JPS59125058A

JPS59125058A - 磁気探傷方法

Info

Publication number: JPS59125058A
Application number: JP23424382A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Toda; 戸田　義和
Original assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Current assignee: Shimadzu Corp; Shimazu Seisakusho KK
Priority date: 1982-12-31
Filing date: 1982-12-31
Publication date: 1984-07-19

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】 λ、技術分野この発明は磁気探傷方法に関する。

ｂ、従来技術及びその欠点一般に、磁気センサとしてコイルを用いた場合、被検査
材ρ欠陥を効率よ（検出するために、欠陥の長手方向と
直交する方向に被検査材を磁化し、この磁化方向に沿っ
て磁気センサを走査する。

従って、鋼管や鋼棒の軸方向及び周方向に生じた欠陥を
それぞれ検出しようとすれは、各欠陥に応じて被検査材
を磁化し、かつ、磁気センサを走置するという個別の作
業を必要とするという欠点がある。

Ｃ０発明の目的この発明は、軸一方向欠陥と周方向欠陥とを同時に検出
できる磁気探傷方法を提供することを目的としている。

ｄ６発明の特徴この発明は被検査材の探傷面にＸ方向とＹ方向の磁界を
与えるとともに、強磁性金属薄膜よりなる磁気抵抗体が
直交するように配設された感磁部を有する磁気センサを
そのバイアス磁界が前記被検査材に与える磁界のいずれ
かの方向と一致し、かつ、薄膜面が被検査材に直交する
よう配置し、前記磁気センサと被検査材を相対的に変位
させてそのときの磁気センサの中点電位の変動を検出す
ることにより探傷するようにしたことを特徴としている
。

Ｃ８実施例の説明第１図はこの発明の実施例の概略を示した説明図である
。第１図において、１は被検査材たる鋼棒であり、２は
鋼棒１を軸に沿った方向であるＸ方向にいわゆるＤＣ磁
界を与える貫通コイル、３はコイル４か巻回された鉄心
、５は強磁性金属薄膜よりなる磁気抵抗体が直交するよ
うに配設された感磁部を有する磁気センサである。

第２図は磁気センサ５の説明図である。ずなわち、磁気
センサ５は強磁性金属簿膜を折線状に形成した２個の磁
気抵抗体Ａ及びＢを、長手方向が互いにｎζ交するよう
に配設して接続された感磁部を有する。そして、前記接
続された磁気抵抗体Ａ、Ｂの両端及びその中点は導出さ
れて電極５１．５２，５３にそれぞれ接続し一〇いる。

この磁気センサ５は例えば、シリコン基板上にＮ１−ｃ
、などの強磁性金属を蒸着した後に、第２図に示した如
きパターンにホトエツチングされることにより形成され
る、。

前記感磁部の実寸法は例えば、］、　１１８２２．３６
層に設計されている。

次にこの磁気センサ５の特性を説明する。磁気センサ５
は、磁気抵抗体の磁化方向と、これに流れる電流方向の
なす角度によって抵抗が異方的変化する。この変化は電
流と磁化方向が平行に／、ｊったときに磁気抵抗体の抵
抗値が最大となる一方、これらが直交した時に抵抗値が
最小となるものである。それ故、電極５１．５２間に直
流電流を流した状態において、磁界Ｈを磁気センサ５の
長手方向に沿う方向（θ＝０）から順次その向きを変化
させて行くと、電極５１の電位、すなわち磁気抵抗体Ａ
、Ｂの中点電位は第２図（０）に示すように磁界の向き
θに対してＣＯ５２θの変化となる。

また、例えばθ−０の状態において磁界Ｉ（の強度が増
していくと、磁気センサ５の出力電圧も増化してい（か
、一定磁界強度（可逆磁界強度）内においてはいわゆる
履歴を示すが、前記磁界強度以上では可逆的となる。そ
して、磁界がさらに強くなると出力電圧Ｖは飽和する。

従って、磁場の反転や小さい強度の磁界を検出するには
、履歴の影響をさけるため磁気センサ５にバイアス磁界
カ加えられる。バイアス磁界の方向は、第２図に示した
θ＝０９の方向であり、その強さは前記可逆磁界強度と
信号磁界の強さに応じて決定される。

さらに、この磁気センサ５は強磁性簿膜によって形成さ
れるから、感磁部面内の磁界成分の感度に比べて感磁部
面に垂直な磁界成分の感度は約２桁悪いという面指向性
を有している。

