JPS5872050A - パイプのねじ切りされた端の欠陥を検出する方法及び装置 - Google Patents

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】 本発明は・母イブのねじ切りされだＡＩＡの欠陥検出に
係り、特に、その方法及び装置に係る。

ガスヤオイルの形態のエネルギ源に対する需要が着々と
増え続けているために、益々深い井戸を掘削することが
必要となってきている。？Ｃねらの井戸にロータリピッ
トやドリルカラーやドリル装置の下部を紛失した場合に
は大きな損害となる（１９１１年を月／３日、　Ｃａ１
ｌ　＆　Ｇａｓ　Ｊｏｕｒｎａｌ　　に掲載されたＭ、
　Ｃ，Ｍｏｙｅｒ　　氏等の’　Ｔｈｅ　Ｉｍｐｏｒｔ
ａｎｃｅｏｆ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｔｕｂｕｌａｒ’　Ｉ
ｎ５ｐｅｃｔｉｏｎｓ“参照）。掘削作業中に受ける張
力、圧縮ストレス、ねじれストレス及び曲げストレスに
よってドリルノ（’イブやカラーには欠陥が生じるので
、谷長きのドリル・ぐイブや各々のドリルカラーは新た
な井戸のセ１１削に用いる前に検査を受けるのが一般的
である。ドリル・ぐイノやカラーの検査には磁気粒子法
が現在用いられている。この磁気粒子法によって得らｔ
ｌ、る結果は他の大部分の方法よりも一般に優れている
ことが経験的に分っているが、大きな損害を招くことの
ある欠陥を相当に減らすべき場合には、特に工具用継手
のねじ切りされた領域に対して高い欠陥検出感度が必要
とされ５る。

特に第１図を説明すれば、一般的に２０で示きれた工具
用継手においては、成るドリルノ９イブ２２のビン２１
が第２のドリルｉｅイブ２４のボックス２３内にねじ係
合され、ボックス２３の端がビン２１の肩部２５に当接
するようにされる。２６で一般的に示されたねじ部は、
山２８及び２９によって境界定めきれたらせん状の谷２
７を備えている。工具用継手２０のねじの欠陥は、肩部
２５付近でビン２１の最後に保合きれるねじに生じるか
、或いは保合領域の外側でボックス２３の最後のねじに
生じる傾向がある。工具用継手が新らしいうちは、工具
のマークや切り込みゃみぞ穴や腐食等の如き初期的な欠
陥源の存在や、予めか＼るストレスの分布により、ボッ
クス２３のねじよりもむしろビン２１のねじに主として
欠陥が生じる。

然し乍ら、工具用継手２０を使用するにつれて、外径部
の摩耗により？ツクス２３のねじに欠陥がしばしば生じ
るようになる。従って、ピン２１及びボックス２３の両
方のねじを検査しなけね、ばならない。検査は主として
掘削現場で行なわねばならないので、掘削現場での不ｒ
９ｒ望な環境及び操作条件を充分に考慮しなければなら
ない。

上記したように、ボックス及びピンの継手領域のねじの
検査には磁気粒子法が用いらゎる。この方法は、この継
手領域を磁化するが、或いに１この領域に残留磁界を与
え、その後鉄又ｆ′：Ｔ酸化鉄の微粒子をこの領域にふ
り捷いて、上記形式の欠陥があるかどうかを確かめるこ
とによって行なわゎ、る。

然し乍ら、この形式の検査は、最初にねじからオイルや
汚れや腐食等を除去しなければならないので重大な制約
がある。更に、この検査は検査者の視覚の鋭さによって
大きく左右され−る。

７９４７年を月のＦ、　Ｍ、　Ｗｏｏｃ１氏等の米国特
許第３．３２７．２０！ｒ号には、検査されるパイプの
外径部を固定するハウジングと、・ぐイノの中心軸に対
してその周囲を回わるロータと、検査さね、るパイプの
ねじに保合きれるねじ部を有していて、上記ロータによ
り・やイブに対して長手方向に動かされる探知シューと
を備えた・ぐイブのねじ切りされた嬬の検査装置が開示
きれている。上記ンユーのねじ部には横方向磁界を感知
する手段が取り付けられる。従って、この磁気応答手段
は、／ニーがのせられる・ぐイブねじ部の谷に非常に接
近して配置きれねばならない。この装置は精度という点
では上記の磁気粒子法より優れているが、磁気応答手段
を・ぐイブねじ部の谷に非常に接近してのせるためにね
じ部を清掃することが依然として必要である。

又、磁気応答手段によって欠陥を正確に識別するのに必
要とされる磁化磁界については記載されていない。

本発明は、強磁性・ぐイブのねじ切りされた端の欠陥検
出方法及びその装置の開発に基くものである。ここで用
いられるＮ欠陥　という語は、・ぐイブのねじ切りされ
た端の不連続部もしくは凹凸部、例えば疲労クラック、
ピンの伸び、ボックスのふくらみ、等々を含むものとす
る。本発明の装置は、ねじ山に隣接して半径方向磁界を
感知しこの感知された磁界に対応する第１及び第２信号
を発生する第１及び第２の感知手段と、これらの第１及
び第２の感知手段によって発生され、た信号の差をとる
ようにこれら信号を接続する手段とを備えている。又、
本発明の装置は、磁極の分離による磁気抵抗及び減磁作
用を最小限にして第１の検査中に・ぐイブの塙を磁気飽
和するに充分な大きさの磁力を得るように構成された閉
磁路により・にイブのねじ切りされた端を一般的に軸方
向に通る磁界を形成する磁力付与手段も備えている。更
に、本発明の装置は、第２の検査中に上記の磁路により
ツクイブのねじ切りされた端を通る残留磁気を継続する
手段も備えている。

上記の感知手段は前記Ｗｏｏｄ　　氏の特許のようにね
じの谷に接近して配置でれるのではなく、むしろねじの
山に隣接して配置されるので、現場での試験を容易にす
ると共に検査前にねじを清掃する必要性をなくすように
感知手段を・ぞイノのねじ部から機械的に離すことがで
きる。この機械的な分離は、現場での検査中に感知手段
への損傷を防正するように感知手段とねじ山との間に非
磁性材を挿入することによって行なわれる。更に、上記
λつの信号の差を取り出すことにより、検査されている
ねじの山間に特定の欠陥が存在することを示す明確な信
号が形成される。検査される・やイブから装置を機械的
に離すと同時に特定の識別信号によって欠陥を検出する
ような方法も装置も公知技術では示唆さ、ｆｌ−でいな
い。

さて第２図を詳細に説明すれば、検査ヘッド３０は、ト
ラック３２又は他の機械的なリフト構造体に支持ζわた
ブーム３１により、屋外の離れた場所でラック３３にの
せられているノｅイブ２２のピン２１をヘッド内に受は
入れるように配置される。ヘッド３０はワイヤヨーク３
４によってブーム３１に機械的に連結され１、そしてケ
ーブル３６によってトラック３２内の電子装置３５に電
気的に接続される。ケーブル３６はヨーク３３に沿って
上方に延び、ブーム３１を経てトランク３２へと延びて
いる。トランク３２内の席に着いタオ波レータ３７によ
って操作される電子装置３５は、第３図に示された端子
３８に約／／ｊｖの交流を供給する携帯発電機（図示せ
ず）によって作動される。検査ヘッド３０は可搬型に限
定されるものではなく、固定ステーションとして構成す
ることもできることを理解されたい。

電子装置３５は第３図の点線３５内に示された素子で構
成されていて、磁化用電源３９と、制御ユニット４０と
、信号用電源４１とを備えており、これらは各々端子３
８を経て交流／／３　を受ける。更に、電子装置３５に
、信号用電源４１によって作動される差動回路４２と、
制御ユニット４０を介して作動されて差動回路４２から
の出力を端子４４に受けるストＩＪツゾチャ−１・装置
４３とを備えている。制御ユニット４０の１つの機能は
磁化用電源３９を適切にノーケンノングすることである
。検査ヘッド３０は第３図の点線３０内に示された素子
で構成され、−７２１をヘッド内に受は入れるように配
置される。ケーブル３６（第２図）は第３図に示された
り本のラインより成り、これらラインはコネクタ４５な
いし５３を経て検査ヘッド３０と電子装置３５との間に
延びている。

