JP2653288B2 - 赤外線探傷装置 - Google Patents
赤外線探傷装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パイプ、棒材、板材
の表面を連続的に探傷する表面欠陥探傷装置において、
パイプ等の被検材の正常部と欠陥部の赤外線放射感度比
によって欠陥を検出する表面欠陥探傷装置に関するもの
である。
の表面を連続的に探傷する表面欠陥探傷装置において、
パイプ等の被検材の正常部と欠陥部の赤外線放射感度比
によって欠陥を検出する表面欠陥探傷装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図９はパイプ、棒材、板材の表面を連続
的に探傷する表面欠陥探傷装置の従来の実施例のブロッ
ク図である。図９において１は被検材であるパイプ、２
は被検材であるパイプ１の搬送方向、３は被検材を加熱
する加熱装置、４は前記加熱装置３を制御する加熱制御
装置、５は前記加熱装置４の基準入力、６は被検材１の
赤外線放射感度を検出する赤外線検出器、７は前記赤外
線検出器６の出力信号を処理する信号処理回路、８は前
記信号処理回路７の基準入力をそれぞれ示す。
的に探傷する表面欠陥探傷装置の従来の実施例のブロッ
ク図である。図９において１は被検材であるパイプ、２
は被検材であるパイプ１の搬送方向、３は被検材を加熱
する加熱装置、４は前記加熱装置３を制御する加熱制御
装置、５は前記加熱装置４の基準入力、６は被検材１の
赤外線放射感度を検出する赤外線検出器、７は前記赤外
線検出器６の出力信号を処理する信号処理回路、８は前
記信号処理回路７の基準入力をそれぞれ示す。
【０００３】次に動作について説明する。従来の方法は
図９において被検材１であるパイプの表面に凹状傷（ワ
レ傷）や凸状傷（ヘゲ等）の欠陥がある場合に加熱装置
３によって、被検材１を加熱し、被検材１の欠陥部で
は、熱伝導状態や熱放射状態が欠陥の存在しない領域と
異なるため、欠陥部に熱が集中し温度が周辺より上昇す
るのを利用して、赤外線検出器６にて被検材１の正常部
と欠陥部の赤外線放射感度を検出し、信号処理回路７に
て赤外線検出器６の出力を信号処理し、欠陥部を検出し
ていた。
図９において被検材１であるパイプの表面に凹状傷（ワ
レ傷）や凸状傷（ヘゲ等）の欠陥がある場合に加熱装置
３によって、被検材１を加熱し、被検材１の欠陥部で
は、熱伝導状態や熱放射状態が欠陥の存在しない領域と
異なるため、欠陥部に熱が集中し温度が周辺より上昇す
るのを利用して、赤外線検出器６にて被検材１の正常部
と欠陥部の赤外線放射感度を検出し、信号処理回路７に
て赤外線検出器６の出力を信号処理し、欠陥部を検出し
ていた。
【０００４】被検材１を加熱する加熱装置３は、加熱制
御装置４によって加熱パワーが制御され被検材１である
パイプの材質、サイズ、搬送速度等によって決まる基準
入力５によって一定値に制御されていた。
御装置４によって加熱パワーが制御され被検材１である
パイプの材質、サイズ、搬送速度等によって決まる基準
入力５によって一定値に制御されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような赤外線探
傷装置では被検材の表面性状により放射率が異なる場合
被検材の欠陥部の温度が一定でも放射率によって赤外線
放射感度が異なる場合があり被検材の表面性状による放
射率の違いがノイズとなって欠陥検出能を低下させてい
た。
傷装置では被検材の表面性状により放射率が異なる場合
被検材の欠陥部の温度が一定でも放射率によって赤外線
放射感度が異なる場合があり被検材の表面性状による放
射率の違いがノイズとなって欠陥検出能を低下させてい
た。
【０００６】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、被検材の表面性状により放射率
が異なっても、外部赤外線を照射することにより被検材
の表面性状による放射率の違いによるノイズの低減を行
うことを目的としている。
になされたものであり、被検材の表面性状により放射率
が異なっても、外部赤外線を照射することにより被検材
の表面性状による放射率の違いによるノイズの低減を行
うことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る赤外線探
傷装置において被検材の表面性状による放射率の違いに
よるノイズ低減のため外部赤外線照射源を用いたもので
ある。
傷装置において被検材の表面性状による放射率の違いに
よるノイズ低減のため外部赤外線照射源を用いたもので
ある。
【０００８】
【作用】上記のように構成された赤外線探傷装置におい
