JPS58153159A - 磁気探傷装置 - Google Patents

磁気探傷装置

Info

Publication number
JPS58153159A
JPS58153159A JP3561982A JP3561982A JPS58153159A JP S58153159 A JPS58153159 A JP S58153159A JP 3561982 A JP3561982 A JP 3561982A JP 3561982 A JP3561982 A JP 3561982A JP S58153159 A JPS58153159 A JP S58153159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetization
magnetic
magnetic field
tested
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3561982A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Imai
正之 今井
Yasuo Nakane
中根 康雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP3561982A priority Critical patent/JPS58153159A/ja
Publication of JPS58153159A publication Critical patent/JPS58153159A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は棒鋼・鋼管・角ビレットあるいは鋼板などの
強磁性体の表ll1tたけ表向に近い部分のあらゆる方
向のキズその他の欠陥をその部分の漏洩磁束によって検
出する磁気探傷装置に関するものである。
従来強磁性体被検材たとえば丸棒−・−管などを磁化し
、その表面にあられれる漏洩磁束の強度を#j定し、表
面または表11に近い部分のキズその他の欠陥を検出す
る自動磁気採湯装置は、目視検査員が費らず、また被検
材を黒皮のままで高速かつ高い精度で自動探傷できるも
のであり、広く用いられている。しかしながらこの従来
の装置に1Fいては丸棒などに発生する欠陥のうち円周
方向に対して直角の割れキズすなわちその細心方向に長
さを有するキズを主として検出するものであ夛、その磁
化装置は九とえば丸棒の円周上の2個所に磁化コイルを
備えた磁極(11−り)を設け、円周方向の磁界を加え
、この丸棒を回転させて全@にわ九って探傷するように
41111成されている。このため上記丸棒の円周方向
に長さを有するキズその他の欠陥は上記磁化装置だけで
は漏洩磁束が発生せず、したがって探傷しえないので、
これらのキズを検出する大めKは上記磁化装置と別個に
空芯形磁化コイルを設け、この中を丸棒を貫通させる仁
とKよって上記中ズに直交する磁界を加え、上記コイル
近傍に&tt九硫気検出器によって漏洩磁束を検出する
のである。このように従来装置において、被検材の細心
方向および円周方向の両方向のキズを検出するえめKは
各々単独の2つの磁化amが必要となり、さらに被検材
を回転させながら走行させるかま逐は回転する被検材上
を上記2つの磁化装置を共に走査させることが必須条件
であり上記磁化装置ならびに回転部動機構のため装置が
複雑かつ大形化する欠点がある。
この発明は以上の埃況に鑑みてなさnたもので、従来の
漏洩磁束検出型磁気探傷装置の欠点を解消するものであ
る。すなわち磁性体被検材の表層部を磁化するについて
は、対称多色)相交流たとえば3相交流を用い、その磁
化機構たとえばコイルを有する磁極を被検材の部方向に
おいて相数と同じ3優等間隔に配列した磁化列を2列、
被検材の細心方向において平行かつ千′鳥状に設け、こ
れら複数の磁極を各相位相差12o。
(2r/nラヂアン)の上記交流によって励磁するよう
にし、上記2列の磁化列の中間の被検材円周表jlli
sKたとえば3相のばあいは6個(2n)の平面状回転
磁界を発生させるものであり、また上記磁化装置が磁化
した被検材のキズその他の欠陥を検出するについては電
気絶縁性薄膜の面に導電性金属層を付層し、これKたと
えばフォトエツチング法などKよって切り込み加工を施