検査ヘッド３０は、磁化用電源３９によってコネクタ４
５を経て作動さね、てビア２１を一般的に軸方向に通る
磁力を与えるような磁路５４と、ねじ部２６の山２８及
び２９付近に配置されていて半径方向磁界を感知しそし
てこの感知された磁界に各々対応する信号Ｓ／及びＳ２
を発生するような２つの感知ユニット５５及び５６とを
備えている。これらの感知ユニット５５及び５６はブラ
ケット５７に取り付けられる。又、検査ヘッド３０は、
信号Ｓ／及びＳ２の振幅を増大する増帽１器５８と、こ
の増１幅器からのこれら信号をコネクタ５１及び５２を
各々経て差動回路４２へ送るスリップリング組立体５９
とを備えている。又、このスリップリング組立体５９は
、信号用電源４１からの電力Ｐをコネクタ５０を経て感
知ユニット５５．５６及び増幅器５８へ伝達する。更に
、検査ヘッド３０は、制御ユニット４０によりコネクタ
４９及び４８を経て各々作動されるモータ６０及びクラ
ッチ６１も備れている。モータ６０←１点ｍ　６０ａで
示されたようにクラッチ６１を駆動し、このクラッチ６
１は制御ユニット４０にＪ：って作動可能にされると、
点線６１ａで示さノまたようにブラケット５７に回転係
合し、これにより感知ユニット５５及び５６はピン２１
のねじに相当するらせん経路をたどる。ブラケット５７
が約６０°　の角度変位にわたって回転するたびに、ス
リップリング組立体５９はコネクタ５３を経てストリッ
プチャート装置４３の端子６２へ瞬時接触信号ＣＭ）を
発生スる。更に、検査ヘッド３０←Ｉ、コネクタ４６及
び４７を経て制御ユニット４０へ各々電気的接続された
２つのリミットスイッチ６３及び６４も備えている。一
方のりミントスイッチは感知ユニットのブラケット５１
がビア２１のねじ嬬に配置さｆｌた時に作動可能にされ
そして他方のリミットスイッチはブラケット５７がピン
２１の肩部２５付近のねじに配置された時に作動可能に
され、これが点線５７ａで示されている。

第≠図を詳細に説明すれば、ブラケット５７に取り付け
らｎ、た感知ユニット５５及び５６は各々ホール素子６
５及び６６を備えており、これらのホール素子は例えば
Ｆ、　Ｗ、　Ｂｅ　ｌ　１社で製造された型式ＢＨ−７
００である。ピン２１に対するこれら素子の好捷しい向
きとしては、各素子６５及び６６の感知面がねじ山２８
及び２９の平坦部に平行な平面に揃えられることと、各
素子６５及び６６の中心線がねじ山２８及び２９の中心
に各々揃えられて素子の中心線間の距離がピン２１のね
じ２６のピッチ（Ｐ）にはソ等しくされることとが必要
である。然し乍ら、磁束に応答するその他の手段、例え
ばコイルや磁力計やマグネットダイオードやこれと同様
の装置を用いてもよいことも理解され。

たい。

第５図を詳細に説明すれば、−７２１を検査するヘッド
が３０′で一般的に示されており、これは第３図につい
て上記したヘッド３０の実施例である。このヘッド３０
′（第５図）は、管状・・ウノング６７と、このハウジ
ング６フ内に長手方向に配置されたソレノイド６８と、
同心的な貫通穴７０を有していてハウジング６７の後節
Ｉｉ　ヲ閉じるパンクプレート６９と、ノ９イブ２２を
受は入力、るに充分な大きさの内径を有していてノ・ウ
ノング６７の他端を閉じる環状板７１と、・ぞイノ２２
のピン２１を受は入れるに充分な大きさの内径を有して
いて上記のパイプ受は入れ用環状４反７１の内面に同心
的に取りイ」けられた保持用の環状板７２とを備えてい
る。又、ヘッド３０′は、」＝紀貫通穴７０と同心的に
揃えられて」二記パックシレートロ９の内面に／端が取
り付けられた円筒スリーブ７３と、バックシレー１・６
９の貫通穴７０及びスリーブ７３内に回転可能に取りイ
１けられたジャーナル７４と、基部がこのジャーナル７
４の７１／？：Ａに取り付けられると共にスリーブ７３
の他１’＋ｍに当接するようなカツノ状ガイド取イ」部
７５と、この取イ」部７５の空胴内に安住されていて、
ここから、上記・Ｐイノ受は入れ用環状板７１のオリフ
ィス内に同心的に配置される面取り端捷でｉｌｌ＋１方
向に延ひる円筒ガイド７６とを備えている。この方゛イ
ドにこれを貫通して長手方向に延びるボルト７７ｒ（よ
って取付部７５に取り付けられる。ツヤ−ナル７４及び
取付部７５を回わすための取手７９がツヤ−ナル７４の
他端に取り付けられ、その軸方向位置は、ジャーナルに
取り付けられてパックプレート６９の外面に当接する保
持体７８によって固定される。

管状ねじ８０の内面の７部は取イ」部７５の外壁面に嵌
着されてここに取り付けられ、そして管状ねじ８０の内
向の他部分は−７２１の瑞に係合するようにねじが切ら
れている。・ぐイノ２２のピン２１をヘッド３０′に挿
入する時は、ピンがガイド７６によりパイプ受は入れ用
環状板７１のオリフィスを通して案内され、取手７９を
回わすと、ピンが管状ねじ８０にねじ係合され、−ン２
１の肩部が保持用環状板７２に向って動かされる。

磁路５４（第３図）は、非磁性材で作られた取＋７９（
第５図）、ガイド７６の面取り端及び保持用環状板７２
以外は全て強磁性体である上記の全素子で構成される。

ソレノイド６８は、約３００ガウスの空気中磁束密度を
得るように、約２０がルトにおいて／ｊアン被了までの
直流電流を供給する磁化用電源３９（第３図）に接続さ
れる。上古己したようにピン２１（第５図）をヘッド３
０’内で管状ねじ８０と係合しそしてソレノイド６８を
付勢した時には、点線８１及び８２で断面が近似的に示
されたドーナツ形の経路に沿い、磁路５４の強磁性素子
及びピン２１並びにガイド７６の磁性端を経て、磁束が
発生される。（点線８１及び８２で示された方向とは逆
方向に磁束が流れる時にも本発明を実施できることを理
ｔｐｔされたい。これはソレノイド６８の電流の向きを
逆にすることによって達成される。）上記経路ｄ１、ピ
ン２１とでもってエアギャップが最小の閉磁路を形成す
るような隣接強磁性素子に磁束を集中させることにより
磁極の分離による磁気抵抗及び減磁作用が相当に小さく
された磁路である。従って、−７２１を磁気飽和させる
だめにソレノイド６８によって形成される磁力即ちアン
被子ターンは相当に小さくなる。従って、ヘッド３０′
の寸法が小さくなり、飽和のだめの電流は小さな電流即
ち約ｒアン被アの電流しか必要とされなくなる。

約／’１Ｏｏｚ−ｉｎ　　のピークトルク定格分有する
モータ６０と、例えば電気摩擦式のものであるクラッチ
６１け、パンクプレート６９の外面に取り付けられる。

モータ６０はプーリ８３を回転し、このグーりはベルト
８４を回転し、クラッチ６１のシャフトに取り付けられ
たプーリ８５を駆動する。

クラッチ６１−−５制御ユニット４０によって作動可能
にされると、泪１１長い平歯車８６のジャーナル端に係
合する。該端は・ぐツクプレート６９を貫通して延びて
おり、ベアリング８７によって回転可能に支持されてい
る。平歯車８６の他端はベアリング８８にツヤ−ナル軸
受され、このベアリング８８は保持用環状板７２に取り
付けられたブラケット８９に取り付けられている。平歯
車８６は円筒管９１の／塙に取り付けられたギヤホイー
ル９０に係合し、円筒管９１の内向は管状ねじ８０にね
じ係合する。ピン２１のチー・Ｐ及びねじ山の外径に対
応する円錐台形の形状を有する非磁性体の殻９２は、そ
の底において保持用環状板７２のオリフィスに取りイ」
けられており、そしてブソシングリノグ９３に向ってテ
ーパ１τ１けされている。

