JPS63198862A - 減肉検査可能な渦電流探傷装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、渦電流探傷法にもとづく配管等の肉厚を測定
する装置に係り、被検体の形状を映像化し、孔食等の局
所的減肉も、高解像度で表示し得るように改良した渦電
流探傷装置に関するものである。

〔従来技術〕

これまでの渦電流探傷では、渦電流プローブの電気的イ
ンピーダンス変化をオシロスコープ上に表示し、欠陥等
の存在による出力変化を肉眼で観測していた。被検体正
常部でのプローブのインピーダンスを基準とし、被検体
各部でのインピーダンスと基準のインピーダンスとの差
をベクトル量で出力する方法である。インピーダンスの
変化は欠陥の存在、被検体肉厚の変化で生じるが、プロ
ーブによる被検体の磁化領域内での電気的特性変化の積
分に相当した変化量のため、プローブのインピーダンス
は空間的に緩やかに変化にする。このため、欠陥または
被検体肉厚変化の存在は、そのインピーダンス変化で確
認できるが、欠陥または被検体肉厚変化の細かい空間的
変化を知ることは不可能であり、また、渦電流探傷によ
り被検体形状を映像化する試みもなされていない。

一方、被検体形状を映像化し、とくに、肉厚を測定する
方法で広く使用されているものに超音波による垂直探傷
法がある。垂直探傷法では、被検体表面から超音波を入
射させ被検体内面からの反射波を受信する。反射波の伝
播時間に被検体中の音速の１／２を乗じ、被検体肉厚を
求める方法であり、被検体内面近傍で焦点を結ぶ収束超
音波ビームを用いれば、被検体各部の細かい肉厚変化を
把握できる。しかし、超音波発信パルスあるいは、被検
体表面からの反射波パルスの時間幅を短くできないため
、これらのパルスが減衰しないうちに被検体内面からの
反射波が受信されるような、肉厚４ｍｍ以内の被検体で
は肉厚測定が出来なくなる。

また、超音波による垂直探傷法は、超音波探触子と被検
体表面との間には、超音波を伝播させるためのカッブラ
ント（水、グリセリンなど）が必要で、その供給、保持
２回収の機構を装備する必要がある。しかし、ガス管等
においては、カッブラントの存在そのものが許されない
場合が多く、このようなところに適用はできない。

以上の如く、減肉検査では、超音波による垂直探傷が広
く採用されているが、肉厚４ｍ以内の検査対象が多いに
も拘らず、こうした薄肉材への適用が難かしく、また、
ガス配管などではカッブラントの使用ができないため、
適用対象が著しく制限される。

これに対し、渦電流探傷法は、カッブラントも不要で、
検出感度が高く、欠陥検出を簡便に出来る方法として広
く使用されているが、超音波探傷法と異なり、空間分解
能が著しく低く、またその信号による被検体形状映像表
示の試みも為されていない。

従って、被検体の孔食等による減肉の検査法として渦電
流探傷法が適用可能とは、未だがって考えられていなか
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、薄肉材の減肉検査への適用ができ、
ないとともに、カッブラントの使用が不可欠なため、ガ
ス配管など異物混入が禁止される環境での検査は不可能
であることなどの問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記問題についてはカッブラ
ントが不必要な渦電流探傷法を改良して適用範囲を拡大
するとともに、過電流探傷法の欠点として挙げられる空
間分解能の低さを、新しい信号処理によって改善し、ま
た被検体形状を高解像度で映像化することによって、減
肉検査を可能とする装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的すなわち、渦電流探傷法の空間分解能の低さを
改善する手段としては、本深傷法によるインピーダンス
変化をベクトル量で測定できることに着目し、本ベクト
ル量の空間スペクトルと、測定系の空間応答関係の空間
相関をとることにより、該空間スペクトルの空間分解能
を向上させる。

