JPS59111057A - 非破壊検査装置 - Google Patents
非破壊検査装置Info
- Publication number
- JPS59111057A JPS59111057A JP22281982A JP22281982A JPS59111057A JP S59111057 A JPS59111057 A JP S59111057A JP 22281982 A JP22281982 A JP 22281982A JP 22281982 A JP22281982 A JP 22281982A JP S59111057 A JPS59111057 A JP S59111057A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- 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
- G01N27/9046—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 by analysing electrical signals
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、技術分野
この発明は、例えば金属材料の探傷・測寸・材質検査等
に使用される非破壊検査装置に係り、特に交番磁界中に
おかれた鋼管や丸棒銅等の被検査材に生ずる渦電流の変
化を検出器で磁気的に検出することに基づき被検査材の
探傷等をおこなう非破壊検査装置に関する。
に使用される非破壊検査装置に係り、特に交番磁界中に
おかれた鋼管や丸棒銅等の被検査材に生ずる渦電流の変
化を検出器で磁気的に検出することに基づき被検査材の
探傷等をおこなう非破壊検査装置に関する。
ｂ、従来技術及びその欠点
例えば被検査材に傷があると、磁気検出器の出力電圧の
振幅、位相が変化する。第１図は磁気検出器の出力波形
図を示す。従来の非破壊検査装置の一つである渦流探傷
装置は、第１図（イ）に示すようにベクトル表示波形を
角度θだけ回転させた変換軸上に投影させて、同図（ロ
）に示す如き波形に変換した後、そのピーク値やパルス
幅に基づいて傷の判定を行っている。
振幅、位相が変化する。第１図は磁気検出器の出力波形
図を示す。従来の非破壊検査装置の一つである渦流探傷
装置は、第１図（イ）に示すようにベクトル表示波形を
角度θだけ回転させた変換軸上に投影させて、同図（ロ
）に示す如き波形に変換した後、そのピーク値やパルス
幅に基づいて傷の判定を行っている。
また、同図（イ）のベクトル表示波形のピーク点Ｐが表
われる領域から傷の判定を行うなどしている。
われる領域から傷の判定を行うなどしている。
ところで、一般にかかる磁気検出器の出力波形は、傷の
形状、深さ、さらには被検査の材質などによって、その
振幅や位相を様々に変化させることが知られている。第
２図は渦流探傷装置の磁気検出器の出力をベクトル表示
した一例を示す図である。このような波形において傷の
判定に供せられる特徴量としては、例えば位相θ、振幅
ｒｍａｘ、幅Ｗ、中心線の曲り量Ｄ、信号の回転向きＣ
等がある。しかし、現在までのところ、これらの特徴量
について、あらゆる傷に適用し得る規則性が明らかでな
いので、被検査材に応じて条件の変更されることも多い
。
形状、深さ、さらには被検査の材質などによって、その
振幅や位相を様々に変化させることが知られている。第
２図は渦流探傷装置の磁気検出器の出力をベクトル表示
した一例を示す図である。このような波形において傷の
判定に供せられる特徴量としては、例えば位相θ、振幅
ｒｍａｘ、幅Ｗ、中心線の曲り量Ｄ、信号の回転向きＣ
等がある。しかし、現在までのところ、これらの特徴量
について、あらゆる傷に適用し得る規則性が明らかでな
いので、被検査材に応じて条件の変更されることも多い
。
しかして、第１図に示した如き従来の信号処理手段では
、第２図に示したような検出出力のベクトル表示波形か
ら得られる情報量が限られ、例えば幅、中心線の曲り量