このブツンングリング９３は管状ねじ８０の内面に回転
可能に取り付けられて安住されている。−ぐイノ２２の
ピン２１ケヘツド３０′に挿入して管状ねじ８０に不ノ
込み係合する時には、ピノ２１のねし山が円錐殻９２の
内面に安住する丑で取手７９を回わす。円筒管９１の他
端はリム９４を有し、このリム９４は円錐殻９２の曲率
に対して接線方向に延びだ／対の片持梁式の板バネ９夕
を支持するように４−に他唱から半径方向外方に延ひて
いる。感知ユニット５５及び５６のブラケット５７は、
これらの感知ユニット５５及び５６も接触点において円
錐殻９２と接線方向になるように、バネ９５に取り付け
られている。バネ９５のねじし方向のコンプライアンス
により感知ユニット５５及び５６を殻９２のテーノＰに
追従さぜることかできる。平歯車８６がモータ６０によ
って駆動されると、この平歯車８６の歯に沿ってギヤホ
イール９０が営９１と共に１則方向にスライドし、従っ
て管９１は管状ねじ８０にで回転さｉ′ｌる。

円筒管９１に係合する管状ねじ８０のねじのピッチはピ
ン２１のねじピッチの水平成分に等しく、従って感知ユ
ニット５５及び５６はこれと−７２１のねじとの間に殻
９２が配置された状態で、−ン２１のねじにより形成さ
れたらせん経路をたどる。ねじ２６に対する感知ユニッ
ト５５及び５６の位置は、第≠図について」二記した通
りである。磁路５４の磁気抵抗及び減磁作用は上記した
ように相当に低くされるので、ヘッド３０′は、許容で
きる程度の信号減衰度でもってピン２１とホール素子６
５及び６６との間に殻９２を挿入することにより、現場
で使用する時にその信頼性を高めるように機械的に非常
に丈夫にされる。殻９２は管状ねじ８０に対して摩擦係
数の小σい例えば黄銅、燐青銅、べ１７１Ｊウム銅、又
はその他の非磁性材であり、その厚み（１）は約００７
０ないし０．０夕０インチ（０，２３−ないし／、２！
；ｔａｎ）である。信号の減衰度と機械的な耐久性との
バランスを考えた時の好ましい厚みは約０．０／！；イ
ンチ（０，３７！；　−ｍ　）　　である。検査中にビ
ン２１自体が磁路５４内に組み込まれていてもげ７２１
及びその外部環境はヘッド３０′の内部部品から機械的
に外曲１さ７することが明らかであろう。又、−７２１
に１感知ユニット５５及び５６から分Ｈ１されそして素
子６５及び６６の位置をねじ２６の谷２７へ近ずける必
要がないから、−７２１のねじを清掃せずにピノ２１を
検肴することができる。

再び第５図を説明すると、増幅器５Ｂ＆ま回路板９６に
取り付けられ、この回路板９６に１ギヤホイール９０と
円筒管９１のリム９４との間ＶＣＪ１Ｍリイス１けられ
、それ改、管９１上でセンサ５５及び５６と共に回転す
る。５９で一般的に示されたスリップリング組立体は、
ベアリング９８によりスリーブ７３に回転用能に取りｔ
ｌけられたカラー９７と、このカラー９７に取り付けら
れて−ＩＦ爾（ｌｊ　８６と回転係合するギヤホイール
９９と、カラー９７に同心的に整列されて取り付けられ
た次々のスリップリング１００ａないし１００ｄと、パ
ンクプレート６９に取り句けられたプラタンｌ−１０２
に固定されて−Ｊ二記スリップリング１００ａないし１
００ｄと各々スライド式に電気的接触する次々のブラン
組立体１０１ａないし１０１ｄとを備えている。

従ってスリップリング１００ａないし１００ｄの回転は
ギヤホイール９９及び９０により増幅器５８の回転と同
期される。回転が同期されるために、スリップリング１
００ａないし１００ｄはコンノツＩ−１０２ａを介して
増幅器５８に電気的接続サレ、コンジツＩ−１０２ａは
ギヤホイール９０が平歯車８６の歯に沿って軸方向に動
く時にギヤホイール９０及び各々のスリップリング１０
０ａないし１００ｄを通る経路をなす。ＩＩ一つのスリ
ップリング１００ａないし１００ｄｌ、か示されていな
いが、作動中には更に≠つのスリップリング１００ｅな
いし１ｏｏｈ　（図示せず）がこれに対応するブラシ組
立体１０１ｅないし１０１ｈと共に用いられる。１つの
ブラシ組立体１０１ａについてのみ説明すると、各々の
ブラシ組立体１０１ａないし１０１ｄは、ブラケット１
０２に取り付けられた端子１０３と、この端子１０３へ
／端が電気的及び機械的に取り付けられた導電性の根バ
ネ１０４と、この板バネ１０４の他娼に取りイ」けられ
たブラシ１０５とを備えており、也バネ１０４のこの他
端はブラシ１０５をこれに対応するスリップリング１０
０ａにスライド式に電気的接触するよう保持する。香々
のブラシ組立体１０１ａないし１０１ｄの端子１０３は
、ケーブル３６の７部としてパラクジＶ−１−６９のｔ
まと目金１０６を通して延びる対応ワイヤに電気的に接
続される。

円筒管９１のリム９４はアーム１０７も支持し、このア
ームはリム９４から保持用環状板７２に向って軸方向に
延ひていてカム１０８を支持する。

保持用環状板７２に取りイχ１けられたブラケット組立
体１０９はＮ近位置〃　リミットスイッチ１１０及び１
部遠位置〃　リミットスイッチ１１１を支持し、これら
リミソ）・スイッチはソＪム１０８に」二って各々作動
される。モータ６０が円筒管９１の回転を開始すると、
カム１０８はＮ近位置〃　リミットスイッチ１１０の作
動ローラ１１０ａから則れるように回転してこれを解除
する。円筒管９１がらせん経路の終りまで回転すると、
カム１０８はＮ遠位置〃　リミットスイッチ１１１のロ
ーラ１１１ａの下へと回転してこれを作動させる。両リ
ミットスイッチ１１０及び１１１並びにソレノイド６８
もはと口金１０６を通して延びるワイヤに電気的接続さ
れる。

第３図において、信号用電源４１は、差動回路４２に電
圧（Ｖｌを印加しそしてコネクタ５０及びスリップリン
グ組立体５９を経て感知ユニット５５．５６及び増幅器
５８へ電力（Ｐ）を供給するように示されている。ＭＡ
図を詳細に説明すれば、信号用電源４１は差動増幅回路
４２へ調整された電圧（±■）を与え、そしてヘッド３
０′のはと目金１０６内のコ坏りタ５０ａ及び５０ｃを
経てスリップリング組立体５９のブラシ組立体１０１ａ
＆び１０１Ｃへ調整されない電圧（士Ｐ）を与える。

スリップリング１００ａ及び１００Ｃは抵抗１１２及び
１１３へ各々接続され、これら抵抗はギヤ・ぞシタ１１
４及び１１５へ各々直列に接続され、谷ギヤ・ぐシタは
その適当な極性の端子がブラフ組立体１０１ｂ、スリッ
プリング１００ｂ及びヘッド３０′のはと目金１０６の
コネクタ５０ｂを経て信号用電源４１の共通端子にアー
スされる。

調整されない電圧（±Ｐ）は、トラック３２とヘッド３
０′のはと目金１０６（第４図）との間に延びるケーブ
ル３６（第２図）による電圧低下を補なうに充分な大き
さの電圧である。正電圧及び負電圧の調整器１１６及び
１１７はギャノＲンタ１１４及び１１５に各々またがっ
て接続され、そしてダイオード１２０及び１２１に各々
並列接続されだ出力ギヤ・やシタ１１８及び１１９間に
、差動増幅器１２２．１２３及び電圧調整器１２４のだ
めの調整された電圧（十Ｖ）を各々発生する。出力ギヤ
、ｏシタ１１８及び１１９は過渡応答を改善するのに用
いられ、一方ギヤノｅシタ１１４及び１１５は電圧調整
器１１６及び１１７への入力をフィルタするのに用いら
れ、これらの電圧、ｉｌ、’Ｊ整器は例えばＦａｉｒｃ
ｈｉｌｄ社で製造された各々型式７１ＶＩＧ及び７９Ｍ
Ｇである。