上述［７た如き磁気センサ５は、感磁部を例えば貫通コ
イル２によって形成される磁界の方向に一致させ、かつ
、コイル４によって与えられ、前記磁界の方向と直交す
るＹ方向の磁界と直交さぜるように鋼棒１に近接して設
けられる。その結果、磁気センサ５には鋼棒１に与えら
れるＤＣ磁界と方向が一致したバイアス磁界が与えられ
るとともに、感磁部に直交する磁界（直交磁界）が与え
らオ］　る　、そして、磁気センサ５の電極５１．５２の間ｌこ直流電
流を流し、電極５３を介ｊ７て中点電位を測定しつつ、
ｆｊＡ棒１を螺旋状に走査する。

第３図は実施例の動作説明図である。

例えば、被検査材たる鋼棒１に欠陥かない場合、バイア
ス磁界及び直交磁界の方向は変わらないから、磁気セン
サ５は感磁部面に沿うバイアス磁界ＨＩＪのみの影響に
基づく電圧ＶＯを出力する。

一方、鋼棒１の軸方向に沿った欠陥がある場合、鋼棒１
を周方向に磁化している直交磁界Ｈｖが前記欠陥によっ
て乱され、この欠陥部には第３図（イ）に示すような漏
洩磁束を生ずる。その結果、磁気センサ５の感磁部面に
は同図（ロ）に示すようなバイアス磁界Ｈｕ　＝！：直
交する信号磁界Ｈｓが作用する。これｉｇより合成磁界
Ｈ【は、バイアス磁界Ｈｎよりその方向を０１だり変化
させる。従って、磁気センサ５の中点電位は同図ＫＧこ
示すようにｖＯからＶｌへと変動する。この中点電位の
変動量は、信号磁界Ｈｓの大きさ、すなわち欠陥の大き
さによって異なるから、結局、中点電位の変動を検出す
ることによって、欠陥の大きさを判別することができる
。

次に、Ｍ杯Ｉの周方向に沿った欠陥がある場合、貫通コ
イル２によって鋼棒１を軸方ｒ′ＩＪｌこ磁化している
ＤＣ磁界は、前記欠陥部によって乱され、漏洩磁束を発
生させる。その結果、前述したと同様に、磁気センサ５
の感磁部面に沿った磁界の方向が変化することにより、
中点電位も変動する。この変動量は欠陥の大きさに対応
するものであるから、中点電位の変動を検出することに
より鋼棒１の周方向の欠陥をも判別することができる。

尚、上述の実施例では、鋼棒の探傷について説明したが
、この発明は鋼管、鋼板等のその他の被検材にも熱論適
用し得るものである。

また、実施例では貫通コイルを２個１組として使用して
いるが、この発明は単体の貫通コイルを使用するもので
あ息てもよい。

さらに、実施例ではＸ方向の磁界を貫通コイル２によっ
て与えているが、この発明はこれに限られるものではな
く、例えば第４図に示したように、Ｘ方向に磁界を与え
るコイル７はＹ方向に磁界を与えるコイル４とともに走
査架台６に取り付けられるものであってもよい。

さらに、磁気センサ５は第２図に示したものに限られず
、例えは磁気抵抗体Ａ又はＢのみで構成されるものであ
ってもよい。

また、実施例では、バイアス磁界は方向の液化しない、
いわゆるＤＣ磁界であるとして説明したが、これは交番
（ＡＣ）磁界であってもよい。

ｆ。発明の効果この発明によれは、被検査材の軸方向の欠陥及び周方向
の欠陥を同時〔こ検出することができるので、個別作業
を行っていた従来方法に比較して作業能率をたいへん向
上させることができる、。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の概略を示した説明図、第２
図は磁気センサの説明図、第３図は実が（１例の動作説
明図、第４図は他の実施例を示す説明図である。１・・・鋼棒、２・・・貫通コイル、３・・・鉄心、４
・・コイル、５・・・磁気センサ、６・・・走査架台。特許出願人　株式会社島津製作所代理人弁理士大西孝治第２図（イ）（ロ）第′、３図（イ）（ロ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検査材の探傷面にＸ方向とＹ方向の磁界を与え
るとともに、強磁性金属薄膜よりなる磁気抵抗体か直交
するように配設された感磁部を有する磁気センサをその
バイアス磁界が前記被検査材に与える磁界のいずれかの
方向と一致し、かつ、薄膜面が被検査材に直交するよう
配置し、前記磁気センサと被検査材を相対的に変位させ
てそのときの磁気センサの中点電位の変動を検出するこ
とにより探傷するようにしたことを特徴とする磁気探傷
方法。
（２）　　前記バイアス磁界と一致する磁界はＤＣ磁界
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
気探傷方法。