも、鋼板等の磁気探傷法においては、被探傷
検査面及び被探傷検査面の内側の残留磁気の影響で、探
傷精度が低下してしまうという問題がある。被探傷検査
面や被探傷検査面の内側の局部的な残留磁気の有無や変
動があると、探傷結果が不安定になってしまうという問
題がある。

【００１３】回転磁場ユニットを用いる場合、磁化その
ものには問題は生じない。しかしながら被探傷検査面及
び被探傷検査面の内側には局部的な残留磁気がある。特
に鋼材の運搬に用いるリフティングマグネットや、加工
等により、不均一な残留磁気が残留してしまう。例えば
磁粉探傷法に際して被探傷検査面を同一磁化としても残
留磁気の影響で、検出する磁粉指示模様にばらつきが生
じてしまう。従って磁粉探傷法を安定して行うことがで
きず、検査の信頼性が損なわれることもある。

【００１４】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、被探傷検査面の局部的な残留磁気の
有無や変動の影響を効果的に抑えて探傷精度を向上させ
ながら、同時に探傷作業能率についても配慮するように
した連続磁気探傷方法及び装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】まず本願の第１発明の連
続磁気探傷方法は位相差のある交流電圧が印加される複
数の磁気コイルを用いて被探傷検査面に回転磁場を与え
る回転磁場ユニットを、該被探傷検査面に対して相対的
に移動させることで連続的に探傷する連続磁気探傷方法
において、前記回転磁場ユニットを複数用い、これらの
内で少なくとも１つの回転磁場ユニットを、被探傷検査
面にある傷を検出するための探傷検出用に用い、別の少
なくとも１つの回転磁場ユニットを、前記探傷検出用の
回転磁場ユニットよりも、相対移動に際した前方に配置
すると共に、残留磁気を消去するための交流電圧を加え
ることで、被探傷検査面の残留磁気脱磁用に用い、先行
する該残留磁気用の回転磁場ユニットで被探傷検査面の
局部的な残留磁気を消去しつつ、この後に後行の前記探
傷検出用の回転磁場ユニットで被探傷検査面にある傷を
検出するようにしたことにより、前記課題を解決するこ
とができる連続磁気探傷方法を提供したものである。

【００１６】又前記第１発明において、前記残留磁気脱
磁用の回転磁場ユニットの励磁周波数を、前記探傷検出
用のものより低くするようにしたことにより、前記課題
を解決すると共に、前記残留磁気脱磁用の回転磁場ユニ
ットによる残留磁気の消去をより効果的に行えるように
したものである。励磁電流等の諸条件が同一でも、励磁
電流によって磁気コイルによる被探傷検査面の残留磁気
の消去能力に格差がある場合がある。励磁周波数につい
ても同様であり、残留磁気消去という観点でより適した
励磁周波数を用いればよい。

【００１７】更に前記第１発明において、被探傷検査面
に対する相対的な移動の方向の転換に応じて、移動方向
の先行側の回転磁場ユニットを前記残留磁気脱磁用に、
後行側の回転磁場ユニットを前記前記探傷検出用に切り
替えて用い、移動方向を反転しつつ、これら回転磁場ユ
ニットを往復移動させながら探傷するようにしたことに
より、前記課題を解決すると共に、広幅の鋼板等で被探
傷検査面の面積が広い場合にも、連続的な探傷を能率良
く行えるようにしたものである。

【００１８】次に本願の第２発明の連続磁気探傷装置
は、位相差のある交流電圧が印加される複数の磁気コイ
ルを用いて被探傷検査面に回転磁場を与える回転磁場ユ
ニットを、該被探傷検査面に対して相対的に移動させて
探傷する連続磁気探傷装置において、被探傷検査面にあ
る傷を検出するための、少なくとも１つの探傷検出用の
前記回転磁場ユニットと、前記探傷検出用の回転磁場ユ
ニットによる回転磁場の中心の、前記相対移動に際した
前方の延長線上に、回転磁場の中心がくるように配置す
ると共に、交流電圧を加えることで被探傷検査面の脱磁
を行う少なくとも１つの残留磁気脱磁用の前記回転磁場
ユニットと、先行する前記残留磁気用回転磁場ユニット
で被探傷検査面の局部的な残留磁気を消去しつつ、この
後に後行の前記探傷検出用回転磁場ユニットで被探傷検
査面にある傷を検出するようにしたことにより、前記課
題を解決することができる連続磁気探傷装置を提供した
ものである。

【００１９】又上記の第２発明において、隣接する前記
回転磁場ユニット同士で、前記磁気コイルの磁極の少な
くとも一部を共有するようにしたことにより、前記課題
を解決すると共に、当該連続磁気探傷装置の小型化を図
ることができるようにするだけでなく、前記探傷検出用
の回転磁場ユニットによる回転磁場の中心の、前記相対
移動に際した前方の延長線上に、より精度良く前記残留
磁気脱磁用の回転磁場ユニットの回転磁場の中心が来る
ように配置することができるようにしたものである。

