JP5607192B2 - 渦電流探傷プローブおよびそれを用いた渦電流探傷試験装置 - Google Patents
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Description
る。渦電流探傷試験装置は、励磁コイルに磁場を発生させて導電性部材の探傷表面に照射
することにより導電性部材の表面および内部に渦電流を誘起させ、導電性部材の傷や亀裂
によって生じる渦電流の流れの変化によって生じる磁場を検出コイルに進入させ検出する
ことで傷や亀裂の有無を探傷するものである。
により、探傷表面に発生する渦電流の変化から生じる磁場を検出コイルに軸心として挿嵌
されるフェライトコアにコイル軸方向に進入させ、磁場の検出感度を高める渦電流探傷試
験装置が開発されている。
の巻き数を多くするほど磁場の検出感度が高くなるが、コイルの巻き数を多くするほどコ
イルの直径が大きくなり、その結果、金属管の内側等の凹形状の探傷表面の探傷試験時に
はリフトオフといわれる、探傷表面とフェライトコアとの間隔が大きくなり、かえって検
出精度の低下を招いていた。
フトオフを探傷試験に適正な値にする技術が開発されている(例えば、特許文献1参照。
)。
表面にリフトオフを有して嵌り込むため、フェライトコアの突出部の周囲の探傷表面で発
生した磁場が四方からフェライトコアの突出部に進入する。その結果、フェライトコアに
突出部を設けずに平面の探傷試験をする場合に比べて、傷や亀裂の位置や大きさの詳細を
特定しにくくなるなど、渦電流探傷試験の空間分解能の低下を招いていた。
置において、検出コイルに挿嵌されるフェライトコアと凹形状の探傷表面との間隔である
リフトオフを適正値にするとともに、渦電流探傷試験の空間分解能を高めることができる
渦電流探傷プローブおよびそれを用いた渦電流探傷試験装置の提供を目的とする。
と、前記渦電流探傷プローブの前記励磁コイルに電気的に接続され、前記励磁コイルに励
磁電流を供給する電源と、前記渦電流探傷プローブの前記検出コイルに電気的に接続され
、前記検出コイルで検出した前記磁場の変化を分析する検出機器と、を備えたことを特徴
とする。
置において、検出コイルに挿嵌されるフェライトコアと凹形状の探傷表面との間隔である
リフトオフを適正値にするとともに、渦電流探傷試験の空間分解能を高めることができる
。
以下、本発明の実施形態に係る渦電流探傷プローブおよび渦電流探傷試験装置について
図1乃至図4を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る渦電流探傷試験装置
を金属管内に配置したときの金属管の長手方向の断面図である。
ることにより構成される。
と、磁場遮蔽部材7から構成される。磁場検出部2は、検出コイル8と、検出コイル用フ
ェライトコア9と、磁場絶縁部材10と、磁場遮蔽部材11から構成される。
心として挿嵌したものの周囲のうち、励磁コイル用フェライトコア5の磁場照射面21を
除いた面に励磁コイル4および励磁コイル用フェライトコア5と離間するように磁場絶縁
部材6を介して設けられる。
軸心として挿嵌したものの周囲のうち、検出コイル用フェライトコア9の磁場進入面22
を除いた面に検出コイル8および検出コイル用フェライトコア9と離間するように磁場絶
縁部材10を介して設けられる。
って構成されるコイルであり、ともに直径30mmの円筒形状である。また、励磁コイル
用フェライトコア5、検出コイル用フェライトコア9、磁場遮蔽部材7、11は、鉄やフ
ェライト等の強磁性体材料からなり、磁場絶縁部材6、10は、プラスティック、テフロ
ン(登録商標)、ガラス等の非磁性体からなる。また、金属管100の内径は100mm
である。
。電源31は励磁コイル4に電気的に接続され、検出機器32は検出コイル8に電気的に
接続される。
電流を供給する機器であり、検出機器32は、検出コイル4に進入した磁場によって発生
