JPH10307126A - 渦電流プローブ - Google Patents
渦電流プローブInfo
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- JPH10307126A JPH10307126A JP10036509A JP3650998A JPH10307126A JP H10307126 A JPH10307126 A JP H10307126A JP 10036509 A JP10036509 A JP 10036509A JP 3650998 A JP3650998 A JP 3650998A JP H10307126 A JPH10307126 A JP H10307126A
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
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- G01N27/902—Arrangements for scanning by moving the sensors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で手持ち可能であり、且つ滑らかに湾曲
した面に対しても一様な圧力を加え得る渦電流プローブ
を提供する。 【解決手段】 プローブは、支持部材（１２）、縦軸線
（２８）を持ち且つ中孔（３３）を画成する半径方向内
側を向いた面部分（３２）を持つ外面（３０）を含む環
状の第１の弾性部材（１４）、前記中孔全体を覆う弾性
膜（１６）、第１の弾性部材よりも大きい弾性係数を持
ち且つ前記中孔の中に配置された第２の弾性部材（１
８）、および可撓性の渦電流検知コイル（２０）を有す
る。第１の弾性部材の外面の第１の端面部分（３６）が
支持部材に接触している。弾性膜の第１の面（４６）が
第１の弾性部材の第２の端面部分（３８）に接触する。
第２の弾性部材の第１の面（５０）が弾性膜の第２の面
（４８）に接触する。渦電流検知コイルは第２の弾性部
材の第２の面（５２）の一部分の上に配置されている。
した面に対しても一様な圧力を加え得る渦電流プローブ
を提供する。 【解決手段】 プローブは、支持部材（１２）、縦軸線
（２８）を持ち且つ中孔（３３）を画成する半径方向内
側を向いた面部分（３２）を持つ外面（３０）を含む環
状の第１の弾性部材（１４）、前記中孔全体を覆う弾性
膜（１６）、第１の弾性部材よりも大きい弾性係数を持
ち且つ前記中孔の中に配置された第２の弾性部材（１
８）、および可撓性の渦電流検知コイル（２０）を有す
る。第１の弾性部材の外面の第１の端面部分（３６）が
支持部材に接触している。弾性膜の第１の面（４６）が
第１の弾性部材の第２の端面部分（３８）に接触する。
第２の弾性部材の第１の面（５０）が弾性膜の第２の面
（４８）に接触する。渦電流検知コイルは第２の弾性部
材の第２の面（５２）の一部分の上に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に導電性物品中
の傷を検出するための渦電流検査システムに関するもの
であり、更に詳しくは渦電流検査システム用の手持ち可
能なプローブに関するものである。
の傷を検出するための渦電流検査システムに関するもの
であり、更に詳しくは渦電流検査システム用の手持ち可
能なプローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】導電性物品の表面または表面近くに存在
する傷または欠陥を検出するために非破壊性の渦電流を
使用する渦電流検査システムは周知である。このような
検査システムは典型的には円形渦電流プローブを用い、
各々のプローブは渦電流駆動コイルおよび渦電流検知コ
イルを有する（これらの駆動および検知コイルは同じコ
イルであっても、別々のコイルであってもよい）。しか
し、公知のプローブは、多数の個々に検知する大体同じ
の可撓性の渦電流検知コイルを、多数の行および多数の
オフセットした列に配列した矩形アレイに構成して含ん
でおり、各々の渦電流検知コイルは長さ対幅比が大体２
である矩形の形に形成されている。渦電流検知コイルの
最適な効率は、検知装置が検査中の部品と直接接触して
配置されたときに生じる。充分な信号対雑音比を持つ一
貫した且つ繰返し可能な検査結果を得るためには、一様
な圧力を加えることが必要である。従って、湾曲した面
（すなわち、丸まったかどを含む滑らかに変化する凸面
および凹面）は渦電流傷検出システムにとって問題を生
じる。公知の解決策は、渦電流プローブ内の可撓性の渦
電流検知コイル・アレイの背後に対して制御した圧力の
圧縮ガスを使用し、このプローブを多軸機械的制御シス
テムの制御の下に検査中の部品に対して正確に操作する
ことである。
する傷または欠陥を検出するために非破壊性の渦電流を
使用する渦電流検査システムは周知である。このような
検査システムは典型的には円形渦電流プローブを用い、
各々のプローブは渦電流駆動コイルおよび渦電流検知コ
イルを有する（これらの駆動および検知コイルは同じコ
イルであっても、別々のコイルであってもよい）。しか
し、公知のプローブは、多数の個々に検知する大体同じ
の可撓性の渦電流検知コイルを、多数の行および多数の
オフセットした列に配列した矩形アレイに構成して含ん
でおり、各々の渦電流検知コイルは長さ対幅比が大体２
である矩形の形に形成されている。渦電流検知コイルの
最適な効率は、検知装置が検査中の部品と直接接触して
配置されたときに生じる。充分な信号対雑音比を持つ一
貫した且つ繰返し可能な検査結果を得るためには、一様
な圧力を加えることが必要である。従って、湾曲した面
（すなわち、丸まったかどを含む滑らかに変化する凸面
および凹面）は渦電流傷検出システムにとって問題を生
じる。公知の解決策は、渦電流プローブ内の可撓性の渦
電流検知コイル・アレイの背後に対して制御した圧力の