【００２０】以下、前記第１発明及び前記第２発明の作
用について簡単に説明する。

【００２１】前述のような本発明の課題を解決するため
には、回転磁場ユニットによって被探傷検査面の探傷を
行うに当たって、残留磁気を消去することが望ましい。
しかしながら、従来このように連続磁気探傷に当たって
残留磁気を消去することは、単に手間が増えるだけでな
く、安定した残留磁気の消去という点でも問題があっ
た。

【００２２】本発明では被探傷検査面にある傷を検出す
るための探傷検出用の回転磁場ユニットの、連続磁気探
傷における被探傷検査面に対する相対的な移動に際した
前方へと、残留磁気脱磁用に用いる別の回転磁場ユニッ
トを配置するようにしている。

【００２３】従って被探傷検査面の局部的な残留磁気を
消去しつつ、この後に残留磁気の悪影響を受けないよう
にして安定して被探傷検査面の連続磁気探傷を行うこと
ができる。このように本発明によれば、残留磁気脱磁用
及び探傷検出用の回転磁場ユニットを組み合わせて用い
るため、連続磁気探傷の動作を残留磁気の脱磁の動作と
共に１回の走査で行うことができ、作業能率が著しく向
上される。

【００２４】更には、特にこのように残留磁気脱磁用の
回転磁場ユニットと探傷検出用の回転磁場ユニットとを
走行方向に対して直線状に配置して用いるため、これら
の回転磁場ユニットの配置位置関係は一定に保つことが
でき、探傷検査にあたった残留磁気の消去状態が安定
し、連続磁気探傷の探傷精度を向上することができる。

【００２５】図１は本発明の要旨を示す線図である。

【００２６】この図１において、ＲＥ１は残留磁気脱磁
用の回転磁場ユニットによる残留磁気の消去が可能な範
囲である。又ＲＥ２は、探傷検出用の回転磁場ユニット
によって探傷が可能な範囲である。又このような残留磁
気消去が可能な範囲や探傷可能な範囲は、回転磁場の範
囲とも考えることができる。又このようなＲＥ１やＲＥ
２の範囲は、この図１では幅がＬＲとして示されてい
る。又この図１では残留磁気脱磁用や探傷検出用の回転
磁場ユニットは、矢印Ａ１の方向に移動するものとされ
る。

【００２７】なお回転磁場ユニットにおいて探傷検出用
に適した励磁周波数と、残留磁気脱磁用に適した励磁周
波数とが異なる場合も考えられる。例えば一般には、探
傷検出用に適した励磁周波数に比べて、残留磁気脱磁用
に適した励磁周波数の方が高いものである。このような
場合には残留磁気脱磁用の回転磁場ユニットの励磁周波
数を、探傷検出用のものとは異ならせて用いることも可
能であり、探傷検出用のものより低くすることも可能で
ある。

【００２８】一般に励磁周波数を低くすると、被探傷検
査面からより深くまで磁場が及ぶものである。従って探
傷検出用の回転磁場ユニットに比べて残留磁気脱磁用の
回転磁場ユニットの励磁周波数を低くすれば、探傷範囲
よりもより深くまで残留磁気の消去を行うことができ、
例えばリフティングマグネットや加工等による残留磁気
を効果的に除去することができる。

【００２９】ここで隣接する回転磁場ユニット間にも回
転磁場が得られるように、異なる回転磁場ユニットの磁
気コイル間の位相差をも考慮することも考えられる。あ
るいは後述する第４実施形態〜第６実施形態のように隣
接する回転磁場ユニット同士で磁気コイルの磁極の少な
くとも一部を共有し、装置全体の小型化等を図ることも
考えられる。これらの如く隣接する回転磁場ユニット相
互について配慮する場合には、回転磁場ユニットの交流
電圧の位相によって、励磁周波数に制約が生じる。この
ような場合で残留磁気脱磁用の回転磁場ユニットの励磁
周波数を、探傷検出用の回転磁場ユニットの励磁周波数
と異ならせる場合、一方が他方の周波数のＮ倍、あるい
は（１／Ｎ）倍となるようにすればよい。ここでＮは整
数である。例えば残留磁気脱磁用の励磁周波数を探傷検
出用より低くする場合、残留磁気脱磁用の励磁周波数を
探傷検出用に比べて（１／Ｎ）とすればよい。このよう
にすれば励磁の制御は簡単にできる。例えば後述する第
２実施形態については、探傷検出用の回転磁場ユニット
に対して、残留磁気脱磁用の回転磁場ユニットの励磁周
波数をより容易に設定することができる。

【００３０】ここで本発明によれば図２に示す如く、広
幅の被探傷検査板材２についての連続磁気探傷を左右に
往復させて行うことができる。即ち探傷検出用に用いる
回転磁場ユニットの前方に残留磁気脱磁用に用いる回転
磁場ユニットを配置しながら板幅方向に走査し、板幅の
左右端では所定送りピッチで長手方向へと走査すること
ができ、順次幅方向に走査しながら広い面積の被探傷検
査面の連続磁気探傷を能率良く行うことができる。ここ
で図２の送りピッチは図１の回転磁場範囲ＬＲ以下であ
る必要がある。