して、たとえば数置クロンの線条が数百回巻かれた渦巻
状金属層に形成して、これを上記漏洩磁束捜索**コイ
ルとし、このコイルを複数m九とえば千鳥状K11層し
て任意の幅と長さを有する概気検出器とし、上記2列の
磁化列の中間において上記平向状回転磁界の発生位置に
対応して配設したことを特徴とする磁気探傷装置Kかか
るものである。との構成によって被検材を同転させるこ
となく上記磁化装置との相対的運動のみKよって被検材
全面の軸方向・周方向はもちろんその間の斜方向のすべ
てのキズその伽の欠陥管検出しうる構造簡単な便宜な装
置を提供しようとするものである。
以下図面によってこの発明の詳細な説明する・第11i
i(はとの発明Kかかる実施例を対称3相交fILを用
いた磁気探傷装置の正面図、第2図はその装置を被検材
軸心方向から見た@面図である。被検材(1)は丸棒−
とし、磁化コイル(2)を備えた磁極(以下曹−りと記
す)(3)は棒鋼(1)の軸心(1C)に直交する円周
方向に5個(多相交流の相数と同数)第2図に示すよう
Kそれぞn120°の相対角度で対称的に配列されてい
る。
すなわち第1図の右−jのヨークの夕(jが第2図で示
す(3ム)(3B)(30の磁化列(4)であり、第1
図左側のヨーク列が(5ム7> <5d)(56)の磁
化列(6)である。この2列の磁化列(4)(5)の配
列は第1図の(厘−II’)断面として第3図に、同じ
<(lv−キ)断面として第4図に示し、絆細な説明は
後述する。第1、第2図にもどって磁気センサ(6& 
−1!1f )  は上記2列の磁化列(4)(6)ノ
中間に千鳥状に6個そ几ぞf’L60°の相対角度で配
列されており、棒−(1)K対向する−の形状は伸銅の
外周(1s)と空@(G)を介して同心状の円孤状に形
成さnている。上記2夕IJの磁化列(4)+5)がこ
の装置の磁化手段であり6個の―気センサ(6&〜6f
)がこの装置の厭気検出手段である。
なおそれらの支持機構は図示を省略している。
第3、第4図に示す磁化列(4バ句はいずn4.棒−′
(1)の細心(1C)を基点として3個のヨークを12
0@(一般的には2x/nラヂアン)づつの角度で対称
的に配列されており、すべてのヨークの中心軸は上記軸
心(IC)K収剣されている。
この2夕1jの磁化列の璽−りは対称3相交流の各相電
流(1ム)(in)<101にて励磁される◎すなわち
ヨーク(5ム)と(5ム)Kは(1轟)、(5B)(5
B)Kは(11)、(5C) (5C) Kは(IC)
がfit n、各相電流には(2g/3)jヂアン(1
20°)の位相差を有しているのて衆知のごとく各ヨー
クの磁界(jia) (jlb) (Ha)は矢印(a
)方向に回転する。第5図はこの磁界の回転を利用し棒
鋼(1)の表層5KsF向状に発生する回転磁界を説明
する−で、上記直IIk(ロ)の棒鋼(1)の円周面を
展開し、千*(1)Kて示したもので上記2列の磁化列
の璽−り(3ム) (3B) C5C”)  ならびに
(!1ム)<58) CTC)も平面状に示している。
今磁化列(4)のヨーク(5C)と、磁化列(5)のヨ
ーク(5ム)(5B)とKついて述べる。(3ム) (
5B)の間隔(Ll)Fi円周長(zD) f) (1
15) テ正確に決ま、−)ているが(L2) (Ll
l)は実際上(Ll)ト必スしも同一でなくてもよいが
、今説明を簡単にするため(L1xL2zL3)  と
する。上記した棒M(1)の表1iKf![K加わる磁
界(Ha) (Mb)(llc)のうち、第5図の5個
のヨーク(5C)(sり (5B’)が形成する正三角
形の中点(0)に鋤く磁気分力について第6図で説明す
る。ヨークC3C) C5ム’)(3BSの上記磁気分
力の磁界の強さを(ha) (ha) (hb)とすn
ば前述のとおり(h a)に対して(ha)は120°
 (h b)は240゜おくれているので、次式(1)
(2)(3)となる。
ha = HllBlnmt −−−−−−−−−−−
−−−・−−−−−−−−・−・−’(1)ha z 
Rabin (*t −T−K )−−−−−−−−−
−−−(2)hb xx Hm (cut −−’−K
 ) =・”−・−・−−・・・(3)ここにおいてH
mは各相電tILK比例した上記磁気分力の最大値、こ
の各相の磁界の合成i!−れた軸(1C)方向の磁界の
強さをX軸の(Hz)とし、則じ〈合成さnた円1i!