圧縮ガスを使用し、このプローブを多軸機械的制御シス
テムの制御の下に検査中の部品に対して正確に操作する
ことである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、安価であり、
手持ち可能であり、平坦な又は滑らかに湾曲した面に対
して一様な圧力を加えるように内蔵型であり、しかも本
質的に機械的位置決め制御システムに接続された従来の
プローブよりも良好な感度または同等な感度を有する渦
電流プローブが要望されている。
手持ち可能であり、平坦な又は滑らかに湾曲した面に対
して一様な圧力を加えるように内蔵型であり、しかも本
質的に機械的位置決め制御システムに接続された従来の
プローブよりも良好な感度または同等な感度を有する渦
電流プローブが要望されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の渦電流プローブ
は、支持部材、全体的に環状の第１の弾性部材、弾性
膜、第２の弾性部材および可撓性の渦電流検知コイルを
含む。第２の弾性部材は、第１の弾性部材の第１の弾性
係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ。第１の弾性部
材の外面が、中孔を画成する全体的に半径方向内側を向
いた面部分、全体的に半径方向外側を向いた面部分、並
びに各々がこれらの半径方向内側および半径方向外側を
向いた面部分に接続された全体的に対向する第１および
第２の端面部分を含む。第１の端面部分は支持部材に接
触する。弾性膜は、全体的に中孔全体を覆うように延在
し、対向する第１および第２の面を持つ。この第１の面
は、第１の弾性部材の外面の第２の端面部分と接触して
いるが、第１の弾性部材の外面の全体的に半径方向内側
を向いた面部分には付着していない。第２の弾性部材
は、中孔の中に配置されるが、第１の弾性部材に付着し
ていず、また全体的に対向する第１および第２の面を持
つ。第２の弾性部材の第１の面は弾性膜の第２の面に接
触する。可撓性の渦電流検知コイルは第２の弾性部材の
第２の面の一部分の上に配置される。
は、支持部材、全体的に環状の第１の弾性部材、弾性
膜、第２の弾性部材および可撓性の渦電流検知コイルを
含む。第２の弾性部材は、第１の弾性部材の第１の弾性
係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ。第１の弾性部
材の外面が、中孔を画成する全体的に半径方向内側を向
いた面部分、全体的に半径方向外側を向いた面部分、並
びに各々がこれらの半径方向内側および半径方向外側を
向いた面部分に接続された全体的に対向する第１および
第２の端面部分を含む。第１の端面部分は支持部材に接
触する。弾性膜は、全体的に中孔全体を覆うように延在
し、対向する第１および第２の面を持つ。この第１の面
は、第１の弾性部材の外面の第２の端面部分と接触して
いるが、第１の弾性部材の外面の全体的に半径方向内側
を向いた面部分には付着していない。第２の弾性部材
は、中孔の中に配置されるが、第１の弾性部材に付着し
ていず、また全体的に対向する第１および第２の面を持
つ。第２の弾性部材の第１の面は弾性膜の第２の面に接
触する。可撓性の渦電流検知コイルは第２の弾性部材の
第２の面の一部分の上に配置される。
【０００５】好ましくは、渦電流検知コイルは第２の弾
性部材の第２の面上に位置する唯一の渦電流検知コイル
であり、またこのコイルは、長さ方向軸線を持ち且つ長
さ対幅比が少なくとも３である全体的に矩形の形状を持
つ。一実施態様では、支持部材は基板であり、渦電流検
知コイルが基板に回転自在に取り付けられて、第１の弾
性部材の縦軸線の周りを回転できるようにされ、また渦
電流プローブが、基板に関して固定された基準方向に対
して、縦軸線の周りの渦電流検知コイルの長さ方向軸線
の回転角度を測定する手段を更に含む。
性部材の第２の面上に位置する唯一の渦電流検知コイル
であり、またこのコイルは、長さ方向軸線を持ち且つ長
さ対幅比が少なくとも３である全体的に矩形の形状を持
つ。一実施態様では、支持部材は基板であり、渦電流検
知コイルが基板に回転自在に取り付けられて、第１の弾
性部材の縦軸線の周りを回転できるようにされ、また渦
電流プローブが、基板に関して固定された基準方向に対
して、縦軸線の周りの渦電流検知コイルの長さ方向軸線
の回転角度を測定する手段を更に含む。
【０００６】好ましくは、渦電流プローブは更に、基板
に取り付けられた信号増幅器を含み、この構成により必
然的に信号増幅器が渦電流検知コイルの近くに位置する
ことになる。本発明により幾つかの利益および利点が得
られる。本発明の渦電流プローブは、操作者が手で持つ
ことができ、また可撓性の渦電流検知コイルの背部に本
質的に一定の力を供給することができる。この力は、操
作者が高価な多軸機械的制御システムや扱い難い圧縮ガ
ス供給装置を必要とせずに被検査面に対してプローブを
押し付けたり被検査面に沿ってプローブを動かすために
加える可変の圧力から全体的にデカップリングされる。
好ましい細長の矩形の形状の単一の渦電流検知コイルは
公知の多コイル・システムと同じ検査範囲を提供する。
好ましい回転自在のプローブは、プローブを便利な一方
向に進行させながら、従来の渦電流探傷技術で検出し難
かった傷を検出できるように渦電流検知コイルを異なる
方向に沿って揃えることが出来る。信号増幅器の好まし
い配置位置により、公知の渦電流検査システムに比べて
信号対雑音比が改善される。
に取り付けられた信号増幅器を含み、この構成により必
然的に信号増幅器が渦電流検知コイルの近くに位置する
ことになる。本発明により幾つかの利益および利点が得
られる。本発明の渦電流プローブは、操作者が手で持つ
ことができ、また可撓性の渦電流検知コイルの背部に本
質的に一定の力を供給することができる。この力は、操
作者が高価な多軸機械的制御システムや扱い難い圧縮ガ
