JPS6111655A - 渦電流検知器データを表示する方法及び装置 - 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】 本発明は渦電流検知器から得られるデータの表示に係わ
る。特に、・本発明は使用されるすべての試験周波数に
関連して得られる欠陥検知データが２つの選択可能な複
合表示形式で表示される、コンピュータ・エイディト・
インターアクティブ−カラーグラフィック表示システム
（ｃｏｍｐｕ’ｔｅ　ｒ　−ａｉｄｅｄ　１ｎｔｅｒａ
ｃｔｉｖｅｃｏｌｏｒ　ｇｒａｐｈｉｃｓ　ｄｉｓｐｌ
ａｙ　ｓｙｓｔｅｍ）に係わる。

第１の表示は各試験周波数及び試験周波数の選択した混
合ごとに試験信号と同相及び直角関係にある不平衡電圧
成分を被験体に関する位置に対し描いたカラー符号化さ
れた帯形図形列である。第２の表示は各帯形図形表示対
につき描かれた試験データの一部を示すカラー符号化さ
れたりサージの図形例である。

公知の渦電流検知器は金属被験体中を、またはこれに沿
って公知の態様で移動できるように構成されたブリッジ
の隣接アームに取すけられた２つのコイルを含む。１つ
または２つの試験周波数から成る交流試験信号がこのブ
リッジを通過すると電磁界が発生し、これが被験体中に
渦電流を発生させる。この渦電流が初期電磁界とは逆に
作用する電磁界を発生させ、これによって一方の、また
は双方のコイルにおけるインピーダンスが変化し、これ
に伴って両コイルの電圧差に相当する不平衡電圧がブリ
ッジ中に発生する。被験体内にきすがあると、渦電流の
強さ、従ってコイルのインピーダンスが変化する。使用
される各試験周波数は被験体中の特定の走査深度と関連
があり、各周波数ごとの試験信号成分及び不平衡電圧信
号成分間の位相ずれに基、づいて被験体中に検知された
きすが分析される。

典型的には、単一周波数について試験信号の成分と不平
衡電圧信号の成分との間の位相ずれを表わす単しのモノ
クロ帯形図形により表示モニター上に渦電流データが表
示される。この場合、該当の情報を含んでし）る表示域
が所定の窓と整列するまで表示をスクロール操作する０
次いで前記表示域と対応する記憶情報を処理することに
より、前記表示域と連携の直角分゛と同相分の関係を表
わす対応のリサージュ図形を形成する。しかし、この方
法では被験体中の特定個所に存在するかもしれないすべ
てのきすを単一の複合表示方式で示すことは不可能であ
る。従って、被験体中の同一箇所またはその近くに２つ
以上の欠陥力曵存在する場合、欠陥の相互関係を知るた
めには表示間の切換えという時間の力）かるプロセスが
必要となるか、あるいは現実的に１１煩雑過ぎて問題が
ある。

本発明の主要目的は、被験体の単一箇所のいくつかの深
度における欠陥情報を表示する２つの二者択一的な、互
いに補完し合う複合表示を提供することにある。第１の
複合表示は、交流試験信号から成る各試験周波数に関連
する同相及び直角分と、いくつかの試験周波数成分の混
合とを描く平行帯形図形の形態を取る１組の同時波形で
あり、第２の複合表示は描かれた前記成分が著しく異な
って被験体中の欠陥箇所を指示するような領域が互いに
関連する１対の帯形図形に現われる場合に選択される。

第２の複合表示は各試験周波数及び試験周波数の選択し
た混合に関連して前記領域のリサージュ図形を同時表示
するものである。

本発明の第１実施例では、いくつかの異なる試験周波数
から成る交流試験信号を供給される渦電流検知器から得
られる信号から試験データを収集する。各検知器信号は
それぞれの交流試験周波数信号と連携し、試験データは
検知器が被験体に対して移動するのに伴なって生ずる検
知器信号と各試験周波数信号との間の振幅及び位相変化
から成る。各検知器信号からこれと連携の試験周波数と
同相及び直角関係にある成分を求め、こうして得られた
検知器信号の各成分ごとに被験体に対する検知器の位置
を求め、いくつかの試験周波数の選択した混合に関連し
て同相及び直角成分を算出し、検知器信号、及び試験信
号から得られたデータを記憶させ、各試験周波数ごとに
、かつ試験周波数の選択した混合に関連して前記求めら
れた位相成分を検知器位置との関連で描いた１対づつの
平行帯形図形から成る第１の複合表示を提供し、帯形図
形の所定域に関して、各試験周波数及び試験周波数の選
択した混合と対応するリサージュの図形から成る第２の
複合表示を提供することにより、前記データを処理し、
表示する。

検知器に供給される交流試験信号はいくつかの試験周波
数を含む０例えば、試験信号を、搬送周波数ｆ、及びそ
の調波である試験周波数４００ｋＨｚ、１００ｋＨｚ及
び１０ｋＨｚで構成し、これらの周波数の１つでそれぞ
れ変調した３つの変調搬送周波数信号がブリッジ不平衡
電圧信号を構成するようにすればよい。各周波は被験体
中のそれぞれ異なる深さにおけるきすをチェックするの
に利用することができる。

各試験周波数ごとに不平衡電圧信号が連携の試験周波数
と同相関係の成分Ｅｘｆと、直角関係の成分Ｅｙｆ　と
に分割される。

また、不要の信号を排除するためには、いくつかの試験
周波数に関連する成分を混合して同相分及び直角分を求
めればよい０例えば、ある種のきすをチェックするには
下記の成分信号が有用であることが実証された。

Ｅ！ａｈ　＝　ａ”　ＥＸｇ　”　ｂ”　ＥＸｍ　”　
Ｃ”ＥＴｃｏ　”　ｄ”　Ｅ７ｍ＋Ｅｙｗｗｘ　＝　ｅ
”ＥＫｍ　”　ｆ’Ｅ１ｍ　”　ｇ”ＥＸａｏ　”　）
ｌ＠ＥＩ。

ただし、Ｅ！。及びＥｘユは４００ｋＨｚ及び１００ｋ
Ｈｚ不平衡電圧信号の同相分、Ｅｌａ及びＥｆｆｍは４
００ｋＨｚ及び１００ｋＨｚ不平衡電圧信号の直角分、
以下同様である。係数ａ−ｈは特定の被験体、チェック
すべききすの種類、及び排除すべき信号を、考慮して公
知の原理に従って統計的に求められる。

本発明は渦電流試験データを検討するための、帯形図形
またはリサージュ図形の形態を取るインターアクティブ
・カラーグラフィック表示システムを利用する。各帯形
図形は、特定の検知器励起試験周波数信号に関連する不
平衡電圧信号の成分またはいくつかの励起試験周波数信
号に関連する信号から得られる混合信号の成分に基〈。

各励起試験周波数信号または混合信号は、関連する信号
の同相分及び直角分をそれぞれ表わす２つの隣接する帯
状図形と連携する。

本発明の帯形図形表示を示す第１図において、カラーグ
ラフィック表示装置ｌは表示スクリーン２を含む。スク
リーンは４対の匍城４．５から成る８つの奇形表示に分
割され、各奇形表示は垂直基準軸線７と、特定試験信号
成分の波形プロット９とを含む。

各領域４．５はその右側に、渦電流検知器からの各不平
衡電圧信号またはいくつかの搬送周波数に関連する成分
の混合により得られる対応の同相分及び直角分と連携す
る波形を含む。領域４は関連する同相分を表示し、領域
５は関連する直角分を表示する。各垂直基準軸線７は被
験体における、またはこれに沿った渦電流検知器の移動
通路に対応する。

表示装置１は被験体材料を表示するモノクロ・モニター
１３及び表示装置ｌに対する情報の入力を制御するキー
ボード１５から成る制御ユニット１１と接続する。制御
ユニット１１はスクリーン２上に表示を形成するよう情
報及び表示を制御するためのプログラムを記憶するコン
ピュータ１７と接続する。

ユニット１３にはスクリーン２上の表示を制御するため
使用者が指令を入力するための入力装置１８も接続して
いる。この入力装置はグラフィックタブレットであり、
このタブレットはその表面上を移動可能なカーソル２１
と協働してカーソル制御素子２３をタブレット表面上の
任意の点に移動させる。

タブレット１９を、タブレット表面上をカーソル２１が
移動するとこれに対応してスクリーン２上をカーソル３
０が移動するようにモニター１３につなぐ。

カーソル２１は制御ユニット１１とにリンクされ、使用
者の指令に従ってスクリーン２上の表示を変更するため
個別に操作できる複数の操作キー２５を具備する。

実施例として、本発明の表示システムを、コンピュータ
１７としてデータ・ゼネラルＭＶシリーズ・コンピュー
タ、制御ユニット１１としてデータ・ゼネラル・ダッシ
ャーＤ２００端末装置、表示装置１としてラッシャー〇
チクノロシーズ１２０型カラーグラフイラク表示システ
ム、入力装置１９及びカーソル２１としてカーソル付き
ＧＴＣＯデジ・パッド５．グラフィックタブレットをそ
れぞれ利用して構成した。

所要の表示を形成するため、公知の方法によって試験デ
ータを収集し、各成分信号の連続サンプルをコンピュー
タ１７にデ°ジタルで記憶させる。分析中、データは恒
久的に記憶されたままである。また、以上に述べた機能
を行うために上記システムを容易にプログラムすること
ができる。

カーソル３０がいずれか１つの波形８上の所望の点に来
たら、選択した操作キー２５を操作して前記波形の目盛
またはゼロ位置を変化させるか、または対応のリサージ
ュ図形を形成するためビ利用すべき関連した波形対中に
含まれている情報の起点及び終点を選択することができ
る。

カーソル３０は選択した軸線７上に位置させることもで
き、任意のキー２５を操作することにより軸線７上の波
形表示の目盛を変えることができる。あるいはキーボー
ド１５のキ、−２５を操作して、それぞれの軸線７上の
すべての波形表示の目盛を同時に変えることもできるさ
らにまた、キーボード１５を操作して、すべてのデータ
の垂直目盛を変えることにより、完全なデータ・セット
、即ち、管全体に関するデータまたはデータの一部を表
示することができる。また、すべての波形をいずれか一
方の方向へ垂直にステップさせることもできる。１対ま
たは２対以上の波形を省略して、残りの帯形図形がスク
リーン２上にトレースされる速度を増大させることも可
能である好ましくは、スラリ４−ン２上の表示に関する
基本情報のすべて、即ち、基準軸線マーカーのほか、デ
ータ値そのものとは無関係の表示要素をコンピュータ・
メモリの単一ビット平面に書込み、スクリーン２上に表
示される他の情報が変化しても基本情報が変化しないよ
うにする。

また、各波形に対応するデータ、または連携の波形対を
１つの像記憶バンクに記憶させて、スクリーン２上の１
つの表示を、他の表示が変更されても、あらためて書込
ま゛なくてもよいようにすることが好ましい。

さらにまた、識別し易くするため、各波形対を表示する
のにそれぞれ異なるカラーを用いることが好、ましい。

この構成がコンピューターメモリの大きい部分を必要と
することはない。

選択した基準軸線７に沿った２つの終点が選択され、上
記コンピュータに指示された後、スクリーン２上の表示
を第１図に示す表示から第２図に示す表示、即ち、関連
の各成分信号に関して対応のリサージュ図形が表示さ、
れる表示に変えることができる０例えば、リサージュ図
形３４は第１図左側から最初の１対の帯形図形のそれぞ
れの任意の部分と関連し、試験信号周波数４００ｋＨｚ
に対応するブリッジ不平衡電圧信号から得られたデータ
を表わす。他のリサージュ図形３Ｂ、３８及び４０も同
様に各帯形図形対４．５と関連し、試験周波数１００ｋ
Ｈｚ、　１０ｋＨｚと連携の不平衡電圧信号、及び試験
信号の混合ＥＸＩＩＸ及びＥｆｆｗｘを表わす。

カーソル３０はスクリーン２上に表示されたままであり
、リサージュ図形上で種々の操作を行うのに利用される
。例えば、関連の基準軸線４２に対する各リサージュ図
形の心覚て及び／または各リサージュ図形の目盛変更に
カーソル３０を利用することができる。関連リサージュ
図形の角度測定にもカーソル３ｏを利用することができ
る。これらの操作はすべてカーソル２１及び操作キー２
５（第１図）を操作して行なう。

例えば、角度測定のため、カーソル３ｏを基準軸線４２
の原点に移動させ、第１操作キー２５を操作する。次い
で、カーソル３０を連携の表示上の任意の位置に移動さ
せると、表示上の縦軸原点とカーソル３０の原点との間
に線が現われる。第２の操作キー２５を操作し、測定線
の傾斜をデジタル形式でモニタ１３上に指示する。

同様に、カーソル３０の原点をリサージュ図形上の所望
の点に位置させ、他の選択した操作キー２５を押すこと
によってリサージュ図形の任意の点のベクトル振幅を測
定することができる。次いでモニタ１３上にベクトル振
幅値をデジタル表示する。

各リサージュ図形表示３４．３Ｂ、３８及び４０をカー
ソル３０によってさらに制御して、リサージュ図形の変
化を観察することができる。即ち、リサージュ図形の連
続セグメントをスクリーン２上に書込むことができる。

第１図の波形９の場合と同様に、第２図のリサージュ図
形３４．３６．３８及び４Ｇのそれぞれを異なるカラー
で表示することができ、基本情報、即ち、スクリーン２
を４つの象限に分割する垂直及び水平線を形成するため
の情報及び各図の基準軸線を、関連の情報が一定のまま
となるようにコンピュータ・メモリの単一ビット平面に
記憶させることができる。

カーソル２１の代わりに市販のトラックポールまたはマ
ウスを利用してもよい。この場合、機能指令はキーボー
ド１５の任意のキーを操作することによって入力すれば
よい。。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の複合表示を含む本発明を実施するための
システムのブロックダイヤグラム、第２図は本発明の第
２の複合表示を略示する説明図である。 １・・・・表示装置 ２・・・・表示スクリーン ４．５・・・・平行帯形図形 ７・・・・検知器位置 １１・・・・制御ユニット １３・・・・モノクロ・モニタ １５・・・・キーボード １７・・・・コンピュータ １９・・・・入力装置 ３０・・・拳カーソル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、いくつかの異なる試験周波数から成る交流試験信号
   を供給される渦電流検知器から得られ、それぞれが被験
   体に対する検知器の移動に伴い検知器信号と各試験周波
   数信号との間に生ずる振幅及び位相の変化より成る試験
   データを提供するようそれぞれの交流試験周波数信号と
   関連する信号から収集される試験データを表示するため
   に、各検知器信号から関連の試験周波数信号と同相及び
   直角関係の検知器信号成分を求め、検知器信号の各成分
   ごとに被験体に対する検知器の位置を求め、試験周波数
   の選択した混合に関連して同相分及び直角分を求め、検
   知器信号、及び試験信号から得られるデータを記憶させ
   る段階を含む試験データの表示方法において、各試験周
   波数及び試験周波数の前記選択した混合に関連して得ら
   れた位相成分を検知器位置との関係で描いた１対づつの
   平衡帯形図形から成る第１の複合表示を提供すると共に
   、任意の帯形図形の任意の所定領域に関して、各試験周
   波数及び試験周波数の前記選択した混合と対応するリサ
   ージュの図形から成る第２の複合表示を提供することを
   特徴とする、渦電流検知器から得られる信号から収集さ
   れた試験データの表示方法。 ２、設定した検知器位置軸線の目盛を任意に変えること
   ができることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。 ３、１つまたは２つ以上の選択した波形の目盛を任意に
   変えることができることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の方法。 ４、帯形図形、及び特定試験周波数または試験周波数の
   選択した混合と関連するリサージュの図形にそれぞれ異
   なるカラーを選択することをを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項、または第３項に記載の方法。 ５、いくつかの異なる試験周波数から成る交流試験信号
   を供給する渦電流検知器から得られ、それぞれが被験体
   に対する検知器の移動に伴い検知器信号と各試験周波数
   信号との間に生ずる振幅及び位相の変化より成る試験デ
   ータを提供するようそれぞれの交流試験周波数信号と関
   連する信号から収集される試験データの表示するために
   、各検知器信号から関連の試験周波数信号と同相及び直
   角関係の検知器信号成分、検知器信号の各成分ごとの、
   被験体に対する検知器の位置、及び試験周波数の選択し
   た混合に関連する同相分及び直角分を求める手段と、前
   記手段に接続され、検知器信号、及び試験信号から得た
   データを記憶する手段と、前記記憶手段に接続された表
   示手段とから成る試験データの表示装置において、各試
   験周波数及び試験周波数の前記選択した混合に関連して
   得られた位相成分を検知器位置との関係で描いた１対づ
   つの平行帯形図形から成る第１の複合表示と、任意の帯
   形図形の任意の所定領域における各試験周波数及び試験
   周波数の選択した混合に関連するリサージュの図形から
   成る第２の複合表示とを特徴とする、渦電流検知器から
   得られる信号から収集された試験データの表示装置。