JP6095063B2 - Eddy current testing probe - Google Patents
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Description
本発明は、渦電流探傷プローブに関する。 The present invention relates to an eddy current flaw detection probe.
渦電流探傷方法では、導電性の被検査体に交流磁場を印加して、被検査体に渦電流を発生させる。そして、被検査体に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流の乱れが生じるので、この渦電流の乱れに起因する検出コイルのインピーダンスの変化を検出する。したがって、検出コイルのインピーダンスの変化から、欠陥の有無を評価するようになっている。 In the eddy current flaw detection method, an alternating magnetic field is applied to a conductive object to be inspected to generate an eddy current in the object to be inspected. If there is a defect in the object to be inspected, an eddy current is disturbed according to the size and shape of the defect. Therefore, a change in impedance of the detection coil caused by the eddy current is detected. Therefore, the presence or absence of a defect is evaluated from the change in impedance of the detection coil.
ここで、例えば励磁コイルのみで交流磁場を発生させて、被検査体に印加する場合を想定する。このような場合、交流磁場が空間的に拡散し、渦電流が分散する。そのため、空間的な検出分解能が低く、微小な欠陥の検出が困難である。 Here, for example, it is assumed that an alternating magnetic field is generated only by an exciting coil and applied to the object to be inspected. In such a case, the alternating magnetic field diffuses spatially and eddy currents are dispersed. Therefore, the spatial detection resolution is low and it is difficult to detect minute defects.
そこで、例えば、1つの検査面上に配置されるギャップを形成して、その検査面を介しループ状の磁気回路を形成する磁性体(コア)と、この磁性体に巻き付けられた励磁コイルと、ギャップに配置された検出コイルと、を備えた渦電流探傷プローブが提唱されている(例えば特許文献1参照)。このような渦電流探傷プローブを用いれば、ギャップにほぼ対応する領域に交流磁場を印加して、渦電流を集中的に発生させることが可能である。したがって、検出分解能が向上し、微小な欠陥を検出することが可能である。 Therefore, for example, a magnetic body (core) that forms a loop-shaped magnetic circuit through the inspection surface by forming a gap arranged on one inspection surface, and an excitation coil wound around the magnetic body, An eddy current flaw detection probe including a detection coil arranged in a gap has been proposed (see, for example, Patent Document 1). If such an eddy current flaw detection probe is used, an eddy current can be generated intensively by applying an alternating magnetic field to a region substantially corresponding to the gap. Therefore, the detection resolution is improved and a minute defect can be detected.
しかしながら、上記従来技術には、以下のような改善の余地がある。 However, the above prior art has room for improvement as follows.
上記渦電流探傷プローブのギャップの近傍では、磁性体の一方側端部から検査面の表層部を経由して磁性体の他方側端部に到達する磁束だけでなく、磁性体の一方側端部から検査面の表層部を経由しないで(言い換えれば、ギャップを経由して)磁性体の他方側端部に到達する磁束も生じている。そのため、検査面の表層部に印加する磁界の大きさを向上させる点で改善の余地がある。すなわち、検査面の表層部で発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高める点で改善の余地がある。 In the vicinity of the gap of the eddy current flaw detection probe, not only the magnetic flux reaching the other end portion of the magnetic body from the one end portion of the magnetic body via the surface layer portion of the inspection surface, but also the one end portion of the magnetic body Thus, there is also a magnetic flux that reaches the other end of the magnetic body without passing through the surface layer portion of the inspection surface (in other words, via the gap). Therefore, there is room for improvement in terms of improving the magnitude of the magnetic field applied to the surface layer portion of the inspection surface. That is, there is room for improvement in terms of improving the detection sensitivity by increasing the magnitude of the eddy current generated in the surface layer portion of the inspection surface.
また、上記渦電流探傷プローブは、一つの検査面を検査対象としている。しかし、検査効率の向上のためには、複数の検査面を同時に検査することが望まれている。 The eddy current flaw detection probe has one inspection surface as an inspection target. However, in order to improve the inspection efficiency, it is desired to inspect a plurality of inspection surfaces simultaneously.
本発明の目的は、複数の検査面を同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる渦電流探傷プローブを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an eddy current flaw detection probe capable of simultaneously inspecting a plurality of inspection surfaces and enhancing the detection sensitivity thereof.
