JPH04218764A - 金属材料の劣化損傷検出装置 - Google Patents
金属材料の劣化損傷検出装置Info
- Publication number
- JPH04218764A JPH04218764A JP23906190A JP23906190A JPH04218764A JP H04218764 A JPH04218764 A JP H04218764A JP 23906190 A JP23906190 A JP 23906190A JP 23906190 A JP23906190 A JP 23906190A JP H04218764 A JPH04218764 A JP H04218764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- damage
- magnetic
- deterioration
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 241000238366 Cephalopoda Species 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 36
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 10
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000003878 thermal aging Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2,6-diethylphenyl)-n-(methoxymethyl)acetamide;2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4-(trifluoromethyl)aniline Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl.CCCN(CCC)C1=C([N+]([O-])=O)C=C(C(F)(F)F)C=C1[N+]([O-])=O CVOFKRWYWCSDMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 description 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
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。
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〕
本発明は金属材料の劣化および損傷を検出する装置に係
り、特に原子力プラントおよび化学プラントの高温環境
下で使用される含フェライト系ステンレス鋼および低合
金鋼等の金属材料の実機部材における高温時効脆化およ
びひずみ損傷等を検知するに好適な金属材料の劣化損傷
検出装置に関する。
り、特に原子力プラントおよび化学プラントの高温環境
下で使用される含フェライト系ステンレス鋼および低合
金鋼等の金属材料の実機部材における高温時効脆化およ
びひずみ損傷等を検知するに好適な金属材料の劣化損傷
検出装置に関する。
従来の金属材料の脆化検出方法の一例としては、特開昭
54−61981号公報に記載のような方法がある。こ
の方法ではオーステナイト系ステンレス溶接金属の脆化
の有無を初期のδフェライト量が5%以上減少したこと
で判定するとしている。
54−61981号公報に記載のような方法がある。こ
の方法ではオーステナイト系ステンレス溶接金属の脆化
の有無を初期のδフェライト量が5%以上減少したこと
で判定するとしている。
上記従来技術は高温で使用される金属材料のうちで特に
含フェライト系ステンレス鋼を例にとれば高温長時間の
使用により時効脆化を起こすことが既に知られており、
これはおよそ600℃以上の比較的高温においてはσ相
の析出に起因するσ脆化が生じ、また400℃から50
0℃の範囲ではいわゆる475℃脆性が生じることによ
るものである。しかし475℃脆性が400℃以下の温
度範囲においても長時間使用中に生じる可能性があるた
め、含フェライト系ステンレス鋼の実機部材の高温での
使用にはさらに十分の配慮が必要であるが、上記従来技
術は500℃以下の脆化およびひずみがある場合のひず
み時効についての配慮がされておらず、475℃脆性の
程度を検出できない問題があった。
含フェライト系ステンレス鋼を例にとれば高温長時間の
使用により時効脆化を起こすことが既に知られており、
これはおよそ600℃以上の比較的高温においてはσ相
の析出に起因するσ脆化が生じ、また400℃から50
0℃の範囲ではいわゆる475℃脆性が生じることによ
るものである。しかし475℃脆性が400℃以下の温
度範囲においても長時間使用中に生じる可能性があるた
め、含フェライト系ステンレス鋼の実機部材の高温での
使用にはさらに十分の配慮が必要であるが、上記従来技
術は500℃以下の脆化およびひずみがある場合のひず
み時効についての配慮がされておらず、475℃脆性の
程度を検出できない問題があった。
上記従来技術はまた実機溶接部の初期フェライト量が溶
接位置で異なるうえばらつきも大きく、さらに実機では
溶接箇所が膨大であるため、全部の溶接部および機器材
料の初期のフェライト量を全て監視することが困難であ
り、したがって上記従来技術は初期フェライト量が不明
な箇所には適用できないため、実機で実用化できないと
いう問題があった。
接位置で異なるうえばらつきも大きく、さらに実機では
溶接箇所が膨大であるため、全部の溶接部および機器材
料の初期のフェライト量を全て監視することが困難であ
り、したがって上記従来技術は初期フェライト量が不明
な箇所には適用できないため、実機で実用化できないと
いう問題があった。
本発明は高温環境下で使用する含フェライト系ステンレ
ス鋼および低合金鋼等の金属材料の実機部材の脆化およ
びひずみ損傷の程度を非破壊的にかつ精度よく検知でき
る金属材料の劣化損傷検出装置を提供することを目的と
する。
ス鋼および低合金鋼等の金属材料の実機部材の脆化およ
びひずみ損傷の程度を非破壊的にかつ精度よく検知でき
る金属材料の劣化損傷検出装置を提供することを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の金属材料の劣化損
傷検出装置は測定材料の磁気特性を示す磁気ヒステリシ
スループの微小領域の変化を測定し、ΔB/ΔH量から
測定材料の熱時効劣化やひずみ損傷等を検出し、こうし
た測定材料の磁気特性から材料の劣化および損傷の程度
を判定しようとするものであり、この測定材料の磁気特
性を示す磁気ヒステリシスループのΔB/ΔHを測定す
るために測定材料に直流磁界を印加する直流マグネット
と微小交流磁界を印加する小型交流マグネットと磁気を
測定する差分型等の磁気センサとを組み合せたセンサ部
を備え、さらにセンサ部の測定データから材料の劣化度
および損傷度を判定するために演算処理装置を備えたも
のである。
傷検出装置は測定材料の磁気特性を示す磁気ヒステリシ
スループの微小領域の変化を測定し、ΔB/ΔH量から
測定材料の熱時効劣化やひずみ損傷等を検出し、こうし
た測定材料の磁気特性から材料の劣化および損傷の程度
を判定しようとするものであり、この測定材料の磁気特