【００３１】ここで図２において板幅の左右端では残留
磁気脱磁用及び探傷検出用のこれらの回転磁場ユニット
の進行方向が変えられ、移動方向が反転される。

【００３２】このような移動方向の反転の際には、探傷
検出用の回転磁場ユニットに対して残留磁気脱磁用のも
のが前方に来るよう、機械的にこれら探傷検出用と残留
磁気脱磁用の回転磁場ユニットの配置位置を転換するよ
うにしてもよい。

【００３３】あるいは、このような移動方向の転換に応
じて、残留磁気脱磁用にあるいは探傷検出用に回転磁場
ユニットを電気的に切換えて用いるようにしてもよい。
即ち同じ回転磁場ユニットを探傷検出用にも残留磁気脱
磁用にも用いられる場合、移動方向の転換に応じて、移
動方向の先行側の回転磁場ユニットを残留磁気脱磁用と
し、後行側の回転磁場ユニットを探傷検出用に切換えて
用い、移動方向を反転しつつ、これら回転磁場ユニット
を往復移動させながら、広範囲の被探傷検査面の連続磁
気探傷をより能率よく行うようにしてもよい。

【００３４】又この図２に示す如く左右への往復移動を
させる際、図３のごとく、このような左右移動の移動範
囲を被探傷検査板材２の板材幅より外側にまで及ぶよう
にしてもよい。例えば被探傷検査板材２を跨ぐように設
けられる、回転磁場ユニットを移動させるための架台レ
ール上を左右に走行する場合等であり、該レールの左右
移動の移動範囲を被探傷検査板材２の板材幅より外側に
まで及ぶようにする。

【００３５】このようにすれば、後行側の探傷検出用の
回転磁場ユニットが板幅端まで確実に到達することがで
きる。例えば図３のＲＥ２の如く板幅方向端部まで確実
に探傷することができる。又ＲＥ１’の如く、板幅端か
ら確実に残留磁気の消去を開始することができる。更に
は、このように板幅の外側まで往復移動させれば、場合
によっては、前述の特開昭６２−１６２９５６と同様
に、被探傷検査板材２の側面の探傷をも可能とすること
ができる。

【００３６】なお前述のように本発明によれば前方にあ
る残留磁気脱磁用の回転磁場ユニットと、後行する探傷
検出用の回転磁場ユニットとの相互位置関係をより精度
良く保ちながら、連続磁気探傷に際した被探傷検査面に
対する相対的な移動を行うことができる。この際に、探
傷検出用の回転磁場ユニットによる回転磁場の中心（図
１ではＲＥ２の中心）の、相対移動に際した前方の延長
線上に、残留磁気脱磁用の回転磁場ユニットの回転磁場
の中心（図１ではＲＥ１の中心）が来るように配置する
ことが好ましい。このように回転磁場の中心の相互位置
関係を保つことは、例えば後述する第４実施形態や第５
実施形態ではより効果的になされている。又このような
構造は極めて大きな進歩性があると言える。このような
回転磁場の中心の相互位置関係によれば、探傷検出用の
回転磁場ユニットによる探傷に当たって、残留磁気脱磁
用の回転磁場ユニットによって残留磁気をより効果的に
消去することが可能である。

【００３７】なお本発明において、隣接する回転磁場ユ
ニット同士で、磁気コイルの磁極の少なくとも一部を共
有するようにしてもよい。この場合一方が残留磁気脱磁
用の回転磁場ユニットで他方が探傷検出用の回転磁場ユ
ニットであってもよい。このように共有すれば、まず第
１には装置全体の小型化を図ることができる。更には上
述したような残留磁気脱磁用と探傷検出用の回転磁場の
中心の相互位置関係を保つことを、より容易に行うこと
が可能である。従って効果的な残留磁気の消去を行うこ
とができる。又前述したように残留磁気脱磁用の回転磁
場ユニットの励磁周波数と探傷検出用の回転磁場ユニッ
トの励磁周波数とが異なる場合にも、一方の周波数が他
方のＮあるいは（１／Ｎ）となるようにすれば、このよ
うな磁気コイルの磁極の少なくとも一部の共有は可能で
ある。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。

【００３９】図４は、前記第１発明及び前記第２発明が
部分的に適用された第１実施形態の上面図である。

【００４０】前記第１発明及び前記第２発明は、基本的
には回転磁場ユニットを用いるものである。しかしなが
ら、残留磁気脱磁用の回転磁場ユニット及び探傷検出用
の回転磁場ユニットを用いることや、これらの配置位置
関係等については、回転磁場ユニットではなく単一の磁
気コイルを用いるもの、即ち直線磁場ユニットでも適用
することができる。

【００４１】この図４では、残留磁気脱磁用の直線磁場
ユニットＵＡ１が用いられ、進行方向Ａ１に直交する磁
気コイルによって磁極ＰＡ１及びＰＡ２が形成されてい
る。又探傷検出用の直線磁場ユニットＵＢ１が用いら
れ、同じく進行方向Ａ１に直交する磁気コイルによっ
て、磁極ＰＢ１及びＰＢ２が形成されている。即ち、磁
極ＰＡ１及びＰＡ２の磁束及び磁極ＰＢ１及びＰＢ２の
磁束は、いずれも進行方向Ａ１に直交する方向となる。