また、渦電流探傷による被検体の形状をはじめて映像化
するにあたっては、空間分解能を向上させた空間スペク
トルの絶対値の平方和が被検体の肉厚に比例することに
着目し、該絶対値の平方和で、被検体各部の肉厚に対応
させて記録することで、被検体形を映像表示することに
より、渦電流探傷による減肉（例えば孔食の存在）の測
定が達成される。

上述の原理を実用面に適用して被検体の断面形状を映像
として捉える為の具体的構成として、本発明の装置は、
（ａ）被検体表面に沿って渦電流プローブを走査する手
段と、（ｂ）上記走査の一定距離間隔で、プローブの電
気的インピーダンス変化量をベクトル量として検出する
信号処理装置と、（ｃ）上記走査についてのプローブ位
置に対応させて、前記ベクトル量の変化を記録する手段
と、（ｄ）上記ベクトル量の変化量を前記プローブの走
査位置に関してフーリエ変換して、ベクトル変化量の空
間周波数スペクトルを算出する手段と、（ｅ）上記の空
間周波数スペクトルを、既知の空間応答周波数スペクト
ルで除して得たスペクトルを、逆フーリエ変換して実空
間出力スペクトルを算出する手段と、（ｆ）上記実空間
出力スペクトルの絶対値の平方和を出力するデータ処理
装置と、（ｇ）上記の平方和を、前記の走査位置に対応
させて図形として表示する表示手段とを設けたものであ
る。

〔作用〕

上記のように構成した本発明の渦電流探傷装置の作用を
説明するに先立って、予め、渦電流探傷の原理について
略述する。第２図に、その原理を模式的に表わした説明
図を示す。

図中、被検体３の表面に沿ってプローブ１をＸ軸方向に
走査しながらプローブ出力を観測する管台を想定する。

この時、プローブ１の走査位置では、被検体中、斜線で
示す領域２の範囲が磁化領域で、この領域中の被検体電
気的特性による渦電流出力を基準とする。プローブ１′
の走査位置では、切り欠き部４の存在により磁化領域２
′の被検体電気的特性は、プローブ１の走査位置の場合
とは変化し、従って、走査位置毎のインピーダンス変化
を表わすプローブ出力は、実数部信号５と、虚数部信号
６とにわけて得られる。これで解るように、磁化領域２
．２′が空間的にひろがっているためプローブ出力５，
６は、空間的な積分信号出力で走査位置Ｘに対し滑らか
な変化を示す。このため、局所的に切り欠き４が存在し
ても、信号５．６は空間的に拡がっており、空間分解能
は磁化領域２，２′の広がりに対応してかなり低いこと
になる。

さて、この様な低い空間分解能を有するスペクトルをど
の様にすれば分解能を向上させたスペクトルにできるか
について、その原理を説明する。

過電流信号の実数部、及び虚数部で構成されるベクトル
出力信号を、走査位置Ｘに関する関数として○（Ｘ）と
する。一方、被検体中の磁化領域の空間的広がりによる
測定系の空間分解能を走査位置Ｘに関する関数としてＲ
（ｘ）で表わす。もし、理想的に高い空間分解能が得ら
れた場合を仮定して、その渦電流の真の出力信号をＩ　
（ｘ）とすると、それぞれの関数０　（ｘ）　、　Ｒ（
ｘ）　。

Ｉ　　（ｘ）の関係は次式で与えられる。

０（ｘ）＝ｆ　Ｉ（τ）・Ｒ（ｘ−τ）ｄｔ　　・・ｌ
ｌ）第１式の関係の場合、両辺をフーリエ変換すると次
の様になる。

−００−〇　　　　　　　　　　　　　　　−００・・
・（２） ここでωは空間周波数、ｊはＦｌを表わす虚数信号であ
る。

第２式における積分を以下それぞれ書き改める。

すなわち、Ｏ（ω）、Ｒ（ω）、Ｔ（ω）はそれぞれ関
数０　（ｘ）　、Ｒ（ｘ）　、　Ｉ　（Ｘ）のフーリエ
変換関数である。

第３．４．５式を使って第２式を書き直すと次の様にな
る。

Ｏ（ω）＝１（ω）・Ｒ（ω）　　　　　　　・・・（
６）従って、関数Ｒ（ｘ）が既知、すなわちＲ（ω）も
既知であれば、次式により、出力信号○（ｘ）から真の
出力信号Ｉ　（ｘ）のフーリエ変換関数工　（ω）が得
られる。

