JPS62501231A - スリ−ブを画成する回転可能な電磁界を有する渦電流探傷検知器 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、鉄棒又は鉄・ぐイブのような細長い被検物の表面に沿って傷を検知す るための渦電流テスターに関する。

〔背景技術〕

鋼鉄製品の製造において、できるだけ早く傷を作ったことを検知することが望ま れる。それにより、それらの傷の原因を除去し、更に傷が大きくなる前に傷のつ いた被検物を修繕し或いは廃棄するように、補修段階を行うことができる。鋼鉄 を製造する処理段階は、綿密に引照を付けられており、詳細には記載しない。

簡単には、溶礪鉄が酸素で処理され、他の薬剤が量を変化させて加えられ、溶融 鋼鉄を生成する。溶融鋼鉄は、インゴットを生成するために鋳型内に注がれ、或 いはスラブ又はＣレットを生成するために連続鋳造機内に注がれる。各ビレット はまた、加熱され、！ルーム、どの部分も厚さ１０インチ（２５，４ｍ）から１ ６インチ（４０，６４国）で長さ２０フイート（６０９，６６Ｒ）から３０フイ ー）（９１４，４５１１）の鋼鉄の大塊、に成型される。これらのブルームは、 保管され、更に成型が所望されるとき再加熱される。鋼鉄の棒を作るために、！ ルームが、最初にビレットに形成される。ビレットは、代表的に断面が２インチ （５，０８ｃｍ　）　Ｘ　６インチ（１５，２４ｃｔＲ）平方で長さかｒ！！ｔ ′！′３０フィート（９１４゜４−である。

ビレットは２３００〜２４６００ア（１２６０〜１３６４８．９８Ｃ）の温度ま で加熱され、それによりビレットは棒形状に圧延されるのに十分に柔軟になる。

圧延処理は長円形状を生じ、次の圧延段階を通過するとき長円形状は徐々に丸く なる。ビレットは圧延された後、かなり長くて幅が狭くなる。例として、５イン チ（１２，７ｃｙｓｔ　）断面のビレットが、直径約％インチ（１，５９ｃｍ） 、長さ数百フィート（百数十メートル）の丸い鋼鉄の棒に圧延される。次に鋼鉄 の棒は、船積みに所望の長さの部材に切断される。

棟々の検査段階が、圧延の前にビレットに対して行なわれる。理論上これらの検 査段階は、ビレットでの傷の存在を検知する。ビレットでの傷は、結果の棒製品 で傷を生じるであろう。一度ビレットの傷が検知されれば、その傷はスカーフィ ック又は他の方法によって除去される。しかしながら、ビレットの圧延中に、他 の欠陥が導入畑れうる。１片の異物が、圧延物に突き刺さり、圧延が起こるとき 鋼鉄に繰シ返し細長い傷又は溝をもたらしうる。圧延物を作ル損ったならば、そ れら圧延物は、鋼鉄の棒でひどい凹凸をもたらしうる。その鋼鉄棒は、次の圧延 で折り重ねられて、更に棒に沿って細長い溝又は傷を形成しうる。これらの傷の 原因ができるだけ早く検知されないならば、これらの傷を有する多くの棒が製造 されるであろう。

鋼鉄棒が一定の深さ以下の傷を含むのならば、棒は、意図した目的のために販売 されてもよい。しかしながら、傷が一定の深さを越えるならば、棒は、廃物にさ れて生産性及び追加費用での損失とともに再処理されなければならない。できる だけ早く傷の存在を検知して修正段階が傷の源を除去するためにとられることが 望まれるのは明らかである。

従来の特許が、製品が冷却する前に傷の存在を検知するための方法を開示する。

そのような特許の一つに、ビルド吟に対する米国特許第４，０２４，４７０号（ 発明の名称「冷却流体及び浄化特徴を有するホットテストピースのための渦電流 検知器」）がある。この特許は、熱シールド及び冷却液の組合せが高温俣検物の 熱から検知器を保護する装置を開示する。

