JPS5833500B2 - 渦電流探傷用内插型プル−ブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、湾曲部を有する比較的小口径の金属管の欠
陥検出に用いられる渦電流探傷用内挿型プルーブに関す
る。

周知のように、渦電流探傷法は、時間的に変化する磁場
中におかれた金属材料（磁性あるいは非磁性）中に生ず
る渦電流を利用するものである。

この渦電流の分布および強さは、材料の組成、組織、残
留歪、形状、寸法などの変化に応じて敏感に変化し、こ
れらの要素変化を電気的に検出し、測定する。

このような原理に基づく渦電流探傷器は、一般に信号発
生回路、検出コイルを含むバランス回路および検波回路
とからなっている。

金属材料を挿入した上記検出コイルに信号発生回路から
交流電力を供給すると、−次コイルによって発生した磁
場により金属材料中に渦電流が生じる。

この渦電流の発生状態は検出コイル内に流れた電流によ
って生じた磁場の方向と、渦電流によって二次的に発生
した磁場の方向とは互に反対で、これら磁場は相互に減
殺し合い、渦電流は最初の電流に対しである種の抵抗と
して作用する。

したがって、この時の検出コイルの端電圧を測定すれば
、渦電流のその時の状態を知ることができ、金属材料中
の傷などを検出することができる。

また、一般に比較的小口径の金属管に渦電流探傷法を適
用する場合、金属管を検出コイル内に挿入する方法と検
出コイルを金属管内に挿入する方法とがあり、金属管が
器具、装置などに固定され、検出コイル内に金属管を挿
入できない場合には後者の方法が採られる。

従来、上記検出コイルを金属管内に挿入する方法に用い
られる、いわゆる内挿型プルーブは、棒状をなしていた
。

第１図はこのようなプルーブの一例を示すもので、プル
ーブ１は筒状または棒状の非金属製、例えば樹脂製の本
体２のほぼ中央部に絶縁被覆電線すなわち検出コイル３
を巻き、その表面を樹脂コーティングあるいは金属コー
ティングしである。

検出コイル３は電線４を介して信号発生回路、バランス
回路（図示せず）などに接続されている。

金属管内におけるプルーブ１゛の移動は本体２の側面に
固着したケーブル５によって行われる。

ところで、金属管内における検出コイル３の捩れや動揺
などによる探傷感度の低下を防止する上から、本体２の
長さは検出コイル３０幅によって定まり、一定収上に短
くすることはできない。

上記従来のプルーブ１では、本体２の長さはコイル３の
幅りの１０〜３０倍が普通であり、検出コイル３を安定
して保持し、探傷感度の低下を防ぐには少くとも１０倍
以上であることが必要である。

しかして、比較的小口径の、例えば内径２０ｍｔｘ程度
の湾曲した金属管を探傷する場合、上記のような棒状の
プルーブを湾曲部に無理なく挿通することは極めて困難
、または全く不可能であることがある。

プルーブの円滑な挿通を図るため、プルーブ、すなわち
本体の直径および長さを小さくすると、直管部において
は管内壁とプルーブとの間のギャップが大きくなり、ま
た、湾曲部では第２図に示すようにギャップが不均一と
なり、しかもプルーブは捩れあるいは動揺し易くなる。

したがって、リフトオフの増大、同一断面における渦電
流の発生密度の不均一などを招き、探傷感度は著しく低
下する。

この発明は従来の渦電流探傷用内挿型プルーフが有する
上記のような問題を解決したもので、湾曲部においても
直管部と同様の検出感度で探傷することができ、しかも
管内壁に沿ってスムースに移動せしめることができる渦
電流探傷用内挿型プルーブを提供することを目的として
いる。

上記目的を達成するために、この発明の渦電流探傷用内
挿型プルーブは、検出コイルを装着し、被探傷管の内径
より若干小径の本体、本体の両側面中心からそれぞれ本
体軸方向に延びかつ弾力性を有するたわみ棒および各た
わみ棒の先端に本体と同心に取り付けられたガイドを備
えたプルーブにおいて、前記ガイドが凸レンズ状をして
おり、ガイド外径が被探傷管の内径にほぼ等しいことを
特徴としている。

