JPS63235854A - 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〕 本発明は全屈の探傷装置に関し、更に詳述すれば漏洩磁
束探傷と渦流探傷の長所のみを利用した安価な簡易な探
傷装置を提案するものである。

〔従来技術〕

鋼管、スラブ等の磁性体表面には割れ状欠陥とピント状
欠陥とが存在し、前者には主として漏洩磁束探傷が、ま
た後者には主として渦流探傷が適用されてきた。

両方式の探傷を行う場合には探傷装置の設置のために広
いスペースを必要とし、また設（ｘｉ費が高くつくので
１つの装置で２種類の欠陥を検出することができる装置
の開発が試みられている。

第８図は特開昭５８−２１８６４４号に示されている装
置を示し、被検査材Ａに２つの磁極面を対向させたＵ型
組磁石８１と、Ｕ型組磁石８１の中央に、一方の磁極面
を対向させた夏型電磁石８２もしくは巻回面を被検査材
表面と平行にしたコイルと、夏型電磁石８２もしくはコ
イルと被検査材Ａとの間に配され、夏型電磁石もしくは
コイルの長手方向の磁場を検出する磁場検出器８３とを
備えており、Ｕ型組磁石８１によって被検査材への表面
に沿う磁場を形成し、また夏型電磁石８２もしくはコイ
ルによって被検査材Ａの表面に垂直な磁場を形成し、前
者の磁場による漏洩磁束を磁場ヰ★出器８３で検出し、
また後者の磁場の変動を同じく磁場検出器８３で検出し
２種類の欠陥を検出する。

第９．１０図は特開昭６０−１４７６４７号に開示され
たものであり、被検査材Ａの表面と軸心を平行にして２
つのコイル９１．９２を同心的に対設し、被検査材Ａに
対向する巻線部間に、コイル９１．９２の半径方向（被
検査材への表面と直交する方向）の磁場を検出する磁場
検出器９３を設けたものであり、コイル９１には適宜周
波数の交流を通電し、コイル９２にはその整数倍の周波
数の交流を通電し、両交流の位相を整合させる。そうす
るとある期間には第９図に示すように両コイルの磁場形
成方向が同方向となって被検査材への表面に沿う磁場が
形成され、ここに割れ状欠陥Ｂが存在するとここからの
漏洩磁束が磁場検出器９３によって検出されることにな
る。またある期間では第１０図に示すように２つのコイ
ル９１．９２による磁場形成方向が逆方向となって両コ
イル間の部分で被検査材Ａに垂直な方向の磁場が形成さ
れ、ピント状の欠陥Ｃが存在すると、被検金材Ａ表面で
の渦流発生状態に変動を来たし、これが検出できること
になる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の２つの装置のうち前者においてはＵ帯電磁石８１
が大型のものとなり高価につき、また被検査材の寸法に
よっては磁路長が変化し、磁化能が変化するという問題
点がある。

一方後者は、異周波数の電源を必要とし、またそれらの
位相整合、更には異なる周波数の同期検波のための回路
が複雑であるという問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであって、３つのコイルを用い、これらの磁場形成方
向を工夫することにより、大型の磁石或いは複雑な回路
を必要としない複合の探傷装置を提供することを目的と
する。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明に係る探傷装置は、同心配置されており、相隣す
る２つのコイルからなる第１コイル対は発生磁場方向を
同方向とし、相隣する２つのコイルからなる第２コイル
対は発生磁場方向を逆方向とするように、夫々の巻回方
向が設定されている３つ以上のコイルと、これらのコイ
ルに通電する単一の交流電源と、第１．第２コイル対の
各コイルの巻線部間に夫々配され、第１．第２コイル対
が各々形成する合成磁場を検出する複数の磁場検出器と
を具備することを特徴とする。

〔作用〕

第１コイル対によって被検査材表面に沿う磁場が、また
第２コイル対によって被検査材表面に垂直な磁場が夫々
形成される。従ってこれらの間に配した磁場検出器は被
検査材表面の欠陥により発生する漏洩磁束及び渦流の乱
れに伴って反応する磁場変化を検出することになる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。

第１図は本発明に係る探傷装置のコイル及び磁場検出器
の配置を示す模式図、第２図はその回路図である。コイ
ル１１，１２．１３は同仕様の円形コイルであって等し
い間隔を隔てて１１，１２．１３の順に同心配置されて
おり、この軸を被検査材Ａの表面に平行に配置している
。

第１のコイル対をなすコイル１１．１２間には磁場検出
器１４が、また第２のコイル対をなすコイル１２゜１３
間には磁場検出器１５が被検査材Ａに対向する巻線部間
において被検査材表面と適当なリフトオフをもって配置
されている。

磁場検出器１４．１５は被検査材Ａの表面近傍の磁場変
化を検出する。

コイル１１，１２．１３は第２図に示すように直列接続
されて、その励磁電源たる発振器１６に接続されている
。これらのコイル１１．１２．１３の接続方法は直列に
限らず並列でも直並列混合でもよいが、並列の場合は各
コイルに通電する電流の位相をそろえる必要がある。そ
の接続方法或いは巻回方向の適当な設定により第１図に
示すようにコイル１１．１２の交流電流通電方向が逆方
向となるように（◎、■にて示す）、つまりコイル１１
．１２による磁場形成方向が同一方向に、コイル１２．
１３による磁場形成方向が逆方向になるようにする（破
線で示す）。

