JPS6041443B2 - 電磁石装置 - Google Patents
電磁石装置Info
- Publication number
- JPS6041443B2 JPS6041443B2 JP55020443A JP2044380A JPS6041443B2 JP S6041443 B2 JPS6041443 B2 JP S6041443B2 JP 55020443 A JP55020443 A JP 55020443A JP 2044380 A JP2044380 A JP 2044380A JP S6041443 B2 JPS6041443 B2 JP S6041443B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leg
- magnetic pole
- iron core
- ultrasonic
- receiving coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被検材に電磁的方法で超音波を発生させ被検材
の検査を行うための電磁石装置に関する。
の検査を行うための電磁石装置に関する。
従来、金属材料のの厚み測定や深傷等の計測を行うのに
超音波を利用した計測装置が使用されている。
超音波を利用した計測装置が使用されている。
ところが、従来の装置は超音波を被検村に到達させる為
に探触子と被検村との間に媒体（通常は水）を必要とす
る。この為、高温の被検材やスケールあるいは表面凹凸
の著るしい被検材の計測は困難となる。この為、被検材
の温度や表面状態などに影響されることなく超音波の送
受信を行うことが強く要求されている。
に探触子と被検村との間に媒体（通常は水）を必要とす
る。この為、高温の被検材やスケールあるいは表面凹凸
の著るしい被検材の計測は困難となる。この為、被検材
の温度や表面状態などに影響されることなく超音波の送
受信を行うことが強く要求されている。
かかる要求を満足する為に媒体を不要にした方法として
本出願人が先に提案した特公昭４４−２４８６７号があ
る。特公昭４４−２４８６７号は電磁的な方法で超音波
を送受信するものである。ところで、かかる電磁超音波
計測装置に用いられる電磁石装置として種々提案されて
いるが、その鉄心は断面Ｅ字形で中央部磁極の被検材対
向面に超音波送受信コイルを設けたものばかりである。
本出願人が先に提案した特公昭４４−２４８６７号があ
る。特公昭４４−２４８６７号は電磁的な方法で超音波
を送受信するものである。ところで、かかる電磁超音波
計測装置に用いられる電磁石装置として種々提案されて
いるが、その鉄心は断面Ｅ字形で中央部磁極の被検材対
向面に超音波送受信コイルを設けたものばかりである。
その一例を第１図、第２図より説明する。
第１図は断面図で、第２図は底面図である。なお第２図
においては被検材を省略してある。被検材１の上に、断
面Ｅ字状の鉄心３に直流励磁コイル２を巻装した直流電
磁石を配置する。
においては被検材を省略してある。被検材１の上に、断
面Ｅ字状の鉄心３に直流励磁コイル２を巻装した直流電
磁石を配置する。
鉄心３の中央脚４の先端を絞り該先端に超音波送受信コ
イル５及びコイル５を保護する為の非導電性の保護ケー
ス６を取付ける。この構成において、直流励磁コイル２
を図示しない直流電源で励磁し被検材１に直流磁界を与
える。次いで、送受信コイル５に図示しないパルス発生
器よりパルス電流を印加すると変化磁界が発生し、この
変化磁界により被検材１に瓶電流が発生する。渦電流と
前もって与えておいた直流磁界との相互作用により被検
材中に変化歪（フレミングの法則）が発生する。この変
化歪が超音波として彼検材中を伝播し、被検材中の欠陥
及び底面からの反射超音波は前述と逆の過程により送受
信コイルで検出される。このようにして被検材の検査を
行うのであるが、第３図に示すような湾曲部Ｒを有する
被検材７を深傷しようとすると、超音波送受信コイル５
がＥ字鉄心３の中央脚に取付けられているために直線部
○の深傷を行うことができない。
イル５及びコイル５を保護する為の非導電性の保護ケー
ス６を取付ける。この構成において、直流励磁コイル２