て、被検材の表面性状による放射率の違いによる赤外線
放射感度の差を外部赤外線を照射することにより放射率
の低い所は、反射率が高く、放射率の高い所は反射率が
低いことを利用して被検材の表面から生じる赤外線放射
感度と外部赤外線照射源からの外部赤外線による反射量
とが加算されて被検材の表面性状により放射率が異なっ
ても赤外線放射感度は一様になり被検材の欠陥部の温度
上昇による赤外線放射感度が検知され、欠陥検出は可能
となる。
て、被検材の表面性状による放射率の違いによる赤外線
放射感度の差を外部赤外線を照射することにより放射率
の低い所は、反射率が高く、放射率の高い所は反射率が
低いことを利用して被検材の表面から生じる赤外線放射
感度と外部赤外線照射源からの外部赤外線による反射量
とが加算されて被検材の表面性状により放射率が異なっ
ても赤外線放射感度は一様になり被検材の欠陥部の温度
上昇による赤外線放射感度が検知され、欠陥検出は可能
となる。
【０００９】
実施例１．図１は、この発明の一実施例を示す図で、図
１において９は外部赤外線照射源、１０は外部赤外線制
御装置、１１は基準入力である。搬送してくる被検材１
を加熱制御装置４によって制御される加熱装置３で加熱
し、被検材１の表面に凹状傷（ワレ傷）や凸状傷（ヘゲ
傷）の欠陥がある場合、欠陥部では、熱伝導状態や熱放
射状態が欠陥の存在しない領域と異なるため、欠陥部に
熱が集中して温度が周辺より上昇する熱集中現象を利用
して赤外線検出器６にて、被検材１の正常部と欠陥部の
赤外線放射感度を検出し、被検材１の正常部と欠陥部の
赤外線放射感度を信号処理回路７にて欠陥判定し、欠陥
を検出する。
１において９は外部赤外線照射源、１０は外部赤外線制
御装置、１１は基準入力である。搬送してくる被検材１
を加熱制御装置４によって制御される加熱装置３で加熱
し、被検材１の表面に凹状傷（ワレ傷）や凸状傷（ヘゲ
傷）の欠陥がある場合、欠陥部では、熱伝導状態や熱放
射状態が欠陥の存在しない領域と異なるため、欠陥部に
熱が集中して温度が周辺より上昇する熱集中現象を利用
して赤外線検出器６にて、被検材１の正常部と欠陥部の
赤外線放射感度を検出し、被検材１の正常部と欠陥部の
赤外線放射感度を信号処理回路７にて欠陥判定し、欠陥
を検出する。
【００１０】被検材の赤外線放射感度は被検材１の加熱
装置３による加熱にて正常部及び欠陥部が温度上昇する
が、被検材１の表面性状は、被検材１の成分等によって
放射率が異なっており、赤外線放射感度はαＴ4 （α：
放射率，Ｔ：被検材の絶対温度）にて決定されるため、
放射率が異なると、温度が同一でも、赤外線放射感度が
異なり、例えば欠陥部の温度上昇が正常部の温度上昇よ
り高くても、放射率が低いと、欠陥部の赤外線放射感度
は正常部の赤外線放射感度より低くなり、欠陥を検出す
ることは不可能となる。
装置３による加熱にて正常部及び欠陥部が温度上昇する
が、被検材１の表面性状は、被検材１の成分等によって
放射率が異なっており、赤外線放射感度はαＴ4 （α：
放射率，Ｔ：被検材の絶対温度）にて決定されるため、
放射率が異なると、温度が同一でも、赤外線放射感度が
異なり、例えば欠陥部の温度上昇が正常部の温度上昇よ
り高くても、放射率が低いと、欠陥部の赤外線放射感度
は正常部の赤外線放射感度より低くなり、欠陥を検出す
ることは不可能となる。
【００１１】従って外部に赤外線照射源９を設けて表面
性状により放射率が異っても赤外線放射感度を一様にす
れば良い。尚外部赤外線照射源９は、外部赤外線制御装
置１０により制御され被検材１の鋼種等によって決まる
基準入力１１によって一定値に制御されている。
性状により放射率が異っても赤外線放射感度を一様にす
れば良い。尚外部赤外線照射源９は、外部赤外線制御装
置１０により制御され被検材１の鋼種等によって決まる
基準入力１１によって一定値に制御されている。
【００１２】放射率と反射率は、相反するもので、放射
率が低い部分は、反射率が高いため、外部から赤外線を
照射することにより赤外線反射量が多くなり放射率が高
い部分は、逆に反射率が低いため、赤外線反射量が少な
くなり、被検材１の表面性状の放射率の違いによる赤外
線放射感度は一様にすることが可能である。
率が低い部分は、反射率が高いため、外部から赤外線を
照射することにより赤外線反射量が多くなり放射率が高
い部分は、逆に反射率が低いため、赤外線反射量が少な
くなり、被検材１の表面性状の放射率の違いによる赤外
線放射感度は一様にすることが可能である。
【００１３】従って、外部に赤外線照射源９を設けたこ
とにより、表面性状により放射率が異なっても正確な欠
陥検出は可能である。
とにより、表面性状により放射率が異なっても正確な欠