【００４２】なお、直線磁場ユニットＵＡ１の励磁周波
数は、直線磁場ユニットＵＢ１の励磁周波数と同じか、
低く設定されている。なお直線磁場ユニットＵＡ１と直
線磁場ユニットＵＢ１とは、非磁性体のガイドＢ１で連
結されている。又本実施形態は直線磁場ユニットＵＡ１
及び直線磁場ユニットＵＢ１がいずれも１つであるが、
複数であってもよい。又、直線磁場ユニットＵＡ１と直
線磁場ユニットＵＢ１との間隔は広いことが望ましい
が、それぞれの磁気コイルの長さ、即ち磁極ＰＡ１とＰ
Ａ２との間隔、あるいは磁極ＰＢ１とＰＢ２との間隔以
上であればよい。

【００４３】図５は、本実施形態の進行方向に対して直
交する方向から見た側面図である。又図６は進行方向の
上方斜めから斜視図である。これら図５及び図６から明
らかな通り、磁極ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＢ１及びＰＢ２の
それぞれの部分には、脚部が設けられ、該脚部の下端に
はそれぞれ走行用車輪５が取り付けられている。この走
行用車輪５は本実施形態が被探傷検査板材２上を自走す
るためのものである。

【００４４】ここで直線磁場ユニットＵＡ１の磁気コイ
ルは、磁極ＰＡ１とＰＡ２とを連結する胴部に設けられ
てもよく、磁極ＰＡ１やＰＡ２の脚部に設けられてもよ
い。又直線磁場ユニットＵＢ１についても、磁気コイル
は、磁極ＰＢ１とＰＢ２とを連結する胴部に設けられて
もよく、磁極ＰＢ１やＰＢ２の脚部に設けられてもよ
い。本実施形態、又後述する実施形態の磁気コイルは、
いずれも珪素鋼板等を積層し、電流を流すコイルを巻い
て作られたものである。又その他の磁束が通る部分は、
継鉄材を用いている。又１１は電装品を入れたボックス
であり、外部の制御装置に接続されている。

【００４５】このような本実施形態によれば、まず直線
磁場ユニットＵＡ１によって被探傷検査板材２の被探傷
検査面の残留磁気の消去、あるいは磁場の均一化を図る
ことができる。この後に、直線磁場ユニットＵＢ１によ
って渦流探傷法や磁粉探傷法を行う。ここで磁粉探傷法
の場合、直線磁場ユニットＵＢ１の磁極ＰＢ１とＰＢ２
との間に磁粉や磁粉流を導入することで検出された磁粉
指示模様を形成し、このような模様を目視やＩＴＶ（in
dustrial television ）又はＣＣＤカメラ等で観察す
る。

【００４６】なお本実施形態では基本的に直線磁場ユニ
ットＵＡ１と直線磁場ユニットＵＢ１とは、磁気コイル
等の構造が同一である。従って、例えば進行方向が図４
〜図６のＡ２の方向であれば、ＵＢ１を残留磁気脱磁用
として用い、ＵＡ１を探傷検出用として用いてもよい。

【００４７】なお本第１実施形態については、進行方向
に直交する傷を検出することを目的として実際に実施し
ている。この結果、従来検出することができなかった被
探傷検査板材２より、新たな傷が検出されている。

【００４８】このように本実施形態によれば、回転磁場
ユニットではなく単一の磁気コイルを用いた直線磁場ユ
ニットを用いるものの、被探傷検査面の局部的な残留磁
気の有無や変動の影響を効果的に抑えて探傷精度を向上
させながら、同時に探傷作業能率についても配慮するこ
とができるという優れた効果を得ることができる。

【００４９】図７は、前記第１発明及び前記第２発明が
適用された第２実施形態の上面図である。

【００５０】まず回転磁場ユニットＵＡ２は、１つの磁
気コイルによって得られる磁極ＰＡ１とＰＡ２を有し、
別の磁気コイルによって得られるＰＡ３とＰＡ４を有す
る。又回転磁場ユニットＵＢ２については１つの磁気コ
イルによって得られる磁極ＰＢ１及びＰＢ２と、別の磁
気コイルによって得られる磁極ＰＢ３及びＰＢ４とを有
する。これら回転磁場ユニットＵＡ２及びＵＢ２は、い
ずれも４極の回転磁場ユニットとなっている。磁極ＰＡ
１及びＰＡ２の磁気コイルと磁極ＰＡ３及びＰＡ４の磁
気コイルとの間には、９０度又は１２０度の電流位相差
が与えられ、回転磁場が得られている。又同様に、磁極
ＰＢ１及びＰＢ２の磁気コイルと、磁極ＰＢ３及びＰＢ
４の磁気コイルとの間にも、９０度又は１２０度の電流
位相差が与えられることで、回転磁場が形成されてい
る。

【００５１】ここで本実施形態の進行方向が矢印Ａ１の
方向であれば、回転磁場ユニットＵＡ２を残留磁気脱磁
用として用い、回転磁場ユニットＵＢ２を探傷検出用と
して用いる。又進行方向が矢印Ａ２の方向であれば、Ｕ
Ｂ２を残留磁気脱磁用として用い、回転磁場ユニットＵ
Ａ２を探傷検出用として用いる。ここで本実施形態で
は、残留磁気脱磁用として用いるものの励磁周波数は、
探傷検出用として用いるものの励磁周波数と同じか、あ
るいは低く設定する。