これも又型式７１ＭＧである電圧σ、′４整器１２４の
入力はアースされたギヤノ！シタ１２５によってフィル
タされる。キャーぞツタ１２６及び抵抗１２７は電圧調
整器１２４の出力端子と共通端子との間に並列に接続さ
れていて、抵抗１２８により定電流源となし、これによ
り約２００　ｍＡの定格入力制御電流（１ｃ）が直列接
続のホール素子６５及び６６へ送られる。各素子６５及
び６６の一方の出力端子は各々抵抗１２９及び１３０を
経て差動増幅器１２２及び１２３の非反転（ト）端子に
各々接続され、各素子６５及び６６の他方の出力端子は
差動増幅器１２２及び１２３の反転（→端子に接続され
る。直列接続のホール素子６５及び６６のオフセット電
圧の差は、これら素子間に直列接続された可変抵抗１３
１及び１３２より成るオフセット調整回路網によって正
規化される。可変抵抗１３１及び１３２のワイノｅは各
々抵抗１３３及び１３４を経て増幅器１２２及び１２３
の非反転端子へ各々直列に接続され、オフセント電圧の
差を補償するように個々に調整することができる。例え
ば、ＡｎａｌｏｇＤｅｖｉｃｅｓ社で製造された型式Ａ
Ｄ−ｊ、２／である増幅器１２２及び１２３は利得調整
回路網（図示せず）を用いて各チャンネルの感度を正規
化する。増幅器１２２及び１２３の利得１１約ｚＯない
し２００　の間で調整される。増幅器１２２の正出力Ｓ
／は抵抗１３５を経てスリップリング１０ｎｅへ直列接
続され、その基準出力はスリップリング１００ｆへ接続
され、一方増幅器１２３からの正の出力Ｓ２は抵抗１３
６を経てスリップリング１００ｇへ直列接続され、その
基準出力はスリップリング１００ｈへ接続される。スリ
ップリング１００ｅないし１００ｈはこれに幻応するブ
ラシ組立体１０１ｅないし１０１ｈ並びにヘット３０′
のはと目金１０６内のコネクタ５１ａ、５１ｂ、５２ａ
、５２ｂを各々経てこれらの信号を伝送する。これらの
信号はケーブル３６（第２図）によってトラック３２へ
送られ、ナして差動回路４２（第２図）へ送られる。

差動回路４２は抵抗１３７及び１３８を備え、これら抵
抗は各々抵抗１３５及び１３６と了−スとの間に直列に
接続されていて、各々増幅器１２２及び１２３の出力が
与えられ、従って出力電圧は主として抵抗１３７及び１
３８にまたがって現われる。各増幅器１２２及び１２３
からの基準出力もアースされている。又、差動回路４２
は差動増幅器１３９も備え、その非反転端子は抵抗１４
０を経て抵抗１３５と１３７との接続点へ直列に接続さ
れ、そしてその反転端子は抵抗１４１を経て抵抗１３６
と１３８との接続点へ直列に接続されている。この差動
増幅器１３９も出力オフセット調整回路網（図示せず）
を用いた型式ＡＤ−！；、２／であるが、との差動増幅
器は増幅された信号Ｓ／及びＳ２の差をとり、そしてそ
の出力（Ｓ／−８２）を抵抗１４２及び１４３間に与え
、これら抵抗間の接続点は端子４４を経てストリップチ
ャート装置４３へ接続されている。増幅器１３９の利得
は、ストリップチャート装置４３に出力の読みを目盛る
ようにスイッチ（図示せず）によって／又は１０にセッ
トすることができる。

スリップリング組立体５９はスリップリング１００（ｌ
も備えており、このスリップリング１００ｄはこれが約
ｔＯ°　の角度変位にわたって回転するたびにブラシ組
立体１０１ｄを経そしてブラシ組立体１０１ｂを経て信
号用電源４１の共通部子へ瞬時接触信号を供給する。ス
リップリング１００ｄはヘッド３０′のはと目金１０６
内のコネクタ５３を経て端子６２へ接続される。ストリ
ップチャート装置４３に組合わされた入力リレー１４４
はこの端子６２に接続され、スリップリング１００ｄが
ブラシ組立体１０１ｄを通る回路を瞬時に完成するたび
に信号用電源４１（−１−Ｐ）によって付勢される。リ
レー１４４が瞬時ｊ２：触信）；　（Ｍ）に」＝つて付
勢されると、このリレーに」二つてスイッチ１４５が作
動されて信号が発生され、この信号はスリップリング１
００ｄが乙０°回転するたびにストリップチャート装置
４３に記録される。スリップリング組立体５９の回転は
素子６５及び６６の回転と同期されているので、スイッ
チ１４５からの信号によりｚＯｏの角度変位ごとに差の
出力信号（Ｓ／−３ｊ）が目盛られる。従って、差の出
力信号（Ｓ／−３，ｌりが・ぞイノの−）に欠陥がある
ことを指示する時にＣ１、ストリソゾチャ−１・装置４
３に記録された乙０°増分の個数を先ず数えることによ
り、目では見にくいような欠陥でも容易に探索できる。

−ぐイブのピンの欠陥を探索するのにｔｏｇのスケール
ファクタを使用できることも理解されたい。

ストリップチャート装置４３へは制御ユニット４０を経
て電力が供給される。さて、第７図を詳細に説明すれば
、制御ユニツ）４０は、電子３８に交流／／夕Ｖが供給
されるλつの電源１４６及び１４７と、番号４０で指示
された点線内に示されたその他の電子部品とを備えてい
る。時間遅延リレー１４８はこれが作動された時には２
つのスイッチ１４８ａ及び１４８ｂを常閉位置から開位
置へと作動させる。このリレーが作動されない場合は、
常閉スイッチ１４８ｂがＮ停止〃　ランｆ１４９を電源
１４６に接続し、ランプ１４９がつく。オ被レータ３７
（図示せず）が常開瞬時接触スイッチ１５０を押してこ
れを閉じると、検査シーケンスが開始される。このスイ
ッチ１５０は常閉瞬時遮断スイッチ１５１を経て電源１
４６に接続されており、従ってラッチリレー１５２が電
源１４６によって作動される。リレー１５２１ｄスイツ
チ１５２ａないし１５２ｅを常開位置から閉位置へ入れ
ると共に、スイッチ１５２ｆを常閉位置から開位置にす
る。スイッチ１５２ｄは室隙１４６を時間遅延リレー１
４８に接続するが、この時間遅延リレーはこれが情勢さ
れてから約２．２秒の曲はスイッチ１４８８及び１４８
ｂを作動させない。

それ故、閉じたスイッチ１４８ａを経て２つの瞬時スイ
ッチ１５０と１５１との接続点をリレー１５２へ接続し
ているラッチスイッチ１５２ａは、瞬時接触スイッチ１
５０が解除された後もリレー１５２を作動状態に保持す
る。又、このランチスイッチ１５２ａは叩ｄ始〃　ラン
プ１５３を電源に接続し、このランプがつく。スイッチ
１５２ｂは電源１４６をリレー１５４に接続し、このリ
レーは３個の常開スイッチ１５４ａ、１５４ｂ及び１５
４ｅと、２個の常閉スイッチ１５４Ｃ及び１５４ｄとを
有している。電源１４６に＋、常開のＮ遠位置〃　リミ
ットスイッチ１１１が閉じる寸ではリレー１５４を作動
させない。従って、スイッチ１５２Ｃは電源１４６を時
間遅延リレー１５５に接続し、このリレーは約２．２秒
後にスイッチ１５５ａ及び１５５ｂを常開位置から閉位
置へ入れる。