■（ω）＝Ｏ（ω）／Ｒ（ω）　　　　　　　　・・・
（７）真の出力信号１（ｘ）を求めるには次式による。

・・・（８） すなわち、関数Ｏ（ω）をＲ（ω）で除した関数を逆フ
ーリエ変換すれば関数１　　（ｘ）が求まる。

以上の処理手順の内容を第３図に示す。第２図（Ａ）に
幅の異なる切り欠き４，５を有する被検体３を、プロー
ブ１でＸ方向に走査した場合を示す。この時の出力信号
０　（ｘ）の実数部及び虚数部は、それぞれ曲線１１．
１２の様になる。これをフーリエ変換して関数０（ω）
を得る。一方、図中（Ｂ）で示す如く、幅がほとんど無
視できる切り欠き６を有する被検体３′をプローブ１で
検査した時の出力信号Ｒ（ｘ）の実数部及び虚数部をそ
れぞれ曲線１３、および１４で表わす。この出力Ｒ（ｘ
）が測定系の空間分解能を表わす関数に相当する。Ｒ（
ｘ）をフーリエ変換して関数Ｒ（ω）を得ておく。

次に、Ｏ（ω）をＲ（ω）で除した関数を逆フーリエ変
換してＩ　（ｘ）を得る。この結果、関数Ｉ　（ｘ）は
、図中（Ｂ）に示す被検体３の切り欠き４，５のギャッ
プ幅にほぼ等しい。空間スペクトル１５．１６になる（
同図（ｃ）参照）。この様に、従来空間分解能が低かっ
た過電流による出力信号でも、磁化領域の空間的な広が
りに依存した測定系の応答関数Ｒ（ｘ）が既知であれば
、フーリエ変換及びその逆変換で構成されるデータ処理
によって空間分解能を大幅に向上させた出力スペクトル
が得られる。

次に、得られたスペクトルＩ　（ｔ）から、被検体３の
肉厚を求める方法について説明する。

高さく深さ）がそれぞれｄ、ｄ’の切り欠き４゜５を有
する被検体３，３′を検査する例をそれぞれ第４図（Ａ
）、（１３）に示す。それぞれの場合に得られる空間ス
ペクトルＩ　　（ｔ）の絶対値を示すと、そのピーク値
はそれぞれＶｍＸ＋Ｖ’ｌｌＸになる。この比は切り欠
きの高さく深さ）ｄ、ｄ’　の平方に比例する。その理
由は、プローブ１で検出されるインピーダンスは、被検
体３，３′中の渦電流に対する抵抗に依存するが、図中
（Ａ）、（Ｂ）に点線で示す領域７，７′では渦電流に
対する抵抗は材質の電気的特性によるが、この領域以外
は切り欠き３，３′の存在により過電流が遮断されるの
で、結果的には、プローブ出力が切り欠きの高さく深さ
）の２乗（磁化される強さは、距離の２乗に反比例する
ため）に近似的に比例する。従って、数式で切り欠きの
高さを空間スペクトルＩ　　（ｔ）の絶対値のピーク値
と対応させると次の様になる。

以上の如く、求まった空間スペクトルＩ　　（ｔ）から
基準の高さく深さ）の切り欠きに対するピーク値との比
較を第９式に従って実施すれば、未知の切り欠きの高さ
く深さ）を求められ、その高さく深さ）を基準の肉厚か
ら差し引くことで、各位置の肉厚が求まる。