性を示す磁気ヒステリシスループのΔB/ΔHを測定す
るために測定材料に直流磁界を印加する直流マグネット
と微小交流磁界を印加する小型交流マグネットと磁気を
測定する差分型等の磁気センサとを組み合せたセンサ部
を備え、さらにセンサ部の測定データから材料の劣化度
および損傷度を判定するために演算処理装置を備えたも
のである。
また実プラントの機器材料の検査のためにはセンサ部を
機器上で走査するために走査装置を含めたシステムにし
たものである。
機器上で走査するために走査装置を含めたシステムにし
たものである。
上記センサ部としては被検体に直流磁界を広範囲で均一
に印加し、微小交流磁界を局所的に印加するために、被
検体側から小型交流マグネットと磁気センサと直流マグ
ネットの順に配置したものである。
に印加し、微小交流磁界を局所的に印加するために、被
検体側から小型交流マグネットと磁気センサと直流マグ
ネットの順に配置したものである。
また被検体への励磁を効率よく行なうためと横方向励磁
を行うために、馬蹄形ヨークを用いたセンサとしたもの
である。
を行うために、馬蹄形ヨークを用いたセンサとしたもの
である。
またセンサ構造を簡略化するために、直流マグネットの
励磁電流に直流成分に加えて微小交流成分を付加したも
のとし、小型交流マグネットを除去したものである。
励磁電流に直流成分に加えて微小交流成分を付加したも
のとし、小型交流マグネットを除去したものである。
また微小交流磁界だけを高感度に検出するために、磁気
センサを差動型にしたものである。
センサを差動型にしたものである。
また非接触で高感度測定するために磁気センサにSQU
ID(超電導量子干渉素子)センサを用い、直流マグネ
ットに超電導マグネットを用いたものである。
ID(超電導量子干渉素子)センサを用い、直流マグネ
ットに超電導マグネットを用いたものである。
上記演算処理装置としては被検材の劣化度および損傷度
を推定するために、磁気ヒステリシスループのΔB/Δ
HやΔB/ΔHカーブのパラメータを統計的に処理する
ものである。
を推定するために、磁気ヒステリシスループのΔB/Δ
HやΔB/ΔHカーブのパラメータを統計的に処理する
ものである。
上記金属材料の劣化損傷検出装置の動作原理および作用
を第13図の金属材料のB−Hカーブを用いて説明する
。金属材料は高温環境中で長時間使用すると、内部組織
に変化を生じて強度が低下する。このとき内部組織の変
化に伴い電気抵抗率ρや透磁率μなどの電磁気的特性も
変化することが知られている。
を第13図の金属材料のB−Hカーブを用いて説明する
。金属材料は高温環境中で長時間使用すると、内部組織
に変化を生じて強度が低下する。このとき内部組織の変
化に伴い電気抵抗率ρや透磁率μなどの電磁気的特性も
変化することが知られている。
しかし実プラントでは運転温度が比較的低いため、熱時
効による脆化度が小さく、電磁気的特性の変化も小さい
。そこで発明者らは第13図に示すように微小磁気ヒス
テリシス量のΔBi−ΔHi特性を測定した結果、特に
材料の時効脆化と直流磁界HiのときのΔBi−ΔHi
特性とがよく対応することを見出した。
効による脆化度が小さく、電磁気的特性の変化も小さい
。そこで発明者らは第13図に示すように微小磁気ヒス
テリシス量のΔBi−ΔHi特性を測定した結果、特に
材料の時効脆化と直流磁界HiのときのΔBi−ΔHi
特性とがよく対応することを見出した。
また含フェライト系ステンレス鋼や低合金鋼等の金属材
料に加工による塑性ひずみを加えると、その塑性ひずみ
量に依存して材料のΔB−ΔHの磁気特性が変化する。
料に加工による塑性ひずみを加えると、その塑性ひずみ
量に依存して材料のΔB−ΔHの磁気特性が変化する。
さらに予めひずみを与えた材料を時効させた場合も同様
にひずみ時効の程度に対応したΔB−ΔHの磁気特性の
変化が得られた。
にひずみ時効の程度に対応したΔB−ΔHの磁気特性の
変化が得られた。
すなわち、このような現象を利用すれば、含フェライト
系ステンレス鋼および低合金鋼等の金属材料の時効脆化
および加工ひずみの進行程度を精度よく検知することが
できる。
系ステンレス鋼および低合金鋼等の金属材料の時効脆化
および加工ひずみの進行程度を精度よく検知することが
できる。
そこで本装置では、直流マグネットは第13図に示すよ
うにベース磁界Hiを被検材に印加する。
うにベース磁界Hiを被検材に印加する。
また小型交流マグネットは被検材に微小交流磁界ΔHi
を印加するものである。このときの微小交流磁界ΔHi
による被検材の磁束密度変化ΔBiを磁気センサで検出
する。それによって劣化損傷材のΔB−ΔHの微小磁気
ヒステリシス特性が測定できる。演算処理装置は測定し
た磁気特性のデータから被検材の劣化度および損傷度を
予め用意したデータベースと比較して推定できる。それ
らによって被検材の劣化度および損傷度が検出が可能と
なる。
を印加するものである。このときの微小交流磁界ΔHi
による被検材の磁束密度変化ΔBiを磁気センサで検出
する。それによって劣化損傷材のΔB−ΔHの微小磁気
ヒステリシス特性が測定できる。演算処理装置は測定し
た磁気特性のデータから被検材の劣化度および損傷度を
予め用意したデータベースと比較して推定できる。それ
らによって被検材の劣化度および損傷度が検出が可能と
なる。
また走査装置は検査対象機器材上でセンサ部を走査する
もので、それによって実プラントでの測定および検査が
可能である。
もので、それによって実プラントでの測定および検査が
可能である。
上記センサ部に馬蹄形ヨークを用いることにより、横磁
界および効率よい磁界の励磁ができる。
界および効率よい磁界の励磁ができる。
また直流マグネットに印加する励磁電流に直流成分と微
小交流成分を重畳することでも同様の作用が得られる。
小交流成分を重畳することでも同様の作用が得られる。
またセンサ部にSQUID(超電導量子干渉素子)セン
サと超電導マグネットと小型交流常電導マグネットを組
み合わせても、同様の作用が非接触で得られる。また磁
気センサを差動型にすることにより、直流成分をキャン
セルして微小交流成分のみを高感度で測定できる。
サと超電導マグネットと小型交流常電導マグネットを組
み合わせても、同様の作用が非接触で得られる。また磁
気センサを差動型にすることにより、直流成分をキャン
セルして微小交流成分のみを高感度で測定できる。
以下に本発明の実施例を第1図から第21図により説明
する。
する。
第1図は本発明による金属材料の劣化損傷検出装置の一
実施例を示す全体システム構成斜視図である。第1図に
おいて、被検体(パイプ)40は原子力プラント等に用
いられている配管等の被検体であり、被検体(パイプ)
40の溶接部41の劣化損傷状態を検出する。このため
直流マグネット10と磁気センサ11と小型交流マグネ
ット12から構成されるセンサ部70が溶接部41の上
に配置される。センサ部70はセンサ用バー53を介し
て走査装置50に取り付けられており、センサ用バー5
3の伸縮によりセンサ部70はパイプ40の軸方向へ走
査が可能である。またパイプ40にはスタンド52によ
りレール51が固定されており、走査装置50はレール
51上を移動することができる。すなわちセンサ部70
は走査装置50によりパイプ40の軸方向と周方向の走
査が可能である。走査装置50は走査制御装置60で位
置制御される。センサ部70の直流マグネット10、磁
気センサ11、小型交流マグネット12はそれぞれ直流
電源20、センサコントローラ21、交流電源22に接