スイッチ１５２ｅはケーブル３６（図示せず）及びヘッ
ド３０′のコネクタ４８ａ、４８ｂを経てクラッチ６１
を電源１４６に接続し、このクラッチを介してモータ６
０を平歯車８６（図示せず）に連結するが、モータ６０
自体はまだ付勢されていない。磁化用電源３９によって
ソレノイド６８（図示せず）へ送られる電流は、ツつの
直列接続抵抗１５６及び１５７のどちらが短絡されるか
に基いて大きな値又は小さな値にセットされる。抵抗１
５６及び１５７に並列接続されたスイッチ１５２ｆが開
成すると、常閉スイッチ１５４ｄによって電低磁界〃抵
抗１５７を短絡することができ、従ってＮ高磁界〃抵抗
１５６はピン２１（図示せず）を磁気飽和するに充分な
電流をソレノイド６８（図示せず）に流すように磁化用
電源３９をセットする。従って、２秒が経過する直前に
、Ｎ停止〃及びＮ開始〃　ランプ１４９及び１５３が各
々つき、ソレノイド６８（図示せず）及びクラッチ６１
が付勢される。約２秒が経過した後にリレー１５５がス
イッチ１５５８及び１５５ｂを作動すると、モータ６０
及びストリップチャー、１・装置４３が同時に作動され
て、前方走森ザイクルが開始される。スイッチ１５５ｂ
及び１５５ａは電源１４６を７トリツプチヤート装置４
３及びリレー１５８に各々接続する。リレー１５８はス
イッチ１５８ａ及び１５８ｂを常開位置から閉位置へ入
れ、従って電源１４７はケーブル３６（図示せず）及び
ヘッド３０のコネクタ４９ａ及び４９ｂを経てモータ６
０に接続される。モータ６０が円筒管９１（第５図）の
回転を開始すると、これに支持されたカム１０８がＮ近
位置〃リミットスイッチ１１０の作動ローラ１１０ａか
ら離れるように回転して該ローラを解除し、このリミッ
トスイッチを常閉位置に戻す。この気近位置〃リミット
スイッチ１１０はケーブル３６（図示せず）及びヘット
３０′のはと目金１０６内のコネクタ４６ａ。

４６ｂを経て２つの瞬時スイッチ１５０．！：１５１（
第７図）との接続点をラッチスイッチ１５２ａに接続し
、従って時間遅延リレー１４８が約２，５秒後にスイッ
チ１４８ａを常閉位置がら開位置にしだ時にリレー１５
２及びＮ開始〃　ランプ１５３が付勢された捷＼となる
。リレー１４８はスイッチ１４８ｂも開成し、これによ
り　蟻停止〃　ラッチ１４９が消えて、前方走査サイク
ル中であるという指示をオ被レータ３７（図示せず）に
与える。

円筒管９１（第５図）が回転して、ビン２１の全前方走
査距離を進むと、円筒管に支持されたカム１０８がＮ遠
位置〃　リミットスイッチ１１１の０−ラ１１１ａの下
へ回転し、このリミットスイッチは常開位置から閉位置
へ入れられる。この気遠位置〃　リミットスイッチ１１
１　（第７図）Ｈケーブル３６（図示せず）及びヘッド
３０’のはと目金１０６内のコネクタ４７　ａ、　　４
７　ｂを経てリレー１５４をアースし、従ってリレー１
５４は電源１４６によりスイッチ１５２ｂを経て付勢さ
れる。その結果、スイッチ１５４Ｃが開き、リレー１５
５を消勢させ、これによりモータ６０及びストリップチ
ャート装置４３が停止され、前方走査サイクルの終了と
なる。スイッチ１５４ｄが開きそしてスイッチ１５４ｅ
が閉じ、　Ａ高磁界〃抵抗１５６が短絡される。従って
Ｎ低磁界〃抵抗１５７はソレノイド６８（図示せず）の
電流をはソゼロの値に下げるように磁化用電源３９をセ
ットし、従ってビン２１（図示せず）の磁界はその残留
磁界値まで下げられる。スイッチ１５４ｂは時間遅延リ
レー１５９を付勢し、該リレーは約１０秒の後にスイッ
チ１５９ａ及び１５９ｂを常開位置から閉位置へ入れる
。、１−！！レータ３７（図示せず）が７トリツプチヤ
ー１・装置４３の目盛を調整し直すこの１０秒の不作動
時間の後に、−に記スイッチ１５９ｂ及び１５９ａの作
動によりストリッツチャート装置４３及びモータ６０が
同時に再始動され、モータ６０は逆方向に回転して逆方
向走査サイクルを開始させる。スイッチ１５９ｂ及び１
５９ａは電源１４６をスｌ−ＩＪツゾチャーＩ・装置４
３及びリレー１６０に各々接続する。リレー１６０はス
イッチ１６０ａ及び１６０ｂを常開位置から閉位置へ入
れ、従って電源１４７が逆極性でモータ６０へ再接続さ
れる。従って、モータは円筒管９１（第５図）を逆方向
に回転し、カム１０８はＮ遠位置〃　リミットスイッチ
１１１の作ｍローラ１１１ａから離れて、該リミットス
イッチ全常開位置に戻す。Ｎ遠位置〃　リミットスイッ
チ１１１（第７図）が開いても、ラッチスイッチ１５４
ａが了−ス路を与えるのでリレー１５４は付勢すれだま
＼である。

逆方向走査サイクルが終わると、カム１０８（第５図）
はＮ近位置〃　リミットスイッチ１１０のローラ１１０
ａの下へ回転して該ローラを作動し、このリミットスイ
ッチを開成してリレー１５２（第７図）を消勢し、Ｎ開
始〃　ラッチ１５３を消す。従って、モータ６０、クラ
ッチ６１及びストリップチャート装置４３は消勢され、
　Ｎ停止〃　ランプが再びつき、走査が完了したことを
指示すると共に、制御ユニット４０が第４レータ３７（
図示せず）が瞬時接触スイッチ１５０を最初に押す前の
状態と同じ状態にあることを指示する。瞬時遮断スイッ
チ１５１を押せばいつでも走査シーケンスを終わらせる
ことができ、このスイッチ１５１を押した時には月亭止
〃　ラッチ１４９がつく。瞬時接触スイッチ１５０を押
せば走査Ｎ：　（Ｊｌ開される。

前方走査中サイクル中に、磁化回路５４（第３図及び第
５図）は、点線８１及び８２で近似的に示された経路に
沿ってビン２１を通る磁束を発生する。ソレノイド６８
の電流は、磁束８１及び８２がビン２１を磁気飽和する
に充分な大きさとなるように磁化用電源３９によって充
分大きくセットされる。例えば、第♂（ａ）図ないし第
ｇ　（ｃ１図にＣで示されたクラックのような小さな欠
陥を検出するには飽和が必要となる。経路Ｂによって近
似的に示されクラックＣに」二つて向きがそらされた磁
力線の経路を観察することによりビン２１を通る磁束の
流れを評価することができる。−７２１にクラックＣが
あると、このクランクのところで透磁率が途切れ、これ
により磁力線Ｂに乱れ部Ｂ゛が生じ、これはクランクＣ
の片倶１ではビン２１の方に向いだ（正方向の）直角成
分を有し且つクラックＣの他側ではビン２１とは逆方向
に向いだ（負方向の）直角成分を有する。ここで第を図
をみると、素子６５及び６６は、これら素子の而に垂直
の磁束（鴎の成分と制御電流（１ｃ）との積に比例する
出力電圧（ｖＨ）を発生する。それ故、感知ユニット５
５及び５６が第１　（ａ）図に示されたようにクラック
Ｃに向って前方走査を開始すると、磁力線の乱れ部Ｂ′
　の正の直角成分により第２の感知ユニット（ＳＪ）　
５６の素子６６には正電圧ＶＨが発生されるが、第１の
感知ユニット（Ｓ／）　５５の素子６５には電圧が発生
されない。その結果、差の出力信号Ｓ／−５２は負電圧
−■、となり、これは第に（ｅ）図のグラフに（ａ）で
示されている。第Ｋ（ｂ）図に示されたように感知ユニ
ット５５及び５６が完全に／回転してクラックＣの真上
の位置に来ると、磁力線の乱れ部Ｂ′　の正の直角成分
によって第１の感知ユニッ）　（Ｓ／）　５５の素子６
５には正電圧Ｖ、が発生されるが、第２の感知ユニット
電圧−Ｖ、が発生される。この場合の差出力Ｓ／−５２
は２倍の正電圧２ＶＨとなり、これは第と（ｅ）図のグ
ラフに（ｂ）で示されている。第と（Ｃ）図に示された
ように感知ユニットがクランクＣから離れるように更に
回転されると、磁力線の乱れ部１３′の負の直角成分に
より第１感知ユニノ１−（Ｓ／）５５の素子６５には負
電圧−が発生されるが、第２感知ユニッｌ−（Ｓ、２）
　　５６の素子６６にｒ↑主電圧発生されない。従って
差の出力Ｓ／−３，、ｌＩ、負電圧−■、となり、これ
は第に（ｅ）図のグラフに（Ｃ）で示されている。（ａ
）、（ｂＬ　（ｃｌを１つのグラフで表わすと、ビン２
１の欠陥としてクランクＣを示す信号が構成される。