以上に述べた渦電流による肉厚測定の原理にもとづき、
肉厚を測する本発明装置の具体的実施例について、次に
述べる。

〔実施例〕

第１図は、本発明を適用して、減肉検査可能なように改
良した渦電流探傷装置の１実施例を示し、全体的な構成
を描いたブロック図である。

プローブ１は走査装置２２で走査される。走査装置２２
から信号処理装置２１に対し、一定距離走行する毎にト
リガ信号５３を出力し、かつその時の走査位置信号５４
も出力する。信号処理装置２１では、プローブ１に対し
、磁化電流５１に印加するとともに、プローブ１で検知
した渦電流信号５２を入力する。本信号５２によるイン
ピーダンスの変化分を実数部および虚数部それぞれの振
幅を電圧信号として抽出し、その値と走査位置信号５４
とを測定データ５５としてデータ処理装置２３に出力す
る。該データ処理装置２３では、入力した測定データ５
５を、走査位置に関する出力スペクトルＯ（ｘ）として
記録し、第２式から第９式に至る式に基づく処理を実施
し、走査位置５４が表わす位置及び、その位置での肉厚
に比例した数値を画像データ５６として表示装置２４に
出力する。

表示装置２４は、入力した画像データ５６から。

その被検体の肉厚を示す画像を表示する。

以下、各装置の内容を詳細に説明する。

信号処理装置２１の内部構成を第５図に示す。

周波数モジュール７１は、磁化電流５１を出力する。ミ
キサーモジュール７２は、磁化電流５１とプローブ１か
らの渦電流信号５２とを電気的にミキシングし、実数領
域の電圧信号６１．虚数領域の電圧信号６２を抽出、出
力する。ＡＤＣ７３は、入力された電圧信号６１．６２
をそれぞれアナログ・ディジタル変換し、それぞれ実数
データ６３゜虚数データ６４として出力する。

ラッチメモリ７４ｃは、走査装置２２から出力される走
査位置５４を入力し、トリガ信号５３人力時点のその値
５４を一時記憶して、記憶値を出力する。同様にラッチ
メモリ７４ａ、７４ｂはトリガ信号５３人力時点の入力
値、すなわちそれぞれ実数データ６３．虚数データ６４
を一時記憶し、その記憶値をそれぞれ出力する。これら
ラッチメモリ７４ａ、７４ｂ、７４ｃの出力値で構成さ
れる数値データを測定データとしてデータ処理装置２３
に出力する。一方、遅延回路７５はトリが信号５３を、
ラッチメモリ７４ａ、７４ｂ、７４ｃが全てデータを一
時記憶するに充分な時間だけ遅延させ、送信信号５７と
してデータ処理装置２３に出力する。

次に、データ処理装置２３の内容を第６図を用いて説明
する。

まず、実空間出力メモリ７５ａ、虚空間カメモリ７５ｂ
には、走査位置信号５４でアドレスを指定され、送信信
号５７の入力毎に、それぞれ実数データ６３．虚数デー
タ６４が記録される。実数。

虚数で構成されるこれらの記録データが、第３式の０（
ｘ）に相当する。記録が終了するとＦＦＴモジュール７
６により、第３式の演Ｗが実施され。

Ｏ（ω）の実数、虚数データがそれぞれ、実周波数量カ
メモリ７７ａ、虚周波数出カメモリ７７ｂに格納される
。次に、実および虚周波数応答メモリ７８ａ、ｂに格納
されているＲ（ω）（第４式で得られる）と、メモリ７
７ａ、ｂに格納されたＯ（ω）とを用いて、ベクトル除
算モジュール７９で第７式の演算を実行し、その結果工
　（ω）を、実数は実周波数真値メモリ８０ａに、虚数
は虚周波数真値メモリ８０ｂにそれぞれ格納する。

次に、メモリ８０ａ、８０ｂの値を使って、逆フーリエ
変換モジュール８１にて、第８式の演算を実行し、その
演算結果１　　（ｘ）の実、虚数部をそれぞれ、実およ
び虚空間真値メモリ８２ａ、８２ｂに記録する。