続される。直流電源20とセンサコントローラ21と交
流電源22はコンピュータ30に接続され、測定結果は
コンピュータ30のディスプレー31および出力装置3
2に表示される。
実施例を示す全体システム構成斜視図である。第1図に
おいて、被検体(パイプ)40は原子力プラント等に用
いられている配管等の被検体であり、被検体(パイプ)
40の溶接部41の劣化損傷状態を検出する。このため
直流マグネット10と磁気センサ11と小型交流マグネ
ット12から構成されるセンサ部70が溶接部41の上
に配置される。センサ部70はセンサ用バー53を介し
て走査装置50に取り付けられており、センサ用バー5
3の伸縮によりセンサ部70はパイプ40の軸方向へ走
査が可能である。またパイプ40にはスタンド52によ
りレール51が固定されており、走査装置50はレール
51上を移動することができる。すなわちセンサ部70
は走査装置50によりパイプ40の軸方向と周方向の走
査が可能である。走査装置50は走査制御装置60で位
置制御される。センサ部70の直流マグネット10、磁
気センサ11、小型交流マグネット12はそれぞれ直流
電源20、センサコントローラ21、交流電源22に接
続される。直流電源20とセンサコントローラ21と交
流電源22はコンピュータ30に接続され、測定結果は
コンピュータ30のディスプレー31および出力装置3
2に表示される。
第1図のセンサ部70の実施例の詳細を第2図から第1
0図により次に説明する。
0図により次に説明する。
第2図は第1図のセンサ部70の第1の実施例を示す詳
細断面図である。第2図において、同軸型センサ部70
の実施例を示す。被検体40の表面近傍に小型交流マグ
ネット12を配置して被検体40を励磁する。このとき
被検体40に渦電流が発生しないように、数Hz以下の
低周波数で小型交流マグネット12を駆動する。被検体
(パイプ)40の劣化損傷に伴う微小磁気変化は小型交
流マグネット12の上部に配置した磁気センサ11で検
出する。被検体40にベース磁界を印加する直流マグネ
ット10は磁気センサ11のさらに上部にある。直流マ
グネット10と磁気センサ11と小型交流マグネット1
2は非磁性・絶縁材料からなるセンサホルダー100で
一体化されている。
細断面図である。第2図において、同軸型センサ部70
の実施例を示す。被検体40の表面近傍に小型交流マグ
ネット12を配置して被検体40を励磁する。このとき
被検体40に渦電流が発生しないように、数Hz以下の
低周波数で小型交流マグネット12を駆動する。被検体
(パイプ)40の劣化損傷に伴う微小磁気変化は小型交
流マグネット12の上部に配置した磁気センサ11で検
出する。被検体40にベース磁界を印加する直流マグネ
ット10は磁気センサ11のさらに上部にある。直流マ
グネット10と磁気センサ11と小型交流マグネット1
2は非磁性・絶縁材料からなるセンサホルダー100で
一体化されている。
第3図は第1図のセンサ部70の第2の実施例を示す詳
細断面図である。第3図において、被検体40の磁気異
方性を検出するためのセンサ部70の実施例を示す。馬
蹄形のヨーク13に直流マグネット10を巻きつけ、さ
らに小型交流マグネット12を巻きつけてある。磁気セ
ンサ11aはヨーク13の中央で被検体(パイプ)40
の漏れ磁界を測定する。また磁気センサ11bはヨーク
13の一方の端に配置して被検体40の直接の磁界を測
定する。ヨーク13と直流マグネット10と小型交流マ
グネット12と磁気センサ11a、11bはセンサホル
ダー100で一体化されている。
細断面図である。第3図において、被検体40の磁気異
方性を検出するためのセンサ部70の実施例を示す。馬
蹄形のヨーク13に直流マグネット10を巻きつけ、さ
らに小型交流マグネット12を巻きつけてある。磁気セ
ンサ11aはヨーク13の中央で被検体(パイプ)40
の漏れ磁界を測定する。また磁気センサ11bはヨーク
13の一方の端に配置して被検体40の直接の磁界を測
定する。ヨーク13と直流マグネット10と小型交流マ
グネット12と磁気センサ11a、11bはセンサホル
ダー100で一体化されている。
第4図は第1図のセンサ部70の第3の実施例を示す詳
細断面図である。第4図において、直流マグネット10
と磁気センサ11からなり、直流マグネット10の直流
電源20に交流電源22の微小交流成分が付加できる機
能をもたせた励磁電源20′を接続したセンサ部70の
実施例を示す。
細断面図である。第4図において、直流マグネット10
と磁気センサ11からなり、直流マグネット10の直流
電源20に交流電源22の微小交流成分が付加できる機
能をもたせた励磁電源20′を接続したセンサ部70の
実施例を示す。
この実施例により小型交流マグネット12が除去できる
。直流マグネット10と磁気センサ11はセンサホルダ
ー100で一体化されている。
。直流マグネット10と磁気センサ11はセンサホルダ
ー100で一体化されている。
第5図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気センサ
11、11a、11bの一実施例を示す詳細配置図およ
び出力波形図である。第5図(a)、(b)において、
第5図(a)の磁気センサ11A、11BをZ軸方向に
距離ΔZだけ離して配置した差動型磁気センサ11の実
施例を示す。直流マグネット10の直流磁界を印加した
状態で小型交流マグネット12の微小な交流磁界を検出
する場合に、ベース磁界(直流磁界)で磁気センサ11
の出力が大きくなって微小交流出力が得にくくなるから
、そこで2つの磁気センサ11A、11Bを逆方向に接
続してその差分量で交流成分だけを検出することにより
、第5図(b)の磁気センサ11の交流出力波形が得ら
れる。
11、11a、11bの一実施例を示す詳細配置図およ
び出力波形図である。第5図(a)、(b)において、
第5図(a)の磁気センサ11A、11BをZ軸方向に
距離ΔZだけ離して配置した差動型磁気センサ11の実
施例を示す。直流マグネット10の直流磁界を印加した
状態で小型交流マグネット12の微小な交流磁界を検出
する場合に、ベース磁界(直流磁界)で磁気センサ11
の出力が大きくなって微小交流出力が得にくくなるから
、そこで2つの磁気センサ11A、11Bを逆方向に接
続してその差分量で交流成分だけを検出することにより
、第5図(b)の磁気センサ11の交流出力波形が得ら
れる。
第6図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気センサ
11、11a、11bの他の実施例を示す詳細配置図お
よび出力波形図である。第6図(a)、(b)において
、第6図(a)の2つの磁気センサ11A、11Bを用
いて一方の磁気センサ11Aで直流磁界および小型交流
マグネツト12の交流磁界を測定する。そして第6図(
b)の2つの磁気センサ11b、11Aの出力波形B、
Aの差から交流成分を検出する。
11、11a、11bの他の実施例を示す詳細配置図お
よび出力波形図である。第6図(a)、(b)において
、第6図(a)の2つの磁気センサ11A、11Bを用
いて一方の磁気センサ11Aで直流磁界および小型交流
マグネツト12の交流磁界を測定する。そして第6図(
b)の2つの磁気センサ11b、11Aの出力波形B、
Aの差から交流成分を検出する。
第7図は第1図のセンサ部70の第4の実施例を示す詳
細断面図である。第7図において、SQUIDセンサシ
ステムおよび超電導マグネットを用いたセンサ部70の
