JPH10300726A - 渦電流探傷プローブ - Google Patents

渦電流探傷プローブ

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JPH10300726A
JPH10300726A JP9127923A JP12792397A JPH10300726A JP H10300726 A JPH10300726 A JP H10300726A JP 9127923 A JP9127923 A JP 9127923A JP 12792397 A JP12792397 A JP 12792397A JP H10300726 A JPH10300726 A JP H10300726A
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JP
Japan
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excitation
coil
eddy current
coils
probe
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Pending
Application number
JP9127923A
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English (en)
Inventor
Yutaka Harada
豊 原田
Koutarou Maeda
功太郎 前田
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GENSHIRYOKU ENG KK
Original Assignee
GENSHIRYOKU ENG KK
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 渦電流探傷プローブの軸方向および周方向の
亀裂に対する検出性を向上させる。 【解決手段】 探傷部本体1に巻線を周方向に巻回して
励磁専用ボビン型プローブ3を形成すると共に、このボ
ビン型プローブの上に偶数個のパンケーキコイル4を周
方向全周に亘り配設し、これらのパンケーキコイル4を
検出用と励磁用とに相互に切り替え可能な切り替え回路
を設け、これらパンケーキコイル4の隣合う2個を1組
として一方を検出用コイル4a、他方を励磁用コイル4
bとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば原子力発電
所等に於ける熱交換器の伝熱管の保守検査に用いられる
渦電流探傷プローブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱交換器内の伝熱管の様に、伝熱管の外
側からの探傷が難しい場合には、プローブを伝熱管内部
に挿入して探傷を行うが、その内挿型プローブとして最
も汎用的なものは、高速探傷が可能なボビン型プローブ
である。このボビン型プローブは、巻線を円筒の周方向
に巻いてプローブコイルとしたものであり、伝熱管の周
方向に渦電流が流れる。従って管の軸方向の欠陥亀裂に
対しては感度がよい(例えば実開昭62−84750号
公報参照)。
【0003】また、伝熱管中の微小欠陥を発見すること
を目的とした回転型プローブもある。この回転型プロー
ブには、局所的な円状の渦電流を誘起させることを目的
とした自己誘導型のパンケーキコイル1個が備わってお
り、伝熱管の内周を回転することによって螺旋状に走査
する。1個のコイルで伝熱管内をくまなく走査するため
に、感度低下領域または不感帯は殆ど存在せず、同時に
軸方向、周方向の欠陥亀裂に対してもほぼ同程度の検出
性を有している。
【0004】以上は自己誘導型と呼ばれるものでコイル
のインピーダンス変化を検出するものであるが、相互誘
導型と呼ばれる、1個以上の励磁コイルと1個以上の検
出コイルの両者からなり、検出コイルに誘起される電圧
を検出する方式のものも一部で使用されている(例えば
特開昭63−298052号公報参照)。
【0005】相互誘導型プローブの特徴として、励磁コ
イルと検出手段の形状及びその配置に多様な設計が可能
であり、そのため、様々な方向の欠陥亀裂の検出性を上
げられること等が挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ボビン型プローブでは
伝熱管中の欠陥亀裂が周方向に存在する場合、伝熱管中
に誘起された渦電流が伝熱管に対して欠陥亀裂と同じ周
方向であるため、欠陥亀裂と渦電流は平行となり渦電流
は欠陥亀裂によって乱されにくい。渦電流が欠陥亀裂に
よってあまり乱されないということは空間の磁場分布に
も殆ど変化がないということと等価である。空間の磁場
があまり変化しなければコイルのインピーダンス変化も
小さいため、検出される信号は小さくなる。従ってボビ
ン型プローブでは周方向欠陥亀裂に対し検出性が悪いと
いう欠点を有している。
【0007】一方、回転型プローブでは渦電流は円形状
になるため、欠陥亀裂が軸方向、周方向のどちらの場合
でも渦電流が遮られるため、軸・周方向のどちらの欠陥
亀裂に対してもほぼ同程度の検出性を有している。しか
し、螺旋状に走査しなければならないことから検出時間
が長く、また自己誘導型であるため、相互誘導型のもの