演算モジュール８３では、メモリ８２ａ、８２ｂの内容
Ｉｒｅａｌ　（ｘ）　、　Ｉｉｍａｇ　（ｘ）を用い下
記の演算を実施する。

・・・（１０） Ｐ　（ｘ）＝ＣｘＸＸ　　　　　　　　　　　　　　−
・・（ｕ）ここで、ｄｔは被検体正常部の肉厚、ｄＯは
応答関数Ｒ（ｘ）を測定した時の切り欠きの深さ、工０
はその時の出力値Ｉ　　（ｘ）の絶対値の最大値、Ｃ１
およびＣＸは定数である。第１０．１１式での演算結果
Ｄ　（ｘ）　、　Ｐ　（ｘ）はそれぞれ肉厚メモリ８４
．座標メモリ８５に格納された後、その内容を画像デー
タ５６として、表示装置２４に出力される。以上がデー
タ処理装置２２の動作内容である。ここでは、応答メモ
リ７８ａ、７８ｂに既にＲ（ω）が格納されている場合
について述べたが、Ｒ（ω）が外部からメモリ７８ａ、
７８ｂに入力されることも可であり、またＲ　（ｘ）が
格納もしくは入力された場合には、本装置２３の内部に
おいて、Ｒ（ｘ）をＦＦＴモジュール７６によつてＲ（
ω）に変換し応答メモリ７８ａ、７８ｂに格納する機構
を増設した構成でもよい。

次に表示装置２４について第７図を用いて説明する。第
７図は、蓄積管８７を表示部として使用した構成である
。画像データ５６を構成するデータＤ　（ｘ）５７およ
びデータＰ　（ｘ）５８をそれぞれＤＡＣ８６ａ、８６
ｂでディジタル値をアナログ値に変換し、それぞれ２信
号６５．Ｐ信号６６として出力する。蓄積管８７では、
Ｐ信号６５の値で示すＰ軸位置上のＺ軸原点を表示の後
、２信号６５の値で示されるＺ軸位置を表示する。

この動作を順次繰り返すことにより、画面上に表面像９
０．底面像９１を表示する。ここで、Ｚ柏原点位置が予
め解っているか、既に表示できる場合にはとくに表面像
９０を画像データ５６を入力の都度表示をくり返す必要
はない。なお、表示部にクレームメモリ及びＣＲＴを使
用する場合には、六カイ１ｆｆＤ　（ｘ）５７．Ｐ　（
ｘ）５８を２次元アドレス情報として、この情報で指定
されたフレームメモリ番地に所定数値を記憶させ、記憶
された場所をＣＲＴで映像として表示する構成でも、本
発明装置の表示装置２４として使用可能である。

以上が、第１図に示す実施例を構成する各装置の動作に
関する説明であり、走査は、Ｘ軸上の１−次元走査を想
定した構成であるが、Ｘ、Ｙ軸上の２次元走査に対して
も構成は同じである。但しこの場合は第６図に示すメモ
リ７５ａ、７５ｂ。

Ｔ’ｌａ、’１７ｂ、７８ａ、７８ｂ、８０ａ、８０ｂ
。

８２ａ、８２ｂ、８４ａ、８４ｂは全て２次元メモリと
なり、またＦＦＴモジュール７６、逆ＦＦＴモジュール
はそれぞれ２次元ＦＦＴ、２次元逆ＦＦＴの機能を有す
る構成となる。２次元ＦＦＴの処理は、次式で示す。