実施例を示す。第7図のクライオスタット113の内部
には液体ヘリウムが充填されており、4.2Kに冷却さ
れている。このクライオスタット113の中にSQUI
D110とピックアップコイル111と超電導マグネッ
ト101が納められる。磁界を検出するピックアップコ
イル111はSQUID110に接続されており、SQ
UID110で磁気量が電気信号に変換され、2.07
×10−15Wbの高感度で検出できる。SQUID1
10の出力はアンプ115で増幅され、SQUIDコン
トローラ116で処理される。ピックアップコイル11
1とSQUID110との間にヒートスイッチ112が
設けてあり、超電導マグネット101の磁界変更時には
ヒートスイッチ112をOFFにしてSQUID110
に入る磁界をカットし、SQUID110を保護する。
細断面図である。第7図において、SQUIDセンサシ
ステムおよび超電導マグネットを用いたセンサ部70の
実施例を示す。第7図のクライオスタット113の内部
には液体ヘリウムが充填されており、4.2Kに冷却さ
れている。このクライオスタット113の中にSQUI
D110とピックアップコイル111と超電導マグネッ
ト101が納められる。磁界を検出するピックアップコ
イル111はSQUID110に接続されており、SQ
UID110で磁気量が電気信号に変換され、2.07
×10−15Wbの高感度で検出できる。SQUID1
10の出力はアンプ115で増幅され、SQUIDコン
トローラ116で処理される。ピックアップコイル11
1とSQUID110との間にヒートスイッチ112が
設けてあり、超電導マグネット101の磁界変更時には
ヒートスイッチ112をOFFにしてSQUID110
に入る磁界をカットし、SQUID110を保護する。
クライオスタット113の下部には交流磁界を印加する
ための小型常電導マグネット12が配置される。超電導
マグネット101で安定した直流磁界を被検体40に印
加し、小型交流マグネット12による交流磁界をSQU
IDセンサで高感度に検出する。なおクライオスタット
113内の上部には液体ヘリウム蒸発を防ぐための熱し
やへい板114がある。
ための小型常電導マグネット12が配置される。超電導
マグネット101で安定した直流磁界を被検体40に印
加し、小型交流マグネット12による交流磁界をSQU
IDセンサで高感度に検出する。なおクライオスタット
113内の上部には液体ヘリウム蒸発を防ぐための熱し
やへい板114がある。
第8図は第1図のセンサ部70の第5の実施例を示す詳
細断面図である。第8図において、第7図のSQUID
センサを用いたセンサ部70について超電導マグネット
101と交流マグネット12と磁気検出のピックアップ
コイル111の配置を限定した実施例を示す。第8図の
ピックアップコイル111は通常に微分型コイルを用い
る。これは外部磁界ノイズや励磁時のマグネット磁界を
キャンセルするためである。従って被検体40の材料に
よる磁界変化だけを検出するために、超電導マグネット
101および交流マグネット12で生じる磁界について
磁束密度Bの変化∂B/∂x=0の位置xにピックアッ
プコイル111を配置するものである。
細断面図である。第8図において、第7図のSQUID
センサを用いたセンサ部70について超電導マグネット
101と交流マグネット12と磁気検出のピックアップ
コイル111の配置を限定した実施例を示す。第8図の
ピックアップコイル111は通常に微分型コイルを用い
る。これは外部磁界ノイズや励磁時のマグネット磁界を
キャンセルするためである。従って被検体40の材料に
よる磁界変化だけを検出するために、超電導マグネット
101および交流マグネット12で生じる磁界について
磁束密度Bの変化∂B/∂x=0の位置xにピックアッ
プコイル111を配置するものである。
第9図は第1図のセンサ部70の第6の実施例を示す詳
細断面図である。第8図において、第7図または第8図
のSQUIDセンサを用いたセンサ部70について、交
流磁界を印加するのに容易な常電導交流マグネット12
を超電導マグネット101の外側に配置した実施例を示
す。
細断面図である。第8図において、第7図または第8図
のSQUIDセンサを用いたセンサ部70について、交
流磁界を印加するのに容易な常電導交流マグネット12
を超電導マグネット101の外側に配置した実施例を示
す。
第10図は第1図のセンサ部70の第7の実施例を示す
詳細断面図である。第10図において、第7図または第
8図のSQUIDセンサを用いたセンサ部70において
、第9図の実施例とは逆に常電導交流マグネット12を
超電導マグネット101の内側に配置した実施例を示す
。
詳細断面図である。第10図において、第7図または第
8図のSQUIDセンサを用いたセンサ部70において
、第9図の実施例とは逆に常電導交流マグネット12を
超電導マグネット101の内側に配置した実施例を示す
。
第7図から第10図のSQUIDセンサシステムおよび
超電導マグネットを用いたセンサ部70の実施例につい
て、最近に液体窒素温度で動作する高温超電導材料が開
発されており、この高温超電導材料を応用した高温SQ
UIDが実現できれば、第7図から第10図と同様のセ
ンサ部70を実現することが可能となり、この場合には
冷却に液体窒素が使用できるためSQUIDセンサの小
型化が図れる。
超電導マグネットを用いたセンサ部70の実施例につい
て、最近に液体窒素温度で動作する高温超電導材料が開
発されており、この高温超電導材料を応用した高温SQ
UIDが実現できれば、第7図から第10図と同様のセ
ンサ部70を実現することが可能となり、この場合には
冷却に液体窒素が使用できるためSQUIDセンサの小
型化が図れる。
第11図(a)、(b)は第1図および第7図から第1
0図の直流電源20および交流電源22の出力波形の一
実施例を示す説明図である。第11図(a)、(b)に
おいて、第11図(a)の直流電源20の直流出力波形
は一定出力を出力する波形Aの場合と、第11図(b)
の交流電源22の交流出力波形の周期に比べてはるかに
長い周期で変化する波形Bの場合を設定する。波形Aの
場合は直流出力をステップ状に変化させて交流出力で微
小ヒステリシスを測定し、波形Bの場合はこれを連続的
に行なうものである。
0図の直流電源20および交流電源22の出力波形の一
実施例を示す説明図である。第11図(a)、(b)に
おいて、第11図(a)の直流電源20の直流出力波形
は一定出力を出力する波形Aの場合と、第11図(b)
の交流電源22の交流出力波形の周期に比べてはるかに
長い周期で変化する波形Bの場合を設定する。波形Aの
場合は直流出力をステップ状に変化させて交流出力で微
小ヒステリシスを測定し、波形Bの場合はこれを連続的
に行なうものである。
第12図(a)、(b)は第1図および第7図から第1
0図の直流電源20および交流電源22の出力波形の他
の実施例を示す説明図である。第12図(a)、(b)
において、第12図(a)の直列電源20の直流出力波
形は第11図の実施例と同様であるが、第12図(b)
の交流電源22の交流出力波形をパルス状の波形に設定
する。このように交流出力をパルス状にすることにより
、急変する磁気特性(磁区)の変化から被検体40の材
料の損傷を検出しようとするもので、この交流マグネッ
ト12と直流マグネット10、101の併用を行うもの
である。これによりバルクハウゼンノイズなどの磁区の
微小な変化にも検出できる。