に比べると検出性がやや劣ると考えられている。
【0008】本発明は叙上の如き実状に対処し、励磁専
用ボビン型コイルで探傷面に渦電流を発生させ、このボ
ビン型コイルの外側に設置された多数の表面コイルで上
記渦電流の乱れにより発生する磁場を検出することによ
り管の軸方向欠陥亀裂の検出性を向上させると共に、上
記表面コイルの半数を励磁用コイルとすることにより周
方向欠陥亀裂の検出性を向上させ、さらに上記2つの状
態を極めて短い周期で切り替えながら探傷することによ
り軸方向及び周方向亀裂の同時検出を行わしめることを
目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的に適
合する本発明の渦電流探傷プローブは、金属管等に挿入
される略円筒または略円柱状の探傷部本体を備えた渦電
流探傷プローブにおいて、上記探傷部本体の周面に巻線
を周方向に略均等かつ略平行に巻回して所定幅の励磁専
用ボビン型コイルを形成すると共に、このボビン型コイ
ルの上にパンケーキコイル等の表面コイルを上記探傷部
本体の周方向全周に亘り多数配設したことを特徴とする
ものであり、軸方向亀裂を検出する場合は上記表面コイ
ルを全て検出用とする。
【0010】また、周方向亀裂を検出する場合は、上記
本発明の探傷プローブにおいて、上記表面コイルを偶数
個配設すると共に、これらの表面コイルを検出用と励磁
用とに相互に切り替え可能な切り替え回路を設け、これ
ら表面コイルの隣合う2個を1組として一方を検出用コ
イル、他方を励磁用コイルとして探傷を行う。さらに、
軸方向と周方向の両方の亀裂を同時に検出する場合は、
上記励磁用表面コイルの励磁と前記励磁専用ボビン型コ
イルの励磁とを短い周期で交互に切り替え、かつ上記励
磁専用ボビン型コイルの励磁に切り替えるときには上記
励磁用表面コイルを検出用表面コイルに切り替える交互
切り替え回路を設け、これにより上記2つのプローブの
状態を瞬間的に繰り返しながら探傷を行う。
【0011】
【作用】上記本発明の請求項1のプローブにおいては、
励磁専用ボビン型コイルが管の周方向に渦電流の一様で
強い流れを形成することから、軸方向亀裂に対して大き
く乱れるこの渦電流による磁場を表面コイルで検出する
ことが可能である。
【0012】また、請求項2のプローブでは、隣合う一
方の表面コイルを検出用、他方を励磁用とし、周方向亀
裂に対して大きく乱れる励磁用表面コイルの渦電流によ
る磁場を上記検出用表面コイルで検出することが可能で
ある。
【0013】さらに、請求項3のプローブでは、上記請
求項1と請求項2の状態を瞬間的に交互に切り替えなが
ら探傷を行うことにより、全部または半数の表面コイル
で周方向と軸方向の両方の亀裂を同時に検出することが
可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下さらに添付図面を参照して、
本発明の実施の形態を説明する。
【0015】図1は本発明実施形態の渦電流探傷プロー
ブを示す斜視図であり、図において1は金属細管に挿入
される円柱または円筒状の探傷部本体、2は探傷器等に
つながるケーブルを夫々示している。
【0016】上記探傷部本体1の周面には、巻線を周方
向に略均等かつ略平行に巻回した所定幅の励磁専用ボビ
ン型コイル3が形成されると共に、このボビン型コイル
3の幅方向略中央(渦電流強度が一様でかつ最も強い)
の上(外側)にパンケーキコイル4が上記探傷部本体1
の周方向全周に亘り多数配設されている。なお、上記ボ
ビン型コイル3の励磁はON・OFFが可能である。
【0017】上記パンケーキコイル4は偶数個配設され
ており、またこれらのパンケーキコイル4の半分(全部
でもよい)を検出用と励磁用とに相互に切り替え可能と
する切り替え回路(図示せず)が探傷部本体1または外
部の探傷器等に設けられている。そして、上記パンケー
キコイル4は、隣合う2個を1組として一方を検出用コ
イル4a、他方を励磁用コイル4bとなし、かつこれら
検出用コイル4aと励磁用コイル4bとがパンケーキコ
イル4全体で交互になるよう配設されている。
【0018】また、上記探傷プローブは、上記励磁用パ
ンケーキコイル4bの励磁と、前記励磁専用ボビン型コ
イル3の励磁とを短い周期で交互に切り替える交互切り
替え回路(図示せず)が探傷部本体1または探傷器等に
設けられている。なお、上記交互切り替え回路で励磁専
用ボビン型コイル3の励磁に切り替わる際には、上記励
磁用パンケーキコイル4bは検出用に切り替わる。
【0019】しかして、上記実施形態の渦電流探傷プロ
ーブでは、管の軸方向欠陥亀裂の探傷、周方向欠陥亀裂
の探傷、軸方向と周方向の各欠陥亀裂の同時探傷を行う
ことが可能である。
【0020】 先ず軸方向亀裂の探傷を行う場合は、
励磁専用ボビン型コイル3をONにして図2に示すよう
に管壁Pに周方向の渦電流Eを発生させると共に、パン
ケーキコイル4を全て検出用コイルとして、この探傷部
本体全周のパンケーキコイル4によって上記渦電流Eの
乱れによる磁場を検出する。
【0021】 また、管の周方向亀裂の探傷を行う場
合は、励磁専用ボビン型コイル3をOFFにし、パンケ
ーキコイル4を1つおきに励磁用コイル4bに切り替え
て図3に示すように管壁Pに円形の渦電流E′を発生さ
せ、残る半分の検出用パンケーキコイル4aにてこれら
の渦電流の乱れによる磁場を検出する。この場合、前記
2個ずつ組分けしたパンケーキコイル4a、4bに対