【００５２】図８は本実施形態の進行方向に直交する方
向から見た側面図である。この図８に示される如く本実
施形態についても、前述の第１実施形態と同様磁極ＰＡ
１〜ＰＡ４、ＰＢ１〜ＰＢ４には脚部が設けられると共
に、該脚部の下端には走行用車輪５が設けられている。
又本第２実施形態についても前述の第１実施形態と同
様、胴部あるいは脚部に磁気コイルが設けられている。
又回転磁場ユニットＵＡ２とＵＢ２とは非磁性体による
非磁性体連結ガイドＢ１及びＢ２で連結されている。

【００５３】このような本実施形態についても、回転磁
場ユニットＵＡ２又はＵＢ２のうち探傷検出用として用
いられるもので被探傷検査面の探傷を行うことができ
る。この際に残留磁気脱磁用として用いられるもので残
留磁気が脱磁ないしは均一化されるため、被探傷検査面
の局部的な残留磁気の有無や変動の影響を効果的に抑え
て探傷精度を向上させることができる。又このように連
続磁気探傷の前方に配置した残留磁気脱磁用の回転磁場
ユニットＵＡ２又はＵＢ２によって同時に脱磁もなされ
るため、脱磁を別に行う必要がなく、探傷作業能率を向
上することができる。

【００５４】図９は、前記第１発明及び前記第２発明が
適用された第３実施形態の上面図である。ここで回転磁
場ユニットＵＡ３は、磁極ＰＡ１〜ＰＡ４を有する４極
の交番磁化器であり、回転磁場ユニットとなっており、
矢印Ｒで示されるような回転磁場を形成する。同様に回
転磁場ユニットＵＢ３についても、磁極ＰＢ１〜ＰＢ４
を有する４極交番磁化器となっており、回転磁場ユニッ
トとなっており、矢印Ｒで示されるような回転磁場を形
成している。ここでこれら回転磁場ユニットＵＡ３及び
ＵＢ３は、非磁性体のガイドＢ３及びＢ４、又図示され
ない同様のガイドＢ５及びＢ６によって連結されてい
る。

【００５５】図１０は、本実施形態の進行方向から斜め
上方から見た斜視図である。この図１０に示す通り本実
施形態についても、前述の第１実施形態及び第２実施形
態と同様に、磁極ＰＡ１〜ＰＡ４及びＰＢ１〜ＰＢ４そ
れぞれには脚部が設けられ、又該脚部には走行用車輪５
が取り付けられている。

【００５６】ここで回転磁場ユニットを用いる本実施形
態及び前述の第２実施形態における残留磁気の脱磁及び
探傷の際の磁化は、磁気コイルを１つのみ用いる直線磁
場ユニットの前述の第１実施形態とほぼ同様であるが、
回転磁場ユニットを用いる場合には、残留磁気脱磁用の
ものと探傷検出用のものとでは回転磁場の磁場の回転方
向が同一とされている。このように回転磁場の方向を揃
えることによって、被探傷検査板材２に形成される磁束
の方向を揃えることができ、被探傷検査板材２の局部的
な残留磁気の有無や変動の影響をより効果的に抑えて探
傷精度を向上させることができる。

【００５７】なお本実施形態についても、回転磁場ユニ
ットＵＡ３及びＵＢ３はいずれも残留磁気脱磁用にも探
傷検出用にも用いることができる。従って、これら回転
磁場ユニットＵＡ３及びＵＢ３は、矢印Ａ１又はＡ２の
進行方向にあるものを残留磁気脱磁用として用い、後方
にあるものを探傷検出用として用いればよい。

【００５８】なお本第３実施形態及び前述の第２実施形
態については、全方向傷を対象として磁粉探傷法を実際
に行っている。この結果、従来検出されなかった被探傷
検査板材２の傷も、本実施形態によれば検出できたもの
が見出されている。

【００５９】図１１は、前記第１発明及び前記第２発明
が適用された第４実施形態の上面図である。

【００６０】まず回転磁場ユニットＵＡ４は磁極ＰＡ及
び磁極ＰＣ１、ＰＣ２を有する３極の回転磁場ユニット
である。又回転磁場ユニットＵＢ４は、磁極ＰＢ及び磁
極ＰＣ１、ＰＣ２を有する３極の回転磁場ユニットであ
る。ここで回転磁場ユニットＵＡ４とＵＢ４とは、２つ
の磁極ＰＣ１及びＰＣ２が共用され、小型化が図られて
いる。又このように２つの磁極ＰＣ１及びＰＣ２の共用
が回転磁場ユニットＵＡ４とＵＢ４とで図られているた
め、これら回転磁場ユニットＵＡ４及びＵＢ４の回転磁
場の磁場の方向は矢印Ｒで示される如く反対となる。こ
こで回転磁場ユニットＵＡ４において磁極ＰＡ、磁極Ｐ
Ｃ２、磁極ＰＣ１の順となるように、又回転磁場ユニッ
トＵＢ４においては磁極ＰＢ、磁極ＰＣ２、磁極ＰＣ１
の順となるように、１２０度の位相差のある交流電圧が
印加されることで、それぞれの矢印Ｒのような回転磁場
が形成されている。