ス供給装置を必要とせずに被検査面に対してプローブを
押し付けたり被検査面に沿ってプローブを動かすために
加える可変の圧力から全体的にデカップリングされる。
好ましい細長の矩形の形状の単一の渦電流検知コイルは
公知の多コイル・システムと同じ検査範囲を提供する。
好ましい回転自在のプローブは、プローブを便利な一方
向に進行させながら、従来の渦電流探傷技術で検出し難
かった傷を検出できるように渦電流検知コイルを異なる
方向に沿って揃えることが出来る。信号増幅器の好まし
い配置位置により、公知の渦電流検査システムに比べて
信号対雑音比が改善される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して説明する。
各々の図において同様な又は対応する部品には同じ参照
数字が付してある。図１および２は、本発明の第１の好
ましい実施態様による渦電流プローブ１０を示す。ここ
で、渦電流検査システムは渦電流プローブ１０からの信
号を処理して表示し、このような処理および表示は当業
者に周知であって、本発明の一部を構成しないことに留
意されたい。本発明の渦電流プローブ１０は、支持部材
１２、全体的に環状の第１の弾性部材１４、弾性膜１
６、第２の弾性部材１８および可撓性の渦電流検知コイ
ル２０を含む。典型的には、渦電流プローブ１０はま
た、当業者に理解されるように可撓性の渦電流駆動コイ
ル（図の簡単化のために図示していない）を含む。
各々の図において同様な又は対応する部品には同じ参照
数字が付してある。図１および２は、本発明の第１の好
ましい実施態様による渦電流プローブ１０を示す。ここ
で、渦電流検査システムは渦電流プローブ１０からの信
号を処理して表示し、このような処理および表示は当業
者に周知であって、本発明の一部を構成しないことに留
意されたい。本発明の渦電流プローブ１０は、支持部材
１２、全体的に環状の第１の弾性部材１４、弾性膜１
６、第２の弾性部材１８および可撓性の渦電流検知コイ
ル２０を含む。典型的には、渦電流プローブ１０はま
た、当業者に理解されるように可撓性の渦電流駆動コイ
ル（図の簡単化のために図示していない）を含む。
【０００８】支持部材１２は、好ましくは、対向する第
１および第２の面２４および２６を持つプラスチック基
板２２である。しかし、支持部材１２は任意の形状を有
していてよい。支持部材１２の好ましい材料はプラスチ
ックである。全体的に環状の第１の弾性部材１４は第１
の弾性係数を持ち、また縦軸線２８および外面３０を持
つ。外面３０は、中孔３３を画成する全体的に半径方向
内側を向いた面部分３２、全体的に半径方向外側を向い
た面部分３４、並びに各々がこれらの面部分に接続され
た第１および第２の端面部分３６および３８を含む。第
１の端面部分３６は支持部材１２に接触する。好ましく
は、第１の弾性部材１４の外面３０の第１の端面部分３
６は、基板２２の第１の面２４に接触し且つそれに取り
付けられる。図１に示した第１の好ましい実施態様で
は、第１の弾性部材１４は、これに限定されるものでは
ないが、ＲＴＶ（室温加硫）シリコーンのような弾性材
料の単一のモノリシック・リングである。
１および第２の面２４および２６を持つプラスチック基
板２２である。しかし、支持部材１２は任意の形状を有
していてよい。支持部材１２の好ましい材料はプラスチ
ックである。全体的に環状の第１の弾性部材１４は第１
の弾性係数を持ち、また縦軸線２８および外面３０を持
つ。外面３０は、中孔３３を画成する全体的に半径方向
内側を向いた面部分３２、全体的に半径方向外側を向い
た面部分３４、並びに各々がこれらの面部分に接続され
た第１および第２の端面部分３６および３８を含む。第
１の端面部分３６は支持部材１２に接触する。好ましく
は、第１の弾性部材１４の外面３０の第１の端面部分３
６は、基板２２の第１の面２４に接触し且つそれに取り
付けられる。図１に示した第１の好ましい実施態様で
は、第１の弾性部材１４は、これに限定されるものでは
ないが、ＲＴＶ（室温加硫）シリコーンのような弾性材
料の単一のモノリシック・リングである。
【０００９】図３に示されている第２の好ましい実施態
様では、第１の弾性部材１１４は、縦軸線２８とほぼ同
軸に配置されていて、基板２２の第１の面２４に取り付
けられているゲル（ｇｅｌ）リング１４０、縦軸線２８
とほぼ同軸に配置されていて、ゲル・リング１４０に縦
方向に取り付けられているフォーム（ｆｏａｍ）リング
１４２、および縦軸線２８とほぼ同軸に配置されてい
て、フォーム・リング１４２に縦方向に取り付けられて
いる環状のゴム接触遮蔽体１４４で構成されている。フ
ォーム・リング１４２はゲル・リング１４０と環状のゴ
ム接触遮蔽体１４４との間に縦方向に配置されている。
ここで、ゲル・リング１４０、フォーム・リング１４２
および環状のゴム接触遮蔽体１４４は全体的に同心であ
ることに注意されたい。好ましくは、ゲル・リング１４
０は本質的にＲＴＶシリコーンで形成され、フォーム・
リング１４２は本質的にネオプレン・スポンジ・ゴムで
形成され、環状のゴム接触遮蔽体１４４は本質的にフォ
ーム・ゴムで形成される。環状のゴム接触遮蔽体１４４
は耐磨耗性を与え、ゲル・リング１４０（常に、フォー
ム・リング１４２よりも弾性である）は第１の弾性部材
１１４が被検査面４５（図１参照）に対して一層良好に
順応できるようにし、フォーム・リング１４２は基板２
２を被検査面４５から弾性隔離距離だけ隔てるための基
本的な機械的支持を行う。
様では、第１の弾性部材１１４は、縦軸線２８とほぼ同
軸に配置されていて、基板２２の第１の面２４に取り付
けられているゲル（ｇｅｌ）リング１４０、縦軸線２８
とほぼ同軸に配置されていて、ゲル・リング１４０に縦
方向に取り付けられているフォーム（ｆｏａｍ）リング
１４２、および縦軸線２８とほぼ同軸に配置されてい
て、フォーム・リング１４２に縦方向に取り付けられて
いる環状のゴム接触遮蔽体１４４で構成されている。フ