した誘起電流の変化から、磁場強度分布を測定し、傷や亀裂の有無を判定する機器である
。
よび検出コイル用フェライトコアを示し、(a)は斜視図、(b)はフェライトコアをコイルに
挿嵌したときの斜視図である。
aは、励磁コイル4に軸心として挿嵌できる円柱形状である。また、突出部5bは、高さ
4mmの円錐台形状であり、下底面と軸心部5aの円柱形状の一方の端面が一体として接
着されている。ここで、磁場照射面21は、突出部5bの円錐台形状の上底面である。
aと突出部9bからなる形状であり、磁場進入面22は、突出部9bの円錐台形状の上底
面である。
以下、本発明の実施形態の作用について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る渦
電流探傷プローブの磁場照射部を示す図1におけるA−A断面図であり、図4は、本発明
の実施形態に係る渦電流探傷プローブの磁場検出部を示す図1におけるB−B断面図であ
る。
向させ、検出コイル4および励磁コイル8と金属管100との距離が1mmとなる位置で
渦電流探傷プローブを金属管100内部に配置する。
4および検出コイル8の端面と金属管100内側表面との距離は約5mmとなるから、励
磁コイル用フェライトコア5および検出コイル用フェライトコア9の突出部5b、9bは
高さを4mmの円錐台形状として、磁場照射面21および磁場進入面22と金属管100
内側の探傷表面との間隔であるリフトオフ41、42を渦電流探傷の適正値である約1mm
とする。
イル4および励磁コイル用フェライトコア5から外方へ向かう照射磁場51が発生する。
のは、磁場遮蔽部材7内に流れ込み、磁場遮蔽部材7の透磁率は磁場遮蔽部材7の周囲の
空気より高いため、照射磁場51は磁場遮蔽部材7内に留まり、磁場遮蔽部材7より外方
へは漏洩しない。したがって、励磁コイル4によって発生した照射磁場51は、磁場照射
面21のみから金属管100の内側表面に照射される。
部に渦電流が励起し、金属管100に傷や亀裂があるとき、この渦電流が変化し、検出磁
場52が生じる。
遮蔽部材11が設けられる面を通って進入しようとするものは、磁場遮蔽部材11内に流
れ込み、磁場遮蔽部材11の透磁率は磁場絶縁部材10より高いため、検出磁場52は磁
場遮蔽部材11内に留まり、検出コイル8および検出コイル用フェライトコア9へは進入
しない。したがって、検出磁場52は、磁場進入面22のみから検出コイル用フェライト
コア9に進入する。つまり、金属管100の内側表面のうち磁場進入面22に対向した面
およびその近傍において発生した検出磁場52のみが検出コイル用フェライトコア9に進
入する。
流が生じる。検出機器32は、検出コイル8で生じた誘起電流を検知し、磁場強度分布を
測定し、基準値と比較して傷や亀裂の有無を判定する。
の長手方向と平行となるように配置し、励磁コイル用フェライトコア5の形状を突出部5
bを省いた形状とする構成としてもよい。このとき、金属管100の直径100mmに対
して励磁コイル4の直径が98mmであるので、金属管100と励磁コイル4のリフトオ
フは適正値の1mmとなる。
本実施形態によれば、検出コイル用フェライトコア9の突出部9bによって、金属管1
00の内側表面と磁場進入面22との距離であるリフトオフ42を探傷試験に適正な値と
することができる。
いて発生した検出磁場52のみによって渦電流探傷試験を行うことができるため、磁場遮
蔽部材11を設けない場合に比べて空間分解能を高めることができる。
るめ、照射磁場51が直接検出コイル8に進入して検出磁場52と干渉することを防ぐこ
とができる。
えば、検出コイル4および励磁コイル8の直径は、金属管100の直径や求める検出感度
に応じて適宜変更可能であるし、励磁コイル用フェライトコア5および検出コイル用フェ
ライトコア9の突出部5b、9bの円錐台形状の高さも、金属管100の形状に応じて探