、スポットの回転向きは情報として得ることができない
。従って、従来の渦流探傷装置は、ともすれば傷の判定
が不正確になるという欠点がある。
、第２図に示したような検出出力のベクトル表示波形か
ら得られる情報量が限られ、例えば幅、中心線の曲り量
、スポットの回転向きは情報として得ることができない
。従って、従来の渦流探傷装置は、ともすれば傷の判定
が不正確になるという欠点がある。
また、従来の渦流探傷装置の信号処理はアナログ的であ
るため、新しい判定条件を追加したり、または条件の変
更か容易に行えないという欠点もある。
るため、新しい判定条件を追加したり、または条件の変
更か容易に行えないという欠点もある。
Ｃ０発明の目的
この発明は磁気検出器の出力波形を高度にパターン認識
して、正確な検査を行い得る非破壊検査装置を提供する
ことを目的としている。
して、正確な検査を行い得る非破壊検査装置を提供する
ことを目的としている。
また、この発明の他の目的は検査に係る判定条件の変更
を容易に行い得る非破壊検査装置を提供することにある
。
を容易に行い得る非破壊検査装置を提供することにある
。
ｄ０発明の特徴
この発明に係る非破壊検査装置は、被検査材に近接して
設けられる磁気検出器の検出出力を任意の成分に分離し
、この成分をデジタル信号に変換し、前記検出出力の所
定の特徴量を算出するための手順が予め与えられている
演算手段に前記デジタル信号を与えて前記特徴量を算出
し、この算出結果に基づいて所定の判別を行うことを特
徴としている。
設けられる磁気検出器の検出出力を任意の成分に分離し
、この成分をデジタル信号に変換し、前記検出出力の所
定の特徴量を算出するための手順が予め与えられている
演算手段に前記デジタル信号を与えて前記特徴量を算出
し、この算出結果に基づいて所定の判別を行うことを特
徴としている。
ｅ、実施例の説明
第３図はこの発明の一実施例である渦流探傷装置につい
て、この発明に係る主要部分を略示したブロック図であ
る。
て、この発明に係る主要部分を略示したブロック図であ
る。
第３図において、１は図示しない磁気検〜出器の増幅さ
れた検出出力を与えられ、これを直交する二つの成分Ｘ
、Ｙに分離する手段としての分離回路、２ａ及び２ｂは
分離された成分から、例えばリフトオフ効果等によって
含まれる低周波雑音を除去ｒる低域ｐ波器、３は与えら
れた成分Ｘ、Ｙからその大きさＪマ♀７を予と・算出す
る振幅算出器、４ａ〜４Ｃは成分Ｘ、Ｙ、大きさＪ？［
−のアナログ信号をそれぞれ与えられて、これらをデジ
タル信号に変換する信号変換手段としてのＡ／Ｄ変換器
、５ａ〜５Ｃは励振周波数の変化など環境変化に応じて
その特性が変更されることにより、入力波形を適宜に整
形するデジタルフィルタである。
れた検出出力を与えられ、これを直交する二つの成分Ｘ
、Ｙに分離する手段としての分離回路、２ａ及び２ｂは
分離された成分から、例えばリフトオフ効果等によって
含まれる低周波雑音を除去ｒる低域ｐ波器、３は与えら
れた成分Ｘ、Ｙからその大きさＪマ♀７を予と・算出す
る振幅算出器、４ａ〜４Ｃは成分Ｘ、Ｙ、大きさＪ？［
−のアナログ信号をそれぞれ与えられて、これらをデジ
タル信号に変換する信号変換手段としてのＡ／Ｄ変換器
、５ａ〜５Ｃは励振周波数の変化など環境変化に応じて
その特性が変更されることにより、入力波形を適宜に整
形するデジタルフィルタである。
６はデジタルフィルタ５ａ〜５Ｃから前記検出出力の成
分Ｘ、 Ｙ及び大きさｒ−を入力し、予め与えられてい
る演算手順に従って検出出力の例えばベクトル表示波形
の特徴量である位相θ、振幅ｒ ｍ ａ ｘ、幅Ｗ、中
心線と曲り量Ｄ、信号の回転向きＣ等を算出する演算手
段としての特微量算出器である。この特微量算出器は例
えは、マイクロコンピュータより構成される。
分Ｘ、 Ｙ及び大きさｒ−を入力し、予め与えられてい
る演算手順に従って検出出力の例えばベクトル表示波形
の特徴量である位相θ、振幅ｒ ｍ ａ ｘ、幅Ｗ、中
心線と曲り量Ｄ、信号の回転向きＣ等を算出する演算手
段としての特微量算出器である。この特微量算出器は例