【００６１】本実施形態においては磁気コイルは図１１
の磁極ＰＡ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢから被探傷検査面へ
垂直に下ろされる脚部に磁気コイルが形成されている。
又これら磁極ＰＡ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢは、継鉄棒で
連結されている。

【００６２】ここで本実施形態の進行方向が矢印Ａ１で
あれば回転磁場ユニットＵＡ４が残留磁気脱磁用とな
り、回転磁場ユニットＵＢ４が探傷検出用となる。一方
進行方向が矢印Ａ２であれば回転磁場ユニットＵＢ４が
残留磁気脱磁用となり、回転磁場ユニットＵＡ４が探傷
検出用となる。又本実施形態によれば、残留磁気脱磁用
となる回転磁場ユニットＵＡ４又はＵＢ４によって残留
磁気を消去した後に、探傷検出用の回転磁場ユニットＵ
Ｂ４又はＵＡ４によって被探傷検査面の探傷を行うこと
ができる。回転磁場ユニットＵＡ４及びＵＢ４のうち特
に残留磁気脱磁用のもので形成される磁界により、被探
傷検査面や該被探傷検査面の内側の磁場は均一にされ、
位相差のある交流電圧によって磁束の向きが反転しつつ
又本実施形態の移動に伴って印加される磁束が減衰さ
れ、脱磁がなされる。このように本実施形態においても
前記第１発明及び前記第２発明を適用して、被探傷検査
面の局部的な残留磁気の有無や変動の影響を効果的に抑
えて探傷精度を向上させながら、同時に探傷作業能率に
ついても配慮することができるという優れた効果を得る
ことができる。

【００６３】図１２は、前記第１発明及び前記第２発明
が適用された第５実施形態の上面図である。前述の第４
実施形態に対して本実施形態については、３極の回転磁
場ユニットを用いて連続磁気探傷を行う際に、特に磁化
観測部分を広く取りたい場合に有効である。

【００６４】本第５実施形態において、回転磁場ユニッ
トＵＡ５は、磁極ＰＡ１、磁極ＰＡ２、磁極ＰＣの順に
位相が１２０度ずつ循環し、図示される矢印Ｒのような
回転磁場が得られる。又回転磁場ユニットＵＢ５につい
ては、磁極ＰＢ１、磁極ＰＢ２、磁極ＰＣの順に位相が
１２０度ずつ循環し、図示される矢印Ｒのような回転磁
場が得られる。本実施形態では回転磁場ユニットＵＡ５
とＵＢ５とで、磁極ＰＣが共有されている。なお本実施
形態では回転磁場ユニットＵＡ５と回転磁場ユニットＵ
Ｂ５とで回転磁場の回転方向が同一となっている。

【００６５】又この図１２に示される如く、磁極ＰＡ１
とＰＣ、磁極ＰＡ２とＰＣ、磁極ＰＢ１とＰＣ、及び磁
極ＰＢ２とＰＣとは、継鉄棒１３で連結されている。

【００６６】図１３は本実施形態の斜視図である。この
図１３に示される如く本第５実施形態についても前述の
第１実施形態と同様、磁極ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＣ、ＰＢ
１及びＰＢ２の下方には脚部が設けられ、走行用車輪５
が取り付けられている。

【００６７】本実施形態では回転磁場ユニットＵＡ５及
びＵＢ５に供給する３相交流の周波数を同一とし、励磁
周波数を同一として、回転磁場ユニットＵＡ５を残留磁
気脱磁用とし、回転磁場ユニットＵＢ５を探傷検出用と
すれば、矢印Ａ１の方向に移動しながら連続磁気探傷す
ることができる。又、回転磁場ユニットＵＢ５を残留磁
気脱磁用とし、回転磁場ユニットＵＡ５を探傷検出用と
すれば、矢印Ａ２の方向に移動しながら連続磁気探傷が
できるようにすることができる。このように前後方向
（この図１３では左右方向）いずれでも脱磁磁化及び探
傷が可能としている。ここで進行方向が矢印Ａ１又はＡ
２のいずれか一方の場合、残留磁気脱磁用とされる回転
磁場ユニットＵＡ５又はＵＢ５の周波数（励磁周波数）
を探傷検出用とされるものに比べ下げた方が脱磁効果が
大きくなる。

【００６８】図１４は、前記第１発明及び前記第２発明
が適用された第６実施形態の上面図である。

【００６９】本実施形態については、回転磁場ユニット
ＵＡ６及びＵＢ６がいずれも、４極の回転磁場ユニット
となっている。まず回転磁場ユニットＵＡ６について
は、磁極ＰＣ１及びＰＡ１と磁極ＰＣ２及びＰＡ２と
は、互いに交流電流の９０度又は１２０度の位相差が与
えられた磁化電流が流され、これによって回転磁場が図
示される矢印Ｒの如く形成される。又回転磁場ユニット
ＵＢ６についても、磁極ＰＣ１及びＰＢ２と磁極ＰＣ２
及びＰＢ１とは、互いに交流電流の９０度又は１２０度
の位相差を与えた励磁電流が流され、これによって図示
される矢印Ｒのような回転磁場が得られる。ここで磁極
ＰＡ１とＰＢ２との交流電流の位相、磁極ＰＡ２と磁極
ＰＢ１との交流電流の位相は、いずれも相互に同位相と
なっている。

