JPS6217650A - 材料欠陥検出装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は材料欠陥検出装置に係り、特に、被検査体の
表面の形状に対応して、電気抵抗法によって材料の欠陥
を検出するに好適な材料欠陥検出装置に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

金属などの導電性材料の欠陥（劣化によって生じた欠陥
を含む）を非破壊状態で検出する方法として電気抵抗法
がある。電気抵抗法とは、被検査体の２点間に電流を流
すと、被検査体にき裂、腐食、減肉などの欠陥がある場
合、または、クリープなどで被検査体の組織に変化が生
じている場合には電気抵抗が変化するので、被検査体の
一定距離間の電圧降下を測定することによって、電気抵
抗の変化すなわち被検査体の欠陥を検出する方法である
。（［三菱枝根Ｊ　、　　ＶＯＬ　１８．　Ａ　６　、
　１９８１年１１月号、７４７頁〜７５７頁。「材料」
、３３巻。

３７１号、１３２頁〜１４２頁） 従来の材料欠陥検出装置は、第４図に示すように、２本
の測定電極３および３０両側に２本の通電電極２および
２が配置してあり１合計４本の測定電極３と通電電極２
とがＩＩＡＫなっている。

（「三菱枝根Ｊ　ｔ　ＶＯＬ　１８．Ａ　６　、　１９
８１年１１月号。

７４７頁〜７５７頁。「材料」、３３巻、３７１号、１
３２頁〜１４２頁）または、２本の通電電極と２本の測
定電極とが分離しである。（コーンズアンドカンパニー
リミノテノドのカタログ、クラックマイクロゲージ、亀
裂深度測定器、高精度ポータプル型。

東京都中央区日本橋２−３−１０　、丸善ビル内、　　
置これらの材料欠陥検出装置はいずれも通電電極および
測定電極をプローブに固定した一体型であるため、被検
査体の表面に凹凸がある場合は、検出の度毎に各電極の
押圧に差異が生じ２例えば各電極に圧縮ばねを取り付け
ても、ばね定数により各電極のストロークの差が各電極
の押圧の差になってしまうので、誤差が大きく検出精度
が低くなる。

また、各電極の固定が不確実であり設定に時間がかかる
ので、検出精度が低く検出作業の能率が悪〜・。

さらに、各電極の先端と被検査体の表面との接触が均等
でない場合は、被検査体が局部的に発熱して電気抵抗が
変化するので、誤差が生じて検出精度が低くなる。

またさらに、従来はグローブをマグネットで被検査体に
磁気吸着させて取り付けているので９例えばステンレス
鋼、銅、アルミニウムおよびその合金等の非磁性材料に
は使用できない。

以上のような欠点があるので従来から問題になっていた
。

〔発明の目的〕

この発明は上記の欠点をなくすためになされたもので、
被検査体の表面に凹凸があっても、また。

被検査体が非磁性材料であっても、被検査体の欠陥を能
率よく高い精度で検出することができる材料欠陥検出装
置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

この発明は２通電電極および測定電極を夫々別個の電極
シリンダのピストンに連結し、各電極シリンダの加圧室
を均圧管によって連通にして各ピストンの作動圧力を均
等にすることにより９通電電極および測定電極の各スト
ロークに関係なく。

通電電極および測定電極の先端が被検査体に均等に当接
するようにする。また、グローブを被検査体に吸盤によ
って真空吸着させて取り付けることを特像とするもので
ある。

〔発明の実施例〕

この発明に係る実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの発明のグローブの構造を示す一部断面図で
ある。

第１図において、２本の測定電極３および３の両側に２
本の通電電極２および２が配置してあり。

合計４本の測定電極３と通電電極２とが１列罠なってい
る。そして、２本の通電電極２および２の先端と２本の
測定電極３および３の先端とは、ともにグローブ１の底
面ηから突出しており、被検査体１６の表面に夫々当接
するようになっている。

一方、２本の通電電極２および２の他端は図示しない定
電流電源に、また、２本の測定電極３および３の他端は
図示しない微小デジタル電圧計に。

夫々リード線６によって接続しである。

２本の通電電極２および２と２本の測定電極３および３
とは、夫々別個の電極シリンダ４の各ピストン５に、　
　ピストンロッドのように連結しである。そして、４本
の電極シリンダ４の加圧室３３は。

均圧管７によって連通になっているとともに、加圧管９
によって主シリンダ８に接続しである。

主シリンダ８のピストン１０のピストンロッド１１はレ
バ１２の端部２１に連結しである。通常は、レバ１２は
ばね１４によって矢印Ａで示す方向と逆の方向に押され
ているので、端部２１がピン１５を支点とし１て矢印Ｂ
で示す方向に動いている。したがって。