傷試験に適正なリフトオフ41、42をとることができる高さに適宜変更するものとする
。
図である。本実施形態の磁場照射部1が探傷可能な凹形状の探傷表面は、上述した円筒内
側形状に限られず、片側が窪んだような階段形状や、角形状の溝の内部、連続した凹凸形
状等が探傷可能である。このとき、磁場照射部1の励磁用フェライトコア5の突出部5b
は、それぞれの凹形状の探傷表面に対して探傷試験に適正なリフトオフを有して嵌り入れ
ることができる形状とする。同様に磁場検出部2も、検出用フェライトコア9の突出部9
bを凹形状の探傷表面に対して探傷試験に適正なリフトオフを有して嵌り入れることがで
きる形状とすることで、様々な凹形状の探傷が可能となる。
じて磁場絶縁部材6、10および磁場遮蔽部材7、11を設ける位置や面積を変えること
によって適宜変更可能であるし、金属管100の内側表面に沿った曲面形状としてもよい
。
ち、磁場照射面21を除いた面、すなわち円錐台形状の側周面に設けられていれば、空間
分解能を高めることができる。同様に、磁場遮蔽部材11も、少なくとも検出コイル用フ
ェライトコア9の突出部9bのうち、磁場進入面22を除いた面、すなわち円錐台形状の
側周面に設けられていれば、空間分解能を高めることができる。
トコア5から離間して設けられれば、磁場遮蔽部材7を設ける面下全体に設けなくてもよ
い。同様に、磁場絶縁部材10は、磁場遮蔽部材11を検出コイル8および検出コイル用
フェライトコア9から離間して設けられれば、磁場遮蔽部材11を設ける面下全体に設け
なくてもよい。
ル8に励磁コイル用フェライトコア5および検出コイル用フェライトコア9の軸心部5a
、9aを挿嵌して構成する場合に限られず、軸心部5a、9aに導電性金属線を巻線して
励磁コイル4および検出コイル8を形成することにより構成してもよい。
2・・・磁場検出部
3・・・渦電流探傷プローブ筐体
4・・・励磁コイル
5・・・励磁コイル用フェライトコア
5a・・・軸心部
5b・・・突出部
6・・・磁場絶縁部材
7・・・磁場遮蔽部材
8・・・検出コイル
9・・・検出コイル用フェライトコア
9a・・・軸心部
9b・・・突出部
10・・・磁場絶縁部材
11・・・磁場遮蔽部材
21・・・磁場照射面
22・・・磁場進入面
31・・・電源
32・・・検出機器
41・・・リフトオフ
42・・・リフトオフ
51・・・照射磁場
52・・・検出磁場
100・・・金属管
Claims (2)
- 探傷表面に対して一方の端面を対向させて配置され、前記探傷表面に磁場を照射し探傷表面および内部に渦電流を発生させる励磁コイルと、
前記探傷表面に対して一方の端面を対向させて配置され、前記渦電流の変化によって生じる磁場を検出する検出コイルと、
前記励磁コイルの軸心として設けられる軸心部と前記励磁コイルの前記探傷表面に対向する端面より突出した突出部とを有する励磁コイル用フェライトコアを備え、
前記励磁コイル用フェライトコアの前記突出部のうち、磁場照射面を除いた面に磁場絶縁部材を介して磁場遮蔽部材が設けられ、
前記磁場遮蔽部材は、鉄やフェライト等の強磁性体材料からなることを特徴とする渦電流探傷プローブ。 - 請求項1記載の渦電流探傷プローブと、
前記渦電流探傷プローブの前記励磁コイルに電気的に接続され、前記励磁コイルに励磁電流を供給する電源と、
前記渦電流探傷プローブの前記検出コイルに電気的に接続され、前記検出コイルで検出した前記磁場の変化を分析する検出機器と、
を備えたことを特徴とする渦電流探傷試験装置。
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JP2013024829A JP5607192B2 (ja) | 2013-02-12 | 2013-02-12 | 渦電流探傷プローブおよびそれを用いた渦電流探傷試験装置 |
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