えは、マイクロコンピュータより構成される。
一方、７は特微量算出器６から算出結果を与えられ、こ
れに基づいて傷の判別を行う手段としての傷判別器であ
り、例えば、ミニコンピユータより構成される。この傷
判別器７は他のアナライザ等からも情報を入力し、これ
らに基づいて、図示しない選別機構、マーカ、カウンタ
等の他機器を制御する。
れに基づいて傷の判別を行う手段としての傷判別器であ
り、例えば、ミニコンピユータより構成される。この傷
判別器７は他のアナライザ等からも情報を入力し、これ
らに基づいて、図示しない選別機構、マーカ、カウンタ
等の他機器を制御する。
次に、上述したような構成を備えた渦流探傷装置の動作
について説明する。
について説明する。
交番磁界中におかれた被検査材に傷があると、その部分
において渦電流の分布が乱れ、その結果、渦電流による
打消磁界が変化し、前記交番磁界の乱れを生ずる。これ
により、被検査材に近接して設けられる磁気検出器の検
出出力はその振幅、位相に固有の変化を生じる。
において渦電流の分布が乱れ、その結果、渦電流による
打消磁界が変化し、前記交番磁界の乱れを生ずる。これ
により、被検査材に近接して設けられる磁気検出器の検
出出力はその振幅、位相に固有の変化を生じる。
この磁気検出器の出力は増幅された後、分離回路１に与
えられる。分離回路１は前記出力の波形と、励振信号の
波形を比較することにより、各サンプリング時の成分Ｘ
、Ｙを検出する。
えられる。分離回路１は前記出力の波形と、励振信号の
波形を比較することにより、各サンプリング時の成分Ｘ
、Ｙを検出する。
この成分Ｘ、Ｙは低域Ｆ波器２ａ、２ｂを介して、Ａ／
Ｄ変換器４ａ、４ｂ及び演算回路３に与えられる。
Ｄ変換器４ａ、４ｂ及び演算回路３に与えられる。
演算回路、（よ大きさｎａ算出し、。れ。
Ａ／Ｄ変換器４ｃｌこ与える。
その結果、デジタル信号に変換された成分Ｘ１Ｙ及び大
きさ＆は特微量算出器６に入力される。特微量算出器６
はこれらの入力に基づいて、前述した如き特徴値を算出
する。
きさ＆は特微量算出器６に入力される。特微量算出器６
はこれらの入力に基づいて、前述した如き特徴値を算出
する。
第４図は特徴値の算出手順を略本したフローチャートで
ある。例えは、検出出方の波形は前半部分について【個
のサンプリングが行われているとする。従って、成分Ｘ
Ｉ、Ｘ２・・・Ｘ【、成分Ｙｌ、Ｙ２、・・・Ｙ【、大
きさｒｌ 、ｒ２、−・・ｒｔ（ｒ＝ｙ ＆〒Ｙ”）の
各デジタル信号が特微量算出器６に入力される。これら
のデータは特微量算出器６の図示しない記憶部に蓄えら
れる。
ある。例えは、検出出方の波形は前半部分について【個
のサンプリングが行われているとする。従って、成分Ｘ
Ｉ、Ｘ２・・・Ｘ【、成分Ｙｌ、Ｙ２、・・・Ｙ【、大
きさｒｌ 、ｒ２、−・・ｒｔ（ｒ＝ｙ ＆〒Ｙ”）の
各デジタル信号が特微量算出器６に入力される。これら
のデータは特微量算出器６の図示しない記憶部に蓄えら
れる。
一方、第４図において、ステップ６１は大きさｒｉ（ｉ
＝１・・・りが不感帯域Ｎ（第２図参照）内のものであ
るか否かを判断する。そして、大きさｒｉが不感帯幅Ｒ
よりも小さいときは、この成分）（ｉ、Ｙｉは除去され
る。これは、検出出方に含まれるノイズ成分を取り除く
ものである。
＝１・・・りが不感帯域Ｎ（第２図参照）内のものであ
るか否かを判断する。そして、大きさｒｉが不感帯幅Ｒ
よりも小さいときは、この成分）（ｉ、Ｙｉは除去され
る。これは、検出出方に含まれるノイズ成分を取り除く
ものである。
ステップ６２は大きさｒ ｉ−１、ｒｉ、ｒｉ刊の大小
比較を行うことにより振幅ｒｍａｘを求める。
比較を行うことにより振幅ｒｍａｘを求める。
ステップ６３は、振幅ｒ ｍ ａ ｘ時の位相を算出す
るもので、そのときの成分Ｘ、Ｙを用いて、θ＝ ｊａ
ｎ ’ （Ｙ／Ｘ ）より算出する。
るもので、そのときの成分Ｘ、Ｙを用いて、θ＝ ｊａ
ｎ ’ （Ｙ／Ｘ ）より算出する。
ステップ６４はベクトル表示波形の幅Ｗ（第２図参照）
を求める。例えば、ｉ＝ｎとｉ＝ （Ｌ／２ ）＋ ｎ