ピストンロッド１１すなわち主シリンダ８のピストン１
０が矢印Ｂで示す方向に動き、加圧管９および均圧管７
を通して４本の電極シリンダ４の加圧室おに空気圧が加
わるので、各ピストン５が押し下１げられて、２本の通
電電極２および２の先端と２本の測定電極３および３の
先端とが、被検査体１６の表面に夫々当接するようにな
っている。

また、主シリンダ８には、ピストンＩＯＫ対して加圧管
９の接続位置と反対の位置に減圧管加が接続しである。

減圧管Ｉは、プローブｌの底面部に取りつけである例え
ば２個の吸盤１７に、吸気室１８および弁膜１９を介し
て接続しである。したがって。

通常の状態では、ピストン１０が矢印Ｂで示す方向に動
くので、既に説明したように加圧管９および均圧管７を
通して４本の電極シリンダ４の加圧室３３に空気圧が加
わるとともに、減圧管ｍ内が減圧されて弁膜１９が持ち
上げられ、吸気室１８内すなわち吸盤１７内が負圧にな
るようになっている。

このように構成しであるので、プローブ１を被検査体１
６の表面に取り付ける場合は、まず、取手１３とレバ１
２とを握って、ばね１４に抗してレバ１２を矢印Ａで示
す方向に押す。そして、レバ１２の端部２Ｉをビン１５
を支点として矢印Ｃで示す方向に動かし、ピストンロッ
ド１１すなわち主シリンダ８のピストン１０を矢印Ｃで
示す方向に動かす。これＫより、加圧管９内の空気圧が
低下するとともに、減圧管ｍ内の空気圧が上昇する。

加圧管９内の空気圧が低下すると、４本の電極シリンダ
４の各ピストン５がプローブ１外の大気圧によって押し
戻されるので、２本の通電電極２および２の先端と２本
の測定電極３および３の先端とが・プローブｌの底面η
から突出している長さが短くなる。

また・減圧管ｍ内の空気圧が上昇すると、弁膜１９が押
し下げられるので、吸気室１８および吸盤１７内の容積
が減少する。

この状態のまま、プローブ１の底面ｎを被検査体１６に
近づけ、吸盤１７の開口部を被検査体１６０表面に密着
させて、矢印Ａで示す方向はレバー１２を押している力
を緩める。矢印Ａで示す方向にレバ１２を押している力
を緩めると、レバ１２がばね１４によって矢印Ａで示す
方向と逆の方向に押され、レバ１２の端部２１がビン１
５を支点として矢印Ｂで示す方向に動く。したがって、
ピストンロッド１１スナわち主シリンダ８のピストン１
０が矢印Ｂで示す方向に動き、加圧管９および均圧管７
を通して４本の電極シリンダ４の加圧室３３に空気圧が
加わるので、各ピストン５が押し下げられる。各ピスト
ン５が押し下げられると、２本の通電電極２および２の
先端と２本の測定電極３および３の先端とが。

被検査体１６の表面に夫々当接して静止する。

一方、ピストンロッド１１すなわち主シリンダ８のピス
トン１０が矢印Ｂで示す方向に動くと、減圧管ｍ内が減
圧されるので、弁膜１９が持ち上げられる。弁膜１９が
持ち上げられると、吸気室１８の容積が増加して吸盤１
７内の空気を吸引するので吸盤１７内が負圧になる。そ
れ故、大気圧によって吸盤１７が押されて収縮し、プロ
ーブｌが被検査体１６に真空吸着する。

なお、主シリンダ８および電極シリンダ４の作動流体な
空気として説明したが、油などの液体であってもよい。

第２図はこの発明のプローブの他の実施例を示す図、第
３図は第２図のプローブの回路構成を示す図であって、
既に説明した第１図の番号と同じ番号の部分は、第１図
の部分と同じ構成で同じ機能を有する同じ部分である。

第２図および第３図において、主シリンダ８のピストン
１０のピストンロッド１１には電磁コイルδが設けであ
る。電磁コイル５はコンピュータρによって制御される
可変抵抗器ｎを介して電磁コイル電源部に接続してあり
、電磁コイルδに通電することによってピストンロッド
１１すなわちピストン１０を矢印Ｂで示す方向に動かす
よう罠なっている。また、ピストン１０にばばね１４が
取り付けてあり、電磁コイル５に通電していないときに
、ピストン１０を矢印Ｃで示す方向に動かすようＫなっ
ている。そして、ピストンロッド１１にはトラベル検出
器路が取り付けてあり、トラベル検出器路の出力カコン
ピュータρに入力しである。

一方、主シリンダ８には、ピストン１０に対して加圧管
９の接続位置と同じ側に圧力検出器２９Ｕが。

また、ピストンｌ０ＧＣ対して減圧管銀の接続位置と同
じ側に圧力検出器２９Ｄが、夫々設けてあり、圧力検出
器２９Ｕおよび２９Ｄの出力はともにコンピュータｎに
入力しである。また、吸盤１７の吸気室１８には圧力検
出器２９Ｉが設けてあり、圧力検出器加■の出力もコン
ピュータｎに入力しである。