そうすると実線で示すようにコイル１１．１２の合成磁
場は被検金材Ａ表面に沿う方向の風珈となり、コイル１
２．１３の合成磁場は実線で示すようにこれらのコイル
１２．１３間において被検査材Ａ表面に垂直な方向の磁
場となる。

従って第１図に示すように割れ状欠陥Ｂが存在するとこ
の部分で漏洩磁束が大となり、磁場検出器１４によって
検出されることになる。またピット状欠陥Ｃが存在する
場合は被検査材Ａ表面の渦電流生成状態が変化し、これ
が磁場検出器１５に検出されることになる。つまり２種
類の欠陥がこの装置で検出できることになる。

第２図において１７．１８は同期検波器であって、磁場
ヰ★出器１４．１５出力の夫々を発振器１６出力に同期
して検波するものであり、その出力はレコーダ１９．２
０夫々に記録される一方、比較器２１．２２によって欠
陥判別のために設定された闇値と比較されこれを越える
場合は有害欠陥として、適宜の表示を行うようにしてい
る。

第３図はレコーダ１９．２０による記録結果を模式的に
記したものであり、割れ状欠陥Ｂ及びピント状欠陥Ｃが
存在する管を被検査材Ａとして本発明装置を通用した場
合、各レコーダ１９．２０には図示の如き欠陥を表す信
号が各別に記録された。

第４図は割れ状欠陥Ｂ及びビット状欠陥Ｃに相当する人
工欠陥を作成した試料につき磁場検出器１４によって得
た信号のレベルを示し、第５図には同試料につき磁場検
出器１５によって得た信号のレベルを示している。

いずれも横軸に深さを、また縦軸に検出レベルをとって
いる。これらの対比から第１のコイル対（コイル１１．
１２）と磁場検出器１４との働きにより割れ状欠陥Ｂを
有効に、また第２のコイル対（コイル１２．１３）と磁
場検出器１５との働きによりピント状欠陥Ｃを有効に検
出できることが明らかである。

第６，７図は本発明装置の他の実施例を示している。こ
の実施例はコイルを４つ備えると共に各コイル間に磁場
検出器を設けたものである。

即ち中央の２つのコイル６２．６３を前記第１コイル対
としてその合成磁場によって被検査材Ａの表面に沿う磁
場を形成する。また−側のコイル６１と６２とによって
、また他側のコイル６４と６３とによって前記第２のコ
イル対を２つ設ける。そして漏洩磁束検出用にはコイル
６２．６３間に磁場検出器６０を、渦流の乱れにより発
生する反応磁場検出用にはコイル６１．６２及び６３．
６４間の夫々に磁場検出器６５．６７を各配置する。逆
にコイル６２．６３を垂直磁場発生用、コイル６１．６
２及びコイル６３．６４を水平磁場発生用とすることも
可能である。但しピント状欠陥は一般に単独に存在する
場合が多く、従って割れ状欠陥に比して被検金材長手方
向（軸方向）の長さが小である。このため検出能をピン
ト状、割れ状欠陥双方を同一レベルにする上においては
第６図に示した磁場配位が望ましい。

第７図はこの実施例の被検査材Ａ側の屓閲図である。こ
の図に示したように磁場検出器６５．６６．６７を多数
の磁場検出素子（センサコイル、感磁ダイオード等）を
連設したものにより探傷走査方向と直交する方向く幅方
向）に長い構成とする場合は１回の探傷走査で広い幅の
探傷が可能である。

なおこのような構成とする場合はコイルは円形とせず、
被検査材Ａ側が長い楕円コイル或いは矩形コイルであっ
てもよい。

第７図において矢符は電流の方向を示す。

〔効果〕

以上の如き本発明による場合は、空心コイルを用いてい
るので、大きな電磁石を必要としない。

また励磁電源が単一であり、検出信号処理も単純な同期
検波回路でよく、２種類の欠陥の探傷が同時的に行える
小型の装置が簡単な構成で実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のコイル配置図、第２図はその電気
回路図、第３図は本発明装置の記録波形図、第４．５図
は磁場検出器の検出特性図、第６゜７図は本発明装置の
他の実施例を示すコイル配置図、第８図は従来装置の模
式図、第９，１０図は他の従来装置の模式図である。 １１、１２．１３．６１．６２．６３．６４・・・コイ
ル１４、１５．６５．６６、６７・・・磁場検出器　１
６・・・発振器時　許　出願人　　住友金屈工業株式会
社代理人　弁理士　　河　　野　　登　　夫第　　１　
　図 第　２図 第　　３　　図 深　　さ　　（ｍｍ） 簗　５　図 第６図 簗７図 第　　８　　図 １９図 簗　１０　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、同心配置されており、相隣する２つのコイルからな
   る第１コイル対は発生磁場方向を同方向とし、相隣する
   ２つのコイルからなる第２コイル対は発生磁場方向を逆
   方向とするように、夫々の巻回方向が設定されている３
   つ以上のコイルと、これらのコイルに通電する単一の交
   流電源と、第１、第２コイル対の各コイルの巻線部間に
   夫々配され、第１、第２コイル対が各々形成する合成磁
   場を検出する複数の磁場検出器とを具備することを特徴
   とする探傷装置。