ォーム・リング１４２はゲル・リング１４０と環状のゴ
ム接触遮蔽体１４４との間に縦方向に配置されている。
ここで、ゲル・リング１４０、フォーム・リング１４２
および環状のゴム接触遮蔽体１４４は全体的に同心であ
ることに注意されたい。好ましくは、ゲル・リング１４
０は本質的にＲＴＶシリコーンで形成され、フォーム・
リング１４２は本質的にネオプレン・スポンジ・ゴムで
形成され、環状のゴム接触遮蔽体１４４は本質的にフォ
ーム・ゴムで形成される。環状のゴム接触遮蔽体１４４
は耐磨耗性を与え、ゲル・リング１４０（常に、フォー
ム・リング１４２よりも弾性である）は第１の弾性部材
１１４が被検査面４５（図１参照）に対して一層良好に
順応できるようにし、フォーム・リング１４２は基板２
２を被検査面４５から弾性隔離距離だけ隔てるための基
本的な機械的支持を行う。
【００１０】第３の好ましい実施態様では、図４に示さ
れるような配置形状のゲル・リング２４０およびフォー
ム・リング２４２が、環状のゴム接触遮蔽体１４４と共
に、第１の弾性部材２１４を構成する。フォーム・リン
グ２４２は、縦軸線２８とほぼ同軸に配置されていて、
ゲル・リング２４０に半径方向に取り付けられている。
フォーム・リング２４２の内径はゲル・リング２４０の
外径に大体等しい。このような設計は、凹面形の被検査
面４５に対して良好な順応性を持つ。
れるような配置形状のゲル・リング２４０およびフォー
ム・リング２４２が、環状のゴム接触遮蔽体１４４と共
に、第１の弾性部材２１４を構成する。フォーム・リン
グ２４２は、縦軸線２８とほぼ同軸に配置されていて、
ゲル・リング２４０に半径方向に取り付けられている。
フォーム・リング２４２の内径はゲル・リング２４０の
外径に大体等しい。このような設計は、凹面形の被検査
面４５に対して良好な順応性を持つ。
【００１１】第４の好ましい実施態様では、図５に示さ
れるような配置形状のゲル・リング３４０およびフォー
ム・リング３４２が、環状のゴム接触遮蔽体１４４と共
に、第１の弾性部材３１４を構成する。フォーム・リン
グ３４２の外径はゲル・リング３４０の内径に大体等し
い。このような設計は、凸面形の被検査面４５に対して
良好な順応性を持つ。
れるような配置形状のゲル・リング３４０およびフォー
ム・リング３４２が、環状のゴム接触遮蔽体１４４と共
に、第１の弾性部材３１４を構成する。フォーム・リン
グ３４２の外径はゲル・リング３４０の内径に大体等し
い。このような設計は、凸面形の被検査面４５に対して
良好な順応性を持つ。
【００１２】弾性膜１６は、全体的に中孔３３全体を覆
うように延在し、対向する第１および第２の面４６およ
び４８を持つ。第１の面４６は、第１の弾性部材１４の
外面３０の第２の端面部分３８と接触しているが、第１
の弾性部材１４の外面３０の全体的に半径方向内側を向
いた面部分３２には付着していない。一構成例では、弾
性膜１６の第１の面４６は第１の弾性部材１４の外面３
０の第２の端面部分３８に取り付けられる。弾性膜１６
はまた基板２２に取り付けることが望ましい。好ましく
は、弾性膜１６は本質的にラテックス・ゴムで形成され
る。図３に示されるように第１の弾性部材１１４が環状
のゴム接触遮蔽体１４４を含んでいる場合、弾性膜１６
の第１の面４６は環状のゴム接触遮蔽体１４４に取り付
けられる。
うように延在し、対向する第１および第２の面４６およ
び４８を持つ。第１の面４６は、第１の弾性部材１４の
外面３０の第２の端面部分３８と接触しているが、第１
の弾性部材１４の外面３０の全体的に半径方向内側を向
いた面部分３２には付着していない。一構成例では、弾
性膜１６の第１の面４６は第１の弾性部材１４の外面３
０の第２の端面部分３８に取り付けられる。弾性膜１６
はまた基板２２に取り付けることが望ましい。好ましく
は、弾性膜１６は本質的にラテックス・ゴムで形成され
る。図３に示されるように第１の弾性部材１１４が環状
のゴム接触遮蔽体１４４を含んでいる場合、弾性膜１６
の第１の面４６は環状のゴム接触遮蔽体１４４に取り付
けられる。
【００１３】第２の弾性部材１８は、第１の弾性部材１
４の第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を持
つ。第２の弾性部材１８は、中孔３３の中に配置される
が、第１の弾性部材１４に付着していず、また全体的に
対向する第１および第２の面５０および５２を持つ。こ
こで、第２の弾性部材１８の第１の面５０が弾性膜１６
の第２の面４８に接触していることに注意されたい。
４の第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を持
つ。第２の弾性部材１８は、中孔３３の中に配置される
が、第１の弾性部材１４に付着していず、また全体的に
対向する第１および第２の面５０および５２を持つ。こ
こで、第２の弾性部材１８の第１の面５０が弾性膜１６
の第２の面４８に接触していることに注意されたい。
【００１４】可撓性の渦電流検知コイル２０が第２の弾
性部材１８の第２の面５２の一部分の上に配置される。
好ましくは、渦電流検知コイル２０は第２の弾性部材１
８の第２の面５２上に位置する唯一の渦電流検知コイル
である。好ましい構成では、渦電流検知コイル２０は、
長さ方向軸線５４を持ち且つ長さ対幅比が少なくとも３
（好ましくは、少なくとも６）である全体的に矩形の形
状を持つ。ここで、好ましい細長の矩形の形状の単一の
渦電流検知コイル２０が公知の多コイル・システムと同
じ検査範囲を提供することに注意されたい。このような
好ましい構成の場合、第２の弾性部材１８が全体的に楕
円体形状を持ち、その主軸を渦電流検知コイル２０の長
さ方向軸線５４と大体平行に揃えることが望ましい。し
かし、渦電流検知コイル２０は任意の形状を持っていて
よく、また離間配置されて電気接続された複数のサブコ
イルの任意の組合せでもよい。
性部材１８の第２の面５２の一部分の上に配置される。