（ｎは、１＜ｎ＜ｔ／２の範囲の任意数）における各成
分をＸＬ、ＹＬ及びＸＨｌｙｕで表わすと、求めるより
算出される。
を求める。例えば、ｉ＝ｎとｉ＝ （Ｌ／２ ）＋ ｎ
（ｎは、１＜ｎ＜ｔ／２の範囲の任意数）における各成
分をＸＬ、ＹＬ及びＸＨｌｙｕで表わすと、求めるより
算出される。
ステップ６５は幅Ｗの中点とピーク点Ｐと原点とを結ん
だピーク線との距離を算出し、これをベクトル表示波形
の中心線の曲りｆｔＤ（第２図参照）として与えるもの
である。
だピーク線との距離を算出し、これをベクトル表示波形
の中心線の曲りｆｔＤ（第２図参照）として与えるもの
である。
ステップ６６はθ１−１１０ｉ、ｏｉ刊の各位相の大小
を比較することによって信号の回転方向Ｃ１すなわち、
ベクトル表示波形が右回りに描かれるか、あるいは左回
りに描かれるかを求める。
を比較することによって信号の回転方向Ｃ１すなわち、
ベクトル表示波形が右回りに描かれるか、あるいは左回
りに描かれるかを求める。
以上の如き特徴値の算出は、特微量算出器６に予め記憶
されている演算手順に従って行われる。
されている演算手順に従って行われる。
また、探傷の種類によっては、これらの特徴値のすべて
を必要としない場合もあるので、これらは任意に取捨さ
れるものである。
を必要としない場合もあるので、これらは任意に取捨さ
れるものである。
そして、上述のようにして求められた振幅ｒｍａｘ。
位相θ、幅Ｗ、中心線の曲り量Ｄ１信号の回転方ｉｐＪ
Ｃ等の特徴値は、傷判別器７に与えられる。
Ｃ等の特徴値は、傷判別器７に与えられる。
傷判別器７は、実験等によって求められた分類用ルーチ
ンに従って、与えられた特徴値から傷の種類、大きさ等
を判定する。そして、判定結果に関する信号は、傷判別
器７に接続される他の機器に送られる。
ンに従って、与えられた特徴値から傷の種類、大きさ等
を判定する。そして、判定結果に関する信号は、傷判別
器７に接続される他の機器に送られる。
尚、第３図に示した実施例ではデジタルフィルタを使用
しているが、励振周波数など周囲の環境か一定すれば、
アナログフールタを用いるものであってもよい。
しているが、励振周波数など周囲の環境か一定すれば、
アナログフールタを用いるものであってもよい。
また、実施例では渦流探傷装置について説明したか、こ
の発明はこれに限られるものでなく、例えば渦電流の変
化を磁気的に検出して非破壊検査を行う、測寸装置、材
質検査装置等も含むものである。
の発明はこれに限られるものでなく、例えば渦電流の変
化を磁気的に検出して非破壊検査を行う、測寸装置、材
質検査装置等も含むものである。
さらに実施例では成分Ｘ、Ｙから大きさ〜６σ］５ｖを
予め求めて、特微量算出器６に与えているが、これは特
微量算出器の処理時間の都合で予めハード的に求めたも
のである。従って。
予め求めて、特微量算出器６に与えているが、これは特
微量算出器の処理時間の都合で予めハード的に求めたも
のである。従って。
Ｊマ月六ダは処理時間等に余裕があれば、特微量算出器
で求められるものである。
で求められるものである。
また、実施例では成分Ｘ１Ｙを主たる入力として用いて
いるか、この発明はこれに限られるものでなく例えば、
各サンプリンク時の位相θ及び大きさｒを入力として用
いるものであってもよい。
いるか、この発明はこれに限られるものでなく例えば、
各サンプリンク時の位相θ及び大きさｒを入力として用
いるものであってもよい。
１、効果
この発明は磁気検出器の検出出力から多くの特徴値を抽
出して、被検査材の検査に関する判別を行うものである
から、結局、前記磁気検出器の出力波形を高度にパター
ン認識していることに等しい。従って、限られた情報を
もとにして判別を行っている従来の装置に比較し、この
発明に係る装置は正確な検査を行うことができる。
出して、被検査材の検査に関する判別を行うものである
から、結局、前記磁気検出器の出力波形を高度にパター
ン認識していることに等しい。従って、限られた情報を
もとにして判別を行っている従来の装置に比較し、この