ビルド等の特許及び渦電流テストに関する多数のその他の従来の特許が、本発明 の出願人であるリパブリック・スチール・コーデレーションに所属する。鋼鉄の 棒での傷の位置を区分しマークを付ける制御回路及び装置を開示するり・ぐデリ ックやスチールの特許には、ビルド吟に対する米国特許第４，０２４，４７０号 だけでなく、シャットに対する米国特許第３，１０８，２３０号及びマンデエラ に対する米国特許第３，２６３，８０９号がある。これらの特許のマーク付は処 理への改良が、トスに対し最近発行された米国特許第４，３６５，１９８号で開 示されている。

トス等に対する米国特許第４，３５５，２８１号もまた、被検物の経路に沿って 間隔を置いて配置された２個の検知コイルを肩する渦電流テスト装置に関し、被 検物が回転して移動しコイルを過ぎるとき傷が検知される。これらの５つの特許 の開示は、本願で参照され組み入れられている。

代表的渦電流テスターで、励起コイルが、テスト中の鋼鉄対象物に近接して配置 される。コイルは、磁界を創成する電気信号を用いて付勢される。磁界はまた、 鋼鉄で渦電流を創成する。鋼鉄での傷が渦電流の流れを乱し、この乱れはテスト コイルでの誘導電流を監視することによって感知されうる。比較的深い傷のため の従来技術の渦電流テスターが、被検物で渦電流を引き起こすための励起又は付 勢コイル、及び渦電流を監視するのに用いられる分離検知コイルの両方を含む。

これらの従来の渦電流テスターの機能を修正する研究が行なわれてきた。これら の研究は、テスト中の製品に関する種々の位置で磁界を強め又は増大させること に関する。この増大した磁界は、渦電流を監視するテスト装置でより強い反応を 生じる。従来の研究は、製品の表面に磁界を選択的に伝えるシールド、或いは変 形的に、製品に関して移動する回転可能な磁界生成素子のいずれか一方を含む。

アレン等に対する米国特＃４Ｆ第３，１５２，３０２号及びディビスに対する米 国特許第４，２０３，０６９号が、これらの研究を表わす。これらの研究は、所 望の効果、すなわち励起コイルによって反応の選択的増大音生じたことを認める が、この反応結果を生じるのには効果がないと考えられる。

〔発明の開示〕

改良された渦電流テスターが、被検物での傷を検知するために開示される。細長 い被検物に沿って伸びる傷が、製品が依然としてかなり熱い間に増大した信頼性 を有して検知される。それによって、廃物製品の製造が最小化される。

開示した電磁気探傷検知装置は、はぼ円筒状の外面を有する金媚製被検物での欠 陥を検知するのに適している。その装置は、経路に沿って被検物を進ませるため の駆動機構及び時変電磁界を生じるための励起回路を苫む。その電磁界は、被検 物で渦電流の流れを誘導する。

はｉｔ円筒状のシールドが、少なくとも２個の凹所を画成して設けられる。２個 の凹所は、好適には開口の形態であシ、経路に沿って縦方向に間隔を置いて配置 される。シールドは、被検物と同軸的に回転するように取シ付けられる。シール ドは、変化する電磁界内の被検物のまわシで開口が回転するように位置づけられ る。検知回路は、変化及び渦電流の流れに応答し、被検物の表面に沿って傷の位 置の指示をもたらす。

２個の縦方向に間隔を置いて配置された回転スロットは、被検物に関して連続的 に変化する位置で磁界を選択的に乱し、信号対ノイズの増大した比を有する信号 出力音生じる。検知回路は、２１１Ｍの開口の間で縦方向に伸びる傷と、開口の 間では伸びない短い長さの傷との間で区別することができる。

開口の好適形状が、シールド１ｕ転軸にほぼ平行に伸びるスロットから成る。ス ロットは、各々はぼ４インチ（０，３２ｍ）の幅及びはぼ１インチ（２，５４ｃ ｎｉ）の長さを有する。これらのスロットは異なる角度配向でずれ、第１開口が 特定の軸位置に達するとき、第２開口は十分に画成された角度量だけ後方に後従 する。この角度オフセットによって好適検知回路が被検物の浅い傷にさえも容易 に麹察可能な出力をもたらすことが可能となる。