1(18)方向のそれを(Hy)とすれば Hz m−F−1鳳81na+t  ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)!Iy
 =−THmComamt  −−−−−−−−・・・
−−−(5)とea、上記(0)点を基準としての合成
磁界の強さくHO)tj HoJ1π]17訃−L Exa  ・・・・・・−一
・ (6)、にて表わされ常に一定の強度を有する磁界
となり、この(HO)が細心方向の合成磁界(Hx)と
なす角(0)はつぎの(7)式にてあられされる1 tan# =”=   2 H−〇’1m”  =−c
os、tHz J−HmBlrstart x −tan (−−ωt ) z tan (ωt 
−T)・・・・−・・・・−(7) 故K(のはりぎの(s)式となる。
0=υ1−−  −−−−−・・・・・・−・−・・・
・・・・−・ (8)この(のだけ進んで電気角速度(
ω=z ’lit )ラヂアンで矢印(#L)方向に回
転する磁界となる1このようKiilm(1)の表層部
において平面状に回転する(HO)は第5図の(0)点
だけに発生するものでハナ<、fil#sK”!−り(
3B)(5C’) (5A) (Dなす三角形、同じく
(3ム> <5i)C3G’)、(5C)(3ム) (
5B)、CAB) (s6)(Sム)、(5ム)(5B
) (5C)の合計6個の三角形区割内に発生する。こ
のため棒鋼(1)を回転させずに全円周に回転磁界が発
生することとなる。
つぎに第7.8図によって仁の発明の実施例磁気検出器
を説明する。第7図は第1、第2図で外観を示した磁気
検出器(6&−6f)  のケース内部に多数積層する
漏洩磁束捜索薄膜コイル単体(7)の図であり図[有]
はその正面図、図■はその費向図である。この薄膜コイ
ル(7)は電気絶縁性薄膜(8)をたとえば弾力性・耐
熱性の窒素系の合成樹脂ボリイきド(商品名tapto
n )のたとえば20μのフィルムで10調四方のもの
とし、これに導電性金属としてたとえば20μの銅箔(
9Jを装着付層する。つぎに#il1巻状パターンをフ
ィルム原版に作成して上記銅箔(9)の表面に焼付は現
像し、それをエツチングして仕上げるフォトエツチング
法などの工法によって渦巻の線叫の幅がたとえば数μ〜
10μの細い線条がピッチ(至)を5層声位にして数1
00回巻かれた高密度の渦巻状金属層(ロ)Kする。(
図は判りやすく数ターンに略している)そのemuの両
端o4(至)に引出III鱒をそれぞれ接続して1個の
薄膜サーチコイル(1)を作る。このフィルは上記した
ような製作法であり、形状寸法を自在Kかつ容易に決め
る仁とができる。このように丸形補巻コイルにするのは
漏洩磁束が―述の回転磁界にて発生する無方向性のキズ
に対応するようにし九からである。つぎにこの薄膜コイ
ル(7)を第8図に示すように検出器ケース(至)内に
円弧状に!I着積層する。
これは棒鋼(1)の外1m(111)K同心円状の円弧
すなわち円弧半iに)は棒鋼(1)の直径(至)の17
2に第2−で示し大空−畏p)を加ええものであり、そ
の最下層(至)は上記薄膜コイル(7)を6枚連ね丸も
のであり、その上向に同じく薄膜コイル(7)を千鳥状
に5枚連ねた第2の階動を積層し、つぎに6枚の第3の
層oa%その上に5枚の第4の層O載というようKG!