を図示しない直流電源で励磁し被検材１に直流磁界を与
える。次いで、送受信コイル５に図示しないパルス発生
器よりパルス電流を印加すると変化磁界が発生し、この
変化磁界により被検材１に瓶電流が発生する。渦電流と
前もって与えておいた直流磁界との相互作用により被検
材中に変化歪（フレミングの法則）が発生する。この変
化歪が超音波として彼検材中を伝播し、被検材中の欠陥
及び底面からの反射超音波は前述と逆の過程により送受
信コイルで検出される。このようにして被検材の検査を
行うのであるが、第３図に示すような湾曲部Ｒを有する
被検材７を深傷しようとすると、超音波送受信コイル５
がＥ字鉄心３の中央脚に取付けられているために直線部
○の深傷を行うことができない。
探傷可能な直流磁界を発生させる為には大きな鉄心が必
要である。現在考えられている鉄心３の径は普通１０仇
吻程度であり、約５仇舷の範囲が深傷できなくなる。し
たがって、腕曲被検材の探では深傷不能城が大きく、実
用上深傷できないという問題点を有する。また、実際に
検査員が彼検材の欠陥検査を行う場合には、被検材のど
の位置を探復しているかを知ることが必要になる。
要である。現在考えられている鉄心３の径は普通１０仇
吻程度であり、約５仇舷の範囲が深傷できなくなる。し
たがって、腕曲被検材の探では深傷不能城が大きく、実
用上深傷できないという問題点を有する。また、実際に
検査員が彼検材の欠陥検査を行う場合には、被検材のど
の位置を探復しているかを知ることが必要になる。
ところが、従来の断面Ｅ字形の鉄心を用いた電磁石装置
は探傷位置を把握することは極めて困難である。上述し
たように、鉄心の径が１０比奴の場合に中央脚に取付け
た径１０柳程度の超音波送受信コイルの位置を検査員に
目視により判断させることは極めて困難となる。その結
果として、欠陥位置の誤認等によ検査の信頼性が低下す
ることになる。なお、上述の欠点は探傷ばかりでなく厚
さを測定する場合にも同機に生じるのは勿論である。
は探傷位置を把握することは極めて困難である。上述し
たように、鉄心の径が１０比奴の場合に中央脚に取付け
た径１０柳程度の超音波送受信コイルの位置を検査員に
目視により判断させることは極めて困難となる。その結
果として、欠陥位置の誤認等によ検査の信頼性が低下す
ることになる。なお、上述の欠点は探傷ばかりでなく厚
さを測定する場合にも同機に生じるのは勿論である。
また、電磁石の鉄心としてＵ字状のものがあることは周
知であるが、電磁超音波用として使用する場合どのよう
にすべきか検討されていないのが実情である。本発明は
上記点に対処して成されたもので、その目的とするとこ
ろは湾曲被検材の検査不能域を小さくできる鰭磁石装置
を提供することにある。
知であるが、電磁超音波用として使用する場合どのよう
にすべきか検討されていないのが実情である。本発明は
上記点に対処して成されたもので、その目的とするとこ
ろは湾曲被検材の検査不能域を小さくできる鰭磁石装置
を提供することにある。
本発明の特徴とするところはＵ字状鉄心に直流励磁コイ
ルを巻装し、取付け、超音波送受信コイルを取付けられ
る一方脚磁極の磁路断面積を他方脚磁極の磁路断面積よ
り小さくしたことにある。本発明の一実施例を第４図、
第５図に示す。第４図は断面図、第５図は底面図を示し
、第５図においては、被検村を省略してある。第４図、
第５図において第３図と同一記号のものは相当物を示し
ており、その説明は省略する。
ルを巻装し、取付け、超音波送受信コイルを取付けられ
る一方脚磁極の磁路断面積を他方脚磁極の磁路断面積よ
り小さくしたことにある。本発明の一実施例を第４図、
第５図に示す。第４図は断面図、第５図は底面図を示し
、第５図においては、被検村を省略してある。第４図、
第５図において第３図と同一記号のものは相当物を示し
ており、その説明は省略する。
Ｕ字状で両鉄′Ｏ脚９ａ，９ｂの磁路断面積の大きさが
異なる鉄心８に直流励磁コイル２を巻装し直流電磁石を
構成する。Ｕ字状鉄心８の磁極磁路断面積の小なる一方
の鉄心脚９ａの先端を外側に向って絞る。この鉄心脚９
ａの磁極被検村対向面に超音波送受信コイル５が取付け