0図の直流電源20および交流電源22の出力波形の他
の実施例を示す説明図である。第12図(a)、(b)
において、第12図(a)の直列電源20の直流出力波
形は第11図の実施例と同様であるが、第12図(b)
の交流電源22の交流出力波形をパルス状の波形に設定
する。このように交流出力をパルス状にすることにより
、急変する磁気特性(磁区)の変化から被検体40の材
料の損傷を検出しようとするもので、この交流マグネッ
ト12と直流マグネット10、101の併用を行うもの
である。これによりバルクハウゼンノイズなどの磁区の
微小な変化にも検出できる。
つぎに第1図から第12図の実施例の被検体40の溶接
部41などの磁気測定および劣化損傷判定方法と動作を
第13図から第21図により説明する。
部41などの磁気測定および劣化損傷判定方法と動作を
第13図から第21図により説明する。
第13図は第1図の被検体40の金属材料の磁気ヒステ
リシスループのB−Hカーブを示す説明図である。第1
3図においてB−Hカーブの■′→■′→■′の過程で
励磁した後、直流磁界H1で交流磁界ΔH1を印加する
。これにより磁束密度BはΔB1だけ変化し、その時の
ΔBi−ΔHiカーブは図示のようになる。つぎに直流
磁界H2に変えて同様に測定する。これを、■の飽和磁
界まで行い、さらに■→■と直流磁界を変化させ交流磁
界を印加してΔB−ΔHカーブを測定する。
リシスループのB−Hカーブを示す説明図である。第1
3図においてB−Hカーブの■′→■′→■′の過程で
励磁した後、直流磁界H1で交流磁界ΔH1を印加する
。これにより磁束密度BはΔB1だけ変化し、その時の
ΔBi−ΔHiカーブは図示のようになる。つぎに直流
磁界H2に変えて同様に測定する。これを、■の飽和磁
界まで行い、さらに■→■と直流磁界を変化させ交流磁
界を印加してΔB−ΔHカーブを測定する。
第14図は第13図のB−Hカーブの微小励磁領域での
ΔB−ΔHカーブを示す説明図である。
ΔB−ΔHカーブを示す説明図である。
第14図において、第13図に示した測定方法により得
られるΔB−ΔHカーブを示し、直流磁界Hi(1=1
、2、3、…・)に依存してΔB−ΔHカーブが図示の
ように変化する。このΔB−ΔHカーブのパターンが被
検体40の材料の熱時効やひずみ損傷の程度により変化
するものである。
られるΔB−ΔHカーブを示し、直流磁界Hi(1=1
、2、3、…・)に依存してΔB−ΔHカーブが図示の
ように変化する。このΔB−ΔHカーブのパターンが被
検体40の材料の熱時効やひずみ損傷の程度により変化
するものである。
第15図は第1回の被検体40の金属材料の処女材およ
び時効材のΔB/ΔHと直流磁界成分Hとの関係を例示
する測定結果の説明図である。第15図において、被検
体40の材料の時効劣化度でΔB/ΔH−Hの変化パタ
ーンが矢印で示すように異なったパターンとなるため、
この測定データをデータベースのマスターカーブとして
使用できる。
び時効材のΔB/ΔHと直流磁界成分Hとの関係を例示
する測定結果の説明図である。第15図において、被検
体40の材料の時効劣化度でΔB/ΔH−Hの変化パタ
ーンが矢印で示すように異なったパターンとなるため、
この測定データをデータベースのマスターカーブとして
使用できる。
第16図は第1図の被検体40の金属材料の処女材およ
びひずみ損傷材のΔB/ΔHと直流磁界成分Hとの関係
を例示する測定結果の説明図である。第16図において
、被検体40の材料のひずみ損傷度でΔB/ΔH−Hの
変化パターンが矢印で示すように異なったパターンとな
るため、この測定データをデータベースのマスターカー
ブとして使用できる。
びひずみ損傷材のΔB/ΔHと直流磁界成分Hとの関係
を例示する測定結果の説明図である。第16図において
、被検体40の材料のひずみ損傷度でΔB/ΔH−Hの
変化パターンが矢印で示すように異なったパターンとな
るため、この測定データをデータベースのマスターカー
ブとして使用できる。
第17図は第1図の被検体40の金属材料の直流磁界H
をパラメータとして時効時間(aging time)
とSQUID出力(ΔB/ΔH■Δμ)の関係を例示す
るSQUIDセンサおよび超電導マグネットを用いたセ
ンサ部70による測定結果の説明図である。第17図に
おいて、SQUID110の出方(ΔB/ΔH■Δμ)
は時効時間の増加に伴って減少する。また直流磁界H_
iが大きいほど、SQUID110の出力(ΔB/ΔH
■Δμ)は小である。
をパラメータとして時効時間(aging time)
とSQUID出力(ΔB/ΔH■Δμ)の関係を例示す
るSQUIDセンサおよび超電導マグネットを用いたセ
ンサ部70による測定結果の説明図である。第17図に
おいて、SQUID110の出方(ΔB/ΔH■Δμ)
は時効時間の増加に伴って減少する。また直流磁界H_
iが大きいほど、SQUID110の出力(ΔB/ΔH
■Δμ)は小である。
第18図は第17図の直流磁界H=0のときの時効時間
に伴うΔB/ΔHカーブの変化を例示する測定結果の説
明図である。第18図において、直流磁界H=0のとき
のSQUID出力のΔB/ΔHカーブは時効時間t=0
<t1<t2の増加に伴って図示のように変化する。
に伴うΔB/ΔHカーブの変化を例示する測定結果の説
明図である。第18図において、直流磁界H=0のとき
のSQUID出力のΔB/ΔHカーブは時効時間t=0
<t1<t2の増加に伴って図示のように変化する。
第19図は第1図の被検体40の金属材料の直流磁界H
をパラメータとしてひずみ損傷の負荷ひずみ量εP%と
SQUID出力(ΔB/ΔH■Δμ)の関係を例示する
SQUIDセンサおよび超電導マグネットを用いたセン
サ部70による測定結果の説明図である。第19図にお
いて、SQUID110の出力(ΔB/ΔH■Δμ)は
負荷ひずみ量εp%の増加に伴い増加したのち減少する
。
をパラメータとしてひずみ損傷の負荷ひずみ量εP%と
SQUID出力(ΔB/ΔH■Δμ)の関係を例示する
SQUIDセンサおよび超電導マグネットを用いたセン
サ部70による測定結果の説明図である。第19図にお
いて、SQUID110の出力(ΔB/ΔH■Δμ)は
負荷ひずみ量εp%の増加に伴い増加したのち減少する
。
また直流磁界Hiが大きいほど、SQUID110の出
力(ΔB/ΔH■Δμ)は小である。
力(ΔB/ΔH■Δμ)は小である。
第20図は第19図の直流磁界H=0のときの負荷ひず
み量εPによるΔB−ΔHカーブの変化を例示する測定
結果の説明図である。第20図において、直流磁界H=
0のときのSQUID出力のΔB−ΔHカーブは負荷ひ
ずみ量ε0=0<ε1<ε2の増加に伴って図示のよう
に変化する。
み量εPによるΔB−ΔHカーブの変化を例示する測定
結果の説明図である。第20図において、直流磁界H=
0のときのSQUID出力のΔB−ΔHカーブは負荷ひ
ずみ量ε0=0<ε1<ε2の増加に伴って図示のよう
に変化する。
第17図から第20図の測定データをデータベースのマ
スターカーブや比較基準のΔB−ΔHカーブとして使用
すれば、被検体40の実際の測定データの比較演算によ
り被検体40の金属材料の時効劣化度およびひずみ損傷
度が判定できる。
スターカーブや比較基準のΔB−ΔHカーブとして使用
すれば、被検体40の実際の測定データの比較演算によ
り被検体40の金属材料の時効劣化度およびひずみ損傷
度が判定できる。
第21図は第1図から第12図の実施例の被検体40の
溶接部41の磁気測定および劣化損傷判定の動作手順を