上記目的を達成するために、本発明は、複数の検査面上にそれぞれ配置される複数のギャップを形成して、前記複数の検査面を介し少なくとも1つのループ状の磁気回路を形成する磁性体と、前記磁性体に巻き付けられた励磁コイルと、前記複数のギャップにそれぞれ配置された複数の検出コイルと、前記複数のギャップにそれぞれ生じる磁束を、対応する検査面側に偏向する少なくとも1つの非磁性かつ導電性の磁束偏向板と、を備える。 In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic body that forms a plurality of gaps respectively disposed on a plurality of inspection surfaces and forms at least one loop-shaped magnetic circuit via the plurality of inspection surfaces. An excitation coil wound around the magnetic body, a plurality of detection coils respectively disposed in the plurality of gaps, and at least one non-polarization for deflecting the magnetic flux generated in each of the plurality of gaps toward the corresponding inspection surface side A magnetic and conductive magnetic flux deflecting plate.
このように本発明においては、磁性体は、複数の検査面上にそれぞれ配置される複数のギャップを形成して、複数の検査面を介し少なくとも1つのループ状の磁気回路を形成する。そして、複数のギャップに複数の検出コイルをそれぞれ設けるので、複数の検査面を同時に検査することができる。また、複数のギャップにそれぞれ生じる磁束を、対応する検査面側に偏向する少なくとも1つの磁束偏向板を設けるので、複数の検査面にそれぞれ印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、複数の検査面でそれぞれ発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。 As described above, in the present invention, the magnetic body forms a plurality of gaps respectively arranged on the plurality of inspection surfaces, and forms at least one loop-like magnetic circuit via the plurality of inspection surfaces. And since a some detection coil is each provided in a some gap, a some test | inspection surface can be test | inspected simultaneously. In addition, since at least one magnetic flux deflecting plate that deflects the magnetic flux generated in each of the plurality of gaps toward the corresponding inspection surface is provided, the magnitude of the magnetic field applied to each of the plurality of inspection surfaces can be improved. Thereby, the magnitude | size of the eddy current which each generate | occur | produces on a some test | inspection surface can be improved, and detection sensitivity can be raised.
本発明によれば、複数の検査面を同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 According to the present invention, a plurality of inspection surfaces can be inspected at the same time, and the detection sensitivity thereof can be increased.
本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図であり、図2は、斜視図である。図3は、本実施形態における磁束偏向板の作用効果を説明するための部分拡大側面図である。なお、図3においては、便宜上、検出コイルの図示を省略している。 FIG. 1 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view. FIG. 3 is a partially enlarged side view for explaining the function and effect of the magnetic flux deflecting plate in the present embodiment. In FIG. 3, the detection coil is not shown for convenience.
本実施形態の渦電流探傷プローブは、磁性体1及び励磁コイル2を有する励磁器3を備えている。
The eddy current flaw detection probe of this embodiment includes an
磁性体1は、板部4A、板部4B、及びそれらの間で接続された板部4Cからなり、略H字形状(言い換えれば、2つの略C字形状を組合せた形状)に形成されている。これにより、検査面5A及びこれに対向する検査面5B上にそれぞれ配置されるギャップ6A,6Bを形成している。そして、検査面5Aを介し第1のループ状の磁気回路を形成し、検査面5Bを介し第2のループ状の磁気回路を形成するようになっている。
The