陥検出は可能である。
【００１４】尚、赤外線検出器６は、応答性及び感度が
高いものを使用し、赤外線検出素子はＰｂｓｅやＰｂ
ｓ、シリコンショットキバリヤが使用され、検出可能な
赤外線の波長は、１〜４μｍであるため、ほぼ、１００
〜１２００゜Ｃの温度の検出が可能である。
高いものを使用し、赤外線検出素子はＰｂｓｅやＰｂ
ｓ、シリコンショットキバリヤが使用され、検出可能な
赤外線の波長は、１〜４μｍであるため、ほぼ、１００
〜１２００゜Ｃの温度の検出が可能である。
【００１５】また外部赤外線照射源９は、一例として赤
外線ヒータが考えられ被検材１に一様に赤外線を照射す
ることは可能である。
外線ヒータが考えられ被検材１に一様に赤外線を照射す
ることは可能である。
【００１６】実施例２．図２は、この発明の他の実施例
を示す図で、図において１２は出側温度計、１３は出側
外部赤外線補正装置である。被検材１の加熱後の温度に
より被検材１の検出性能である欠陥のＳ／Ｎは、被検材
の鋼種等によって変化する場合があり被検材１の加熱後
の温度により、外部赤外線照射源９の量を制御する必要
がある。
を示す図で、図において１２は出側温度計、１３は出側
外部赤外線補正装置である。被検材１の加熱後の温度に
より被検材１の検出性能である欠陥のＳ／Ｎは、被検材
の鋼種等によって変化する場合があり被検材１の加熱後
の温度により、外部赤外線照射源９の量を制御する必要
がある。
【００１７】出側温度計１２の出力を出側外部赤外線補
正装置１３に入力し、出側外部赤外線補正装置１３の出
力を外部赤外線制御装置１０に入力して外部赤外線照射
量を変える。
正装置１３に入力し、出側外部赤外線補正装置１３の出
力を外部赤外線制御装置１０に入力して外部赤外線照射
量を変える。
【００１８】図３は、被検材加熱後温度と検出性能（Ｓ
／Ｎ）の特性を示し、図４は、外部赤外線照射量と検出
性能（Ｓ／Ｎ）の特性を示す。図３に示すように被検材
１の加熱後の温度が上ると、欠陥の検出性能は下がるた
め図４の外部赤外線照射量を増す必要がある。
／Ｎ）の特性を示し、図４は、外部赤外線照射量と検出
性能（Ｓ／Ｎ）の特性を示す。図３に示すように被検材
１の加熱後の温度が上ると、欠陥の検出性能は下がるた
め図４の外部赤外線照射量を増す必要がある。
【００１９】尚、温度計１２は、１例として赤外線放射
温度計が考えられる。赤外線放射温度計は、長波長の赤
外線を検出できるものを使用し、検出素子としては、焦
電素子又は、サーモパイル等を使用したものが使用さ
れ、応答性及び感度が低くても欠陥部分を走査したとき
の短時間の温度の変化は検出できないが、健全部の平均
的な温度を検出することは充分可能である。
温度計が考えられる。赤外線放射温度計は、長波長の赤
外線を検出できるものを使用し、検出素子としては、焦
電素子又は、サーモパイル等を使用したものが使用さ
れ、応答性及び感度が低くても欠陥部分を走査したとき
の短時間の温度の変化は検出できないが、健全部の平均
的な温度を検出することは充分可能である。
【００２０】実施例３．図５はこの発明の他の実施例を
示す図で、図において１４は出側加熱補正装置である。
被検材１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能で
ある欠陥のＳ／Ｎは、被検材１の鋼種等によって変化す
る場合があり、被検材１の加熱後の温度により、加熱装
置３の加熱パワーを制御する必要がある。
示す図で、図において１４は出側加熱補正装置である。
被検材１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能で
ある欠陥のＳ／Ｎは、被検材１の鋼種等によって変化す
る場合があり、被検材１の加熱後の温度により、加熱装
置３の加熱パワーを制御する必要がある。
【００２１】出側温度計１２の出力を出側加熱補正装置
１４に入力し出側加熱補正装置１４の出力を加熱制御装
置４に入力し加熱パワーを変化させ、被検材１の加熱パ
ワーを変える。なお、図３に示すように被検材１の加熱
後の温度が上ると欠陥検出性能は下るため、図４により
加熱パワーを増やす必要がある。
１４に入力し出側加熱補正装置１４の出力を加熱制御装
置４に入力し加熱パワーを変化させ、被検材１の加熱パ
ワーを変える。なお、図３に示すように被検材１の加熱
後の温度が上ると欠陥検出性能は下るため、図４により
加熱パワーを増やす必要がある。
【００２２】実施例４．図６は、この発明の他の実施例
を示す図で、１５は出側赤外線補正装置である。被検材
１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能である欠