例示するフローチャートである。
溶接部41の磁気測定および劣化損傷判定の動作手順を
例示するフローチャートである。
第21図において、第1図に示すような装置を被検体(
パイプ)40にセットした後、ステップ1で溶接部41
の検査領域をまず第13図のB−Hカーブの飽和磁界ま
で励磁して磁気履歴を除去する。つぎにステップ2で測
定する直流磁界Hiまで直流マグネット10,101の
磁界を減少させる。ついでステップ3で交流マグネット
12による第13図のΔB−ΔHカーブをセンサ部70
の磁気センサ11,110で測定する。このステップ2
,3の過程を逆の飽和磁気に達するまで繰返す。つぎに
ステップ4で逆方向の飽和磁界と判定した場合に、ステ
ップ5に移行して直流磁界Hi(i=1、2、3、…)
でのΔB−ΔHカーブの測定データをメモリに保管する
。ついでステップ6でセンサ部70を移動して、ステッ
プ1から再度測定する。ステップ6ですべての測定位置
での検査が終了した後、ステップ7に移行して第15図
から第20図のデータベースによる劣化損傷判定を行う
。ついでステップ8で劣化損傷判定結果を出力装置32
に表示する。
パイプ)40にセットした後、ステップ1で溶接部41
の検査領域をまず第13図のB−Hカーブの飽和磁界ま
で励磁して磁気履歴を除去する。つぎにステップ2で測
定する直流磁界Hiまで直流マグネット10,101の
磁界を減少させる。ついでステップ3で交流マグネット
12による第13図のΔB−ΔHカーブをセンサ部70
の磁気センサ11,110で測定する。このステップ2
,3の過程を逆の飽和磁気に達するまで繰返す。つぎに
ステップ4で逆方向の飽和磁界と判定した場合に、ステ
ップ5に移行して直流磁界Hi(i=1、2、3、…)
でのΔB−ΔHカーブの測定データをメモリに保管する
。ついでステップ6でセンサ部70を移動して、ステッ
プ1から再度測定する。ステップ6ですべての測定位置
での検査が終了した後、ステップ7に移行して第15図
から第20図のデータベースによる劣化損傷判定を行う
。ついでステップ8で劣化損傷判定結果を出力装置32
に表示する。
本実施例によれば、直流磁界に伴う微小交流磁界でのΔ
B−ΔHカーブの変化を測定することにより、金属材料
の劣化度および損傷度が検出できる。また変化させる交
流磁界が小さい場合にも差動磁気センサの使用により高
精度の測定ができる。
B−ΔHカーブの変化を測定することにより、金属材料
の劣化度および損傷度が検出できる。また変化させる交
流磁界が小さい場合にも差動磁気センサの使用により高
精度の測定ができる。
特にSQUIDセンサを用いた場合には非接触で検出で
きる。
きる。
本発明によれば、高温で使用される金属材料の劣化の程
度およびひずみ量を非破壊的にかつ迅速に検知できるの
で、機器の損傷を未然に防ぐことが可能となって実機の
安全性を高めることができる効果がある。
度およびひずみ量を非破壊的にかつ迅速に検知できるの
で、機器の損傷を未然に防ぐことが可能となって実機の
安全性を高めることができる効果がある。
第1図は本発明による金属材料の劣化損傷検出装置の一
実施例を示す全体システム構成斜視図、第2図は第1図
のセンサ部の第1の実施例を示す詳細断面図、第3図は
第1図のセンサ部の第2の実施例を示す詳細断面図、第
4図は第1図のセンサ部の第3の実施例を示す詳細断面
図、第5図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気セ
ンサの一実施例を示す詳細配置図および出力波形図、第
6図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気センサの
他の実施例を示す詳細配置図および出力波形図、第7図
は第1図のセンサ部70の第4の実施例を示す詳細断面
図、第8図は第1図のセンサ部の第5の実施例を示す詳
細断面図、第9図は第1図のセンサ部の第6の実施例を
示す詳細断面図、第10図は第1図のセンサ部の第7の
実施例を示す詳細断面図、第11図(a)、(b)は第
1図および第7図から第10図の直流電源および交流電
源の出力波形の一実施例を示す説明図、第12図(a)
、(b)は第1図および第7図から第10図の直流電源
および交流電源の出力波形の他の実施例を示す説明図、
第13図は第1図の被検体の金属材料のB−Hカーブを
示す説明図、第14図は第13図のΔB−ΔHカーブを
示す説明図、第15図は第1図の被検体の金属材料の処
女材および時効材のΔB/ΔHとHとの関係を例示する
測定結果の説明図、第16図は第1図の被検体の金属材
料の処女材およびひずみ損傷材のΔB/ΔHとHとの関
係を例示する測定結果の説明図、第17図は第1図の被
検体の金属材料のHをパラメータとして時効時間とSQ
UID出力の関係を例示する測定結果の説明図、第18
図は第17図のH=0のときの時効時間に伴うΔB−Δ
Hカーブの変化を例示する測定結果の説明図、第19図
は第1図の被検体の金属材料のHをパラメータとしてひ
ずみ量とSQUID出力の関係を例示する測定結果の説
明図、第20図は第19図のH=0のときのひずみ量ε
PによるΔB−ΔHカーブの変化を例示する測定結果の
説明図、第21図は第1図から第12図の実施例の被検
体の磁気測定および劣化損傷判定の動作手順を例示する
フローチャートである。 10・直流マグネット、11…磁気センサ、12…小型
交流マグネット、13…ヨーク、20直流電源、21…
センサコントローラ、22…交流電源、30…コンピュ
ータ、31…ディスプレイ、32…出力装置、40…被
検材、41…溶接部、50…走査装置、51…レール、
52…スタンド、53…センサ用バー、60…走査制御
装置、70…センサ部、100…センサホルダ、101
…超電導マグネット、110…SQUID、111…ピ
ックアップコイル、112…ヒートスイッチ、113…
クライオスタット、114…しゃへい板、115…アン
プ、116…SQUIDコントローラ。 代理人弁理士 秋本正実
実施例を示す全体システム構成斜視図、第2図は第1図
のセンサ部の第1の実施例を示す詳細断面図、第3図は
第1図のセンサ部の第2の実施例を示す詳細断面図、第
4図は第1図のセンサ部の第3の実施例を示す詳細断面
図、第5図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気セ
ンサの一実施例を示す詳細配置図および出力波形図、第
6図(a)、(b)は第2図から第4図の磁気センサの
他の実施例を示す詳細配置図および出力波形図、第7図
は第1図のセンサ部70の第4の実施例を示す詳細断面
図、第8図は第1図のセンサ部の第5の実施例を示す詳
細断面図、第9図は第1図のセンサ部の第6の実施例を
示す詳細断面図、第10図は第1図のセンサ部の第7の
実施例を示す詳細断面図、第11図(a)、(b)は第
1図および第7図から第10図の直流電源および交流電
源の出力波形の一実施例を示す説明図、第12図(a)
、(b)は第1図および第7図から第10図の直流電源
および交流電源の出力波形の他の実施例を示す説明図、
第13図は第1図の被検体の金属材料のB−Hカーブを
示す説明図、第14図は第13図のΔB−ΔHカーブを
示す説明図、第15図は第1図の被検体の金属材料の処
女材および時効材のΔB/ΔHとHとの関係を例示する
測定結果の説明図、第16図は第1図の被検体の金属材
料の処女材およびひずみ損傷材のΔB/ΔHとHとの関
係を例示する測定結果の説明図、第17図は第1図の被