好ましくは、渦電流検知コイル２０は第２の弾性部材１
８の第２の面５２上に位置する唯一の渦電流検知コイル
である。好ましい構成では、渦電流検知コイル２０は、
長さ方向軸線５４を持ち且つ長さ対幅比が少なくとも３
（好ましくは、少なくとも６）である全体的に矩形の形
状を持つ。ここで、好ましい細長の矩形の形状の単一の
渦電流検知コイル２０が公知の多コイル・システムと同
じ検査範囲を提供することに注意されたい。このような
好ましい構成の場合、第２の弾性部材１８が全体的に楕
円体形状を持ち、その主軸を渦電流検知コイル２０の長
さ方向軸線５４と大体平行に揃えることが望ましい。し
かし、渦電流検知コイル２０は任意の形状を持っていて
よく、また離間配置されて電気接続された複数のサブコ
イルの任意の組合せでもよい。
【００１５】渦電流検知コイル２０は基板２２に回転自
在に取り付けて、縦軸線２８の周りを回転できるように
することが好ましい。回転自在の渦電流検知コイル２０
の場合、渦電流プローブ１０が、基板２２に関して固定
された基準方向に対して、縦軸線２８の周りの渦電流検
知コイル２０の長さ方向軸線５４の回転角度を測定する
手段を含んでいることが望ましい。このような測定手段
は、図２に示されているように基板２２の第１の面２４
上に角度マークを含んでいることが好ましい。他の測定
手段としては、当業者に周知のように、このような角度
のディジタル読出し手段などを含むものである。本発明
者は、被検査面４５に沿った渦電流プローブ１０の進行
方向からある角度だけ渦電流検知コイル２０をずらすこ
とにより傷をより容易に検出できることを見出した。
在に取り付けて、縦軸線２８の周りを回転できるように
することが好ましい。回転自在の渦電流検知コイル２０
の場合、渦電流プローブ１０が、基板２２に関して固定
された基準方向に対して、縦軸線２８の周りの渦電流検
知コイル２０の長さ方向軸線５４の回転角度を測定する
手段を含んでいることが望ましい。このような測定手段
は、図２に示されているように基板２２の第１の面２４
上に角度マークを含んでいることが好ましい。他の測定
手段としては、当業者に周知のように、このような角度
のディジタル読出し手段などを含むものである。本発明
者は、被検査面４５に沿った渦電流プローブ１０の進行
方向からある角度だけ渦電流検知コイル２０をずらすこ
とにより傷をより容易に検出できることを見出した。
【００１６】本発明の好ましい実施態様では、渦電流プ
ローブ１０はまた、可撓性の電気リード５８および６０
を収容する可撓性のポリイミド・フィルム５６を含む。
渦電流検知コイル２０がポリイミド・フィルム５６の中
に配置されて、電気リード５８および６０に接続され
る。望ましい構成では、ポリイミド・フィルム５６は基
板２２に取り付けられる（好ましくは、回転自在に取り
付けられる）。
ローブ１０はまた、可撓性の電気リード５８および６０
を収容する可撓性のポリイミド・フィルム５６を含む。
渦電流検知コイル２０がポリイミド・フィルム５６の中
に配置されて、電気リード５８および６０に接続され
る。望ましい構成では、ポリイミド・フィルム５６は基
板２２に取り付けられる（好ましくは、回転自在に取り
付けられる）。
【００１７】渦電流プローブ１０の更に取り得る一例と
して、ポリイミド・フィルム５６を覆うようにポリアミ
ドのメッシュ生地６２が配置される。ポリアミドのメッ
シュ生地６２が実際に被検査面４５に接触する部材にな
る。ポリアミドのメッシュ生地６２の目的は、容易に取
り替えることができ、被検査面４５との接触により磨耗
することである。この目的にはテフロン（登録商標）テ
ープを使用することが出来る。
して、ポリイミド・フィルム５６を覆うようにポリアミ
ドのメッシュ生地６２が配置される。ポリアミドのメッ
シュ生地６２が実際に被検査面４５に接触する部材にな
る。ポリアミドのメッシュ生地６２の目的は、容易に取
り替えることができ、被検査面４５との接触により磨耗
することである。この目的にはテフロン（登録商標）テ
ープを使用することが出来る。
【００１８】好ましい構成では、渦電流プローブ１０は
更に、基板２２の第２の面２６に取り付けられ且つ渦電
流検知コイル２０に電気接続された信号増幅器６４を含
む。これにより、従来の渦電流検査システムと比べて、
信号増幅器６４が渦電流検知コイル２０の近くに配置さ
れる。信号増幅器６４および渦電流検知コイル２０を本
質的に同じ位置に置くことにより、信号対雑音比が改善
され、従って傷の検出が改善される。
更に、基板２２の第２の面２６に取り付けられ且つ渦電
流検知コイル２０に電気接続された信号増幅器６４を含
む。これにより、従来の渦電流検査システムと比べて、
信号増幅器６４が渦電流検知コイル２０の近くに配置さ
れる。信号増幅器６４および渦電流検知コイル２０を本
質的に同じ位置に置くことにより、信号対雑音比が改善
され、従って傷の検出が改善される。
【００１９】上述した渦電流プローブ１０は、操作者が
手で持つことができ、また可撓性の渦電流検知コイル２
０の背部に本質的に一定の力を供給することができ、こ
の力は、操作者が被検査面に対してプローブ１０を押し
付けたり又は被検査面に沿ってプローブ１０を動かすた
めに加える可変の圧力から全体的にデカップリングされ
ることに注意されたい。希望により、プローブ１０は機
械的制御システムによって移動させるようにしてもよい
が、好ましい操作モードはプローブ１０を手で動かすこ
とである。安定性のために、手によるプローブの移動を
案内するためにジグを使用してもよい。図１は、手に順
応性のあるプラスチック・ハウジング６６を更に示して
いる。このプラスチック・ハウジング６６は、基板２２
の第２の面２６を覆うと共に、渦電流検査システムの信
号処理及び画像表示部分へ延在するケーブル６８や図に
示されていない他の部分を覆う。
手で持つことができ、また可撓性の渦電流検知コイル２
０の背部に本質的に一定の力を供給することができ、こ