励磁コイル2は、磁性体1の板部4Cに巻き付けられている。そして、励磁コイル2に交流電流を流すと、第1のループ状の磁気回路で磁束7Aが発生し、第2のループ状の磁気回路で磁束7Bが発生する。また、検査面5Aの表層部に交流磁界が印加されて渦電流8(図3参照)が発生し、検査面5Bの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生するようになっている。
The
ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。検出コイル9Aは、その軸方向がギャップ6Aの間隔方向(図1中左右方向)に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Aに対してほぼ直交するように配置されている。同様に、検出コイル9Bは、その軸方向がギャップ6Bの間隔方向(図1中左右方向)に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Bに対してほぼ直交するように配置されている。
そして、検査面5Aの表層部に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流8の乱れが生じ、この渦電流8の乱れを起因として検出コイル9Aに誘起電圧が生じる。また、検査面5Bの表層部に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流の乱れが生じ、この渦電流の乱れを起因として検出コイル9Bに誘起電圧が生じる。そして、検出コイル9Aの電圧及び検出コイル9Bの電圧を測定器(図示せず)で測定して、検査面5Aの表層部における欠陥の有無を評価するとともに、検査面5Bの表層部における欠陥の有無を評価する。したがって、検査面5A,5Bを同時に検査することができる。
If a defect exists in the surface layer portion of the
また、ギャップ6A,6Bには、非磁性かつ導電性の(詳細には、例えば銅製又はアルミ製の)磁束偏向板10A,10Bがそれぞれ設けられている。なお、磁束偏向板10A,10B、検出コイル9A,9B、及び励磁器3の間には、樹脂(図示せず)が充填されている。
The
磁束偏向板10Aは、検査面5Aとの間で検出コイル9Aが介在するように配置されている。また、磁束偏向板10Aは、その最も広い面がギャップ6Aの間隔方向に対してほぼ直交し、かつ検査面5Aに対してほぼ直交するようになっている。そして、図3で示すように、ギャップ6Aに生じる磁場が磁束偏向板10Aに作用して、磁束偏向板10Aに渦電流11が生じる。その作用により、ギャップ6Aに生じる磁束7Cが検査面5A側に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10Aを設けない場合と比べ、検査面5Aの表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、検査面5Aの表層部で発生する渦電流8の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
The magnetic
同様に、磁束偏向板10Bは、検査面5Bとの間で検出コイル9Bが介在するように配置されている。また、磁束偏向板10Bは、その最も広い面がギャップ6Bの間隔方向に対してほぼ直交し、かつ検査面5Bに対してほぼ直交するようになっている。そして、ギャップ6Bに生じる磁場が磁束偏向板10Bに作用して、磁束偏向板10Bに渦電流が生じる。その作用により、ギャップ6Bに生じる磁束が検査面5B側に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10Bを設けない場合と比べ、検査面5Bの表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、検査面5Bの表層部で発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
Similarly, the magnetic
以上のように本実施形態においては、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。また、本実施形態では、下記の効果も得ることができる。 As described above, in the present embodiment, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased. In the present embodiment, the following effects can also be obtained.
磁束偏向板10Aは、検出コイル9Aの軸線に沿って配置されている。これにより、検査面5Aの表層部に欠陥がなければ、ギャップ6Aの間隔方向の一方側における磁束のコイル軸方向成分(図1中上下方向の成分)とギャップ6Aの間隔方向の他方側における磁束のコイル軸方向成分が打消し合うので、検出コイル9Aに誘起電圧が生じない。そのため、検査面5Aの表層部に欠陥がなければ、検出コイル9Aと検査面5Aとの間隔(リフトオフ)が変化しても、検出コイル9Aに誘起電圧が生じない。したがって、ノイズを抑制することができる。
The magnetic
同様に、磁束偏向板10Bは、検出コイル9Bの軸線に沿って配置されている。これにより、検査面5Bの表層部に欠陥がなければ、ギャップ6Bの間隔方向の一方側における磁束のコイル軸方向成分(図1中上下方向の成分)とギャップ6Bの間隔方向の他方側における磁束のコイル軸方向成分が打消し合うので、検出コイル9Bに誘起電圧が生じない。そのため、検査面5Bの表層部に欠陥がなければ、検出コイル9Bと検査面5Bとの間隔(リフトオフ)が変化しても、検出コイル9Bに誘起電圧が生じない。したがって、ノイズを抑制することができる。
Similarly, the magnetic
なお、上記第1の実施形態においては、第1の検査面5A及びこれに対向する第2の検査面5Bを検査対象とする構成を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である(後述する第2、第3、及び第7〜第9の実施形態も同様)。すなわち、例えば互いに対向しない2つの検査面を検査対象とする構成としてもよい。
In the first embodiment, the configuration in which the
また、例えば3つ以上の検査面を検査対象とする構成としてもよい。具体的には、例えば図4で示す第1の変形例のように、磁性体1Aは、板部4A、板部4B、及びそれらの間で接続された円柱部4Dで構成され、励磁コイル2は、磁性体1Aの円柱部4Dに巻付けられてもよい。このような構造により、多数のギャップを周方向に配置して、多数のループ状の磁気回路を形成している。そして、例えば第1の検査面(図示せず)、これに対向する第2の検査面(図示せず)、及び第1の検査面と第2の検査面の間で形成された第3の検査面(図示せず)における渦電流の乱れをそれぞれ検出するための検出コイル9A,9B,9Cを設けている。これにより、3つの検査面を同時に検査することができる。