・・・（１２） また、２次元逆ＦＦＴの処理は、次式で示す様になる。

Ｉ（ｘ、ｙ）＝ｆｆ　　Ｏ（ωＸ、ωＦ）／また、この
場合、第６図中、演算モジュール８３の演算内容は、第
１０．１１式に代えて次の様にする。

／’Ｅｏ　Ｘ　ｓｕｎ　’７’　＋　（ｃｘ　Ｘ　ｘ　
Ｘ５ｉｎθ＋ＣｙＸ　ｙ　ＸｃｏｓＯ）ｃｏｓｃ７’）
・・・（１４） ”（Ｘ）　＝　（ｃｘＸｘＸｃｏｓθ−Ｃ，ＸｙＸｓｉ
ｎθ）ｓｉｎ　’ｌ’・・・（１５） ここでＣｙは定数、’ｌ’、θはそれぞれ仰角、旋回角
を表わし、第８図で示す鳥轍座標系（Ｐ、Ｄ）で、底面
像を鳥徹表示するための映像データを作成する。

以上により、被検体の減肉状況も、Ｘ、Ｙ２次元走査で
、鳥敞表示により立体的な像として観測できる。

次に被検体表面に凹凸があり、その凹凸によって、プロ
ーブと被検体表面間の距離が変動するため正確な肉厚が
測定できない場合が起り得る。この場合、プローブ、被
検体間の距離変動によるプローブ出力の変動をどの様に
補正するかが問題となる。

この場合、補正用のプローブを用いる。即ち、第９図（
１）に示す様に高周波のプローブ９を用いれば、その磁
化領域２は、被検体３の表面近傍に限定される。従って
プローブ９の出力は、プローブ９と被検体３の表面との
距離変化に依存して変化することになる。しかし図の様
に、被検体表面の凹凸部が狭い部分にある場合、単一の
プローブでは、表面凹凸が評価しにくい。そこで、プロ
ーブ９の両隣りに同一性能のプローブ９’　、９’を等
距離ΔＸに配置する。この時のプローブ９゜９′、９′
の出力をそれぞれ、○ｓ　（ｘ）　、Ｏ’　５（Ｘ−Δ
ｘ）、Ｏ’ｓ（ｘ＋ΔＸ）とすれば、それらの出力を使
って、表面の四部もしくは凸部を判断できる。即ち、次
式により評価値Ｄａ　（ｘ）を得る。

・・・（１６） ベクトルＤ　ｃ　（ｘ　）の位相が例えばＯ〜π／２う
その他の範囲なら凸部と判定できる。

また、次式の演算で得られるベクトルＣ５（ｘ）は部分
的な表面凹凸を考慮したプローブ、表面間距離を表わす
出力信号になる。

Ｃｓ　（ｘ　）　＝　Ｏｓ　（ｘ　）　＋　（Δｘ）　
２・Ｄｃ（ｘ）　／　２−＝（１７）上述の原理に従っ
て、被検体３の凸凹状況を、正確に測定するための実施
例を第１０図に示す。

第１０図の構成では、第１図の構成に比してプローブ１
がプローブ９．９’　、９’の３系統になったこと、そ
れに伴い、第１図中の信号処理装置２１を、３チヤンネ
ル用の信号処理装置２５に替えである。その他の装置は
、機能、構成とも第１図の実施例と同一である。さて、
信号処理装置２５の具体的内容を第１１図を用いて説明
する。

図中、周波数モジュール７１′は高周波の磁化電流５１
をプローブ９．９’　、９′に供給する。

プローブ９．９’　、９’からの渦電流信号５２は加算
器１００ａでは、プローブ９からの信号の２倍に、プロ
ーブ９’　、９’からの信号の差を算出して出力する。

この出力は、ミキサーモジュール７２ｂで、磁化電流５
１と電気的にミキシングされ、第１６式に示すベクトル
信号ＤＣ（ｘ）となる。

一方、プローブ９からの信号は独立にミキサーモジュー
ル７２ａにて信号５１とミキシングされベクトル信号０
ｓ（ｘ）として出力される。位相判定器ｌｏｔは、ベク
トル信号Ｄ　ｃ　（ｘ　）の位置を検出し、０〜π／２
ｏｒ　π〜３／２πラジアンまたはその他の角度かによ
って表面が凹部か凸部かを区別する信号６９を出力する
。加算器１００ｂではベクトル信号Ｏｓ　（ｘ　）と同
Ｄａ（ｘ）とを入力し、第１７式に示すベクトル信号０
ｓ（ｘ）を実数部信号６１．虚数部信号６２として出力
する。

