JPS5836305B2 - 内外面疵弁別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管の如き被検査材の内外面疵を同時探傷す
る磁気探傷装置における内面疵と外面疵との弁別装置に
関する。

被検査材例えば鋼管１の表面に開口した小さな疵や表面
のごく近くにある疵を検出するために、第１図の如き自
動磁気探傷装置が用いられている。

この自動磁気探傷装置は、鋼管１の周囲に設置したマグ
ネット６、８により磁性体である鋼管１を磁化し、そし
て内面疵あるいは外面疵により生ずる漏洩磁束を鋼管１
の周囲に更に設けたセンサ２、４によって検出して表面
疵を探傷する。

一般に、鋼管１の外面疵と内面疵の大きさが同一である
場合、上記センサ２又は４からの疵検出信号は第２図の
如き特性を有する。

即ち、外面疵と内面疵とではセンサーからの距離が異な
るため、内面疵信号は振副が比較的小さく低周波数或分
を主としており、一方外面疵信号は振副が比較的大きく
高周波或分を主としている。

従来、鋼管１の内外面疵を同時探傷する自動磁気探傷装
置においては、内面疵と外面疵とを弁別するために第２
図に示された特性を利用している。

この弁別装置は、例えば特公昭４３−２５７５７号に開
示された論理回路を含む磁気探傷装置に示されている。

その弁別装置は、センサの疵検出信号が所定のレベルよ
りも高い場合にその信号部分を通過させる第１比較器と
、疵検出信号の一定周波数以上の高周波或分が所定のレ
ベルよりも高い場合にその信号部分を通過させる第２比
較器とを備えている。

更に上記弁別装置は、第１及び第２の比較器の両方に信
号が存在する場合にその疵信号を外面疵として判断する
第１電気回路と、第１比較器にだけ出力が存在する場合
にその疵信号を内面疵として判断する電気回路とを含ん
でいる。

しかしながら、この弁別装置では、第２図に示す如く、
内外面疵信号の周波数成分は完全に分離しておらず、例
えば深い内面疵信号を検出した場合フィルタ回路で充分
減衰せず、内面疵信号が外面疵信号弁別回路に現われて
外面疵と誤判定される欠点がある。

また、上記弁別装置では、第１及び第２の比較器からの
出力をＡＮＤ回路に入力するため、これら出力の有無に
よりオン、オフ信号に変換するフリツプフロツプを必要
とし、更にこのフリツプフロツプをリセットするためリ
セットパルスを一定時間毎に入力しなければならない。

従って、一つの疵に対応する疵信号を受けた第１又は第
２の比較器の出力によりフリツプフロツプがオン信号を
発した後リセットパルスが入力されるまでの間、上記疵
に連続して存在する後続疵に対応する後続疵信号が第１
又は第２の比較器に入力される時、フリツプフロツプが
まだオン信号を発している状態にある。

その結果フリツプフロツプ以下の回路は状態が変化せず
、それら後続の疵信号が看過されてしまうという不都合
が生じる。

従って、本発明の目的は、被検査材の内外面疵を正確に
弁別することが可能な弁別装置を提供することである。

以下図面を参照して本発明を説明する。

第３図に本発明による内外面疵弁別装置を示す。

本弁別装置は、第１図のセンサからのセンサ出力を夫々
受けるハイパスフィルタ回路１０、アツテネータ回路１
８及びローパスフィルタ回路１４とを含む。

ハイパスフィルタ回路１０はセンサ出力を受（＋、その
高い周波数或分を通してピークホールド回路１２に与え
る。

アツテネータ回路１８は周波数特性を有しておらず、上
記センサ出力を全周波数に渡ってほぼ一様に減衰させて
ピーク検出器２０に与える。

ローパスフィルタ回路１４はセンサ出力を受け、その低
い周波数或分を通してピークホールド回路１６に与える
。

ピーク検出器２０は、アツテネータ回路１８の出力信号
のピークを検出してピークを示す信号をホールド回路２
２と第１単安定回路２４に与える。

第１単安定回路２４はピーク検出器２０からの出力でト
リガされて一定の副のパルスを発生し、このパルスによ
って更に第２単安定回路２６をトリガする。

更に第２単安定回路２６はトリガされてある一定の副の
パルスを発生し、このパルスは第３単安定回路をトリガ
すると同時に後で述べるアナログスイッチ３４及び３６
の判定タイミング信号となる。

トリガされた第３単安定回路２８は、ある一定の副のパ
ルスを発生してピークホールド回路１２、１６及びホー
ルド回路２２に与える。

ピークホールド回路１２、１６は、ハイパスフィルタ回
路１０及びローパスフィルタ回路１４からの信号のピー
クを検出し、そしてそのピークを第３単安定回路２８か
らのリセット用パルスを受けるまでホールドする。

同様に、ホールド回路２２はピーク検出器２０からの出
力のピークを第３単安定回路２８からのリセット用パル
スを受けるまでホールドする。

これらピークホールド回路１２、１６及びホールド回路
２２の出力は夫々差動増幅器３０、３２に与えられる。

差動増幅器３０は、その正入力にピークホールド回路１
２からの出力を受け、一方負入力にはホールド回路２２
からの出力を受ける。

差動増幅器３２は、その正入力にピークホールド回路１
６からの出力を受け、一方負入力にホールド回路２２か
らの出力を受ける。

各差動増幅器３０、３２は、正入力と負入力とに加えら
れた信号の差に相当する出力を発生して各アナログスイ
ッチ３４、３６に加える。

各アナログスイッチ３４、３６は、第２単安定回路から
の判定タイミング信号を受けたときにのみその入力に加
えられた信号の正の部分を通過させて出力し、判定タイ
ミング信号が加えられていない間はその入力に与えられ
る信号を通過させない。