For example, it is good also as a structure which makes 3 or more inspection surfaces inspection object. Specifically, as in the first modification shown in FIG. 4, for example, the
そして、磁性体1Aの円柱部4Dの外周側に、非磁性かつ導電性の磁束偏向板10Cを設けている。円環状の磁束偏向板10Cは、第1の検査面との間で検出コイル9Aが介在し、第2の検査面との間で検出コイル9Bが介在し、第3の検出面との間で検出コイル9Cが介在するように配置されている。また、磁束偏向板10Cは、その最も広い面がギャップの間隔方向に対してほぼ直交するように、かつ第1の検査面、第2の検査面、及び第3の検査面に対してほぼ直交するようになっている。そして、ギャップに生じる磁場が磁束偏向板10Cに作用して、磁束偏向板10Cに渦電流が生じる。その作用により、ギャップに生じる磁束が磁束偏向板10Cの外周側に偏向するようになっている。すなわち、ギャップに生じる磁束が第1の検査面側(図4中下側)、第2の検査面側(図4中上側)、及び第3の検査面側(図4中左側)に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10Cを設けない場合と比べ、第1の検査面の表層部、第2の検査面の表層部、及び第3の検査面の表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、第1の検査面の表層部、第2の検査面の表層部、及び第3の検査面の表層部で発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
A nonmagnetic and conductive magnetic flux deflecting plate 10C is provided on the outer peripheral side of the
なお、上記第1の実施形態においては、検出コイルの軸方向がギャップの間隔方向に対してほぼ直交するように、かつ検査面に対してほぼ直交するように配置された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である(上述した第1の変形例や、後述する第2〜第9の実施形態並びに第3〜第6の変形例も同様)。すなわち、例えば図5で示す第2の変形例のように、検出コイル9Dの軸方向がギャップ6Aの間隔方向に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Aに対してほぼ平行となるように配置されてもよい。同様に、検出コイル9Eの軸方向がギャップ6Bの間隔方向に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Bに対してほぼ平行となるように配置されてもよい。このような変形例においても、上記第1の実施形態と同様、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。また、本変形例では、下記の効果も得ることができる。
In the first embodiment, the case where the axial direction of the detection coil is arranged so as to be substantially orthogonal to the gap interval direction and substantially orthogonal to the inspection surface has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the technical idea and spirit of the present invention (the first modification described above, the second to ninth embodiments described later, and the third to third modifications). The same applies to the modified example 6). That is, for example, as in the second modification shown in FIG. 5, the axial direction of the
検査面5Aの表層部に欠陥がなければ、ギャップ6Aの近傍で生じる磁束のコイル軸方向成分(図5中紙面に対して垂直方向の成分)がほぼ存在しないので、検出コイル9Dに誘起電圧が生じない。そのため、検査面5Aの表層部に欠陥がなければ、検出コイル9Dと検査面5Aとの間隔(リフトオフ)が変化しても、検出コイル9Dに誘起電圧が生じない。したがって、ノイズを抑制することができる。
If there is no defect in the surface layer portion of the
同様に、検査面5Bの表層部に欠陥がなければ、ギャップ6Bの近傍で生じる磁束のコイル軸方向成分(図5中紙面に対して垂直方向の成分)がほぼ存在しないので、検出コイル9Eに誘起電圧が生じない。そのため、検査面5Bの表層部に欠陥がなければ、検出コイル9Eと検査面5Bとの間隔(リフトオフ)が変化しても、検出コイル9Eに誘起電圧が生じない。したがって、ノイズを抑制することができる。
Similarly, if there is no defect in the surface layer portion of the
本発明の第2の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図6は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。図7は、本実施形態における磁束偏向板の作用効果を説明するための部分拡大側面図である。なお、図7においては、便宜上、検出コイルの図示を省略している。 FIG. 6 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment. FIG. 7 is a partially enlarged side view for explaining the function and effect of the magnetic flux deflecting plate in the present embodiment. In FIG. 7, the detection coil is not shown for convenience.