そして、２本の通電電極２および２はコンビエ−タｎに
よって制御される定電流電源乙に接続してあり、２本の
測定電極３および３の出力は微小デジタル電圧計２１に
入力してあり、微小デジタル！　圧計２１の出力がコン
ビエータρに入力しである。

このように構成しであるので２例えば遠隔走行装置ヲ用
いることによって、プローブ１を遠隔着脱して、被検査
体１６の欠陥を遠隔検出することができる。

すなわち、プローブ１を被検査体１６に真空吸着させる
ために必要な吸盤１７の吸気室１８内の圧力および減圧
管ｍ内の圧力を、夫々圧力検出器２９Ｉの出力および圧
力検出器２９Ｄの出力として、あらかじめコンピュータ
乙に設定しておく。さらに、２本の通電電極２および２
の先端と２本の測定電極３および３の先端とを、被検査
体１６の表面に当接させろために必要な加圧管９内の圧
力を、圧力検出器２９Ｕの出力としてあらかじめコンピ
ュータ乙に設定しておく。

そして２図示しない遠隔走行装置によってプローブ１を
被検査体１６の欠陥発生予測部分に当接し。

圧力検出器２９１．２９Ｄ、２９Ｕの各出力があらかじ
めコンピュータ乙に設定しておいた値になるように、コ
ンピュータρによって可変抵抗器ガの抵抗を制御するこ
とにより、電磁コイル５の励磁電流全調節して、ピスト
ンロッド１１を矢印Ｂで示す方向に移動する。

これにより、プローブ１を被検査体１６の欠陥発生予測
部分に真空吸着させるとともに、２本の通電電極２およ
び２の先端と２本の測定電極３および３の先端とを被検
査体１６の欠陥発生予測部分の表面に当接させる。

そして、コンピュータρによって、定電流電源おから２
本の通電電極２および２を通して被検査体１６に電流を
流し、２本の測定電極３および３の出力を微小デジタル
電圧計２１に入力して被検査体１６の欠陥発生予測部分
の電圧降下を測定し、コンピュータ乙によって欠陥発生
の有無を判断して出力端２４に出力する。また、ピスト
ンロッド１１のストロークをトラベル検出益田によって
検出して。

出力端Ｕに出力する。

これまで、４本の電極シリンダ４の加圧室３３を均圧管
７によって連通にして、４本の電極シリンダ４の各ピス
トン５に加わる空気圧を均等にすると説明したが、４本
の電極シリンダ４を共通の空気室内に収納して、共通の
空気室内の空気圧が４本の電極シリンダ４の各ピストン
５に均等に加わるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明によれば２通電電極および測定電極のストロー
クに関係なく各電極の押圧力が均等になるので、被検査
体の凹凸面やコーナ部の欠陥を検出する精度が高くなる
効果がある。また９通電電極および測定電極の先端を簡
単に被検査体に当接させることができるので、検出作業
の能率が良くなる効果がある。さらに、グローブを吸盤
によって被検査体に真空吸着させるので、非磁性材料の
被検査体にも取り付けることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のプローブの構造を示す一部断面図、
第２図はこの発明のプローブの他の実施例を示す図、第
３図は第２図のプローブの回路構成を示す図、第４図は
従来の材料欠陥検出装置を示す図である。 １・・・グローブ、２・・・通電電極、３・・・測定電
極。 ４・・・電極シリンダ、５．１０・・・ピストン、６・
・・リード線、７・・・均圧管、８°パ主シリンダ、９
・・・加圧管・１１・・・ピストンロッド、１２・・・
レバ、１３・・・取手、１４・・・ばね、　１５・・・
ビン、　１６・・・被検査体、１７・・・吸盤、１８・
・・吸気室、１９・・・弁膜、２０・・・減圧管、　２
１・・・微小デジタル電圧計、２２・・・コンピュータ
、２３・・・定電流電源。 ２４・・・出力端、２５・・・電磁コイル、２６・・・
電磁コイル電源、２７・・・可変抵抗器、２８・・・ト
ラベル検出器、２９Ｕ。 ２９Ｄ、２９Ｉ・・・圧力検出器、３２・・・マグネッ
ト、３３・・・加圧室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２本の通電電極および２本の測定電極を有し、前記２本
   の通電電極によって被検査体に通電し、前記２本の通電
   電極の間の２点間の電圧降下を前記２本の測定電極によ
   って測定することにより、前記被検査体の欠陥を検出す
   る材料欠陥検出装置において、前記２本の通電電極およ
   び前記２本の測定電極を夫々駆動する４個の電極シリン
   ダと、前記４個の電極シリンダの加圧室を連通する均圧
   管と、前記４個の電極シリンダを駆動する主シリンダと
   を、設けてあることを特徴とする材料欠陥検出装置。