の力は、操作者が被検査面に対してプローブ１０を押し
付けたり又は被検査面に沿ってプローブ１０を動かすた
めに加える可変の圧力から全体的にデカップリングされ
ることに注意されたい。希望により、プローブ１０は機
械的制御システムによって移動させるようにしてもよい
が、好ましい操作モードはプローブ１０を手で動かすこ
とである。安定性のために、手によるプローブの移動を
案内するためにジグを使用してもよい。図１は、手に順
応性のあるプラスチック・ハウジング６６を更に示して
いる。このプラスチック・ハウジング６６は、基板２２
の第２の面２６を覆うと共に、渦電流検査システムの信
号処理及び画像表示部分へ延在するケーブル６８や図に
示されていない他の部分を覆う。
【００２０】渦電流プローブ１０の特定の実施態様を検
討することにより、当業者には、本願の基本的発明が
（前述のプローブ構成部品を含めて）より一般的に、傷
の有無を検査すべき物体の被検査面４５に接近するよう
に移動可能な支持部材１２、および支持部材１２が被検
査面４５に接近するように移動されたとき支持部材１２
と被検査面４５との間に隔離距離を定める第１の手段を
含む、渦電流プローブ１０のような、プローブとして記
述されることが理解されよう。第１の手段は、支持部材
１２が被検査面４５に接近するように移動されたとき、
被検査面４５および支持部材１２に接触する。このよう
な接近移動は、被検査面４５へ直接向かう接近移動を含
み、更に好ましくは被検査面４５に沿った接近移動も含
む。好ましくは、第１の手段は、前述の第１の弾性部材
１４、前述の弾性膜１６の重なる部分、および前述のポ
リアミドのメッシュ生地６２の重なる部分を含む。他の
第１の手段は、１つ以上の任意の形状の堅固な及び／又
は弾性のブロック部材を含み、弾性はバネ、ガス、液
体、エラストマーなどで与えることが出来る。
討することにより、当業者には、本願の基本的発明が
（前述のプローブ構成部品を含めて）より一般的に、傷
の有無を検査すべき物体の被検査面４５に接近するよう
に移動可能な支持部材１２、および支持部材１２が被検
査面４５に接近するように移動されたとき支持部材１２
と被検査面４５との間に隔離距離を定める第１の手段を
含む、渦電流プローブ１０のような、プローブとして記
述されることが理解されよう。第１の手段は、支持部材
１２が被検査面４５に接近するように移動されたとき、
被検査面４５および支持部材１２に接触する。このよう
な接近移動は、被検査面４５へ直接向かう接近移動を含
み、更に好ましくは被検査面４５に沿った接近移動も含
む。好ましくは、第１の手段は、前述の第１の弾性部材
１４、前述の弾性膜１６の重なる部分、および前述のポ
リアミドのメッシュ生地６２の重なる部分を含む。他の
第１の手段は、１つ以上の任意の形状の堅固な及び／又
は弾性のブロック部材を含み、弾性はバネ、ガス、液
体、エラストマーなどで与えることが出来る。
【００２１】より一般的に記述されるプローブ１０はま
た、第１の手段が被検査面４５に接触したとき被検査面
４５に所定の力を加えるための第２の手段を含む。第２
の手段全体は、支持部材１２の近くに位置決めされてい
て、支持部材１２が被検査面４５に接近するとき被検査
面４５に接近する。第２の手段は、第１の手段が被検査
面４５に接触したときに被検査面４５に接触する。所定
の力は、第１の手段が被検査面４５に接触したときに第
１の手段によって被検査面４５に加えられる力から全体
的にデカップリングされる。第２の手段は、第１の手段
が被検査面４５に接触したときに被検査面４５の近くに
位置決めされる（可撓性の渦電流検知コイル２０のよう
な）可撓性の検知装置を含む。好ましくは、第２の手段
はまた、前述の弾性膜１６、前述の第２の弾性部材１
８、前述の可撓性のポリイミド・フィルム５６、および
前述のポリアミドのメッシュ生地６２の重なる部分を含
む。他の第２の手段はまた、渦電流検知コイル２０の背
後に配置され、第１の手段に取り付けられていず、且つ
支持部材１２に取り付けられる（或いは、支持部材１２
の近くに留まるように何らかの手段で拘束される）ガス
または液体充填ブラダ（ｂｌａｄｄｅｒ）、バネ、エラ
ストマーなどを含む。当業者には理解されるように、上
述の第２の手段は所定の大体一定の力を供給し、この力
は第１の手段によって被検査面４５に加えられる力から
全体的にデカップリングされる。可撓性の検知装置とし
ては、これに限定されないが、当業者に理解され得るよ
うに、前述の渦電流検知コイル２０、超音波試験のため
のポリ弗化ビニリデンのような強誘電体ポリマー、圧力
試験のための２つのコンデンサ板、熱伝対など、および
それらの組合せが挙げられる。ここで、第２の手段が典
型的には（可撓性の渦電流駆動コイルのような）可撓性
の駆動装置も含んでおり、この駆動装置が用途によって
は検知装置と同じ構造（例えば、特定の超音波用途で使
用される共通の送信−受信トランスジューサ）を時分割
使用することに留意されたい。
た、第１の手段が被検査面４５に接触したとき被検査面
４５に所定の力を加えるための第２の手段を含む。第２
の手段全体は、支持部材１２の近くに位置決めされてい
て、支持部材１２が被検査面４５に接近するとき被検査
面４５に接近する。第２の手段は、第１の手段が被検査
面４５に接触したときに被検査面４５に接触する。所定
の力は、第１の手段が被検査面４５に接触したときに第
１の手段によって被検査面４５に加えられる力から全体
的にデカップリングされる。第２の手段は、第１の手段
が被検査面４５に接触したときに被検査面４５の近くに
位置決めされる（可撓性の渦電流検知コイル２０のよう
な）可撓性の検知装置を含む。好ましくは、第２の手段
はまた、前述の弾性膜１６、前述の第２の弾性部材１
８、前述の可撓性のポリイミド・フィルム５６、および
前述のポリアミドのメッシュ生地６２の重なる部分を含
む。他の第２の手段はまた、渦電流検知コイル２０の背