し、組ごとに時間差を設けて励磁することにより検出用
パンケーキコイル4aは上記1組となった励磁用パンケ
ーキコイル4bの渦電流の乱れによる磁場しか検出せ
ず、隣接し合っていても他の組の励磁用パンケーキコイ
ル4b′の渦電流による磁場は検出しない。しかし、各
組の励磁用コイル4b、4b′を同時に励磁し、1つの
検出コイル4aで両隣りの励磁用コイル4b、4b′の
渦電流による磁場を検出することも可能である。また逆
に、励磁用コイル4bを励磁し、その両隣りの2つの検
出用コイル4aによってこの励磁用コイル4bの渦電流
による磁場を検出することも可能である。
【0022】 さらに軸方向や周方向の亀裂を方向を
問わず探傷する場合は、上記の状態との状態とを前
記交互切り替え回路によって瞬間的な短い周期で交互に
切り替えながら探傷を行う。これにより、全周のパンケ
ーキコイル4にて軸方向亀裂を、また検出用パンケーキ
コイル4aで周方向亀裂を夫々一度の探傷で確実かつ迅
速に検出することが可能である。
【0023】以上、本発明の実施形態を説明したが、パ
ンケーキコイル4を図示上下2列(以上)として、上の
列の検出用コイル4aの下に下の列の励磁用コイル4b
がくるように位相をずらせて配設することも可能であ
る。また、前記励磁専用ボビン型コイル3も2つ以上に
分割したりすることが可能である。
【0024】さらに、励磁用コイル4b、4b′や検出
用コイル4aとしては、図4に示すパンケーキコイルの
他に、図5に示す如き矩形コイルや図6に示す周面を管
壁に向ける縦埋め込み(取り付け)型のタンジェンシャ
ルコイル等を組み合わせて用いることも可能である。そ
して、本発明の探傷プローブは、原子力発電所以外にも
使用することが可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の渦電流探
傷プローブは、探傷部本体の周面に巻線を周方向に略均
等かつ略平行に巻回して所定幅の励磁専用ボビン型コイ
ルを形成すると共に、このボビン型コイルの上にパンケ
ーキコイル等の表面コイルを上記探傷部本体の周方向全
周に亘り多数配設したものであり、上記励磁専用ボビン
型コイルが管の周方向に渦電流の一様でかつ強い流れを
形成することから、軸方向亀裂に対して大きく乱れるこ
の渦電流による磁場を上記表面コイルで検出することに
より上記軸方向欠陥の検出性を著しく向上させることが
可能である。また、隣合う一方の表面コイルを励磁用、
他方を検出用として、周方向亀裂に対して大きく乱れる
励磁用表面コイルの渦電流による磁場を上記検出用表面
コイルで検出することにより、上記周方向亀裂の検出性
を著しく向上させることが可能である。 そしてさら
に、上記2つのプローブの状態を瞬間的に交互に切り替
えながら探傷を行うことにより、周方向と軸方向の両方
の亀裂を一度の探傷で確実かつ迅速に検出しうるとの顕
著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施形態の渦電流探傷プローブを示す斜
視図である。
【図2】管壁のボビン型コイルによる渦電流の流れを示
す断面図である。
【図3】管壁のパンケーキコイルによる渦電流の流れを
示す断面図である。
【図4】(イ)パンケーキコイルの正面図である。 (ロ)同、側面図である。
【図5】(イ)矩形コイルの正面図である。 (ロ)同、側面図である。
【図6】(イ)タンジェンシャルコイルの正面図であ
る。 (ロ)同、側面図である。
【符号の説明】
1 探傷部本体 2 ケーブル 3 励磁専用ボビン型コイル 4 パンケーキコイル(表面コイル) 4a 検出用パンケーキコイル 4b、4b′ 励磁用パンケーキコイル E、E′ 渦電流 P 管壁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属管等に挿入される略円筒または略円
    柱状の探傷部本体を備えた渦電流探傷プローブにおい
    て、上記探傷部本体の周面に巻線を周方向に略均等かつ
    略平行に巻回して所定幅の励磁専用ボビン型コイルを形
    成すると共に、このボビン型コイルの上にパンケーキコ
    イル等の表面コイルを上記探傷部本体の周方向全周に亘
    り多数配設したことを特徴とする渦電流探傷プローブ。
  2. 【請求項2】 上記表面コイルを偶数個配設すると共
    に、これらの表面コイルを検出用と励磁用とに相互に切
    り替え可能な切り替え回路を設け、これら表面コイルの
    隣合う2個を1組として一方を検出用コイル、他方を励
    磁用コイルとなした請求項1記載の渦電流探傷プロー
    ブ。
  3. 【請求項3】 上記励磁用表面コイルの励磁と前記励磁
    専用ボビン型コイルの励磁とを短い周期で交互に切り替
    え、かつ上記励磁専用ボビン型コイルの励磁に切り替え
    るときには上記励磁用表面コイルを検出用表面コイルに
    切り替える交互切り替え回路を設けた請求項2記載の渦
    電流探傷プローブ。
JP9127923A 1997-04-30 1997-04-30 渦電流探傷プローブ Pending JPH10300726A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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