キズやへこみのような他の不連続部や凹凸の場合にも、
クラックＣと同様の信号が形成される。

然し乍ら、ビン２１の欠陥が、第に（６１図にＤで示さ
れたように過剰な張力又は圧縮力を受けることにより生
じた可塑変形である場合にし１１、このような変形によ
って透磁率か局部的に変化１〜、これにソレノイド６８
（第５図）を消勢した時の逆方向走査サイクル中に検出
することができる。磁界８１及び８２でビン２１を飽和
させ、次いでこの磁界を取り去ると、ビン２１の磁界は
変形部（第ｆ　（（ｊ）図のＤ）と非変形部とでは異な
った残ｖ１４磁界値に減衰する。前方走査サイクル中に
は変形部りが識別されないが、逆方向走査サイクル中に
は第ｇ　（ｅ）図のグラフに（ｄ）で示されたような信
号によって変形部りを識別することができる。従って、
クラックを伴なったり伴なわなかったりするビン２１の
塑性変形部や、非常に小さい疲労クラックから、検知可
能な顕著な信号が得られる。

さて第７図を詳細に説明すれば、ボックス２３を検査す
るヘッドが３０″　　で一般的に示されており、これは
、］二記ヘッド３０（第３図）の実施例であり、適宜同
様の参照番号を用いて示されたものである。仁のヘッド
３０″　　は、半径方向内方を向いたフランツ１６２を
／端に有する第１の管状ハウジング１６１と、このハウ
ジング１６１内に長手方向に配置されたソレノイド１６
３と、第２の管状ハウジング１６４とを備えており、こ
の第２のハウジング１６４は閉じた瑞１６５をイ１する
と共にその他端に半径方向外方を向いたフランツ１６６
を有し、このフランツ１６６ｄ第７ハウノング１６１の
フランツ１６２に固定され、そして更ニ、ヘッド３０″
　は第１ハウノング１６１の他端を閉じる環状板１６７
を有し、この環状板の内径はボックス２３を受は入れる
に充分な大きさでアリ、ホックス２３は環状板１６７の
オリフィスを通してヘッド３０″　　内に挿入された時
にフランジ１６２の露出内面に向って進ｖ−ｒｏ又、ヘ
ッド３０″　　は、支持管１６８も備え、その／　＜ｉ
ｉはころがり接触ベアリング１６９によって第２ハウノ
ング１６４の閉端１６５に取り付けられていて、該閉端
を貫通して取手１７０へと延ひている。支持管１６８は
、ここから半径方向に処びていてころがり接触ベアリン
グ１７２によって第２ハウノング１６４のフランク１６
６内に回転ｉｉ１能に取り付けられたフランジ１７１を
有し、そして更に、支持管１６８の他端は月？ツクス２
３のピンチノ水ｉｔ’成分に等しいピンチをもつようね
じ切りされている。管状ねじ１７３の／＋Ｉ？Ｍは支持
管１６８の取り１」けフランク１７１に取り句けられて
いる。ボンクス受は入れ環状＆１６７のオリフィスを通
してボックス２３をヘッド３０″　　内へ挿入した時に
は、取手１７０を回わすにつれてボックスが管状ねじ１
７３とねじ係合され、ボックス２３の端は第１管状ハウ
ジング１６１の露出した内部フランツ１６２に向って動
かされる。磁路５４（第３図）は、外部環状板１６７（
第７図）と、第１・・ウノング１６１及びそのフランツ
１６２と（これらは全て強磁性体である）、ボックス２
３内体とで構成される。ソレノイド１６３Ｆ′ｉ磁化用
電源３９（第３図）に接続され、これによって付勢され
ると、点線１７４及び１７５で断面が近似的に示された
ドーナツ形の経路に沿って磁路５４の強磁性素子及びボ
ックス２３（第７図）を通る磁束を発生する。

モー１’　６０は支持管１６８のフランツ１７１に取り
付けられており、シャフト１７６によってクラッチ６１
を直接駆動する。クラッチ６１が入れられると、クラッ
チは駆動シャツＩ・１７７に係合し、このシャフトの他
嬬ｄ゛ころがり接触ベアリング１７８により、支持管１
６８に取り１・１けられたブラケット１７９に回転可能
に取りイτ１けられている。支持管１６８内には細長い
平歯車１８０が収容されてシャフト１８１に取りイτ１
けられている。

このシャフト１８１はツヤーナル押１受１８２及び１８
３によって両塙が回転「４能に取りイ・１けられている
。平歯車１８０は支持管１６８の開１１１　Ｂ　４を通
して、駆動シャツ］・１７７に取りト１けられたギヤホ
イール１８５に係合される。、　ｌｑｎ受１８３を貫通
して延ひているノーヤフト１８１の！；１□ＩＣ１カソ
ノ０１８６の内底面に取り１＝１けられ、カッｆ１８６
の内壁は支持管１６８のねじ切りさ７′１−た端にねじ
係合している。がツクス２３のテーノｅ及びその山の内
径に対応する円釦：台形の形状をイ１する非研件殻１８
７は、その底において管状ねじ１７３に取りイ・１けら
れ、そしてボックス２３内に安住するように丸み例けさ
れた閉！１ｈ１に向ってチー・”（・１けされている。

ボックス２３をヘッド３０″　　内に挿入して管状ねじ
１７３にねじ係合する時には、ボックス２３内のねじが
殻１８７の外向に安住される捷で取手１７０を回転させ
る。感知ユニット５５及び５６のブラケット５７は、回
転カップ１８６の外壁から半径方向外方に延びたピスト
ン組立体１８８に取りイ１けられる。このピストン組立
体１８８はカップ１８６とブラケット５７との間に配置
されたらせんバネ１８９内に入れられていて、感知ユニ
ット５５及び５６が殻１８７の内面に押しつけられるよ
うにされる。ギヤホイール１８５が回転してカップ１８
６を回転させるにつれて、感知ユニット５５及び５６は
それらとボックス２３との間に殻１８７が配置された状
態で、ボックス２３のねじにより形成されたらせん経路
をたどり、この間に平歯車１８０及びシャフト１８１は
支持管１６８内で軸方向にスライドする。感知ユニット
５５及び５６並びに殻１８７はヘッド３０′（第５図）
について述べたように構成される。

増幅器５８（第２図も参照されたい）は、回転力ツノ１
８６の外壁に取り付けられた回路版１９０に固定される
。５９で一般的に示されたスリップリング組立体はヘッ
ド３１′　について上記したものと同様の構造である。

然し乍ら、この実施例では、プラン組を体１０１ａない
し１０１　ｄ　ｔ：Ｌブラケットには取り付けられず、
増幅’／、：’；　５　Ｂと同期して回転され、一方ヌ
リップリング１００ａないし１００ｄはこれらが取りイ
１１けらノ１．　ｉ’４支持管１６８に対して固定され
る。ブラシ組マｌ′、体１０１ａないし１０１ｄはブラ
ケット１９１に取りイ・１けらノ１、このブラケットは
管状ねじ１７３内のベッド１９３から半径方向内方に延
びたスライＩ゛式保持体の台１９２によって支持される
。この台１９２Ｆ１ベッド１９３内を動き、このベッド
し１管状ねじ１７３の全周に延びている。円管１９４　
Ｉ：Ｉブラケット１９１に取り付けられていて、ピスト
ン１９５を収容している。このピスト７１９５１７１こ
ノ゛１が取り付けられたカップ１８６の縁から１１１１
方向に延びている。従ってカップ１８６が／ヤフト１８
１によって回転された時は、ピストン１９５がブラシ組
立体１０１ａないし１０１ｄをスリップリング１００ａ
ないし１００ｄと電気的接触した状態で回転させると共
に、カッｆ１８６が回転して組立体５９から離れるにつ
れてピストン１９５が円筒１９４から滑り出る。≠個の
スリップリング１００ａないし１００ｄｌ、か示されて
いないが、更にｌＩ−個のスリップリング１００ｅない
し１００１−１（図示せず）が用篭ハられてこれに対応
するブラシ組立体１０１ｅないし１０１ｉと共に作動す
る。増幅器５８は、スリップリング組立体５９を経、フ
ランツ１７１の穴１９７を経て、１９６で一般的に示さ
れた別のスリップリング組立体に電気的接続される（図
示せず）。モータ６０及びクラッチ６１の電力、増幅器
５８への電力（±Ｐ）及び該増幅器からの信号（Ｓ／及
びＳ２）、並びに瞬時接触置信（Ｍ）は、スリップリン
グ１９８及びこれに対応する固定のブラシ組立体１９９
を経、管状ハウジング１６４のコネクタ２００を経て、
ヘッド３０″　　とやり取りされる。３個のスリップリ
ング１９８しか示されていないが、上記の信号をやり取
りするように更に別のスリップリング（図示せず）が更
に別のブラシ組立体１９９と組合わされて用いられる。