【００７０】回転磁場ユニットＵＡ６とＵＢ６とは、い
ずれも、印加する交流電流の位相の与え方で時計回りに
も反時計回りにもすることができる。又回転磁場ユニッ
トＵＡ６とＵＢ６とは、回転磁場の回転方向を相互に逆
方向とすることも可能である。しかしながら本実施形態
では回転磁場の回転方向は同一となるように配線されて
いる。

【００７１】なお、まず回転磁場ユニットＵＡ６におい
て、磁極ＰＡ１とＰＣ２、磁極ＰＡ１とＰＡ２、及び磁
極ＰＡ２とＰＣ１とは、いずれも継鉄棒で連結されてい
る。又回転磁場ユニットＵＢ６においては、磁極ＰＢ１
とＰＣ１、磁極ＰＢ１とＰＢ２、及び、磁極ＰＢ２と磁
極ＰＣ２とは、いずれも、継鉄棒で連結されている。

【００７２】図１５は、本実施形態の斜視図である。本
実施形態についても前述の第５実施形態等と同様、磁極
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１及びＰＢ２の
いずれについても、脚部が設けられ、該脚部の下端には
走行用車輪５が取り付けられている。この走行用車輪５
は連続磁気探傷を連続的に行う際に図示される矢印Ａ１
又はＡ２の方向に自走するためのものである。ここで本
実施形態では回転磁場ユニットＵＡ６とＵＢ６とが同一
周波数により励磁されている場合、図示される矢印Ａ１
の方向にも矢印Ａ２の方向にも走行させて連続磁気探傷
を行うことができる。ここで矢印Ａ１の方向に走行する
場合、回転磁場ユニットＵＡ６が残留磁気脱磁用とさ
れ、回転磁場ユニットＵＢ６が探傷検出用とされる。一
方矢印Ａ２の方向に走行する場合には、回転磁場ユニッ
トＵＢ６が残留磁気脱磁用とされ回転磁場ユニットＵＡ
６が探傷検出用とされる。

【００７３】このような本実施形態についても、回転磁
場ユニットＵＡ６及びＵＢ６のうち、残留磁気脱磁用と
して用いられるもので探傷に当たって残留磁気の脱磁す
ることができる。又磁粉探傷法を用いる場合には探傷検
出用とされる回転磁場ユニットＵＢ６又はＵＡ６の部分
で検出された磁粉指示模様を目視で観察したり、センサ
で自動的に認識することができる。このように本実施形
態についても、被探傷検査面の局部的な残留磁気の有無
や変動の影響を効果的に抑えて探傷精度を向上させなが
ら、同時に探傷作業能率についても配慮することができ
るという優れた効果を得ることができる。

【００７４】以下、前述の第１実施形態〜第６実施形態
に共通の事項について説明する。

【００７５】いずれの実施形態にも取り付けられている
走行用車輪５については、図中にある矢印Ａ１あるいは
矢印Ａ２の方向に走行するためのものであり、車輪はモ
ータで駆動してもよい。又矢印Ａ１あるいは矢印Ａ２の
いずれにも走行できるとされる場合、回転磁場ユニット
を残留磁気脱磁用あるいは探傷検出用とするか設定する
必要がある。この設定は、移動方向の転換に応じて電気
的に切換えるようにして行ってもよい。このようにすれ
ば移動方向を反転しつつ、往復移動させながらより広い
範囲の被探傷検査面について効果的に連続磁気探傷を行
うことが可能である。

【００７６】なお前述したもの等いずれの従来技術でも
大寸法の厚鋼板の全面探傷を１００％漏れなく且つ能率
的に処理することは未だ不十分であった。しかしながら
前述の第１実施形態〜第６実施形態によれば、このよう
な探傷漏れをかなり改善することが可能となっている。

【００７７】なお前述の特開平３−４４６６８では千鳥
状に配置した複数の回転磁場ユニットについて、隣接す
る３つに供給する交流電圧の位相差を調整することで、
回転磁場ユニット間の部分にも回転磁場を与えるように
している。これによって回転磁場ユニット間でもいずれ
の方向の傷をも検出することができるようにしている。
これに対して前述の第１実施形態〜第６実施形態で図２
に示されるように被探傷検査板材２を順次走査するよう
にすれば、いずれの被探傷検査板材２の部分にあるいず
れの方向の傷をも検出対象とすることができる。又前述
の特開昭５８−１５３１５８や特開昭５８−１５３１５
９では探傷対象を棒鋼や鋼管とし、このようなものの周
方向に磁気コイルを配置している。ここで前記第１実施
形態〜第６実施形態をこのような棒鋼や鋼管の周方向に
走行させ、例えば螺旋状に順次走査することも可能であ
る。