後に配置され、第１の手段に取り付けられていず、且つ
支持部材１２に取り付けられる（或いは、支持部材１２
の近くに留まるように何らかの手段で拘束される）ガス
または液体充填ブラダ（ｂｌａｄｄｅｒ）、バネ、エラ
ストマーなどを含む。当業者には理解されるように、上
述の第２の手段は所定の大体一定の力を供給し、この力
は第１の手段によって被検査面４５に加えられる力から
全体的にデカップリングされる。可撓性の検知装置とし
ては、これに限定されないが、当業者に理解され得るよ
うに、前述の渦電流検知コイル２０、超音波試験のため
のポリ弗化ビニリデンのような強誘電体ポリマー、圧力
試験のための２つのコンデンサ板、熱伝対など、および
それらの組合せが挙げられる。ここで、第２の手段が典
型的には（可撓性の渦電流駆動コイルのような）可撓性
の駆動装置も含んでおり、この駆動装置が用途によって
は検知装置と同じ構造（例えば、特定の超音波用途で使
用される共通の送信−受信トランスジューサ）を時分割
使用することに留意されたい。
【００２２】上記のより一般的に記述されるプローブ１
０の好ましい実施態様を以下に示す。支持部材１２、第
１の手段および第２の手段は一緒に手持ち可能である。
第２の手段は、被検査面４５に接近する支持部材１２の
移動によってのみ所定の力を供給する。第２の手段全体
は、第１の手段が被検査面４５に接触したとき、支持部
材１２と被検査面４５との間の隔離距離内に配置され
る。第２の手段は第１の手段よりも一層弾性である。
０の好ましい実施態様を以下に示す。支持部材１２、第
１の手段および第２の手段は一緒に手持ち可能である。
第２の手段は、被検査面４５に接近する支持部材１２の
移動によってのみ所定の力を供給する。第２の手段全体
は、第１の手段が被検査面４５に接触したとき、支持部
材１２と被検査面４５との間の隔離距離内に配置され
る。第２の手段は第１の手段よりも一層弾性である。
【００２３】好ましくは、渦電流検知コイル２０は第２
の手段内に含まれる唯一の渦電流検知コイルであり、ま
た渦電流検知コイル２０は、長さ方向軸線５４を持ち且
つ長さ対幅比が少なくとも３（好ましくは、少なくとも
６）である全体的に矩形の形状を持つ。渦電流検知コイ
ル２０は支持部材１２に回転自在に取り付けられる。渦
電流プローブ１０がまた、支持部材１２に関して固定さ
れた基準方向に対して、渦電流検知コイル２０の長さ方
向軸線５４の回転角度を測定する第３の手段を含む。こ
のような第３の手段は、前に述べた角度測定手段と等価
である。渦電流プローブ１０は更に、支持部材１２に取
り付けられ且つ渦電流検知コイル２０に電気接続された
信号増幅器６４を含む。
の手段内に含まれる唯一の渦電流検知コイルであり、ま
た渦電流検知コイル２０は、長さ方向軸線５４を持ち且
つ長さ対幅比が少なくとも３（好ましくは、少なくとも
６）である全体的に矩形の形状を持つ。渦電流検知コイ
ル２０は支持部材１２に回転自在に取り付けられる。渦
電流プローブ１０がまた、支持部材１２に関して固定さ
れた基準方向に対して、渦電流検知コイル２０の長さ方
向軸線５４の回転角度を測定する第３の手段を含む。こ
のような第３の手段は、前に述べた角度測定手段と等価
である。渦電流プローブ１０は更に、支持部材１２に取
り付けられ且つ渦電流検知コイル２０に電気接続された
信号増幅器６４を含む。
【００２４】図６は本発明の別の実施態様を示す。この
実施態様の渦電流プローブ１０′は、支持部材１２′、
縦軸線２８′を持つ全体的に環状の第１の弾性部材１
４′、第２の弾性部材１８′、可撓性の渦電流検知コイ
ル２０′、およびポリアミドのメッシュ生地６２′を含
む。上記の幾つかの好ましい実施態様は例示の目的で提
示した。本発明は上記の形態そのものに限定されず、上
記の教示するところから種々の変更および変形をなし得
ることは明らかであろう。本発明の範囲は特許請求の範
囲によって定められるものである。
実施態様の渦電流プローブ１０′は、支持部材１２′、
縦軸線２８′を持つ全体的に環状の第１の弾性部材１
４′、第２の弾性部材１８′、可撓性の渦電流検知コイ
ル２０′、およびポリアミドのメッシュ生地６２′を含
む。上記の幾つかの好ましい実施態様は例示の目的で提
示した。本発明は上記の形態そのものに限定されず、上
記の教示するところから種々の変更および変形をなし得
ることは明らかであろう。本発明の範囲は特許請求の範
囲によって定められるものである。
【図１】本発明の第１の好ましい実施態様による第１の
弾性部材を含む渦電流型検知システム用プローブの概略
断面図である。
弾性部材を含む渦電流型検知システム用プローブの概略
断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿って取った図１の渦電流プ
ローブの底面図である。
ローブの底面図である。
【図３】本発明の渦電流プローブの第２の好ましい実施
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す概略
断面図である。
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す概略
断面図である。
【図４】本発明の渦電流プローブの第３の好ましい実施
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す、図
３と同様な概略断面図である。
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す、図
３と同様な概略断面図である。
【図５】本発明の渦電流プローブの第４の好ましい実施
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す、図
３と同様な概略断面図である。
態様による第１の弾性部材とその隣接部材とを示す、図
３と同様な概略断面図である。
【図６】本発明の別の実施態様の渦電流プローブの、図