Ｎ近位置〃リミットスイッチ１１０は管状ねじ　１７３
の内面に取り付けられそしてＮ遠位置〃　リミットスイ
ッチ１１１は殻１８７の内面に取り付けられる。カッｆ
１８Ｇの縁からフランク１７１に向って軸方向に延びて
いるアーム２０１　ｉｄ：カム２０２を支持しており、
このカム２０２げモータ６０がカップ１８６の回転を開
始した時にＮ近位置〃　リミットスイッチ１１０の作動
ローラ１１０ａから離れるように回転してこのローラ解
除する。

カップ１８６がらせん路の終り寸で回転すると、−１）
　ム２０２は　Ｎ遠位置〃　リミットスイッチ１１１の
ローラ１１１ａの下へと回転し、これに」：りこのリミ
ットスイッチが作動される。これらのリミットスイッチ
１１０及び１１１はフランツ１７１の穴１９７、スリッ
プリング組立体１９６、そしてコネクタ２００を経てヘ
ッド３０″　　の外部の回路へと電気的接続される。ソ
レノイド１６３もコネクタ２００を経てヘッド３０″　
の外部の回路へ電気的接続され、この接続線はコネクタ
２００を通る他の接続線と共にトラック３２（第２図）
へのケーブル３６を形成する。増幅器５８（第４図）、
スリップリング組立体５９、差動回路４２及び制御ユニ
ット４０（第７図）は、・ぐイｆ２２のビン２１を検査
するヘッド３０′　の実施例について述べだのと同様に
構成され作動される。

・ぐイブ２２のビン２１の欠陥又は・ぞイブ２４の日？
ツクス２３の欠陥を検出する本発明の方法は多数の段階
を含む。ねじ切りされた端は先ずヘッド３０（第３図）
内に入れられ、磁路５４の７部となる。第５図をみると
、・やイブ２２のビン２１をヘッド３０′　内に挿入す
る時には、ビン２１ががイド７６により環状板７１のオ
リフィスを通るように案内され、取手７９を回わすと、
ビン２１は管状ねじ８０とねじ係合されて、−ン２１の
ねじ部２６が円錐殻９２に対して安住される。第り図を
みると、ボックス２３をこれに対応する形状のヘッド３
０″へ挿入する時には、取手１７０を回わすと、ボック
スが管状ねじ１７３とねじ係合され、ボックス２３のね
じ部が殻１８７に対して安住される。次いで制御ユニッ
ト４０（第３図）は磁力線（第５図の８１及び８２並び
に第り図の１７４及び１７５）を発生させ、この磁力線
により、第７図について前記したように前方走査中にね
じ切りされた端を一般的にｔｉ１１方向に通る磁界が発
生される。従って、感知ユニット５６及び５７は、第ど
８図ないし第ｇｃ図について前記で述べたように、感知
された磁界に対応する信号Ｓ／及びＳ２を発生し、これ
らの信号は増幅され、その差をとるように接続され、そ
して第４図について述べたように記録され、欠陥が検出
された時には第ｇθ図に示された出力信号が形成される
。次いで制御ユニッ・ト４０（第３図及び第７図）は磁
力線を除去し、従って・々イブのねじ切りされた端の磁
界は前記の逆方向走査中にその残留磁界値寸で低下する
。従って、感知ユニット５６及び５７は信号Ｓ／及びＳ
２を発生し、ねじ切りされた端に変形部が検出された時
には第♂ｄ図及び第１ｅ図について述べたような差の出
力信号が形成される。