【００７８】

【発明の効果】以上説明した通り、前述の第１発明及び
第２発明によれば、被探傷検査面の局部的な残留磁気の
有無や変動の影響を効果的に抑えて探傷精度を向上させ
ながら、同時に探傷作業能率についても配慮することが
できるという優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第１発明及び第２発明の要旨を示す線図

【図２】前記第１発明あるいは前記第２発明において広
い被探傷検査面を検査するときの連続走査による連続磁
気探傷を説明するための平面図

【図３】上記連続走査で被探傷検査板材の端部における
方向転換を示す線図

【図４】前記第１発明及び前記第２発明が適用された第
１実施形態の連続磁気探傷装置の上面図

【図５】上記第１実施形態の側面図

【図６】上記第１実施形態の斜視図

【図７】前記第１発明及び前記第２発明が適用された連
続磁気探傷装置の第２実施形態の上面図

【図８】上記第２実施形態の側面図

【図９】前記第１発明及び前記第２発明が適用された連
続磁気探傷装置の第３実施形態の上面図

【図１０】上記第３実施形態の斜視図

【図１１】前記第１発明及び前記第２発明が適用された
連続磁気探傷装置の第４実施形態の上面図

【図１２】前記第１発明及び前記第２発明が適用された
連続磁気探傷装置の第５実施形態の上面図

【図１３】上記第５実施形態の斜視図

【図１４】前記第１発明及び前記第２発明が適用された
連続磁気探傷装置の第６実施形態の上面図

【図１５】上記第６実施形態の斜視図

【符号の説明】

ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ１’、ＲＥ２’…回転磁場範囲 Ａ１、Ａ２…移動方向 ＵＡ１、ＵＢ１…直線磁場ユニット ＵＡ２〜ＵＡ６、ＵＢ２〜ＵＢ６…回転磁場ユニット ＰＡ１〜ＰＡ４、ＰＢ１〜ＰＢ４、ＰＣ、ＰＣ１、ＰＣ
２…磁極 Ｂ１〜Ｂ６…非磁性体連結ガイド ２…被探傷検査板材 ５…走行用車輪 １３…継鉄棒 １１…制御ユニットボックス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位相差のある交流電圧が印加される複数の
   磁気コイルを用いて被探傷検査面に回転磁場を与える回
   転磁場ユニットを、該被探傷検査面に対して相対的に移
   動させることで連続的に探傷する連続磁気探傷方法にお
   いて、 前記回転磁場ユニットを複数用い、 これらの内で少なくとも１つの回転磁場ユニットを、被
   探傷検査面にある傷を検出するための探傷検出用に用
   い、 別の少なくとも１つの回転磁場ユニットを、前記探傷検
   出用の回転磁場ユニットよりも、相対移動に際して前方
   に配置すると共に、残留磁気を消去するための回転磁場
   を与えることで、被探傷検査面の残留磁気脱磁用に用
   い、 先行する該残留磁気用の回転磁場ユニットで被探傷検査
   面の局部的な残留磁気を消去しつつ、この後に後行の前
   記探傷検出用の回転磁場ユニットで被探傷検査面にある
   傷を検出するようにしたことを特徴とする連続磁気探傷
   方法。
2. 【請求項２】請求項１において、前記残留磁気脱磁用の
   回転磁場ユニットの励磁周波数を、前記探傷検出用のも
   のより低くして脱磁効果を大きくするようにしたことを
   特徴とする連続磁気探傷方法。
3. 【請求項３】請求項１において、被探傷検査面に対する
   相対的な移動の方向の転換に応じて、移動方向の先行側
   の回転磁場ユニットを前記残留磁気脱磁用に、後行側の
   回転磁場ユニットを前記探傷検出用に切り替えて用い、
   移動方向を反転しつつ、これら回転磁場ユニットを往復
   移動させながら探傷するようにしたことを特徴とする連
   続磁気探傷方法。
4. 【請求項４】位相差のある交流電圧が印加される複数の
   磁気コイルを用いて被探傷検査面に回転磁場を与える回
   転磁場ユニットを、該被探傷検査面に対して相対的に移
   動させて探傷する連続磁気探傷装置において、 被探傷検査面にある傷を検出するための、少なくとも１
   つの探傷検出用の前記回転磁場ユニットと、 前記探傷検出用の回転磁場ユニットによる回転磁場の中
   心の、前記相対移動に際した前方の延長線上に、回転磁
   場の中心がくるように配置すると共に、交流電圧を加え
   ることで被探傷検査面の脱磁を行う少なくとも１つの残
   留磁気脱磁用の前記回転磁場ユニットと、 先行する前記残留磁気用回転磁場ユニットで被探傷検査
   面の局部的な残留磁気を消去しつつ、この後に後行の前
   記探傷検出用回転磁場ユニットで被探傷検査面にある傷
   を検出するようにしたことを特徴とする連続磁気探傷装
   置。
5. 【請求項５】請求項４において、隣接する前記回転磁場
   ユニット同士で、前記磁気コイルの磁極の少なくとも一
   部を共有するようにしたことを特徴とする連続磁気探傷
   装置。