ＡＤＣ７３は、信号６１．６２をそれぞれディジタル値
に変換してディジタル入出力部２６に出力する。入出力
部２６は、第５図に破線で示した入出力部２６の構成２
機能と同一である。本信号処理装置２５を用いた第１０
図の実施例では、被検体表面の形状が表示装置２４に表
示される。

次に、プローブと被検体表面との距離変化を補正しなが
ら被検体肉厚を測定するための実施例を第１２図に示す
。

第１２図は、信号処理装置２８の構成を示している。周
波数モジュール７１．ミキサーモジュール７２は、第５
図の各モジュールと同じで、肉厚測定用プローブ１の入
出力信号処理を用い、モジュール７２から、ベクトル信
号０　（ｘ）を得る。

一方、プローブ９．９’　、９′は、表面凹凸の補正用
プローブで、これらに対しては高周波数モジュール７１
′、ミキサモジュール７２ａを用いる。

加算器１００ｃは、プローブ９．９’　、９’の渦電流
信号５１′をそれぞれＯｓ　（ｘ　）、○５（ｘ−Δｘ
）。

Ｏｓ　（ｘ＋ΔＸ）とした時の第１６．１７式で表され
る演算処理を行い、その加算結果をミキサーモジュール
７２ａで電気的にミキシングし、ベクトル信号Ｃ５（ｘ
）を得る。加算器１００ｂでは、ベクトル信号０　（ｘ
）から、ベクトル定数αとベクトル信号Ｃ５（ｘ）の積
を差し引いたベクトル信号０（ｘ）−αＣ５（ｘ）を出
力し、その実数部及び虚数部をそれぞれＡＤＣ７３にて
ディジタル値に変換し、ディジタル入出力部２６に出力
する。この入出力部２６は、第５図、第１１図の破線部
２６と同一である。第１２図の装置を、第１図の信号処
理装置２１もしくは第１０図の装置２５と入れかえた構
成では、表示装置２４には、被検体の表面凹凸を補正し
た正確な肉厚分布が映像表示される。

この他の実施例として、第１図の示す構成と第１０図に
示す構成とを同時に使用し、第１図の装置で得た肉厚と
第１０図の装置で得られるプローブと被検体表面との距
雅の重みをつけた加算結果と用い表示装置２４で正確な
肉厚として表示することも可態である。

以上、本発明における実施例の構成と作用とについて述
べた。

以下、本発明装置による実験例を示す。

第１３図に、肉厚８Ｉのステンレス板に幅３Ｉ高さく深
さ）６ｍｍ、４１ｍの切り欠きをつけ被検体を用いた場
合の出力電圧信号を示す。一方、本装置での応答関数Ｒ
（ｔ）のフーリエ変換関数Ｒ（ω）を、実数部、虚数部
に分けて第１４図に示す。本装置により表示した被検体
肉厚分布の画像を、出力信号０　（ｘ）と比較して第１
５図に示す。単なる出力信号０　（ｘ）からは、詳細な
肉厚分布を知るのは不可能であるが、本発明によれば、
図中（Ａ）に示す如く、実際の形状（Ｂ）に近い被検体
の底面像が得られ、切り欠き部の肉厚も、真の値２ｍｍ
、４ｎｍに対しそれぞれ１．８ｎｗｎ、４．１ｍｍの測
定結果が得られるとともに、肉厚４ｍｍ以内の部分も肉
厚を測定できることがわかる。

〔発明の効果〕

以上に説明した実施例において明らかにした如く、本発
明によれば、渦電流信号を用いて、被検体底面を実形状
に近い像として映像化できる。また、磁化領域の空間的
法がりによって劣化した空間分解能を大幅に向上させた
肉厚測定が可能である。このため、局所的に肉厚が減少
した部分、例えば孔食による減肉状況も確実に映像化で
きる。