検体の金属材料のHをパラメータとして時効時間とSQ
UID出力の関係を例示する測定結果の説明図、第18
図は第17図のH=0のときの時効時間に伴うΔB−Δ
Hカーブの変化を例示する測定結果の説明図、第19図
は第1図の被検体の金属材料のHをパラメータとしてひ
ずみ量とSQUID出力の関係を例示する測定結果の説
明図、第20図は第19図のH=0のときのひずみ量ε
PによるΔB−ΔHカーブの変化を例示する測定結果の
説明図、第21図は第1図から第12図の実施例の被検
体の磁気測定および劣化損傷判定の動作手順を例示する
フローチャートである。 10・直流マグネット、11…磁気センサ、12…小型
交流マグネット、13…ヨーク、20直流電源、21…
センサコントローラ、22…交流電源、30…コンピュ
ータ、31…ディスプレイ、32…出力装置、40…被
検材、41…溶接部、50…走査装置、51…レール、
52…スタンド、53…センサ用バー、60…走査制御
装置、70…センサ部、100…センサホルダ、101
…超電導マグネット、110…SQUID、111…ピ
ックアップコイル、112…ヒートスイッチ、113…
クライオスタット、114…しゃへい板、115…アン
プ、116…SQUIDコントローラ。 代理人弁理士 秋本正実
Claims (10)
- 【請求項1】測定体に励磁コイル等により磁界を印加し
、 それによって測定体に生じる磁気変化から測定体の劣化
および損傷を検出する金属材料の劣化損傷検出装置にお
いて、測定体に直流磁界を印加する直流マグネットと、
測定体に微小な交流磁界を印加する交流マグネットと、
測定体の磁気変化を検出する磁気センサと、その測定体
の磁気変化の測定データから劣化度および損傷度を判定
する演算処理装置とを備えたことを特徴とする金属材料
の劣化損傷検出装置。 - 【請求項2】直流マグネットと交流マグネットを磁気セ
ン サ等を一体として、測定体上を走査できる走査装置を設
けたことを特徴とする請求項1記載の金属材料の劣化損
傷検出装置。 - 【請求項3】測定体表面上に小型の交流マグネットと磁
気 センサを配置し、その上部に直流マグネットを配置した
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の金属材
料の劣化損傷検出装置。 - 【請求項4】直流マグネットに馬蹄形ヨークを備え、測
定 体の漏れ磁界を検出するように磁気センサを配置したこ
とを特徴とする請求項2記載の金属材料の劣化損傷検出
装置。 - 【請求項5】直流マグネットの励磁電源に微小交流成分
を 付加して直流・交流マグネットとしたことを特徴とする
請求項1または請求項2記載の金属材料の劣化損傷検出
装置。 - 【請求項6】直流マグネットに超電導体マグネットを備
え、 磁気センサにSQUIDセンサを備えたことを特徴とす
る請求項1または請求項2記載の金属材料の劣化損傷検
出装置。 - 【請求項7】交流マグネットを銅等の常電導材料で構成
し、 クライオスタット外部の室温環境で動作させることを特
徴とする請求項6記載の金属材料の劣化損傷検出装置。 - 【請求項8】直流マグネットと交流マグネットによって
形 成される磁界において磁束密度Bが∂B/∂x=0とな
る位置xに差動型の磁気センサを配置し、励磁コイルの
成分をキャンセルして測定体の磁気変化のみを検出でき
るようにしたことを特徴とする請求項1から請求項7の
いずれか1項に記載の金属材料の劣化損傷検出装置。 - 【請求項9】交流マグネットの電源にパルス出力の可能
な 電源を用いることを特徴とする請求項1から請求項8の
いずれか1項に記載の金属材料の劣化損傷検出装置。 - 【請求項10】直流マグネットの直流磁界をステップ状
また は連続的に変えながら、交流マグネットの微小な交流磁
界での測定体の磁気特性を磁気センサで測定し、その測
定値と予め求めておいたデータベースの値との比較から
演算処理装置で測定体の劣化度および損傷度を判定する
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項
に記載の金属材料の劣化損傷検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23906190A JP2938950B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 金属材料の劣化損傷検出装置 |
US07/757,585 US5331278A (en) | 1990-09-11 | 1991-09-11 | Apparatus for inspecting degradation/damage of a material using an AC magnet, a superconducting DC magnet and a SQUID sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23906190A JP2938950B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 金属材料の劣化損傷検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218764A true JPH04218764A (ja) | 1992-08-10 |
JP2938950B2 JP2938950B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=17039285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23906190A Expired - Fee Related JP2938950B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | 金属材料の劣化損傷検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2938950B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0727743A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非破壊検査装置 |
KR100250219B1 (ko) * | 1995-12-22 | 2000-04-01 | 이구택 | 자분탐상에서 대상체의 자화방법 |
JP2003215105A (ja) * | 1993-09-09 | 2003-07-30 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
JP2003215104A (ja) * | 1993-09-09 | 2003-07-30 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
JP2011516894A (ja) * | 2008-04-16 | 2011-05-26 | インスティトゥート ドクター フェルスター ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 漏洩磁束測定によって表面近傍の欠陥を検出するための方法および装置 |