発明に係る装置は正確な検査を行うことができる。
また、この発明は各特徴量をデジタル的に処理するもの
であるから、判定条件等の追加、変更を容易に行い得る
という効果も奏する。
であるから、判定条件等の追加、変更を容易に行い得る
という効果も奏する。
第１図は磁気検出器の出力波形図、第２図は渦流探傷装
置の磁気検出器の出力をベクトル表示した一例を示す図
、第３図はこの発明の一実施例である渦流探傷装置につ
いて、この発明に係る主要部分を略本したブロック図、
第４図は特徴量の算出手順を略本したフローチャートで
ある。 １・・・分離回路、２ａ、２ｂ・・・低域ｐ波器、３・
・・振幅算出器、４ａ〜４Ｃ・・・Ａ／Ｄ変換器、５ａ
〜５Ｃ・・・デジタルフィルタ、６・・・特微量算出器
、７・・・傷判別器１゜ 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
置の磁気検出器の出力をベクトル表示した一例を示す図
、第３図はこの発明の一実施例である渦流探傷装置につ
いて、この発明に係る主要部分を略本したブロック図、
第４図は特徴量の算出手順を略本したフローチャートで
ある。 １・・・分離回路、２ａ、２ｂ・・・低域ｐ波器、３・
・・振幅算出器、４ａ〜４Ｃ・・・Ａ／Ｄ変換器、５ａ
〜５Ｃ・・・デジタルフィルタ、６・・・特微量算出器
、７・・・傷判別器１゜ 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 交番磁界中に置かれた被検査材に生ずる渦電流の変化を
磁気検出器で検出することに基づき、被検査材を検査す
る非破壊検査装置において、磁気検出器の検出出力を任
意の成分に分離する分離手段と、 前記成分をデジタル信号に変換する信号変換手段と、 前記デジタル信号を与えられて前記検出出力の特徴量を
算出する演算手段と、 その算出結果に基づいて被検査材の検査に関する判別を
行う判別手段とを備えたことを特徴とする非破壊検査装
置。 さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22281982A JPS59111057A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非破壊検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22281982A JPS59111057A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非破壊検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111057A true JPS59111057A (ja) | 1984-06-27 |
Family
ID=16788402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22281982A Pending JPS59111057A (ja) | 1982-12-17 | 1982-12-17 | 非破壊検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047710A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | East Japan Railway Co | 渦電流探傷方法と渦電流探傷装置 |
-
1982
- 1982-12-17 JP JP22281982A patent/JPS59111057A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047710A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | East Japan Railway Co | 渦電流探傷方法と渦電流探傷装置 |
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