陥のＳ／Ｎが、被検材１の鋼種等によって変化する場合
があり、被検材１の加熱後の温度により信号処理回路７
の基準値８を補正する必要がある。
を示す図で、１５は出側赤外線補正装置である。被検材
１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能である欠
陥のＳ／Ｎが、被検材１の鋼種等によって変化する場合
があり、被検材１の加熱後の温度により信号処理回路７
の基準値８を補正する必要がある。
【００２３】出側温度計１２の出力を出側赤外線補正装
置１５に入力し信号処理回路７の基準値を補正する。即
ち、図３に示すように被検材１の加熱後の温度が上ると
欠陥の検出能は下るため信号処理回路７の基準値８を下
げるようにして検出能を一定に保つ。
置１５に入力し信号処理回路７の基準値を補正する。即
ち、図３に示すように被検材１の加熱後の温度が上ると
欠陥の検出能は下るため信号処理回路７の基準値８を下
げるようにして検出能を一定に保つ。
【００２４】実施例５．図７は、この発明の他の実施例
を示す図で、１６は入側温度計、１７は入側外部赤外線
補正装置である。被検材１の加熱後の温度により被検材
１の検出性能である欠陥のＳ／Ｎが被検材１の鋼種等に
よって変化する場合があり被検材１の加熱前の温度及び
加熱装置３の加熱パワー即ち加熱制御装置４の基準入力
５により、加熱後の被検材１の温度を演算するため、入
側温度計１６と加熱制御装置４の基準値を入側外部赤外
線補正装置１７に入力し、加熱後温度及び補正量を演算
し、入側外部赤外線補正装置１７の出力により、外部赤
外線照射量を補正する。
を示す図で、１６は入側温度計、１７は入側外部赤外線
補正装置である。被検材１の加熱後の温度により被検材
１の検出性能である欠陥のＳ／Ｎが被検材１の鋼種等に
よって変化する場合があり被検材１の加熱前の温度及び
加熱装置３の加熱パワー即ち加熱制御装置４の基準入力
５により、加熱後の被検材１の温度を演算するため、入
側温度計１６と加熱制御装置４の基準値を入側外部赤外
線補正装置１７に入力し、加熱後温度及び補正量を演算
し、入側外部赤外線補正装置１７の出力により、外部赤
外線照射量を補正する。
【００２５】実施例６．図８は、この発明の他の実施例
を示す図で、１８は入側赤外線補正装置である。被検材
１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能である欠
陥のＳ／Ｎが被検材１の鋼種等によって変化する場合で
あり、被検材１の加熱前の温度及び加熱装置の加熱パワ
ー即ち加熱制御装置４の基準値５により加熱後の被検材
１の温度を演算するための、入側温度計１６と加熱制御
装置４の基準値５を入側赤外線補正装置１８に入力し加
熱後温度及び、補正値を演算し、信号処理回路７の計算
値８を補正する。
を示す図で、１８は入側赤外線補正装置である。被検材
１の加熱後の温度により、被検材１の検出性能である欠
陥のＳ／Ｎが被検材１の鋼種等によって変化する場合で
あり、被検材１の加熱前の温度及び加熱装置の加熱パワ
ー即ち加熱制御装置４の基準値５により加熱後の被検材
１の温度を演算するための、入側温度計１６と加熱制御
装置４の基準値５を入側赤外線補正装置１８に入力し加
熱後温度及び、補正値を演算し、信号処理回路７の計算
値８を補正する。
【００２６】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】パイプ、棒材を連続的に探傷する表面欠陥
探傷装置において被検材の表面性状により放射率が異な
っても外部赤外線を照射することにより、被検材の赤外
線放射感度を一様にし被検材表面のノイズを削減し欠陥
検出率を上げ誤検出を削減することが可能である。
探傷装置において被検材の表面性状により放射率が異な
っても外部赤外線を照射することにより、被検材の赤外
線放射感度を一様にし被検材表面のノイズを削減し欠陥
検出率を上げ誤検出を削減することが可能である。
【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例２を示すブロック図である。
【図３】被検材加熱温度と検出性能Ｓ／Ｎの特性を示す
図である。
図である。
【図４】外部赤外線照射量と検出性能Ｓ／Ｎの特性を示
す図である。
す図である。
【図５】この発明の実施例３を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施例４を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施例５を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施例６を示すブロック図である。