CN115508453A (zh) * | 2022-10-26 | 2022-12-23 | 青岛理工大学 | 一种考虑应变时效影响的高强度钢无损检测方法及*** |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP23906190A patent/JP2938950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0727743A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非破壊検査装置 |
JP2003215105A (ja) * | 1993-09-09 | 2003-07-30 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
JP2003215104A (ja) * | 1993-09-09 | 2003-07-30 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉圧力容器劣化検定方法及び装置 |
KR100250219B1 (ko) * | 1995-12-22 | 2000-04-01 | 이구택 | 자분탐상에서 대상체의 자화방법 |
JP2011516894A (ja) * | 2008-04-16 | 2011-05-26 | インスティトゥート ドクター フェルスター ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー | 漏洩磁束測定によって表面近傍の欠陥を検出するための方法および装置 |
US8816681B2 (en) | 2008-04-16 | 2014-08-26 | Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg | Method and device for detecting near-surface defects by means of magnetic leakage flux measurement |
CN115508453A (zh) * | 2022-10-26 | 2022-12-23 | 青岛理工大学 | 一种考虑应变时效影响的高强度钢无损检测方法及*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2938950B2 (ja) | 1999-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0646790B1 (en) | Method and apparatus for detecting embrittlement of metal material | |
US4528856A (en) | Eddy current stress-strain gauge | |
Cardelli et al. | Surface field measurements in vector characterization of Si-Fe magnetic steel samples | |
US5331278A (en) | Apparatus for inspecting degradation/damage of a material using an AC magnet, a superconducting DC magnet and a SQUID sensor | |
Cheng | Magnetic flux leakage testing of reverse side wall-thinning by using very low strength magnetization | |
JP2766929B2 (ja) | 非破壊検査装置 | |
JPH01245149A (ja) | 金属材料の劣化検査装置 | |
US8316726B2 (en) | Biaxial stress management | |
Zhang et al. | Identification of the ferromagnetic hysteresis simulation parameters using classic non-destructive testing equipment | |
US5218296A (en) | Method and apparatus for determining at least one characteristic of a superconductive film | |
Wang et al. | Multi-frequency imaging with non-linear calibration of magnetoresistance sensors for surface and buried defects inspection | |
Liu et al. | Stress measurement of ferromagnetic materials using hybrid magnetic sensing | |
JP2938950B2 (ja) | 金属材料の劣化損傷検出装置 | |
JPH03255380A (ja) | 透磁率測定装置 | |
JPH07198770A (ja) | 改良された非接触超伝導臨界電流測定プローブ装置及び方法 | |
Hirata et al. | Development of a highly sensitive magnetic field detector with a wide frequency range for nondestructive testing using an HTS coil with magnetic sensors | |
Postolache et al. | GMR based eddy current sensing probe for weld zone testing | |
JPWO2006059497A1 (ja) | 超電導体の臨界電流密度測定方法及び装置 | |
Matsunaga et al. | Application of a HTS coil with a magnetic sensor to nondestructive testing using a low-frequency magnetic field | |
Lo et al. | A magnetic imaging system for evaluation of material conditions using magnetoresistive devices | |
JPH01147360A (ja) | 劣化検出方法及びその装置 | |
Enokizono et al. | Non-destructive testing with magnetic sensor using rotational magnetic flux | |
Psuj et al. | Observation of material degradation under fatigue and static loading condition using selected electromagnetic NDT methods | |
JPH01119756A (ja) | 金属材料の劣化検査装置 | |
Rathod et al. | Low field methods (GMR, Hall Probes, etc.) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |