JPS6122250A - 電磁超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
電磁超音波探傷方法及び装置Info
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- JPS6122250A JPS6122250A JP59143821A JP14382184A JPS6122250A JP S6122250 A JPS6122250 A JP S6122250A JP 59143821 A JP59143821 A JP 59143821A JP 14382184 A JP14382184 A JP 14382184A JP S6122250 A JPS6122250 A JP S6122250A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、円形、多角形または異形等の断面形状を有す
る杆状の導電性材の全周面を、電磁超音波法による表面
波にて探傷する方法及び装置に関する。
る杆状の導電性材の全周面を、電磁超音波法による表面
波にて探傷する方法及び装置に関する。
鋼管等の導電性材料の表面及び表面直下の欠陥を探傷す
る方法として渦流探傷方法及び電磁超音彼方法がある。
る方法として渦流探傷方法及び電磁超音彼方法がある。
ＡｉＩＭの方法は鋼管等の表１ｉ部全周を略同時に探傷
するためにはプローブコイルを全周に多数段ｉＪるか或
いは鋼管を回転させる必要があるが、このようにしても
プローブコイルの数或いは鋼管の送り速度に幻する回転
速度の程度によっては非探傷域が存在し、＋Ｈｊｉ、密
に全周検査を行っているとは言い難く、また表面が開口
していない欠陥に対しては探傷感度が極めて低いという
欠点があった。
するためにはプローブコイルを全周に多数段ｉＪるか或
いは鋼管を回転させる必要があるが、このようにしても
プローブコイルの数或いは鋼管の送り速度に幻する回転
速度の程度によっては非探傷域が存在し、＋Ｈｊｉ、密
に全周検査を行っているとは言い難く、また表面が開口
していない欠陥に対しては探傷感度が極めて低いという
欠点があった。
後者の方法は、４電性桐材表面に流れる渦電流と磁場と
のローレンツ力によって超音波の表面波を発生ゼしめ、
また逆に超音波振動と磁場とにより発生ずる渦電流を検
出することによって超音波（表面波）を検出することを
原理としている。
のローレンツ力によって超音波の表面波を発生ゼしめ、
また逆に超音波振動と磁場とにより発生ずる渦電流を検
出することによって超音波（表面波）を検出することを
原理としている。
導電性材料表層部に欠陥がある場合には、前述のように
して発生ゼしめられ、被検査材の表層部を伝播した超音
波は欠陥の箇所にて反射され、この反則波が検出される
ことになる。具体的には例えば鋼管を軸長方向に直流磁
化し、また鋼管と同心状にこれを囲繞するように巻回し
たスパイラル状のコイル内に鋼管を挿通させることによ
り探傷する特開昭５６−５５８５１号の方法がある。
して発生ゼしめられ、被検査材の表層部を伝播した超音
波は欠陥の箇所にて反射され、この反則波が検出される
ことになる。具体的には例えば鋼管を軸長方向に直流磁
化し、また鋼管と同心状にこれを囲繞するように巻回し
たスパイラル状のコイル内に鋼管を挿通させることによ
り探傷する特開昭５６−５５８５１号の方法がある。
この方法による場合は、鋼管の軸長方向に超音波が発生
伝播するため鋼管の周方向に延るする欠陥に対しては有
効であるが、超音波の伝播方向に指向性があるため周方
向以外の欠陥、特に軸長方向の欠陥に対しては探傷感度
が低下するという難点があった。
伝播するため鋼管の周方向に延るする欠陥に対しては有
効であるが、超音波の伝播方向に指向性があるため周方
向以外の欠陥、特に軸長方向の欠陥に対しては探傷感度
が低下するという難点があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは欠陥をその延在方向に拘らず検出で
きる電磁超音波探傷方法、更には欠陥位置を標定・でき
る電磁超音波探傷装置を提供するにある。
目的とするところは欠陥をその延在方向に拘らず検出で
きる電磁超音波探傷方法、更には欠陥位置を標定・でき
る電磁超音波探傷装置を提供するにある。
本発明は係る電磁超音波探傷方法は、電磁超音波の表面
波にて杆状の被検査材を探傷する方法において、被検査
材を長手方向に直流磁化し、またその軸長方向を夫々異
ならせた複数のコイルを被検査材に囲繞せしめてこれら
に電流を通じて電磁超音波の表面波を生ぜしめて探傷す
ることを特徴とし、更に生ぜしめるべき超音波の波長に
等しいピッチで巻回してある複数のコイルに前記超音波
の周期に等しい周期のパルスバースト電流を通して電磁
超音波の表面波を生ぜしめて探傷することを特徴とする
。
波にて杆状の被検査材を探傷する方法において、被検査
材を長手方向に直流磁化し、またその軸長方向を夫々異
ならせた複数のコイルを被検査材に囲繞せしめてこれら
に電流を通じて電磁超音波の表面波を生ぜしめて探傷す
ることを特徴とし、更に生ぜしめるべき超音波の波長に
等しいピッチで巻回してある複数のコイルに前記超音波
の周期に等しい周期のパルスバースト電流を通して電磁
超音波の表面波を生ぜしめて探傷することを特徴とする
。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図は本発明の実施状態を示す模式図であり、図中Ｐ
は軸長方向（白抜矢符方向）に移送される鋼管を示す。
は軸長方向（白抜矢符方向）に移送される鋼管を示す。
移送域にはこれを囲繞するようにして貫通型の検査用コ
イル１，２．３が夫々のコイル内を通る磁力線の方向が
異なるように、つまり各コイルの軸長方向が異なるよう
に配設されている。即ち、各コイル１．２．３は鋼管Ｐ
の軸長方向に対し夫々θ’ｌ＋ＯＺ θシ異なる軸長
方向を有するように巻回している。
イル１，２．３が夫々のコイル内を通る磁力線の方向が
異なるように、つまり各コイルの軸長方向が異なるよう
に配設されている。即ち、各コイル１．２．３は鋼管Ｐ
の軸長方向に対し夫々θ’ｌ＋ＯＺ θシ異なる軸長
方向を有するように巻回している。
コイル１，２．３の外側には貫通型の磁化用コイル４が
巻回されており、これには直流電源５が接続され、所定
の電流が通電され、鋼管Ｐをその軸長方向に直流磁化す
る。
巻回されており、これには直流電源５が接続され、所定
の電流が通電され、鋼管Ｐをその軸長方向に直流磁化す
る。
同期回路７は一定周期で所定時間幅の同期信号〔第２図
（ロ）に示す〕を発し、遅延回路８．９゜ＩＯ夫々を介
してこれを高周波パルス発振回路１４゜１５、１６に与
える。発振回路１４．１５．１６夫々はこの遅延した同
期信号の間に、高周波のパルスバースト電流を出力し、
コイル１，２．３に与える。
（ロ）に示す〕を発し、遅延回路８．９゜ＩＯ夫々を介
してこれを高周波パルス発振回路１４゜１５、１６に与
える。発振回路１４．１５．１６夫々はこの遅延した同
期信号の間に、高周波のパルスバースト電流を出力し、
コイル１，２．３に与える。
上記パルスバースト電流とは、第２図（ハ）。
（ニ）、（ホ）に示すようにパルスを複数波養分だけ突
発的に出力する電流をいう。
発的に出力する電流をいう。
遅延回路８，９．１０の設定遅延時間は相異ゼしめてあ
り、従って各コイル１．２．３の通電期間は第２図（ハ
）、（ニ）、（ホ）に示すように夫々異なる。これによ
って各コイル１，２．３間にて通電時間が重ならず、ま
たこの通電によって各コイルから発せられる超音波又は
欠陥からのその反射波が相互に干渉することはない。
り、従って各コイル１．２．３の通電期間は第２図（ハ
）、（ニ）、（ホ）に示すように夫々異なる。これによ
って各コイル１，２．３間にて通電時間が重ならず、ま
たこの通電によって各コイルから発せられる超音波又は
欠陥からのその反射波が相互に干渉することはない。
鋼管Ｐが直流磁化された状態でコイル１，２゜３に所定
の期間パルスバースト電流が通電されると、鋼管２表面
の磁束が変化し、この磁束変化に伴って鋼管Ｐの各コイ
ルＩ、２．３に対向する表面に渦電流が発生ずる。この
渦電流と直流磁界とによるローレンツ力にて所謂電磁超
音波が発生し、その伝播方向は各コイルｌ、２．３の軸
長方向となる。
の期間パルスバースト電流が通電されると、鋼管２表面
の磁束が変化し、この磁束変化に伴って鋼管Ｐの各コイ
ルＩ、２．３に対向する表面に渦電流が発生ずる。この
渦電流と直流磁界とによるローレンツ力にて所謂電磁超
音波が発生し、その伝播方向は各コイルｌ、２．３の軸
長方向となる。
超音波は鋼管２表層部を伝播し、コイル間隔に等しい波
長の表面波となって伝播し、鋼管Ｐの表層部に欠陥が存
在すれば欠陥により表面波が反射せられ、この反射表面
波は鋼管１表面に渦電流を発生せしめ各コイル１．’２
．３は反射表面波をこの渦電流により発生ずる誘起電圧
として検出する。
長の表面波となって伝播し、鋼管Ｐの表層部に欠陥が存
在すれば欠陥により表面波が反射せられ、この反射表面
波は鋼管１表面に渦電流を発生せしめ各コイル１．’２
．３は反射表面波をこの渦電流により発生ずる誘起電圧
として検出する。
各コイル１，２．３の端子電圧は、同期回路７から同期
信号が入力される増幅器１１へちえられて増幅され、増
幅された信号〔第２図（へ）〕は、同様に同期回ｖ＆７
から同期信号が入力されるゲート回路Ｉ２へ出力される
。デー１−回路１２を経た信号はモニター１３へ送られ
、ここでオペレータに監視されて疵の存否の判定がなさ
れる。
信号が入力される増幅器１１へちえられて増幅され、増
幅された信号〔第２図（へ）〕は、同様に同期回ｖ＆７
から同期信号が入力されるゲート回路Ｉ２へ出力される
。デー１−回路１２を経た信号はモニター１３へ送られ
、ここでオペレータに監視されて疵の存否の判定がなさ
れる。
す」二の如き本発明方法による場合、表面波はコイル１
，３については鋼管Ｐの軸長方向より０１゜θ２異なる
方向へ伝播していくのでコイル２によっては検出され得
ない軸長方向疵も検出でき、また周方向に対しθ１．θ
２傾斜した欠陥を高感度で検出できる。
，３については鋼管Ｐの軸長方向より０１゜θ２異なる
方向へ伝播していくのでコイル２によっては検出され得
ない軸長方向疵も検出でき、また周方向に対しθ１．θ
２傾斜した欠陥を高感度で検出できる。
更に本発明方法においては、コイル１，２．３の巻回ピ
ッチΔｐを生ぜしめる表面波の波長に設定してある。
ッチΔｐを生ぜしめる表面波の波長に設定してある。
Δ１−ｖ ／ ｆ
但し、■＝発生表面波の速度
ｒ：発生表面波の周波数
一方、コイル１，２．３に通電するパルスバースト波の
周波数を表面波の周波数ｆと一致させる。
周波数を表面波の周波数ｆと一致させる。
このような関係を有せしめたコイルを用い、またパルス
バースト電流を通電する場合は発生超音波の位相はコイ
ルの各ターンで整合されて伝播することになる。即ち、
時刻Ｏにおいてパルスバースト電流の第１波にてコイル
１等の各ターンに第３図に示す如きローレンツ力Ｆが発
生したものとする。そうすると時間Ｔ＝１／ｆの経過後
には先の第１波での力Ｆによって発生した超音波はｖ／
ｆ（−コイルピッチΔｌ）だけ進行した状態となってい
る。ここでパルスバースト電流は第２波となるので再び
力Ｆを生じて超音波が発生ずる。この超音波の位相は第
１波にて生した超音波と位相を同しくしている。以後同
様にしてパルスバースト電流によって位相が整合した超
音波が発せられるのである。
バースト電流を通電する場合は発生超音波の位相はコイ
ルの各ターンで整合されて伝播することになる。即ち、
時刻Ｏにおいてパルスバースト電流の第１波にてコイル
１等の各ターンに第３図に示す如きローレンツ力Ｆが発
生したものとする。そうすると時間Ｔ＝１／ｆの経過後
には先の第１波での力Ｆによって発生した超音波はｖ／
ｆ（−コイルピッチΔｌ）だけ進行した状態となってい
る。ここでパルスバースト電流は第２波となるので再び
力Ｆを生じて超音波が発生ずる。この超音波の位相は第
１波にて生した超音波と位相を同しくしている。以後同
様にしてパルスバースト電流によって位相が整合した超
音波が発せられるのである。
さて、コイル１（３）の超音波の伝播方向を鋼管Ｐを展
開した第４図に基づいて検剖するとコイル１（３）ハθ
１ （θ２）だｉｔ ｉｌＭいているので伝播方向は軸
長方向に幻し土θ１ （↓θ２）傾いたＡ方向及びＢ方
向の２方向となる。従って超音波が欠陥まで到達する時
間及びこれが反射されて来る時間は両方向火々にて相異
し欠陥位置の標定が不可能となる。
開した第４図に基づいて検剖するとコイル１（３）ハθ
１ （θ２）だｉｔ ｉｌＭいているので伝播方向は軸
長方向に幻し土θ１ （↓θ２）傾いたＡ方向及びＢ方
向の２方向となる。従って超音波が欠陥まで到達する時
間及びこれが反射されて来る時間は両方向火々にて相異
し欠陥位置の標定が不可能となる。
第５図、第６図は欠陥の位置検出を可能とする装置を示
す模式図であり、第５図は第４図と同様の展開図であり
、第６図は鋼管Ｐ及びコイルを軸長方向から見た断面図
である。両図に示す如くコイル線の内側にその半円分に
亘る電磁遮蔽板２０を配し、これに依り表面波の伝播方
向を一方向のみにする。これによって超音波の伝播方向
は一方向となり欠陥の存否は勿論、その位置標定も可能
となる。つまり各コイル１．２．３からの表面波伝播方
向、即ち角度θ１．θ２と、表面波が発せしめられてか
ら欠陥からの反射波を捉えるまでの時間とを用いて算出
することにより可能となるのである。
す模式図であり、第５図は第４図と同様の展開図であり
、第６図は鋼管Ｐ及びコイルを軸長方向から見た断面図
である。両図に示す如くコイル線の内側にその半円分に
亘る電磁遮蔽板２０を配し、これに依り表面波の伝播方
向を一方向のみにする。これによって超音波の伝播方向
は一方向となり欠陥の存否は勿論、その位置標定も可能
となる。つまり各コイル１．２．３からの表面波伝播方
向、即ち角度θ１．θ２と、表面波が発せしめられてか
ら欠陥からの反射波を捉えるまでの時間とを用いて算出
することにより可能となるのである。
なお上記実施例では探傷用にコイルを３箇配しているが
、本発明はコイルを２箇又は４箇以上配してもよく、コ
イルを４箇以上配した場合には探傷精度を向上できる。
、本発明はコイルを２箇又は４箇以上配してもよく、コ
イルを４箇以上配した場合には探傷精度を向上できる。
また、本発明は断面が円形の被検査材の場合に限らず、
断面が方形、多角形、異形等の場合にあっても探傷でき
る。その場合には夫々の被検査材の断面形状に合わせて
巻回したコイルを用いて実施すればよい。
断面が方形、多角形、異形等の場合にあっても探傷でき
る。その場合には夫々の被検査材の断面形状に合わせて
巻回したコイルを用いて実施すればよい。
以上詳述した如く本発明は複数のコイルを、これが発生
する磁力線の方向が夫々異なるように配して表面波を伝
播させるので被検査材に存在する欠陥をその延在方向に
拘わらす探傷できる。また電磁遮蔽板を用いることによ
り欠陥の位置標定も可能である。更に渦流探傷による場
合とは界なり全周の同時探傷が可能である等本発明は優
れた効果を奏する。
する磁力線の方向が夫々異なるように配して表面波を伝
播させるので被検査材に存在する欠陥をその延在方向に
拘わらす探傷できる。また電磁遮蔽板を用いることによ
り欠陥の位置標定も可能である。更に渦流探傷による場
合とは界なり全周の同時探傷が可能である等本発明は優
れた効果を奏する。
第１図は本発明の実施状態を示す模式図、第２図は本発
明の電気信号のタイミングを示す説明図、第３図、第４
図は本発明の探傷原理の説明図、第５図、第６図は欠陥
位置をも検出するに好適な本発明装置を示す模式図であ
る。 Ｐ・・・鋼管 １．２．３・・検査用コイル ４・・・
磁化用コイル ５・・・直流電源 ７・・・同期回路
１４，１５゜１６・・・高周波パルス発振回路 特 許 出願人 住友金属工業株式金利代理人 弁理士
河 野 登 夫埠２図
明の電気信号のタイミングを示す説明図、第３図、第４
図は本発明の探傷原理の説明図、第５図、第６図は欠陥
位置をも検出するに好適な本発明装置を示す模式図であ
る。 Ｐ・・・鋼管 １．２．３・・検査用コイル ４・・・
磁化用コイル ５・・・直流電源 ７・・・同期回路
１４，１５゜１６・・・高周波パルス発振回路 特 許 出願人 住友金属工業株式金利代理人 弁理士
河 野 登 夫埠２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電磁超音波の表面波にて杆状の被検査材を探傷する
方法において、被検査材を長手方向に直流磁化し、また
その軸長方向を夫々異ならせた複数のコイルを被検査材
に囲繞せしめてこれらに電流を通じて電磁超音波の表面
波を生ぜしめて探傷することを特徴とする電磁超音波探
傷方法。 ２、電磁超音波の表面波にて杆状の被検査材を探傷する
方法において、被検査材を長手方向に直流磁化し、また
その軸長方向を夫々異ならせてあり、生ぜしめるべき超
音波の波長に、等しいピッチで巻回してある複数のコイ
ルを被検査材に囲繞せしめて、これらに前記超音波の周
期に等しい周期のパルスバースト電流を通じて電磁超音
波の表面波を生ぜしめて探傷することを特徴とする電磁
超音波探傷方法。 ３、電磁超音波の表面にて杆状の被検査材を探傷する装
置において、 被検査材を長手方向に直流磁化すべく被検 査材を囲繞する磁化コイルと、 夫々の軸長方向が相異し、被検査材を囲繞 する複数の検査コイルと、 該複数の検査コイル夫々に異るタイミング で電流を通じる交流電源回路と、 被検査材の略半周を電磁気的に遮断する遮 蔽板と を具備することを特徴とする電磁超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143821A JPS6122250A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電磁超音波探傷方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59143821A JPS6122250A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電磁超音波探傷方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122250A true JPS6122250A (ja) | 1986-01-30 |
Family
ID=15347738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59143821A Pending JPS6122250A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 電磁超音波探傷方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6122250A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0639839A1 (fr) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Innovations Rayons X Et Techniques Ressuage Magnetoscopie Ixtrem | Dispositif de magnétisation ou démagnétisation d'un produit metallique |
| US5896201A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-20 | Fujitsu Limited | Optical device for wavelength monitoring and wavelength control |
| US6046813A (en) * | 1998-06-10 | 2000-04-04 | Fujitsu Limilted | Wavelength detecting device |
| JP2009236561A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | 電磁超音波探触子および超音波探傷装置ならびに超音波探傷方法 |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP59143821A patent/JPS6122250A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0639839A1 (fr) * | 1993-08-20 | 1995-02-22 | Innovations Rayons X Et Techniques Ressuage Magnetoscopie Ixtrem | Dispositif de magnétisation ou démagnétisation d'un produit metallique |
| US5896201A (en) * | 1997-10-14 | 1999-04-20 | Fujitsu Limited | Optical device for wavelength monitoring and wavelength control |
| US6046813A (en) * | 1998-06-10 | 2000-04-04 | Fujitsu Limilted | Wavelength detecting device |
| JP2009236561A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Toshiba Corp | 電磁超音波探触子および超音波探傷装置ならびに超音波探傷方法 |
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