【図９】従来の実施例を示すブロック図である。
９ 外部赤外線照射源 １０ 外部赤外線制御装置 １２ 出側温度計 １３ 出側外部赤外線補正装置 １４ 出側加熱補正装置 １５ 出側赤外線補正装置 １６ 入側温度計 １７ 入側外部赤外線補正装置 １８ 入側赤外線補正装置
Claims (6)
- 【請求項１】 パイプ、棒材、板材等の被検材の表面を
探傷する表面欠陥探傷装置において、パイプ、棒材、板
材等の被検材の表面を加熱する加熱装置と、前記加熱装
置の出力を制御する加熱制御装置と、前記被検材の欠陥
部の赤外線放射感度を検出する赤外線検出器と、前記赤
外線検出器の出力信号を信号処理し基準値と比較し、欠
陥判定を行う信号処理回路と、前記被検材の表面に、赤
外線を照射し前記被検材の表面性状による放射率の差に
よって生じるノイズを低減させるための外部赤外線照射
源と、前記外部赤外線照射源の赤外線量を制御する外部
赤外線制御装置とを具備したことを特徴とする赤外線探
傷装置。 - 【請求項２】 前記被検材の加熱後の温度を測定する出
側温度計と、前記出側温度計の出力により外部赤外線照
射量を補正する出側外部赤外線補正装置とを具備したこ
とを特徴とする請求項第１項記載の赤外線探傷装置。 - 【請求項３】 前記被検材の加熱後の温度を測定する、
出側温度計と、前記出側温度計の出力により加熱パワー
を補正する出側加熱補正装置とを具備したことを特徴と
する請求項第１項記載の赤外線探傷装置。 - 【請求項４】 前記被検材の加熱後の温度を測定する出
側温度計と、前記出側温度計の出力により被検材の欠陥
部の赤外線放射感度を補正する出側赤外線補正装置とを
具備したことを特徴とする請求項第１項記載の赤外線探
傷装置。 - 【請求項５】 前記被検材の加熱前の温度を測定する入
側温度計と前記入側温度計の出力と前記加熱制御装置の
基準値とにより外部赤外線照射量を補正する入側外部赤
外線補正装置とを具備したことを特徴とする請求項第１
項記載の赤外線探傷装置。 - 【請求項６】 前記被検材の加熱前の温度を測定する入
側温度計と前記入側温度計の出力と前記加熱制御装置の
基準値とにより被検材の欠陥部の赤外線放射感度を補正
する入側赤外線補正装置とを具備したことを特徴とする
請求項第１項記載の赤外線探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26615491A JP2653288B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 赤外線探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26615491A JP2653288B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 赤外線探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107210A JPH05107210A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2653288B2 true JP2653288B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=17427043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26615491A Expired - Lifetime JP2653288B2 (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 赤外線探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653288B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5161630B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-03-13 | 三菱重工業株式会社 | 検査方法 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26615491A patent/JP2653288B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05107210A (ja) | 1993-04-27 |
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