本実施形態では、ギャップ6Aには、非磁性かつ導電性の磁束偏向板10D,10Eが設けられている。磁束偏向板10D,10Eは、ギャップ6Aの間隔方向で検出コイル9Aを挟むように配置されている。詳細には、検出コイル9Aの軸線を中心として対称となるように配置されている。また、磁束偏向板10D,10Eは、それらの最も広い面がギャップ6Aの間隔方向に対してほぼ直交し、かつ検査面5Aに対してほぼ直交するようになっている。そして、図7で示すように、ギャップ6Aに生じる磁場が磁束偏向板10D,10Eに作用して、磁束偏向板10D,10Eに渦電流11A,11Bが生じる。その作用により、ギャップ6Aに生じる磁束7Dが検査面5A側に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10D,10Eを設けない場合と比べ、検査面5Aの表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、検査面5Aの表層部で発生する渦電流8Aの大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
In the present embodiment, the
同様に、ギャップ6Bには、非磁性かつ導電性の磁束偏向板10F,10Gが設けられている。磁束偏向板10F,10Gは、ギャップ6Bの間隔方向で検出コイル9Bを挟むように配置されている。詳細には、検出コイル9Bの軸線を中心として対称となるように配置されている。また、磁束偏向板10F,10Gは、それらの最も広い面がギャップ6Bの間隔方向に対してほぼ直交し、かつ検査面5Bに対してほぼ直交するようになっている。そして、ギャップ6Bに生じる磁場が磁束偏向板10F,10Gに作用して、磁束偏向板10F,10Gに渦電流が生じる。その作用により、ギャップ6Bに生じる磁束が検査面5B側に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10F,10Gを設けない場合と比べ、検査面5Bの表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、検査面5Bの表層部で発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
Similarly, nonmagnetic and conductive magnetic
このように本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。
Thus, also in this embodiment,
本発明の第3の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、上記第1の実施形態と上記第2の実施形態を組合せたものである。なお、本実施形態において、上記第1及び第2の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. In the present embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図8は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 8 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、ギャップ6Aには、磁束偏向板10A,10D,10Eが設けられている。ギャップ6Bには、磁束偏向板10B,10F,10Gが設けられている。
In the present embodiment, magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第4の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記第1の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図9は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 9 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、磁性体1Bは、略C字形状の磁性材12A,12Bで構成されている。磁性材12Aは、第1の検査面5A上に配置されるギャップ6Aを形成して、第1の検査面5Aを介し第1のループ状の磁気回路を形成している。磁性材12Bは、第2の検査面5B上に配置されるギャップ6Bを形成して、第2の検査面5Bを介し第2のループ状の磁気回路を形成している。
In the present embodiment, the
磁性材12Aの中央部には励磁コイル2Aが巻き付けられ、磁性材12Bの中央部には励磁コイル2Bが巻き付けられている。そして、励磁コイル2A,2Bに交流電流を流すと、第1のループ状の磁気回路で磁束7Eが発生し、第2のループ状の磁気回路で磁束7Fが発生する。また、検査面5Aの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生し、検査面5Bの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生するようになっている。
An
磁性材12Aと磁性材12Bの間には、非磁性かつ導電性の(詳細には、例えば銅製又はアルミ製の)シールド板13が設けられている。これにより、磁性材12A側の交流磁界と磁性材12B側の交流磁界は、互いに影響を及ぼさないようになっている。
A non-magnetic and conductive (specifically, for example, copper or aluminum)
ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
Detection coils 9A and 9B are provided in the
また、本実施形態では、上記第1の実施形態同様、ギャップ6A,6Bには、磁束偏向板10A,10Bがそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第5の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記第2及び第4の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same parts as those in the second and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図10は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 10 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、上記第4の実施形態と同様、磁性体1Bは、略C字形状の磁性材12A,12Bで構成されており、磁性材12A,12Bには励磁コイル2A,2Bが巻き付けられている。磁性材12Aと磁性材12Bの間には、シールド板13が設けられている。ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the
また、本実施形態では、上記第2の実施形態と同様、ギャップ6Aには磁束偏向板10D,10Eが設けられ、ギャップ6Bには磁束偏向板10F,10Gが設けられている。
