JPS63124957A - 渦電流探傷方法及び渦電流探傷プロ−ブ - Google Patents

渦電流探傷方法及び渦電流探傷プロ−ブ

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JPS63124957A
JPS63124957A JP61271559A JP27155986A JPS63124957A JP S63124957 A JPS63124957 A JP S63124957A JP 61271559 A JP61271559 A JP 61271559A JP 27155986 A JP27155986 A JP 27155986A JP S63124957 A JPS63124957 A JP S63124957A
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JP
Japan
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eddy current
flaw detection
tube
pole
magnetic
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Yoshihisa Shindo
進藤 嘉久
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、熱交換器、コンデンサーに組込まれている伝
熱管、特に強磁性材料から成る伝熱管などの欠陥を検出
する渦電流探傷方法及び渦電流探傷プローブに関する。
[従来の技術] 従来、熱交換器、コンデンサーに組込まれている伝熱管
は、組立前には外面から超音波等を利用して探傷検査を
行うが、組立てた後に定期検査等を行う場合は、外面か
らの探傷検査は構造上不可場合は、欠陥検出に関しては
格別の不都合を生じないが、磁性を有する場合や磁性体
の管の場合、そのままでは欠陥検出が難しく、正確な探
傷を行うことができない。それは管の透磁率そのものの
値が非磁性管に比べて非常に大きい(数百〜数千倍)た
めに磁気ノイズが大きく現われるからであり、また管内
に発生する渦電流が透fji率が大きい程管の内表面近
傍に集中しく表皮効果)、管の肉厚が大きくなると、管
の外表面にまで達せず、管外表面にある欠陥の検出感度
が著しく低下するからでおる。そこで管の軸方向に静磁
界をかけ、磁気飽和させて管の磁気的動作点を上げるこ
とにより、管の見かけ上の透磁率の値を低下せしめ非磁
性管と同等近くの検出性能を(qる目的で、従来は第1
図に示す磁気飽和用磁石を付設した内挿型渦電流探傷プ
ローブを用いている。この内挿型渦電流探傷プローブは
、両端部に被検物に対する磁気飽和用の永久磁石D+ 
、D2を有し、中央部には鉄心Bに巻行した検査コイル
Cが配設され、前記永久磁石D+ 、D2はその磁化方
向が鉄心Bの軸心線と直交する方向で、かつ一方端の磁
石D1は外周がN極、内周がS極、他方端の磁石D2t
よ外周が341.内周がN極の着磁とした逆極性として
構成されている。
この渦電流探傷プローブを被検管体A中に挿入して探傷
を行う場合は、磁5D+、D2と対向する領域では同図
の如く被検管体Aを含む矢印で示す磁気回路が形成され
て飽和磁化せしめられ、管の磁気的動作点を上げ、管の
見かけ上の透磁率を下げて磁気ノイズを低減させ、この
状態において検査コイルCを通じて被検管体Aに渦電流
を生起させ、傷が存在する場合には傷によるインピーダ
ンス変化を捉えて傷の有無が検出される。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、従来の渦電流探傷プローブにおいては、被検
管体Aを磁気飽和せしめるに必要な磁化力を与え、検出
能力を向上させるためには、両端部に取付けた磁5D1
.D2の肉厚(径方向〉を増加するか又は軸方向寸法を
長くして全磁束量を増加させる必要がある。この場合、
磁石D+ 。
D2の肉厚を増加させて全磁束量を増加させようとする
場合は鉄心Bが細径化される。それがため鉄心Bが磁気
飽和状態となり、鉄心Bを通過する磁束量が制限され、
例えば被検管体Aか厚肉細径管である場合は、鉄心Bと
被検管体Aとの断面積比が小さくなり、鉄心Bの方が飽
和してしまい、従って被検管体Aを磁気飽和せしめるに
必要な磁化力を渦電流探傷プローブによって発生させる
ことが困難となる。
[発明の目的] 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、鉄
心を磁気飽和せしめることなく、管を通過する必要磁束
圏を確保できて管の磁気飽和度を大きくでき、管の磁気
透磁率を小さくできる渦電流探傷方法及び渦電流探傷プ
ローブを促供することを目的とするものでおる。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するための本発明の渦電流探傷方法は
、強磁性管を渦電流探傷するにおいて、探傷プローブの
永久磁石により発生する磁束が継鉄内を通過するときの
磁束の単位面積当りの密度を高めて管内の磁束密度を高
め、管の磁気飽和度を大きくし、管の磁気透磁率を小ざ
くして、強磁性管の欠陥を検出することを特徴とするも
のでおる。
またこの渦電流探傷方法を実施するための本発明の渦電
流探傷プローブは、円柱状鉄心の中央部に検査コイルを
巻着し、両端部に円筒状の永久磁石を嵌着し、前記永久
磁石はその磁化方向が鉄心の軸心線と直交する方向で、
かつ一方端の永久磁石は外周がN極、内周がS極、他方
端の永久rasは外周がS極、内周がN極の着磁とした
渦電流探傷プローブにおいて、前記鉄心に磁気飽和度の
高い材料を用いたことを特徴とするものでおる。
[作 用] 上記の如く本発明の渦電流探傷方法は、強磁性管を渦電
流探傷するにおいて、管内の磁束密度を高め、管の磁気
飽和度を大きくして、管の磁気透磁率を小さくするので
、強磁性材特有の管の磁気ノイズが小さくなり、検査コ
イルにより誘起される渦電流の浸透深さが深くなるので
、管内面はもとより管外面の欠陥も確実に検出できる。
また本発明の渦電流探傷プ、ローブは、中央部に検査コ
イルを巻着し、両端部に磁化方向が軸心線と直交する方
向で逆極性の永久磁石を嵌着しだ円柱状鉄心を、磁気飽
和度の高い材料で構成しているので、強磁性管内に挿入
すると、永久磁石により発生する磁束が円柱状鉄心の断
面を通過する時の単位面積当りの密度が大きくなり、こ
れにより渦電流探傷プローブと強磁性管からなる磁気回
路における磁束量が大きくなり、強磁性管の磁束密度が
高まり、磁気飽和度が大きくなり、強磁性管の磁気透磁
率が小さくなる。従って、前記渦電流探傷方法を有効に
実施できる。
[実施例] 本発明による渦電流探傷方法及び渦電流探傷プローブの
実施例について説明する。先ず渦電流探傷方法を行う為
の渦電流探傷プローブについて説明すると、構造は第1
図に示す従来の渦電流探傷プローブと同じであるが、鉄
心Bは従来のものが軟鉄の継鉄でおるのに対し、本発明
のものは高磁気飽和材、本例ではセメンジュール(商品
名)の継鉄である。
次にこの本発明の渦電流探傷プローブを用いて強磁性管
の欠陥を検出する渦電流探傷方法の実施例を、従来の渦
電流探傷プローブを用いて強磁性管の欠陥を検出する渦
電流探傷方法と共に説明する。
本発明及び従来の渦電流探傷プローブを夫々第2図に示
す被検管体A′内に挿入した。この被検管体A′は、2
40r−1Moの強磁性材より成る試験用の伝熱管で、
外径25.4m、内径18.hmである。そして人工欠
陥は、外面全周減肉(スロット)で欠陥深さは肉厚3.
5m(薄肉部)に対し10〜60%である。
然してこの被検管体A′内に挿入した従来の渦電流探傷
プローブでは、円柱状鉄心Bが軟鉄継鉄より成る為、永
久磁石D+ 、D2により発生する磁束が円柱状鉄心B
の断面を通過する時の単位面積当りの密度が小さく、従
って渦電流探傷プローブと被検管体A′から成る磁気回
路における磁束量が小さくなり、被検管体A′の磁束密
度が低くなり、磁気飽和度が小さくなって、強磁性の被
検管体A′の磁気透磁率が大きくなり、強磁性材特有の
被検管体A′のノイズが大きくなるが、被検管体A′に
挿入した本発明の渦電流探傷プローブでは、円柱状鉄心
Bが磁気飽和度の高い材料より成る為、永久磁石D1.
D2により発生する磁束が円柱状鉄心Bの断面を通過す
る時の単位面積当りの密度が大きくなり、これにより渦
電流探傷プローブと被検管体A′から成る磁気回路にお
ける磁束量が大きくなり、被検管体A′の磁束密度が高
くなり、磁気飽和度が大きくなって、強磁性の被検管体
A′の磁気透磁率が小さくなり、強磁性材特有の被検管
体A′のノイズが小さくなる。
そこで、被検管体A′に各々挿入した本発明及び従来の
渦電流探傷プローブの円柱状鉄心Bの中央部周方向に巻
着した検査コイルCにて被検管体A′に周方向の渦電流
を生成させ、夫々の渦電流探傷プローブを被検管体A′
の長手方向に移動した。その結果、渦電流の流路中に、
欠陥による被検管体A′の電磁気的特性の変化により、
渦電流に変化が生じ、これが検査コイルCのインピーダ
ンスの変化として捉えられ、欠陥が検出された。
この時の検出波形を第3図a乃至dに示す。第3図a、
bは従来の渦電流探傷プローブによる検出波形であり、
第3図c、dは本発明の渦電流探傷プローブによる検出
波形である。これらの検出波形に前記の被検管体A′の
欠陥位置を数字■〜■で対応させてあり、従来の渦電流
探傷プローブの検出波形で欠陥を識別できるのは■〜■
の欠陥位置であるのに対し、本発明の渦電流探傷プロー
ブの検出波形で欠陥を識別できるのは■〜■の欠陥位置
全てで、検出性能に優れていることが判る。
これはひとえに被検管体A′のノイズが小さくなり、検
査コイルにより誘起される渦電流の浸透深さが深くなる
からである。第4図は検出パラメーターを欠陥深さとし
たグラフで、このグラフで判るように従来の渦電流探傷
プローブを用いた探傷方法では欠陥深さ33%位までの
検出しかできなかったのに対し、本発明の渦電流探傷プ
ローブを用いた探傷方法では欠陥深さ10%まで検出で
きて著しく探傷率が向上した。
[発明の効果] 以上の説明で判るように本発明の渦電流深傷方法によれ
ば、強磁性材特有の管の磁気ノイズを小さくでき、渦電
流探傷プローブの検査コイルにより誘起される渦電流の
浸透深さを深くできるので、管内面はもとより管外面の
欠陥も確実に検出できて、極めて探傷能力に優れた効果
がある。
また本発明の渦電流探傷プローブによれば、上記渦電流
探傷方法を有効に且つ容易に実施できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は渦電流探傷プローブによる被検管体の探傷原理
を示す縦断面図、第2図は本発明の渦電流探傷方法を実
施する人工欠陥のある被検管体を示す図、第3図a乃至
dは第2図の被検管体の欠陥検出の検出波形を示すもの
で、a、bは従来の渦電流探傷プローブによる検出波形
、c、dは本発明の渦電流探傷プローブによる検出波形
を示す。 第4図は従来及び本発明の渦電流探傷プローブを用いた
探傷方法による検出パラメーターを欠陥深さとしたグラ
フである。 A′・・・被検管体    B・・・鉄心C・・・検査
コイル    Dl、02・・・永久磁石用 願 人 
川崎重工業株式会社 代 理 人  弁理士 高   雄次部−1,j・第1
図 第4図 欠蹄シ牙ざ(汀咀厚%)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)強磁性管を渦電流探傷するにおいて、探傷プロー
    ブの永久磁石により発生する磁束が継鉄内を通過すると
    きの磁束の単位面積当りの密度を高めて管内の磁束密度
    を高め、管の磁気飽和度を大きくし、管の磁気透磁率を
    小さくして、管の欠陥を検出することを特徴とする渦電
    流探傷方法。
  2. (2)円柱状鉄心の中央部に検査コイルを巻着し、両端
    部に円筒状の永久磁石を嵌着し、前記永久磁石はその磁
    化方向が鉄心の軸心線と直交する方向で、かつ一方端の
    永久磁石は外周がN極、内周がS極、他方端の永久磁石
    は外周がS極、内周がN極の着磁とした渦電流探傷プロ
    ーブにおいて、前記鉄心に磁気飽和度の高い材料を用い
    たことを特徴とする渦電流探傷プローブ。
JP61271559A 1986-11-14 1986-11-14 渦電流探傷方法及び渦電流探傷プロ−ブ Expired - Lifetime JPH0827260B2 (ja)

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