られ、送受信コイル保護ケース１０の彼検村７との対向
部にはテーパ１１を設けてある。本発明による電磁石装
置の一実施例は以上のような構成であるが、Ｕ字状鉄心
の一方脚９ａの彼検材対向面外側に送受信コイル５を取
付けており、検査不能域は湾曲部Ｒだけとなる。
異なる鉄心８に直流励磁コイル２を巻装し直流電磁石を
構成する。Ｕ字状鉄心８の磁極磁路断面積の小なる一方
の鉄心脚９ａの先端を外側に向って絞る。この鉄心脚９
ａの磁極被検村対向面に超音波送受信コイル５が取付け
られ、送受信コイル保護ケース１０の彼検村７との対向
部にはテーパ１１を設けてある。本発明による電磁石装
置の一実施例は以上のような構成であるが、Ｕ字状鉄心
の一方脚９ａの彼検材対向面外側に送受信コイル５を取
付けており、検査不能域は湾曲部Ｒだけとなる。
したがって、被検材７が湾曲していても検査不能城を小
さくすることができる。本発明による電磁石装置におい
ては超音波送受信コイル４が外部より目視可能な鉄心脚
９ａに取付けられ、その上鉄′Ｏ脚９ａの磁極磁路断面
積は他方の鉄Ｏ脚９ｂの滋極磁路断面積より小さくなっ
ている。
さくすることができる。本発明による電磁石装置におい
ては超音波送受信コイル４が外部より目視可能な鉄心脚
９ａに取付けられ、その上鉄′Ｏ脚９ａの磁極磁路断面
積は他方の鉄Ｏ脚９ｂの滋極磁路断面積より小さくなっ
ている。
例えば直径１比仇程度の送受信コイルに対し２仇肋×２
物岬程度である。このため超音波送受信コイル５の位置
、つまり検査位魔を容易に目視で把握できる。また、鉄
心脚９ａの滋極磁路断面積を鉄心脚９ｂの磁極磁路断面
積より小さくしているので小型でも感度の良い測定を行
える。この理由を具体的に説明する。被検材７の発生す
るローレンッカ（超音波の強度）Ｆは磁束密度をＢ、渦
電流を１とすると次式で表わされる。
物岬程度である。このため超音波送受信コイル５の位置
、つまり検査位魔を容易に目視で把握できる。また、鉄
心脚９ａの滋極磁路断面積を鉄心脚９ｂの磁極磁路断面
積より小さくしているので小型でも感度の良い測定を行
える。この理由を具体的に説明する。被検材７の発生す
るローレンッカ（超音波の強度）Ｆは磁束密度をＢ、渦
電流を１とすると次式で表わされる。
Ｆ比ＩＸＢ比１ｐＸＢ ”““｛１｝【
１’式におけるｌｐは送受信コイルに加えるパルス電流
である。また、送受信コイル５が反射超音波を受信した
ときに誘起する起電力Ｅは超音波振動速度をｖとすると
次式で表わされる。
１’式におけるｌｐは送受信コイルに加えるパルス電流
である。また、送受信コイル５が反射超音波を受信した
ときに誘起する起電力Ｅは超音波振動速度をｖとすると
次式で表わされる。
Ｆ比ＶＸＢ ”””【２Ｉ起
電力Ｅと受信電力ＶＲは比例し、また超音波振動速度ｖ
とローレンッカＦも比例するのでｔ２）式は次式のよう
に表わせる。
電力Ｅと受信電力ＶＲは比例し、また超音波振動速度ｖ
とローレンッカＦも比例するのでｔ２）式は次式のよう
に表わせる。
Ｆ比ＶＲ比ＦＸ８ ”””‘３｝
‘３’式に‘１１式を代入すると、ＶＲ広ＩＸＢＸＢＧ
Ｉｐ×母 ……【４’となる。
‘３’式に‘１１式を代入すると、ＶＲ広ＩＸＢＸＢＧ
Ｉｐ×母 ……【４’となる。
‘１｝式と｛４｝式から明らかになるように、送信と受
信も磁束密度Ｂを大きくすると被検材７に発生する超音
波レベルが大きくなると共に送受信コイル５に誘起する
電圧も大きくなる。
信も磁束密度Ｂを大きくすると被検材７に発生する超音
波レベルが大きくなると共に送受信コイル５に誘起する
電圧も大きくなる。
また、鉄心脚９ａの磁極以外の部分の磁路断面と鉄心脚
ｂの磁路断面積は鉄心脚９ａの磁極磁路断面穣より大き
くしているので磁気抵抗の小さい磁気回路を形成する。
その結果、直流励磁コイル２の容量ならびに送受信コイ
ル５に加えるパルス電流のレベルを４・さくしても感度
の良い測定が可能となる。以上説明したように、本発明
の電磁石菱贋はＵ字状鉄心の一方脚の被検材対向面に超
音波送受信コイルを取付けているので湾曲被検材の検査
不能城を小さくすることができる。
ｂの磁路断面積は鉄心脚９ａの磁極磁路断面穣より大き
くしているので磁気抵抗の小さい磁気回路を形成する。