In the present embodiment, similarly to the second embodiment, magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第6の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記第3及び第4の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the third and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図11は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 11 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、上記第4の実施形態と同様、磁性体1Bは、略C字形状の磁性材12A,12Bで構成されており、磁性材12A,12Bには励磁コイル2A,2Bが巻き付けられている。磁性材12Aと磁性材12Bの間には、シールド板13が設けられている。ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, similarly to the fourth embodiment, the
また、本実施形態では、上記第3の実施形態と同様、ギャップ6Aには磁束偏向板10A,10D,10Eが設けられ、ギャップ6Bには磁束偏向板10B,10F,10Gが設けられている。
In the present embodiment, similarly to the third embodiment, magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第7の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図12は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 12 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、磁性体1Cは、直方体状の磁性材12C,12Dで構成されている。磁性材12Cの一方側端部と磁性材12Dの一方側端部の間で、検査面5A上に配置されるギャップ6Aを形成し、磁性材12Cの他方側端部と磁性材12Dの他方側端部の間で、検査面5B上に配置されるギャップ6Bを形成している。そして、検査面5A,5Bを介し1つのループ状の磁気回路を形成するようになっている。
In the present embodiment, the
磁性材12Cの中央部には励磁コイル2Cが巻き付けられ、磁性材12Dの中央部には励磁コイル2Dが巻き付けられている。そして、励磁コイル2C,2Dに交流電流を流すと、磁束7G,7Hが発生する。また、検査面5Aの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生し、検査面5Bの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生するようになっている。
An
ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
Detection coils 9A and 9B are provided in the
磁性材12Cと磁性材12Dの間には、非磁性かつ導電性の(詳細には、例えば銅製又はアルミ製の)磁束偏向板10Hが設けられている。磁束偏向板10Hは、検査面5Aとの間で検出コイル9Aが介在し、検査面5Bとの間で検出コイル9Bが介在するように配置されている。また、磁束偏向板10Hは、その最も広い面がギャップ6A,6Bの間隔方向に対してほぼ直交し、かつ検査面5A,5Bに対してほぼ直交するようになっている。そして、ギャップ6A,6Bに生じる磁場が磁束偏向板10Hに作用して、磁束偏向板10Hに渦電流が生じる。その作用により、ギャップ6Aに生じる磁束が検査面5A側に偏向し、ギャップ6Bに生じる磁束が検査面5B側に偏向するようになっている。
Between the
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第8の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図13は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 13 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、上記第7の実施形態と同様、磁性体1Cは、直方体状の磁性材12C,12Dで構成されており、磁性材12C,12Dには励磁コイル2C,2Dが巻き付けられている。ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, similarly to the seventh embodiment, the
また、本実施形態では、上記第2の実施形態と同様、ギャップ6Aには磁束偏向板10D,10Eが設けられ、ギャップ6Bには磁束偏向板10F,10Gが設けられている。
In the present embodiment, similarly to the second embodiment, magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
本発明の第9の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in this embodiment, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
図14は、本実施形態における渦電流探傷プローブの構造を表す側面図である。 FIG. 14 is a side view showing the structure of the eddy current flaw detection probe in the present embodiment.
本実施形態では、上記第7の実施形態と同様、磁性体1Cは、直方体状の磁性材12C,12Dで構成されており、磁性材12C,12Dには励磁コイル2C,2Dが巻き付けられている。ギャップ6A,6Bには、検出コイル9A,9Bがそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, similarly to the seventh embodiment, the
また、本実施形態では、上記第7の実施形態と同様、磁性材12Cと磁性材12Dの間には、磁束偏向板10Hが設けられている。また、本実施形態では、上記第8の実施形態と同様、ギャップ6Aには磁束偏向板10D,10Eが設けられ、ギャップ6Bには磁束偏向板10F,10Gが設けられている。
In the present embodiment, similarly to the seventh embodiment, a magnetic
以上のように構成された本実施形態においても、検査面5A,5Bを同時に検査することができ、かつ、それらの検出感度を高めることができる。 Also in the present embodiment configured as described above, the inspection surfaces 5A and 5B can be inspected at the same time, and their detection sensitivity can be increased.