本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、上記の実施例に
対して色々な変更がなされ得ることが当業者に明らかで
あろう。例えば、本発明の装置及び方法は、その応用分
野の如何に拘りなく、ねじ切りされたパイプのいかなる
部片の欠陥検出にも利用できる。それ故、本発明は前記
した特定の構造細部に限定されるものではないことを理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は工具用継手の縦断面図、 第２図は本発明による検査装置の斜視図、第３図は本発
明による検査装置のブロック図、第≠図は本発明による
磁界感知手段の部分概略縦断面図、 第５図は第１図の工具用継手のピンを検査する第３図の
装置の磁化ヘッドを示す部分概略縦断面図、 第４図は第３図に示された本発明の装置の増幅器、スリ
ップリング組立体及び差動回路の電気回路図、 第７図は、第３図に示された本発明による装置の制御ユ
ニットの電気回路図、 第ｇ図は第≠図の磁気感知手段を作動状態で示した概略
縦断面図１及びそれにより生じる出力信号を示しだグラ
フ、そして 第２図は第１図の工具用継手のボックスを検査する第３
図の装置の磁化ヘッドを示す部分概略縦断面図である。 ２０・・工具用継手　　　２１・・・ぐイノのピン２２
．２４・・・ぐイノ　　２３・・・・ぐイノのボックス
２５・・肩部　　　　　　２６・ねじ部２７・・・谷　
　　　　　　２８．２９・山３０．３０′、３０″・・
・検査ヘッド３１・・ブーム　　　　　３２・・トラッ
ク３５・・電子装置　　　　３６・ケーブル３７・・・
／４−　ｄレータ　　　３９・・磁化用１電源４０・・
制御ユニット　　４１・・信号用電源４２・・差動回路 ４３・・ストリップチャーＩ・装置 ５４・・磁路 ５５．５６・・・感知ユニット ５７・・ブラケット　　　５８・・・増幅器５９・・・
スリップリング組立体 ６０・・モータ　　　　　　６１・・・クラッチ６３．
６４・・リミットスイッチ ６５．６６・・・ホール素子 ６７・・・管状ハウジング　６８・・・ソレノイド６９
・・ゾＶ−ト　　　　７１・・環状板７２・・・保持用
環状板　　７３スリーブ７４・・・ジャーナル　　　７
５．７６・・・ガイド７９・・取手　　　　　　８０・
・・管状ねじ８６・・・平歯車　　　　　９０・・・ギ
ヤホイール９１・・・円筒管　　　　　９２・・・非磁
性殻９９・・ギヤホイール １００ａ〜１００ｄ・・ヌリツプリング１０１ａ〜１０
１ｄ・・ブラシ組立体 １６１・・・第１管状ハウノング １６３・・ソレノイド １６４・・・第２管状ハウノング １６７・・環状板　　　　　１６８・・・支持管１７０
、・取手　　　　　　１７３・・・管状ねじ１８０・・
・平歯車　　　　　１８５・・・ギヤホイール１８６・
・・カソゾ　　　　　１８７・・非磁性殻１８８・・・
ピストン組立体 １８９・・・らせんバネ　　　１９５・・・ぎストン第
１頁の続き Ｑ■発　明　者　セシル・エム・ティラー・ザ・セカン
ド アメリカ合衆国テキサス用７８２３ ２サン・アンドニオ・シャドー ・クリラフ２３２６ ［相］発　明　者　マーク・シー・モイヤーアメリカ合
衆国テキサス州７７４８ ９ミゾウリ・シティ・リップル ・クリーク１８０３ ０発　明　者　クリフォード・ダブリュー・ピータ−セ
ン アメリカ合衆国テキサス用７７４５ ９ミゾウニ・シティ・ランター ン・レイン１９２６ ３１４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ハ　細長い部材のねじ切りされた端の欠陥を検出する
   装置において、 上記ねじ切りされた端を実質的に磁気飽和させることの
   できる磁力を与えて、上記ねじ切りされた端を一般的に
   軸方向に通る磁界を形成するような手段と、 一般的に半径方向の磁界を感知し、上記ねじ切りされた
   端の選択された位置における上前磁界の感知された部分
   に対応する第１及び第２の信号を発生する感知手段と、 上記第１及び第２の信号に応答し、上記第１信号と第２
   信号との差に関連した出力信号を発生し、上記ねじ切り
   された端における欠陥の指示を力える手段とを備えたこ
   とを特徴とする装置。 −Ｌ記磁界を残留磁界値捷で下げることのできる手段を
   更に備えた特許請求の範囲第（ハ項に記載の装置。 ■　上記細長い部材のねじ切りされた端に固定すること
   のできるハウジングを更に備え、」二記磁界は上記ねじ
   切りされた端及び上記ハウジングを通る実質的に閉じた
   磁路を構成する特許請求の範囲第（ハ項に記載の装置。 （４’ｌ　　上記選択された位置における１−記磁界を
   実質的に減衰することなく」−記感知手段を」−記ねじ
   切りされた端のねじ山から機械的に離す」こうに」−記
   感知手段とＪ二記ねじ切りされた端のねし＋１．＋との
   間に配置されたンールドを更に備えた特許請求の範囲第
   （ハ項に記載の装置。 （力　上記感知手段は、上記ねじ切りされたＡＭの次々
   のねじ山に隣接して配置てれる少なくとも１つのセンサ
   を含む特許請求の範囲第（ハ項に記載の装置。 （６）−上記感知手段は、上記ねじ切りされた嬬のねじ
   山に実質的に平行な平面に揃えられた感知面を各々有す
   る少なくともλつのホール素子を含む特許請求の範囲第
   （ハ項に記載の装置。 （７）　　１−記ホール素子各々の感知面の中心は、こ
   れら中心間の距離が上記ねじ切りされた端のねじのピッ
   チにはソ等しくなるようにねじ山の対応中心に揃えられ
   る特許請求の範囲第（７）項に記載の装置。 （メト記感知手段が上記ねじ切りされた端のねじに対応
   する経路をたどるように上記感知手段と−に記ねじ切り
   された端とを相対的に回転運動させる手段を史に備えた
   特許請求の範囲第（ハ項に記載の装置。 （Ｚ　細長い部材のねじ切りされた端の欠陥を検出する
   装置において、 転記細長い部材のねじ切りされた端に固定することので
   きるハウジングを備え、 更に、上記ねじ切りされた端を実質的に磁気飽和させる
   ことのできる磁力を与えて、上記ねじ切りされた端を一
   般的に軸方向に通る磁界を形成するような磁力付与手段
   を備え、この磁力付与手段は上記磁界が上記ねじ切りさ
   れだ幸及び上記ハウジングを通る実質的に閉じた磁路を
   構成するようにＦ記ハウ・ソング内に支持きれ、 更に、一般的に半径方向の磁界を感知し、」−記ねじ切
   りされた端の選択された位置における］二記磁界の感知
   された部分に対応する第１及び第２の信号を発生する感
   知手段と、 上記第１及び第２信号に応答し、上記第１信号と第２信
   号との差に関連した出力信号を発生し、上Ｖピねじ切り
   されだ節１１における欠陥の指示をｌうえる手段と、 上記感知手段と上記ねじ切りされたＸｌｉとを相対的に
   回転運動させる手段とを備えたことを特徴Ｊテする装置
   。 （１０）　　上記磁界を残留磁界値まで「けることので
   きる手段を更に備えた特に１−請求の範囲第（９′１項
   に記載の装置。 （／／）　　上記選択された位置における」二配磁界全
   実質的に減衰することなく−に記感知手段を−にｄ己ね
   じ切りされた嬬のねし山から機械的に削すように１１記
   感知手段と、」二記ねじ切りされだ節］１のねじ山との
   曲に配置ざねた／−ルドを更に備えた！１４′許請求の
   範囲第（８項に記載の装置。 （／２）　　上記／−ルドは非磁性材である特許請求の
   範囲第（９）項又は第（山頂のいずれかに記載の装置。 （／３）−上記非磁性材は黄銅である特許請求の範囲第
   （／２）項に記載の装置。 （／４’）　　上記非磁性材はべＩＪ　ＩＪウム銅であ
   る特許請求の範囲第（／２）項に記載の装置。 （／ｊ）　　上記感知手段は、上記ねじ切りされた端の
   次々のねじ山に隣接して配置はれる少なくとも２つのセ
   ンサを含む特許請求の範囲第（８項に記載の装置。 （／ｌ）　　上記感知手段は、上記ねじ切りされた端の
   ねじ山に実質的に平行な平面に揃えられた感知面を各々
   有する少なくともλつのホール素子を含む特許請求の範
   囲第（２項に記載の装置。 （／７）　　上記ホール素子各々の感知面の中心は、こ
   れら中心間の距離が上記ねじ切りされだ唱のねじのピッ
   チにはソ等しくなるようにねじ山の対応中心に対して揃
   えられる特許請求の範囲第１乙項に記載の装置。 （／♂）　上記の回転運動させる手段は、」−記ねじ切
   りされた端にねじ係合することのできる内部ねじと、外
   部ねじとを有している管状ねし支持手段と、 このねじ手段の一］二記外部ねじにねじ係合することの
   できる内部ねじを七′シ、上記ホール素子を支持する円
   筒カップと、 上記・・ウジング内に支持されたモータ手段であって、
   上記細長い部材の横軸に対する該モータ手段の動きを阻
   止するように上記・・ウノングに固定さｎ、たモータ手
   段とを備え、 上記モータ手段は上記カップに係合することのできる連
   結手段を有していて、上記カップを−１−記細長い部材
   の長手４１１１に沿って上記ねじ切りされた端に対して
   回転させ、こねにより上記ホール素子の各々が上記ねじ
   切りされた端のねし山に対応するらせん路をたどれるよ
   うにする特許請求の範囲第（／７）項に記載の装置。 （／り）　細長い部材のねじ切りされたボックスの欠陥
   検出に対しては、上記の回転運動させる手段は、上記ね
   じ切りされたボックスにねじ係合することのできる外部
   ねじを有した管状ねじ支持手段と、とのねじ支持手段に
   対して離間関係で配置され、上記ホール素子を支持して
   いる円筒力ツノと、上記ハウノング内に支持きれたモー
   タ手段であって、上記細長い部材の横軸に対する該モー
   タ手段の動きを阻止するように上記ハウジングに固定さ
   れたモータ手段とを備え、 とのモータ手段はＦ記カップを上記卸１長い部材の長手
   肛１に沿って上記ねじ切りされたボックスに対して回転
   させるようにＦ記カップに取り付けられ、こわ、により
   上記ホール素子の各々が上記ねじ切りされたボックスの
   ねじ山に対応するらせん路をたどれるようにする請求の
   範囲第（／７）項に記載の装置。 Ｃ２０）　　上記磁力付与手段は、上記・・ウジング内
   に長手方向に配置されたソレノイドを備えている特許請
   求の範囲第■項又は第（９ｌ項に記載の装置。 （，２／）　　細長い部材のねじ切りされた端の欠陥を
   検出する方法において、 Ｌ記ねじ切りされた端を実質的に磁気飽和させることの
   できる磁力を与えて、」二記卸１長い部材のねじ切りさ
   れた端を一般的に軸方向に通る磁界を形成し、 上記ねじ切りされた端のねじの少なくとも２つの選択さ
   れた位置からの一般的に半径方向の磁界を感知し、 上記選択された位置における磁界の感知された部分に対
   応する第１及び第スの信号を発生し、そして 」−記第１信号と第２信号との差を上記ねじ切りされた
   端の欠陥の指示とするように上記第１信号と第２信号と
   を比較することを特徴とする方法。 （〃）上記細長い部材のねじに対応するらせん路の長さ
   の７部分に沿って半径方向磁界を感知し、これにより、
   上記の鳥えられた磁界のこの感知された部分に対応する
   信号が時間と共に変わる」：うにする特許請求の範囲第
   （２／）項に記載の方法。 （２３）　　上記磁界を除去して上記磁界を残留磁界値
   捷で下げ、 ねじの少なくともλつの選択さね、た位置からの一般的
   に半径方向の残留磁界を感知し、」−記選択さ彊、た位
   置における残留磁界の感知きれた部分に対応する第１及
   び第２信号を発生させ、そして 、」二記第１信号と第２信号との差を上記ねじ切りされ
   た端の欠陥の指示とするように上記第１信号と第２信号
   を比較する特許請求の範囲第（２／）項に記載の方法。 （Ｊ’）　　上記細長い部材のねじに対応するらせん路
   の長さの７部分に沿って上記の残留磁界を感知し、上記
   残留磁界のこの感知された部分に対応する信号が時間と
   共に変わるようにする特許請求の範囲第（２３）項に記
   載の方法。