以上に述べた構威を有する本弁別装置の動作について第
４図を参照して説明する。

センサの出力が第４図のＡの如き外面疵信号とこの外面
疵信号よりも大きな内面疵信号とを有する場合について
説明する。

ハイパスフィルタ回路１０は、センサ出力Ａの内比較的
低い周波数戊分を主とする内面疵信号を減衰させて出力
Ｂを発生し、この出力Ｂを受けるピークホールド回路１
２はその出力Ｂのピークを検出してホールドし、次の差
動増幅器３０での比較に適する波形を有する出力Ｆを発
生する。

逆に、ローパスフィルタ回路１４は、センサ出力Ａの内
比較的高い周波数或分を主とする外面疵信号を減衰させ
て出力Ｄを発生し、この出力Ｄを受けるピークホールド
回路１６はその出力Ｄのピークを検出してホールドし、
次の差動増幅器３２での比較に適する波形を有する出力
Ｈを発生する。

一方、アツテネータ回路１８は内面疵信号と外面疵信号
の両方を減衰させて出力Ｃを発生し、この出力Ｃを受け
るピーク検出器２０はその出力Ｃのピークで急に立ち下
がる出力Ｅを発生する。

この出力Ｅは、ホールド回路２２によってピークがホー
ルドされて次の差動増幅器３０、３２での比較に適した
波形を有する信号Ｇに変形される。

信号Ｇは各差動増幅器３０、３２では比較用の基準電位
として利用される。

信号Ｆは比較的高い周波数或分の電位を表わす信号であ
り、そして信号Ｈは比較的低い周波数或分の電位を表わ
す信号である。

従って、センサ出力Ａの外面疵信号の場合には、信号Ｇ
の基準電位よりも信号Ｆの電位の方が高く、センサ出力
Ａの内面疵信号の場合には、信号Ｇの基準電位よりも信
号Ｈの電位の方が高い。

この原理により、信号Ｆと信号Ｇとを受ける差動増幅器
３０は外面疵の場合に正の信号を発生し、一方信号Ｈと
信号Ｇとを受ける差動増幅器３２は内面疵の場合に正の
信号を発生する。

各差動増幅器３０、３２の出力を受ける各アナログスイ
ッチ３４、３６は、判定タイミング信号Ｊを受けている
間のみ正の信号を通過させて外面疵判定信号Ｌ及び内面
疵判定信号Ｍを出力する。

この判定タイミング信号Ｊの目的は、各差動増幅器３０
、３２の出力の内最も信頼できる出力のみを得ることで
ある。

即ち、各差動増幅器３０、３２は、信号Ｆ及びＨと信号
Ｇとの間の差に比例した信号を常に出力しているため、
各信号Ｆ，Ｈ及びＧの立ち上がり時においても差信号を
出力し、この信号は全く信頼できるものではない。

各信号Ｆ１Ｇ，Ｈのピーク部分を比較した差動増幅器の
出力が最も信頼できる信号である。

従って、信号Ｅによりトリガされた第１単安定回路２４
は、出力■により単２単安定回路２６をトリガして、信
号Ｆ１Ｇ及びＨのピーク部分と同期した判定タイミング
信号Ｊを発生させる。

このようにして発生したタイミング信号Ｊはアナログス
イッチ３４、３６に加えられると同時に第３単安定回路
２８にも加えられ、それによってトリガされた第３単安
定回路２８はピークホールド回路１２、１６及びホール
ド回路２２をリセットするための信号Ｋを出力する。

上記本発明の弁別装置においては、差動増幅器を２個用
いているが、差動増幅器をｌ個用いて弁別することもで
きる。

即ち、１個の差動増幅器の負入力に信号Ｇを常に入力し
、一方その正入力には信号Ｆ及びＨをその最大周波数の
２倍の速度でサンプリングしたサンプルを交互に入力し
て弁別することが可能である。

以上に説明した本発明の内外面疵弁別装置は、アツテネ
ータ回路での減衰度を基準としたときのハイパスフィル
タ回路及びローパスフィルタ回路での減衰程度により、
センサ出力における内外面疵の弁別をするため、内外面
疵を高い確度でしかも短時間に判定することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁気探傷装置の概略図を示す。 第２図は、鋼管の内外面疵信号の周波数対振幅特性を示
す。 第３図は、本発明の弁別装置の実施例のブロック図を示
す。 第４図は、第３図の回路の各部の信号波形を示す。 符号説明 １：鋼管、２，４：センサ、８：マグネット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼管の周囲に配置されたセンサーで前記鋼管の内外
   面の疵を探傷する磁気探傷装置において、前記センサの
   信号を夫々受けるローパスフィルタ装置、ハイパスフィ
   ルタ装置及びアツテネータ装置を設け、該アツテネータ
   装置の出力と前記ローバスフィルタ装置の出力及び前記
   ハイパスフィルタ装置の出力とを比較する装置を設けた
   内外面疵弁別装置。