Inと合計6層を積層して1体化した磁気検出1iI(
・)を形成する。上記55@の薄ll!コイル(7)は
すべて同一方向の一巻を形成するように積層され、接続
され、ケース外部にコード(2)で引出される。これが
第1、給2−で示した6個の磁気検出器(61〜6f)
の内部構造であり、上記円弧状検出部の円弧畏(##i
棒鋼の円周(zD)の176以上にしであるので第1、
第2図のように配列することKよって棒鋼全円周にわ九
うてもれなく漏洩磁束検出法 なる。i九これらの検出器(61〜6f)は前記磁化装
置と1体的に配置されている。第9図は第3・第4図で
示した磁化装置の対称3相交流による励磁回路であ)、
5相交流電源(ハ)からΔ−Δ結線の変圧io+を介し
て#!1の磁化列(4)のヨーク(5ム’>  (5B
) CTC)と、第2の磁化列の励磁していることを示
している。第10図は個々の磁気検出器(6)(第8図
で説明したもの)によって棒鋼(1)のキズその他の欠
陥にて発生した漏洩磁束の強度に比例した出力信号(・
)をプリアンプ(2)、フィルタ(2)、メインアンプ
翰を経て、比較1路−でマーカ四へ送るとともにメイン
アンプ(財)の出力信号をレコーダgJK入力し、記録
する代表的&探傷装置の計測部の構成を示すブロック図
である。
以上がこの発明の実施例を対称S相交流式で構成し九装
置の説明であるが、この発明は対称多相式であれは何相
交流でもよい、を九磁性体被検材は断面丸形のものに限
らず、角材でもさらに平板状材にても適用可能である。
まえ薄膜コイルの電気絶縁性薄膜もボリイ電ドに限らず
、その金属層も銅箔に限定しない。ま九磁化機構4m−
り形でなくg!芯形コイルでもよい。
この発明は以上のように構成されているので、従来の漏
洩磁束検出法による磁気探傷装置の欠点を解消するもの
である。すなわち対称多相交流によって被検材表層部に
平面状回転磁界を発生させる磁化装置および、その磁化
によって上記表層部のあらゆる方向のキズその他の欠陥
を高い壱−密度を有し、任意の寸法に作りうる薄 □腰
ナーチコイルによる磁気検出器を被検材円周方向全面を
カバーするように配列することによって、被検材の回転
駆動を不費とし、被検材と磁化装置(検出器と1体化し
たもの)との相対的移動のみKよって被検材全周、全長
にわたるあらゆる方向のキズをもれなく探傷しうる講造
簡単にして高感度の便宜な装置を提供しえたものである
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明にかかる実施例の対称6相交流式磁気
探傷装置の正面図(ただし、磁化装置および磁気検出器
の支持機構その他の機構は図示していない)、第2図社
上記装置のIIi面図、−3、第4図は上記装置の磁化
装置の2列の磁化タリの磁極配列図、第5図は上記磁化
装置の展開平面図、第6図は上記2列の磁化列が発生さ
せる平面状回転磁界の説明のためのベクトル図、第7図
はこの発明Kかかる実施例の漏洩磁束捜索薄膜コイル単
体の図で、図■はその正面図、図■は11111Ifr
1図第8図は上記薄膜コイルをたとえば35枚千鳥状に
6層に積層し、1個の磁気検出器にした本のの図で図■
はその@d/IJ(一部断一)図、図Oはその被検材灼
向面、第9図は上記第3.4図で示し大2列の磁化列を
対称3相交流にて励磁する回路図、第10図は上記第8
図の個々の磁気検出器の出力信号処理の計鋤回路ブロフ
ク図である。 1−・磁性体被検材(図は九伸銅を示す)1cm−上記
被検材の軸心(長手方向)2−・磁化コイル 3ム、5B%5C−・第1の磁化列の磁極5A’、sd
、5d−H2の磁化列の磁極4−・上記第1の磁化列 5−上記第2の磁化列 fla%nb%l1e−被検材の面に垂直な磁界ha、
hb%ha一対向する3個の磁極の被検材表層部に働く
平向状磁界 No一平面状回転磁界 0・・・上記(no)の回転磁界の回転中心点(、ll
l上上中心点) 6に〜6f・・・6個の磁気検出器 1ム・1ト4・・・・対称3相交流の各相電流7−漏洩
磁束捜索薄膜コイル 8−電気絶縁性薄膜 9・−導電性金属層 11−・巻線密度の高い補巻状金属層 15−・磁気検出器のケース 146曝17・1B・19・20・21−・薄膜コイル
(7)の千鳥状積層体の 各層 T” r

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 撫性体被検材の表層部を磁化する磁化手段と、この磁化
    によって被検材表面にあられれる漏洩磁束の強度を軸足
    する磁気検出手段とを備え、前記被検材のキズその他の
    欠陥を検出する装置において、前記磁化手段は前記被検
    材の面に垂直の磁界を加える磁化機構を被検材の長手方
    向と直交する局方−において、対称−)相交流の相数と
    −じ−)優等間隔に配列した磁化列を、前記被検材長手
    方向において2列平行かつ千鳥状に配動じ、この2列の
    磁化列を各相位相差(2π/n)ラヂアンの前記交流に
    よって励磁してな抄、この2列の磁化列の互いに対向す
    る5個づつの磁化**が一気的に@瓦干渉して前記皺検
    材表層部に平向状回転磁界を発生するものであり、また
    前記磁気検出手段は電気絶縁性簿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、lllkmな
    線条が高密度に巻かれた補巻状金属層を形成して、こt