その結果、直流励磁コイル２の容量ならびに送受信コイ
ル５に加えるパルス電流のレベルを４・さくしても感度
の良い測定が可能となる。以上説明したように、本発明
の電磁石菱贋はＵ字状鉄心の一方脚の被検材対向面に超
音波送受信コイルを取付けているので湾曲被検材の検査
不能城を小さくすることができる。
その結果、湾曲被検材の電磁超音波検査が可能になる。
また、送受信コイルを取付ける一方脚の磁極磁路断面積
を他方脚の磁極磁路断面積より小さくしているので小型
でも感度の良い測定を行える。なお、上述の実施例は超
音波送受信コイルを滋路断面積の小さい鉄Ｏ脚の被検材
対向面の外側端に敬付けた例であるが、被検村対向面の
中央に取付けても等効が得られるのは明らかあろう。
また、送受信コイルを取付ける一方脚の磁極磁路断面積
を他方脚の磁極磁路断面積より小さくしているので小型
でも感度の良い測定を行える。なお、上述の実施例は超
音波送受信コイルを滋路断面積の小さい鉄Ｏ脚の被検材
対向面の外側端に敬付けた例であるが、被検村対向面の
中央に取付けても等効が得られるのは明らかあろう。
図面の箇単な説明
第１図、第２図は従来の一例を示す断面図および底面図
、第３図は従釆で湾曲被検村を検査する状態の構成図、
第４図は本発明の一実施例を示す断面図で第５図は底面
図である。
、第３図は従釆で湾曲被検村を検査する状態の構成図、
第４図は本発明の一実施例を示す断面図で第５図は底面
図である。
１・・・被検材、２・・・直流励磁コイル、３・・・断
面６字状鉄心、４・・・中央脚、５・・・超音波送受信
コイル、８・・・断面Ｕ字状鉄心、９ａ，９ｂ・・・鉄
心脚、１０・・・送受信コイル保護ケース。
面６字状鉄心、４・・・中央脚、５・・・超音波送受信
コイル、８・・・断面Ｕ字状鉄心、９ａ，９ｂ・・・鉄
心脚、１０・・・送受信コイル保護ケース。
努′図
第２図
第３図
努タ図
努ム図
Claims (1)
- １ Ｕ字状鉄心に直流励磁コイルを巻装し、前記鉄心の
一方脚磁極の被検材対向面に超音波送受信コイルを取付
け、該超音波送受信コイルを取付けられる一方脚磁極の
磁路断面積を他方脚磁極の磁路断面積より小さくしたこ
とを特徴とする電磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55020443A JPS6041443B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 電磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55020443A JPS6041443B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 電磁石装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56118311A JPS56118311A (en) | 1981-09-17 |
| JPS6041443B2 true JPS6041443B2 (ja) | 1985-09-17 |
Family
ID=12027183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55020443A Expired JPS6041443B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | 電磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041443B2 (ja) |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP55020443A patent/JPS6041443B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56118311A (en) | 1981-09-17 |
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