角度オフセットスロット及び差動巻線検知コイルの組み合わせは、傷の検知性能 を増大させる。細長い傷が回転可能なスリーブでの２個のスロットの間で伸びる ならば、この傷は第１検知コイルで正のス・やイク又は／９ルスを生じ、スロッ トを付けたスリーブが傷を過ぎて第２スロツトを回転させるのにかかる時間に相 当する遅い時間に、負の進行ノクルスが生じる。

組み合わせでこれらの正及び負の進行・母ルスは、検知回路によって容易に感知 される大きな電圧スフ４イクを生じる。

円筒状被検物は、スロットヲ付けたスリーブを通る移動で支持され、スリーブ内 でほぼ中心づけられた状態である。好適実施例でこれは、被挟物検査ステージ璽 ンの出口側で中心づけローラーを用いて達成される。

好適なテスト組立体が、スロットを付けたスリーブを回転させるために空気動力 モータを利用する。スリーブの回転は監視されてオシロスコープ又はストリッグ レコーダのような指示器を用いて調整され、傷の存在は視覚的に観察することが できる。

前述のことから、本発明の目的は、細長い被検物を監視するための改良された探 傷検知装置及び探傷検査方法を提供することｅこあることが理解されるであろう 。

本発明のこの目的及び他の目的、利点、特徴は、本発明の好適実施例の詳細な説 明が添付図面と関連して記載されておｐ、よりよく理解されるであろう。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図面を参照すれば、特に第１図で、ローラースタンド１２を含む被検物成形ステ ーシッン１０が図示されている。スタンド１２は、被検物１４が運行経路に沿っ てテストヘッド１６へ移動するとき被検物１４を成形するためのものである。被 ＋か物１４は、棒又は／ＩＦイグの外面のようなほぼ円筒状の外面を画成する。

更にスタンド１２上で支持された入口ガイド２８が、テストヘッド１６を通るよ う被検物１４を方向づける。被検物の温度は、室温であってよく、変形的に円筒 状断面に被検物音成形するのに必要とされる高い温度であってもよい。図示した 本発明の実施例で、ステーシラン１０は、被検物がテストヘッド１６から上流の 他の装置によって成形された後、高い温度を有する被検物を挟置するようにされ ている。

第２図は、テストへノド１６内に取り付けられためる成分を概略的に図示するっ ヘッドは、長さに沿って細長いスロッ）３２ａ、３２ｂｉ有する円筒状ステンレ ス鋼スリー、’３０（第２図）を回転Ｏｊ’　ＫＭに支持する。

スリーブ３０は、渦電流誘導コイル３４ｓｉ１３４ｂによって包囲される。

包囲するコイルはスロット３２に関して位置づけられ、スロット３２は共面と交 差する。被検物１４の走査中、時変付勢信号がコイル３４に結合されて被検物表 面で渦電流を誘導する。

スリーブ３０及びスロット３２は、回転して渦電流電界を周期的に乱し、コイル ３４の下方を被検物の傷３５が通過するのに応答してコイル３４が示す電気応答 を生厄する。スロット３２の変形としＬスロットと同一の長さの一連の平行な非 常に狭いスリットが、電界を乱すために用いられてもよい。

圧縮空気源（図示せず）によって駆動されるモータ３６（第４図）が、出力シャ フト３７を有する。シャフト３７は、駆動ベルト３８を通じてスリーブ３０を回 転させる。モータ３６及びテストヘッド１６は、支持ジヤツキ４２によってスタ ンド２６に結合された受け台４０によってともに支持される。ジヤツキは、受は 台４０を上昇させたシ下降させたりしてテストヘッド１６を調節する。テストヘ ッド１６の出口側で、ピンチローラ−４３ｍ、４３ｂ（第６図）が、被検物１４ を支持し、被検物１４が出口トイ４５を通過するときスリーブ３０内で被検物を 中心づける。