超音波法による減肉検査では困難であった肉厚４ｍ以内
の減肉検査を渦電流法で可能としたことから、ガス管等
、カッブラント使用が許されない被検体への適用が可能
となる。さらに表面の凹凸の影響を補正した正確な減肉
検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる減肉測定装置の１実施例の構
成を示したブロック図である。 第２図は、渦電流法による信号検出の原理を示した説明
図である。 第３図は、フーリエ変換、逆変換による空間分解能改善
法の原理を示した説明図である。 第４図は、切刃欠き４，５の高さｄ、ｄ’によって渦電
流出力が変化する現像を示した説明図である。 第５図は、第１図に示した実施例における信号処理装置
２１の構成を示した詳細図である。第６図は、同じくデ
ータ処理装置２３の構成を示した説明である。第７図は
同じく表示袋＠２４の構成を示した図である。 第８図は、２次元走査による映像の鳥味図表示のための
鳥轍方向を示した説明図である。 第９図は、高周波数の磁化電流印加時の磁化領域孝が被
検体表面近傍に限定されることを示した説明図である。 第１０図は、被検体表面の凹凸を測定するための前記と
異なる一実施例を示したブロック図である。 第１１図は、第１０図に示す装置のうち、信号処理装置
２５の構成を示した詳細図である。 第１２図は、肉厚測定用プローブ１２表面凹凸補正用プ
ローブ９．９’　、９″′を用い、表面凹凸補正をして
正確な減肉検査を行うための信号処理装置２８の構成の
１例を示したブロック図である。 第１３図は、本発明装置を用いて減肉測定した１例にお
いて被検体形状とその時の出力信号を示した説明図であ
る。 第１４図は、第１３図の実験時の応答関数をフーリエ変
換した関数を示した図表である。 第１５図は、検出した出力信号から、本発明装置を作っ
て、被検体の肉厚分布を断面像として映像化した１例に
おける検出結果と実形状とを比較して示した説明図であ
る。 １・・・プローブ、２１・・・信号処理装置、２２・・
・走査装置、２３・・・データ処理装置、２４・・・表
示装置。 ２５・・・信号処理装置、２６・・・ディジタル入力部
、２８・・・信号処理装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、渦電流探傷装置において、（ａ）被検体表面に沿つ
   て渦電流プローブを走査する手段と、（ｂ）上記走査の
   一定距離間隔で、プローブの電気的インピーダンス変化
   量をベクトル量として検出する信号処理装置と、（ｃ）
   上記走査についてのプローブ位置に対応させて、前記ベ
   クトル量の変化を記録する手段と、（ｄ）上記ベクトル
   量の変化量を前記プローブの走査位置に関してフーリエ
   変換して、ベクトル変化量の空間周波数スペクトルを算
   出する手段と、（ｅ）上記の空間周波数スペクトルを、
   既知の空間応答周波数スペクトルで除して得たスペクト
   ルを、逆フーリエ変換して実空間出力スペクトルを算出
   する手段と、（ｆ）上記実空間出力スペクトルの絶対値
   の平方和を出力するデータ処理装置と、（ｇ）上記の平
   方和を、前記の走査位置に対応させて図形として表示す
   る表示手段とを設けたことを特徴とする、減肉検査可能
   な渦電流探傷装置。 ２、前記の渦電流プローブは、（ｈ）少なくとも３個の
   副渦電流プローブを備え、（ｉ）該副渦電流プローブの
   電気的インピーダンス変化量から２次差分ベクトル量を
   算出する差分信号処理手段と、（ｊ）上記２次差分ベク
   トル量に基づいて、その実空間差分スペクトルの絶対値
   の平方和を出力するサブデータ処理手段とを備えたもの
   とし、（ｋ）上記サブデータ処理手段によつて算出され
   た実空間差分スペクトルの絶対値平方和に基づいて被検
   体断面形状の像を表示する手段を備えたものであること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の減肉検査
   可能な渦電流探傷装置。