なお、上記第7〜第9の実施形態においては、磁性体1Cは、直方体状の磁性材12C,12Dで構成された場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば図15で示す第3の変形例のように、磁性体1Dは、略C字形状の磁性材12E,12Fで構成されて、ギャップ6A,6Bを狭めるようにしてもよい。なお、本変形例では、励磁コイル2C,2Dに交流電流を流すと、磁束7I,7Jが発生するようになっている。
In the seventh to ninth embodiments, the case where the
また、上記第1〜第9の実施形態並びに上記第1〜第3の変形例においては、1つの検査面上に1つの検出コイルを配置するように構成した場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば図16で示す第4の変形例のように、1つの検査面上に複数の検出コイルを配置するように構成してもよい。詳細には、ギャップ6Aに複数の検出コイル9Aを並列配置し、ギャップ6Bに複数の検出コイル9Bを並列配置してもよい。このような変形例では、探傷範囲を拡大して検査時間の短縮を図ることができる。
In the first to ninth embodiments and the first to third modifications, the case where one detection coil is arranged on one inspection surface has been described as an example. The present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the technical idea and spirit of the present invention. That is, for example, as in the fourth modification shown in FIG. 16, a plurality of detection coils may be arranged on one inspection surface. Specifically, a plurality of
また、上記第7〜第9の実施形態並びに上記第3及び第4の変形例においては、磁性体を構成する2つの磁性材の両方に励磁コイルが巻き付けられた場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の技術思想及び趣旨を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば図17で示す第5の変形例のように、磁性体1Dを構成する磁性材12E,12Fのうちの一方に励磁コイル2Cが巻き付けられてもよい。
In the seventh to ninth embodiments and the third and fourth modified examples, the case where the excitation coil is wound around both of the two magnetic materials constituting the magnetic material has been described as an example. The present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the technical idea and spirit of the present invention. That is, for example, an
さらに、例えば図18で示す第6の変形例のように、磁性体1Eは、略C字状の磁性材12Eと、略L字状の磁性材12G,12Hで構成されてもよい。このような変形例を詳述する。
Further, for example, as in a sixth modification shown in FIG. 18, the
本変形例では、磁性材12Eの一方側端部と磁性材12Gの一方側端部の間で、検査面5A上に配置されるギャップ6Aを形成している。磁性材12Eの他方側端部と磁性材12Hの他方側端部の間で、検査面5B上に配置されるギャップ6Bを形成している。磁性材12Gの他方側端部と磁性材12Hの一方側端部の間で、検査面5C(詳細には、検査面5Aと検査面5Bの間で形成された検査面)上に配置されるギャップ6Cを形成している。そして、検査面5A,5B,5Cを介し1つのループ状の磁気回路を形成するようになっている。
In this modification, a
そして、磁性材12Eに巻き付けられた励磁コイル2Cに交流電流を流すと、磁束7K,7L,7Mが発生する。また、検査面5Aの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生し、検査面5Bの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生し、検査面5Cの表層部に交流磁界が印加されて渦電流が発生するようになっている。
When an alternating current is passed through the
ギャップ6A,6B,6Cには、検出コイル9A,9B,9Fがそれぞれ設けられている。検出コイル9Aは、その軸方向がギャップ6Aの間隔方向(図18中左右方向)に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Aに対してほぼ直交するように配置されている。同様に、検出コイル9Bは、その軸方向がギャップ6Bの間隔方向(図18中左右方向)に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Bに対してほぼ直交するように配置されている。同様に、検出コイル9Cは、その軸方向がギャップ6Cの間隔方向(図18中上下方向)に対してほぼ直交するように、かつ検査面5Cに対してほぼ直交するように配置されている。
Detection coils 9A, 9B, and 9F are provided in the
そして、検査面5Aの表層部に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流の乱れが生じ、この渦電流の乱れを起因として検出コイル9Aに誘起電圧が生じる。また、検査面5Bの表層部に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流の乱れが生じ、この渦電流の乱れを起因として検出コイル9Bに誘起電圧が生じる。また、検査面5Cの表層部に欠陥が存在すると、その欠陥の大きさや形状に応じて渦電流の乱れが生じ、この渦電流の乱れを起因として検出コイル9Fに誘起電圧が生じる。そして、検出コイル9Aの電圧、検出コイル9Bの電圧、及び検出コイル9Fの電圧を測定器で測定して、検査面5Aの表層部における欠陥の有無を評価し、検査面5Bの表層部における欠陥の有無を評価し、検査面5Cの表層部における欠陥の有無を評価する。したがって、検査面5A,5B,5Cを同時に検査することができる。
If a defect exists in the surface layer portion of the
磁性材12E,12G,12Hの間には、非磁性かつ導電性の(詳細には、例えば銅製又はアルミ製の)磁束偏向板10Iが設けられている。略T字形状の磁束偏向板10Iは、検査面5Aとの間で検出コイル9Aが介在し、検査面5Bとの間で検出コイル9Bが介在し、検査面5Cとの間で検出コイル9Cが介在するように配置されている。そして、ギャップ6A,6B,6Cに生じる磁場が磁束偏向板10Iに作用して、磁束偏向板10Iに渦電流が生じる。その作用により、ギャップ6Aに生じる磁束が検査面5A側に偏向し、ギャップ6Bに生じる磁束が検査面5B側に偏向し、ギャップ6Cに生じる磁束が検査面5C側に偏向するようになっている。したがって、磁束偏向板10Iを設けない場合と比べ、検査面5Aの表層部、検査面5Bの表層部、及び検査面5Cの表層部に印加する磁界の大きさを向上させることができる。これにより、検査面5Aの表層部、検査面5Bの表層部、及び検査面5Cの表層部で発生する渦電流の大きさを向上させて、検出感度を高めることができる。
Between the
1,1A〜1E 磁性体
2,2A〜2D 励磁コイル
5A〜5C 検査面
6A〜6C ギャップ
9A〜9F 検出コイル
10A〜10I 磁束偏向板
12A〜12H 磁性材
13 シールド板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記磁性体に巻き付けられた励磁コイルと、
前記複数のギャップにそれぞれ配置された複数の検出コイルと、
前記複数のギャップにそれぞれ生じる磁束を、対応する検査面側に偏向する少なくとも1つの非磁性かつ導電性の磁束偏向板と、を備えたことを特徴とする渦電流探傷プローブ。 A magnetic body that forms a plurality of gaps respectively disposed on a plurality of inspection surfaces, and forms at least one loop-shaped magnetic circuit via the plurality of inspection surfaces;
An exciting coil wound around the magnetic material;
A plurality of detection coils respectively disposed in the plurality of gaps;
An eddy current flaw detection probe comprising: at least one nonmagnetic and conductive magnetic flux deflecting plate for deflecting magnetic flux generated in each of the plurality of gaps toward a corresponding inspection surface.