回転可能なスリーブ３０及びコイル３４は、テストヘラｌ’１６の内側で位置づ けられる。テストヘッド１６は、先細の入口がイド４４（第４図）によって入口 側で且つ端部キャラｆ４６によって出力側で境界づけられる。テストヘッド１６ は、ネジ連結材５２によってともに結合される環状カップ４８及び端部キャップ ５０のｔｙｔ態の２個の金属包囲から構成されると認められる。

第５図は、テストヘッド１６内で支持きれるグローブ組立体５４の拡大断面図で ある。組立体５４は、２個のコイル３４ｍ、３４ｂをそれぞれ支持するための２ 個の？ビン６０を含む。フェライト又は鉄粉の２個のコア６２は、それぞれゲピ ンを包囲し、関連のコイルを付勢する導線６５を通すだめの通路６３紮各々画成 する。コア６２はまた、ゾレキシガラスハウジング６４によって包囲され、それ に隣接する。ハウシング６４は、通路６４ｍを画成し、それによって水が冷却す るためにスリーブ３０へ流れるのを可能にする。埋込用樹脂が、スロッ）６４ｂ 及び通路６３を満たし、導線の周囲で液体緊密を達成する。

！ロープ組立体５４の全体は、テストヘッド切片４８の内側で支持され、圧縮ゴ ムワッシャー７０によって軸方向に設置される（第４図）。グローブ組立体５４ は、軸方向に整列して間隔を置いて配置された１対の円筒状の水潤滑スラストの ジャーナルベアリング７２を含む。ベアリング７２は、スリーブ３０を回転する ように支持する。ベアリング７２は、包囲体４８．５０内の小さい直径の２つの 領域４８ｍ、５０ｍでそれぞれ位置づけられる。

スリーブ３０は、包囲体４８．５０内のベアリング７２で支承され、グローブ組 立体５４の一端でカラー７６によって、他端でスプロケット８０によってグロー ブ５４に関して軸方向に設置される。カラー７６及びスゲロケット８０は、止め ねじ８２によって適所に保持される。

圧縮ワッシャー７０は、ベアリング７２に対して作用して、ベアリング７２をス リー！及びスゲロケットとそれぞれスラスト吸収関係に押しつける。このスラス ト関係及び熱によシ引き起こされた膨張ｆ：調整するために、ベアリングの１個 又は２個のフランシフ２ａ。

７２ｂが、包囲体の隣接間かられずかに間隔を置いて配置される。これらの間隔 は、小さいサイズのため図示しない。

先細の入口ガイド４４は、適切なコネクタ８６によって包囲体４８に接続される 。テストヘッド１６全体は、コネクタ８９を有する入力ガイド取シ付けフランジ ８８にテストヘッド１６を結合させることによって入力ガイド２８に取り付けら れる（第１図及び第４図参照）。

モータ出力シャフト３７は、駆動スプロケット９２に結合される。駆動スゲロケ ット９２は、駆動スプロケット８０と係合するベルト３８と係合するための歯を 有する。適所で適切に駆動ベルトを用いて、端部グレート４６は、適切なコネク タ９４を用いて包囲体５０に固定される。ガード９５が、ベルト３８及び駆動ス ゲロケット９２の上方で固定される。

細長い傷及びその均等物について高温の被検物をテストするとき、プローブ組立 体５４及びスリーブ３０は、第４図で示す２つの水路９６を通って導入される水 によって冷却される。テスト組立体５４の周辺に水を導入することは、スリーブ ３０を冷却するだけでなくベアリング７２を円滑にもする。

スリーブ３００回転速度の制御は、被検物に沿って伸びる傷とコイルからの出力 信号ヶ相互に関係させるのに必要ではない。金属製対象物を有するタイミングエ ベントディスク９７が、駆動スプロケット８０に結合される。金属製対象物は、 ディスクとともに回転し、電磁センサー９８によって周期的に感知される。セン サー９８からの出力は、オシロスコープの掃引速度をスリーブの回転と同調させ るために用いられる。

第６図は、出口ローラー４３＆、４３ｂ及びテストヘッド１６に隣接するこれら ローラーの取付部を詳細に図示する。各ローラーは、テストヘッド１６に取シ付 けられたアーム１０１に回転するように取り付けられる。被検物経路に関する各 アーム１０１の位置は、アームを枢動する調整ナツト１０２を回転させることに よって調整することができる。圧縮バネ１０３が、ＦＡ整ナツト１０２に対して アームをそれぞれ偏倚してアームの位置を固定し、かくしてピンチローラ−を被 検物の大きさに調節し中心づけることができる。

第７図を参照すれば、テストコイル３４のための付勢及び検知回路１１０が図示 されている。回路１１０は、２個のテストコイル３４１．３４ｂからの出力信号 を付勢し且つ復調する。発振器１１２が、電力増幅器１１４を駆動する。電力増 幅器１１４はまた、２個の差動巻線コイル３４＆、３４ｂに結合される。電力増 幅器１１４とコイルとの間には、棟々の抵抗器１１３及び２個の同調及び位相シ フト可変コンデンサ１１５゜１１７が介在する。これらの成分によって、コイル ３４ｍ、３４ｂＫ亘る交流信号の相対的大きさ及び位相が、傷の感知感度を増大 するように調整されうる。

発蚕器１１２の周波数は、調整可能であシ、好適実施例でほぼ４０キロヘルツの 周波数を有する正弦曲線出力を生じるように調整される。、２個のコイル３４ａ 。

３４ｂのこの付勢は、被検物１４の表面で渦電流を誘導する磁界を引き起こす。

これらの渦電流が傷の存在によって乱されるとき、コイルを通る自己誘導電流も また乱される。コイルスリーグの磁界と被検物との干渉は、変圧器１１８の一次 コイル１１６によって感知されるコイル３４ｍ。

３４ｂからのスノＱイク又はパルス出力をもたらす。変圧器１１８の二次コイル １１９からの出力は、アナログスイッチ１２４に結合した出力を有する増幅器１ ２０に結合される。アナログスイッチ１２４は、信号を入力１２２からスイッチ を通じて出力１２８へ選択的に送信するｒ−ト入力１２６を有する。出力１２８ は、コンデンサ１２９によりて蓄電されバッファー１３０によって緩衝される。

このバッファー１３０からの出力１３３が、フィルター回路１３１（第９図）に 送信され、次に傷のひどさを分析する回路に送信される。

欠陥のひどさを分析するための一装置が、１９８２年１２月２１日にトスへ発行 された米国特許第４，３６５，１９８号（発明の名称「改良されたタイミング制 御を用いて被検物での欠陥を検知し、区分し、マークを付けるための方法及び装 置」）で開示され、本願で参照によシ組み入れられている。追加的（ロ）路が、 第１０図で図示される。

アナログｆ−）入力１２６のためのダート信号もまた、発振器１１２で生じる。

ｒ−）信号は、アナログｒ−）入力１２２を出力１２８へ周期的に結合する／ぐ ルスである。発振器１１２からの出力が、コン・ｆレータ１４０に結合される。

コンパレータ１４０は、交流信号の正の部分を発振器１１２からスイッチトラン ジスタ１４２へ送信して、アナログ出力を発振器１１２から一連のノＩルスに変 換する。第１ワンシ１ツト１４４が、可変２０にレジスタ１４６の調節に依存し て７〜１６マイクロ秒のこれら・ぐルスでの遅延を生じさせる。

第２ワンシロツト１４８が、１０に可変レジスタ１５０の調節に依存して１〜５ マイクロ秒、出力／ぐルスの幅を変化させる。４０キロヘルツの発振器出力が、 ２５マイクロ秒のピークから−一りまでの信号の間の時間又は周期を生じる。こ の２５マイクロ秒の周期内でｒ−ト信号會シフトし成形する能力によって、使用 者は出力１２８を最大にし、従って傷の検知感度を最大にすることができる。

この回路１１０のよシ祥細な回路図が、第８図で示される６２つの回路図での成 分について同様の参照数字が用いられている。

フィルター回路１３１（第９図）は、４個の集積回路から成る。その回路は、各 々合計１６個の演算増幅器のための４個の演算増幅器を有する。フィルター回路 １３１は、高域フィルターを構成する８個の第１演算増幅器１６０及び低域フィ ルターを構成する８個の第２演算増幅器１６２に関して高域フィルター及び低域 フィルターに分けられる。本発明の好適実施例で、これらのフィルターは、はぼ １キロヘルツ以下又は以上の周波数を有するすべての信号を結合して減衰させる 。こうして鋼鉄製造施設のノイズの多い環境での外部信号が除去され、被検物１ ４の傷によって生じた信号のみが検知及び区分回路１６３への出力１６１へ送信 されるであろう。

回路１６３（第１Ｏ図）は、フィルター１３１から出力信号を得て、信号を整流 し多数のコンパレータへ送信する。フン・臂レークは、欠陥をひどさ及び深さに 関して区分する。この回路のための詳細な回路図が第１０図で示きれる。簡単に 言えば、フィルターからの出力は、２個の演算増幅器１６５ｍ、１６５ｂを有す る精Ｗｆ流器１６５に結合され、３個のコンツクレータ増幅器１６６．１６８， １７０へ送信される。これらのコンパレータの各々についての基準入力が、これ らの基準入力に結合した可変電位差計１６７．１６９．１７１を用りて調節する ことができる。フィルター回路１３１からの出力の大きさに基づいて、コン／４ ’レータ１６６．１６８．１７０は、低い出力又は高い出力のいずれかを生じる 。

本発明の好適実施例で、増幅器１６６からの出力１７４が、レコーダに結合され てコイルからの出力の永久レコードを発生させる。コンノぐレータ１６８．１７ ０からの出力は選択的に２個のトランジスタ１７６．１７８を作動させ、トラン ジスタ１７６．１７８はまた２個の視覚指示器１８０．１８２を始動させる。結 合して第１コン／ぐレータ１６８及び指示器１８０が浅い溝又は傷の検知器とし て作動し、第２コン・ｆレータ１７０及び指示器１８２が深い溝又は傷の検知器 とし、＼　て作動する。聴覚的警報もまだコイル３４からの出力と基準レベルと の間の比較に基づいて発生することができることが理解されるべきである。

動作上、モーター３６は、スリーブ３０を駆動して、被検物がテストヘッド全通 って移動するとき被検物１４に関して約１００ヘルツの固定した速度でスリーブ １３０に回転を引き起こす。傷３５がコイル３４＆、３４ｂの一万又は他方の下 方で伸びる場合に、磁界は乱され、変圧器１１８から出力が発生するであろう。

スロット３２は異なる時間で差動巻線コイル３４ａ。

３４ｂのために傷３５を通過し、次に傷がコイル３４１Ｌ。

３４ｂの両方の下方に伸びるならば正及び負の進行スノ母イクが変圧器によって 生じる。これらの正及び負の信号は、結合してス１７−７’３０の回転の周波数 で変圧器１１８から鋭いス／母イクを発生させる。その周波数は、第１０図の分 析回路によって容易に検出することができる。スリーブの２個のスロット部分の 間で角度のずれがなければ、差動巻線コイル３４＆、３４ｂは信号の消去をもた らし、さらに最もひどい傷は出力を生じないであろう。

好適なスリーブ３０は月６インチ（０，１６ｃｍｇ　）のステンレス鋼から構成 され、２個のスロットは幅３インチ（０，３２ｃＩＩｌ）、長さほぼ１インチ（ ２，５４ｔｓ　）でスリーブを十分に貫通して伸びる。スロットがスリーブ３０ を完全には貫通して伸びず代りにスリー！内に凹所を形成するだけだとしても、 同様の効果を生じることができるということを、実験が示している。この利点の 発見により、被検物１４の領域からの異物がスロット３２を通ってコイル３４ｍ 、３４ｂの領域へ通シ抜けることなく、スリーブ３０を用いることが可能となる 。

スロット３２がスリーブ３０を十分に貫通して伸びるならば、コイルへの異物の 通過が不導体を用いてスロットに栓をすることによって回避されうるうスロット よりかなり狭いスリットがスリーｆ３０で形成される実施例で、スリットに栓を するのは同様の不導体を用いて容易に達成される。

従って、本発明は詳細に記載されているが、本発明が請求の範囲の思想内に収ま るすべての変形及び／又は変更を含む意図であると理解されるべきである。

図面の簡単な説明 第１図は、細長い被検物テストステージ目ンの側面図である。

第２図は、被検物の周辺での渦電流磁界を選択的に乱す回転可能なスロットを付 けたスリーブを通って移動するときの細長い被検物の略図である。

＠３図は、スリーブを（ロ）転するためのモータを示す第１図のテストステージ 亨ンの一部の端面図である。

第４図は、第３図の４−４線に沿ってとられた図でるる。

第５図は、差動結合したテストコイルを有するテストゾローブの拡大断面図であ る。

第６図は、被検物をスロットを付けたスリーブ内で中心づけるための出口ロー２ −の正面図である。

第７図は、コイル付勢及び探傷検知回路の電気回路図である。

第８図は、第７図の回路のより詳細な回路図である。

第９図は、分析からの外部からの信号をフィルターに通すためのフィルター回路 をボす。

第１０図は、第９図のフィルター回路からの出力を分析するための回路の回路図 である。

国際調査報告 息＋＋ｌｅｎｖｌｌｅｎｌｌＡａｏｕｍｍｏｓａＰＣＴ／ＵＳ８５１０１２４１

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．ほぼ円筒状の外面を有する金属製被検物で欠陥を検知するための電磁気探傷 検知装置であって：ａ）被検物を経路に沿って進ませるための駆動手段；ｂ）被 検物で渦電流の流れを誘導するため経路に沿って変化する電磁界を生じさせるた めの励起回路；ｃ）前記経路に沿って縦方向に間隔を置いて配置された少なくと も２個の凹所を画成するほぼ円筒状のシールド； ｄ）前記凹所が前記変化する電磁界内の被検物に関して回転する縦位置で、前記 シールドを前記経路と実質的に同軸で軸方向に回転可能に取り付けるための装置 ；並びに ｅ）被検物での渦電流の流れの変化に応答して被検物の傷の表示をもたらすため の検知回路；から成る装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記シールドは導電体の一部 から成る装置。
3. ３．請求の範囲第１項に記載された装置であって、縦の寸法が前記シールドの軸 にほぼ平行に伸びるスロットを画成すべく前記凹所はスリーブを貫通して伸びる 装置。
4. ４．請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記凹所はシールドの周囲に 関して異なる角度配向で画成される装置。
5. ５．請求の範囲第１項に記載された装置であって、長さの寸法が前記シールドの 軸にほぼ平行に伸びる２個のスロットとして前記シールドが開口を画成し、前記 スロットは前記円筒状シールドに関して互いから角度的かつ縦方向にずれている 、装置。
6. ６．請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記シールドはステンレス鋼 物質の一部から成る装置。
7. ７．請求の範囲第１項に記載された装置であって、シールドは各々ほぼ１インチ （２．５４ｃｍ）の長さ及びほぼ１／８インチ（０．３２ｃｍ）の幅を有する開 口を画成する、装置。
8. ８．請求の範囲第１項に記載された装置であって、さらに、阻止されない場合に は回転中に前記シールドの物理的振動に応答してスプリアス傷表示信号を生成す るスプリアス信号を阻止するためのフィルター回路から成る装置。
9. ９．請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記検知回路は差動巻線コイ ルを含む装置。
10. １０．請求の範囲第１項に記載された装置であって、前記励起回路は前記変化す る電磁界を複数の周波数で生成するための回路から成る装置。
11. １１．ほぼ円筒状の外面を有する金属製被検物で欠陥を検知するための電磁気探 傷検知装置であって：ａ）経路に沿って被検物で渦電流の流れを誘導するため時 変電磁界を生じさせる励起及び検知回路であって、前記被検物での渦電流の流れ の変化に応答して被検物の傷の表示をもたらすための、前記経路と同軸で該経路 を包囲する２個の差動巻線コイルから成る回路； ｂ）開口を画成するほぼ円筒状のシールド；ｃ）前記シールド及び前記被検物が 相対的に回転可能であるように前記シールドを前記経路と実質的に同軸に取り付 けるための開口であって、少なくとも１個の前記検知コイル内に少なくとも部分 的に位置づけられる開口；並びに ｄ）前記コイル及び被検物を前記経路で相対的に移動させるための駆動手段； から成る装置。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載され装置であって、さらに、前記被検物が前記 経路に沿って移動するとき該被検物を前記シールド内で同心に中心づけるための 手段から成る装置。
13. １３．ほぼ円筒状の外面を有する金属製被検物で欠陥を検知するための電磁気探 傷検知装置であって：ａ）被検物を経路に沿って進ませるための駆動手段；ｂ） 時変電磁界を生成して、被検物で渦電流の流れを誘導し且つ前記被検物での渦電 流の流れの変化に応答して被換物の傷の表示をもたらすための前記経路に沿って 位置づけられた構造を含む励起及び検知回路；並びに ｃ）シャフトに関して位置づけられて表面に凹所を含むほぼ円筒状のシールド； から成る装置。
14. １４．ほぼ円筒状の外面を有する金属製被検物で欠陥を検知するための方法であ って： ａ）被検物を経路に沿って軸方向に進ませる工程；ｂ）前記被検物が前記経路に 沿って移動するとき時変電磁界を用いて該被検物で渦電流の流れを誘導する工程 ； ｃ）円筒状のシールドを前記被検物に関して同軸に回転させる工程であって、前 記シールドは前記被検物の表面の周囲での時変位置で前記渦電流の発生を収束さ せるべく形状づけられているところの工程；並びに ｄ）被検物の欠陥の特性を示す被検物での渦電流の流れの変化を検知する工程； から成る方法。
15. １５．請求の範囲第１３項に記載された方法であって、さらに、阻止されない場 合には回転中に前記シールドの物理的振動に応答してスプリアス傷表示信号を生 成するスプリアス信号を阻止する工程から成る方法。
16. １６．細長い外面を有する金属製被換物で使用するための電磁エネルギーを使用 する探傷検知方法であって：ａ）被検物を経路に沿って進ませる工程；ｂ）前記 被検物が前記経路に沿って移動するとき時変電磁界を用いて該被検物で渦電流の 流れを誘導する工程； ｃ）前記被検物の複数の領域で誘導された渦電流の流れを変える工程； ｄ）前記被検物が前記経路に沿って移動するとき前記収束した渦電流の領域を前 記被検物の周囲に関して同期的に回転させる工程；並びに ｅ）被検物の傷を示す前記被検物での渦電流の流れの変化を検知する工程； から成る方法。
17. １７．渦電流型探傷検査装置であって：ａ）励起及び検知コイル構造を含む探傷 検査機構；ｂ）前記機構と検査されるべき被検物との間に相対移動経路を形成す る他の構造； ｃ）前記機構は前記経路のまわりで且つ前記コイル構造の少なくとも励起部分と 前記経路との間に管状伝導要素を含むこと； ｄ）前記要素は前記経路の縦方向に互いから間隔を置いて配置された１対の凹所 を含むこと；並びにｅ）前記要素及び前記他の構造に動作可能に接続し、前記被 検物が検査されるとき前記要素及び該被検物の相対回転をもたらす駆動装置； から成る装置。
18. １８．渦電流型探傷検査装置であって：ａ）電界を形成して該電界の傷誘導変化 を検知するための励起及び検知コイル構造を含む傷検査機構；ｂ）前記機構と検 査されるべき被検物との間に相対移動経路を形成する他の構造； ｃ）前記機構は前記コイル構造の少なくとも励起部分と前記経路との間に前記電 界の一部を増大するための電界増大手段を含むこと；並びにｄ）前記増大手段及 び前記他の構造に動作可能に接続し、前記被検物が検査されるとき前記電界の増 大部分及び該被検物の相対回転をもたらす駆動装置； から成る装置。