以下、この発明を望ましい実施例に基づき図面を参照し
ながら詳細に説明する。

第３図はこの発明の渦電流探傷用内挿型プルーブの一例
を示すものである。

同図において、プルーブ１１０本体１２は円筒状をなし
ており、これと同心に検出コイル１３を取り付げである
。

本体１２の材質は従来のものと同様に、樹脂などの非金
属材料である。

また、本体１２の長さは従来のものに比べ著しく短く、
検出コイル１３の幅Ｌ′の２〜３倍程度である。

本体１２の外径は探傷される管の内径より若干少さく、
本体１２が管内を自由に摺動できる程度である。

上記本体１２には両側面よりそれぞれ本体軸方向に延び
るたわみ棒１６および１８が固着しである。

たわみ棒１６および１８は合成ゴムなどの弾力性を有す
る材料よりなり、上下、左右自由にたわむことができる
。

たわみ棒１６および１８の先端には、それぞれ凸レンズ
状のガイド１７および１９を取り付けである。

ガイド１７および１９は上記本体１２と同様の材料から
なり、外径は探傷される管の内径にほぼ等しく、管内を
自由に摺動できる程度である。

また、ガイド１７および１９の厚みは、プルーブ１１が
管内を移動するときにこれらガイドに作用する力によっ
てガイドが屈曲しない程度にしである。

一方のガイド１７にはケーブル１５が固着してあり、検
出コイル１３より引き出された電線１４はたわみ棒１６
およびガイド１７を貫通してケーブル１５に接続されて
いる。

上記この発明のプルーブ１１の全長（両ガイド１７およ
び１９の端面間の距離）は前記従来のプルーブ１０本体
２の長さにほぼ等しくしである。

第４図はこの発明のプルーブ１１が金属管Ｐに挿入され
た状態の一例を示すもので、中心角θ。

は前記第２図に示す従来のプルーブ１１の場合と等しく
してあり、従来のプローブ長さと本発明のプローブの両
ガイド端面距離はほぼ等しくなっている。

このとき、この発明のプルーブ本体１２と管内壁との間
のギャップｇは１００μ程度であり、第２図に示す従来
のプルーブ１１におけるギヤツプに比べ％以下となって
いる。

また、プルーブを引張り力Ｔを加えて管内を移動させる
場合、従来のプルーブにおいてプルーブ軸線に対して直
角な平面と引張り力Ｔとのなす角θ。

′は、この発明のプルーブにおける角θＴよりも小さい
。

したがって、第２図および第４図から明らかなように同
一の大きさの引張り力Ｔに対し管壁方向に作用する力Ｔ
１は従来のプルーブの方が大きく、管軸方向に作用する
力Ｔ２はこの発明のプルーブの方が太きい。

また、従来のプルーブにおける力Ｔ２は曲率半径方向に
対して直角に作用しないためプルーブはスムースに移動
せず、これに対してこの発明のプルーブにおける力Ｔ２
は曲率半径方向に直角に作用するためスムースな移動が
得られる。

また、一般に金属管を曲げ加工するとき、湾曲部は若干
偏平となって断面形状がややだ円となる。

したがって、例えばガイドを球状に形成し、直径を管内
径に等しくしておくと、ガイドは偏平となった湾曲部を
通過することができない。

この発明のガイドは上述のように凸レンズ状をしている
ので湾曲部を通過するときは管軸線に対して傾斜し、グ
ローブ本体を正確な位置に保持しながらこの部分を通過
することができる。

もちろん、真直部でもガイドは直立１シてプローブ本体
を正しい位置に保持する。

・１′更に、本発明では、プルーブと管壁との間にお
ける摩擦力が従来のものに比べて著しく小さい。

なお、上記実施例では本体１２０両側にガイド１７およ
び１９が取り付けられているが、一方のガイド１９を省
略してもよい。

以上説明したようにこの発明のプルーブは、本体に弾力
性を有するたわみ棒を介して凸レンズ状のガイドを取り
付けであるので、プルーブ本体は直線のみならず湾曲し
た管内であっても常に正確な位置に保持された状態でス
ムースに移動することができる。

また、検出コイルと管内壁とのギャップを最小限に抑え
ることができるので、リフトオフの影響を低減させ、Ｓ
／Ｎ比を向上せしめることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の渦電流探傷用内挿型プルーブの一例を示
すもので検出コイル部分を破断した正面図、第２図は第
１図のプルーブが管の湾曲部に挿入された状態の説明図
、第３図はこの発明の渦電流探傷用内挿型プルーブの一
例を示すもので、検出コイル部分を破断した正面図、お
よび第４図は第３図に示すプルーブが管の湾曲部に挿入
された状態の説明図である。 １．１１・・・・・・プルーフ、２，１２・・・・・・
本体、３゜１３・・・・・・検出コイル、１６，１８・
・・・・・たわみ棒、１７．１９・・・・・・ガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 検出コイルを装着し、被探傷管の内径より若干小径
   の本体、本体の両側面中心からそれぞれ本体軸方向に延
   びかつ弾力性を有するたわみ棒および各たわみ棒の先端
   に本体と同心に取り付けられたガイドを備えたグループ
   において、前記ガイドが凸レンズ状をしており、ガイド
   外径が被探傷管の内径にほぼ等しいことを特徴とする渦
   電流探傷用内挿型プルーブ。