１と同様であるが一部分のみを示す概略断面図である。
１と同様であるが一部分のみを示す概略断面図である。
１０ 渦電流プローブ １２ 支持部材 １４、１１４、２１４，３１４ 第１の弾性部材 １６ 弾性膜 １８ 第２の弾性部材 ２０ 渦電流検知コイル ２２ 基板 ２８ 縦軸線 ３０ 外面 ３２ 全体的に半径方向内側を向いた面部分 ３３ 中孔 ３４ 全体的に半径方向外側を向いた面部分 ３６ 第１の端面部分 ３８ 第２の端面部分 ４５ 被検査面 １４０、２４０、３４０ ゲル・リング １４２、２４２、３４２ フォーム・リング １４４ 環状のゴム接触遮蔽体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート・ジョン・フィルキンズ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、フォン ダ、ピリング・ドライブ、122番 (72)発明者 ジェイムズ・ポール・フルトン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ボール ストン・レイク、アシャーズ・ロード、 351番 (72)発明者 クリスティーナ・ヘレナ・ヴァル・ヘデン グレン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ベイカー・アヴェニュー・イー スト、2120番 (72)発明者 ジョン・デイヴィッド・ヤング アメリカ合衆国、ニューヨーク州、レック スフォード、リヴァービュー・ロード、 953番
Claims (5)
- 【請求項１】 支持部材、 縦軸線を持ち、且つ第１の弾性係数を持つ全体的に環状
の第１の弾性部材であって、当該第１の弾性部材の外面
が、中孔を画成する全体的に半径方向内側を向いた面部
分、全体的に半径方向外側を向いた面部分、並びに各々
がこれらの半径方向内側および半径方向外側を向いた面
部分に接続された全体的に対向する第１および第２の端
面部分を含み、該第１の端面部分が前記支持部材に接触
している第１の弾性部材、 全体的に前記中孔全体を覆うように延在する弾性膜であ
って、対向する第１および第２の面を持ち、該第１の面
が、前記第１の弾性部材の前記外面の前記第２の端面部
分と接触しているが、前記第１の弾性部材の前記外面の
前記全体的に半径方向内側を向いた面部分には付着して
いない弾性膜、 全体的に対向する第１および第２の面を持ち、且つ前記
第１の弾性係数よりも大きい第２の弾性係数を持つ第２
の弾性部材であって、当該第２の弾性部材は、前記中孔
の中に配置されているが、前記第１の弾性部材に付着し
ていず、当該第２の弾性部材の前記第１の面が前記弾性
膜の前記第２の面に接触している第２の弾性部材、およ
び前記第２の弾性部材の前記第２の面の一部分の上に配
置されている可撓性の渦電流検知コイル、を有している
ことを特徴とする渦電流プローブ。 - 【請求項２】 前記支持部材が、対向する第１および第
２の面を持つ基板であり、前記第１の弾性部材の前記外
面の前記第１の端面部分が前記基板の前記第１の面に接
触し且つ該第１の面に取り付けられている請求項１記載
の渦電流プローブ。 - 【請求項３】 前記第１の弾性部材が、前記縦軸線とほ
ぼ同軸に配置されて、前記基板の前記第１の面に取り付
けられているゲル・リングを有している請求項２記載の
渦電流プローブ。 - 【請求項４】 前記第１の弾性部材が更に、前記縦軸線
とほぼ同軸に配置されて、前記ゲル・リングに縦軸線方
向に取り付けられているフォーム・リングを有している
請求項３記載の渦電流プローブ。 - 【請求項５】 前記第１の弾性部材がまた更に、前記縦
軸線とほぼ同軸に配置されて、前記フォーム・リングに
縦軸線方向に取り付けられている環状のゴム接触遮蔽体
を有しており、前記フォーム・リングが前記ゲル・リン
グと前記環状のゴム接触遮蔽体との間に縦軸線方向に配
置されており、前記弾性膜の前記第１の面が前記環状の
ゴム接触遮蔽体に取り付けられている請求項４記載の渦
電流プローブ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/803,613 US5801532A (en) | 1996-07-30 | 1997-02-21 | Hand-holdable eddy-current probe |
| US08/803613 | 1997-02-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10307126A true JPH10307126A (ja) | 1998-11-17 |
| JP4048333B2 JP4048333B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=25187005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03650998A Expired - Fee Related JP4048333B2 (ja) | 1997-02-21 | 1998-02-19 | 渦電流プローブ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5801532A (ja) |
| EP (1) | EP0860698B1 (ja) |
| JP (1) | JP4048333B2 (ja) |
| DE (1) | DE69838011T2 (ja) |
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| JP2008298478A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷プローブ |
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