前記磁束偏向板は、前記検出面との間で前記検出コイルが介在するように配置されたことを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 1,
The eddy current flaw detection probe according to claim 1, wherein the magnetic flux deflecting plate is disposed so that the detection coil is interposed between the magnetic flux deflecting plate and the detection surface.
前記磁束偏向板は、前記ギャップの間隔方向で前記検出コイルを挟むように対で設けられたことを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 2,
The eddy current flaw detection probe according to claim 1, wherein the magnetic flux deflecting plates are provided in pairs so as to sandwich the detection coil in the gap interval direction.
前記磁束偏向板は、前記ギャップの間隔方向で前記検出コイルを挟むように対で設けられたことを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 1,
The eddy current flaw detection probe according to claim 1, wherein the magnetic flux deflecting plates are provided in pairs so as to sandwich the detection coil in the gap interval direction.
前記磁性体は、第1の検査面及びこれに対向する第2の検査面上にそれぞれ配置される複数のギャップを形成して、前記第1の検査面及び前記第2の検査面を介し少なくとも1つのループ状の磁気回路を形成することを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 1,
The magnetic body forms a plurality of gaps respectively disposed on the first inspection surface and the second inspection surface opposite to the first inspection surface, and at least the first inspection surface and the second inspection surface are interposed therebetween. An eddy current flaw detection probe characterized by forming one loop-shaped magnetic circuit.
前記磁性体は、
第1の検査面上に配置されるギャップを形成して、前記第1の検査面を介し第1のループ状の磁気回路を形成するとともに、第1の励磁コイルが巻き付けられた第1の磁性材と、
前記第1の検査面に対向する第2の検査面上に配置されるギャップを形成して、前記第2の検査面を介し第2のループ状の磁気回路を形成するとともに、第2の励磁コイルが巻き付けられた第2の磁性材と、で構成されており、
前記第1の磁性材と前記第2の磁性材の間に非磁性かつ導電性のシールド板を設けたことを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 1,
The magnetic body is
A gap disposed on the first inspection surface is formed to form a first loop-shaped magnetic circuit through the first inspection surface, and the first magnetism around which the first exciting coil is wound Material,
A gap disposed on the second inspection surface opposite to the first inspection surface is formed to form a second loop-shaped magnetic circuit via the second inspection surface, and second excitation A second magnetic material around which a coil is wound,
An eddy current flaw detection probe comprising a nonmagnetic and conductive shield plate provided between the first magnetic material and the second magnetic material.
前記磁性体は、第1の検査面、これに対向する第2の検査面、及び前記第1の検査面と前記第2の検査面の間で形成された第3の検査面上にそれぞれ配置される複数のギャップを形成して、前記第1の検査面、前記第2の検査面、及び前記第3の検査面を介し少なくとも1つのループ状の磁気回路を形成することを特徴とする渦電流探傷プローブ。 The eddy current flaw detection probe according to claim 1,
The magnetic bodies are respectively disposed on a first inspection surface, a second inspection surface facing the first inspection surface, and a third inspection surface formed between the first inspection surface and the second inspection surface. Forming a plurality of gaps to form at least one loop-shaped magnetic circuit through the first inspection surface, the second inspection surface, and the third inspection surface. Current testing probe.
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