    z t III記漏洩−束技索薄膜コイルとして複数個
    前記磁化手段の平向状回転磁界の発生する位置KIII
    N紀被検材表面に近縁して設けえものである仁とを特徴
    とする損気採湯装置。
JP3561982A 1982-03-05 1982-03-05 磁気探傷装置 Pending JPS58153159A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3561982A JPS58153159A (ja) 1982-03-05 1982-03-05 磁気探傷装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3561982A JPS58153159A (ja) 1982-03-05 1982-03-05 磁気探傷装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS58153159A true JPS58153159A (ja) 1983-09-12

Family

ID=12446864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3561982A Pending JPS58153159A (ja) 1982-03-05 1982-03-05 磁気探傷装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58153159A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000287A1 (en) * 1985-07-03 1987-01-15 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for non-destructively inspecting flaw of metal materials utilizing magnetic field
JPH0777516A (ja) * 1993-07-12 1995-03-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 非破壊検査装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987000287A1 (en) * 1985-07-03 1987-01-15 Nippon Steel Corporation Method and apparatus for non-destructively inspecting flaw of metal materials utilizing magnetic field
JPH0777516A (ja) * 1993-07-12 1995-03-20 Sumitomo Electric Ind Ltd 非破壊検査装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4917899B2 (ja) 渦電流探傷センサ及び渦電流探傷方法
EP2084524B1 (en) Magnetic sensor apparatus for detecting defects
JP5653999B2 (ja) 導電性構造体の非破壊試験のための装置
JP2005351890A (ja) 全方向性渦電流プローブ及び検査システム
JP2003215107A (ja) 渦流探傷用プローブ
CN107941904B (zh) 航空金属小径管缺陷内检探头及检测方法
US20130106409A1 (en) Eddy current array probe
JP4039578B2 (ja) 磁気プローブ
Nara et al. Non-destructive inspection of ferromagnetic pipes based on the discrete Fourier coefficients of magnetic flux leakage
JPS58153159A (ja) 磁気探傷装置
JP2003066009A (ja) 渦流探傷装置
US5986452A (en) Apparatus and method for detecting flaws in conductive material
JPS6232355A (ja) 渦流探傷試験装置
JPS61130802A (ja) 直径を挾んで対置されたコイルを有する渦電流プローブ
JP3051024B2 (ja) 渦電流探傷プローブ
JP2001183346A (ja) 漏洩磁束探傷検査用コイル素子および漏洩磁束探傷検査用コイルならびに漏洩磁束探傷検査装置
JPH06148139A (ja) 欠陥検出装置
JPS63274859A (ja) 渦流探傷コイル
CN108693245A (zh) 一种三角环绕蜿蜒式涡流传感器及其线圈绕制方法
RU152720U1 (ru) Накладной вихретоковый преобразователь
JPH06347448A (ja) 渦電流探傷プローブ
JPH1114600A (ja) 渦流探傷装置
JPS6324152A (ja) 渦流探傷用プロ−ブ
JP2002221514A (ja) 渦電流探傷プローブ
JPH07103942A (ja) 探傷用磁化装置