JPH0447263A - 非磁性鋼の渦流探傷方法 - 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、鋼材表面の疵を検知する渦流探傷方法に関し
、特に非磁性鋼材に割れ、その他の欠陥がある場合、こ
れを検知する渦流探傷方法に関する。

（従来の技術） 一般に、鋼材表面の疵を検査する方法として、ＪＩＳ規
格番号ＧＯ５６８に示される渦流探傷方法が知られてい
る。この渦流探傷方法は、交流を流したコイル内に試験
品を入れると、その試験品に不健全部分がある場合、試
験品を流れる渦電流に変化が起こり、コイルのインピー
ダンスまたはコイルに誘起される電圧に変化が生じ、こ
の変化する電気信号の振幅および位相等から不健全部分
の存在とその程度を判断する。

この場合の交流電流の試験周波数は表皮効果を考慮して
決定される。従来の試験周波数は磁性、非磁性に関係な
（、電流の周波数は３５〜５１２ｋＨｚが多く用いられ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の渦流探傷方法により非磁性鋼を検
査する場合、試験周波数の範囲が前述の如（比較的小さ
い周波数領域に設定していたことから、鋼材表面の疵深
さが０．０５〜０．１ｍｍ程度の微小疵であると、疵を
検知することは困難である。

特に、棒鋼等で表面切削した非磁性鋼のビーリング材を
検査する場合、検出した渦電流の変化量が微小疵による
ものなのか、あるいは切削跡の凹凸条痕によるものなの
かを区別しに（く検出精度が低いものであった。

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、非磁性鋼材の表面の微小疵を高い精度で確実に検
知する非磁性鋼の渦流探傷方法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） 本発明の非磁性鋼の渦流探傷方法は、非磁性鋼の鋼材表
面の微小疵を探傷するに際し、鋼材の表面に周波数１〜
３ＭＨｚの高周波電流を近接することにより、鋼材表面
に発生する渦電流の変化量を検出して鋼材の欠陥を検知
することを特徴とする。

高周波電流の周波数を１〜３ＭＨｚの範囲としたのは、
Ｉ　Ｍ　Ｈｚ未満であると、非磁性鋼の微小疵を精度よ
く検出されにくいためで、３ＭＨｚを超えても、探傷度
（疵信号Ｓ／ノイズ信号Ｎ）の検出値が向上するもので
ないためである。

（作用） 本発明の非磁性鋼の渦流探傷方法によると、渦流探傷に
用いる交流電流の周波数を１〜３ＭＨｚにした場合、鋼
材表面の表皮効果による渦電流の変化が鋼材表面の微小
疵の有無によって顕著に現われる。

したがって、非磁性鋼の鋼材表面に、０．０５〜０．１
ｍｍ程度の深さの微小疵が形成されている場合、表皮効
果のため鋼材表面に発生する渦電流は、その浸透深さが
微小疵の深さと同程度となり、疵の有無によって渦電流
が顕著に変化する。

このため、探傷度（疵信号Ｓ／ノイズ信号Ｎ）が従来に
比べ約２倍高く確実に微小疵を検知することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

本実施例では、試験品に非磁性鋼からなるビーリング材
を用い、その表面の微小疵を検査する。

このビーリング材は、棒鋼により表面切削され、表面の
切削跡には微小な凹凸が形成されている。

探傷装置は、第２図に示すように、ビーリング材９の表
面にプローブコイル８を近接し、このコイルは中心線を
試験品の表面にほぼ垂直にして近接する。第２図示矢印
方向に回転するプローブコイル８は、ビーリング材９の
軸中心の周りに回転しつつビーリング材表面に渦電流を
流すようになっている。

プローブコイル８が接続される探傷回路には、４　Ｍ　
Ｈｚまでの周波数の交流電流をプローブコイル８に流す
ことが可能な発振器１が設けられ、ピーリング材表面の
渦電流信号を受ける増幅器２、自動平衡器３、位相検波
器４、周波数弁別器５、感度調節器６、および疵レベル
設定器７がこの順に接続されている。

ビーリング材９から検出される渦電流の出力信号は、ま
ず増幅器２に送られ増幅され、増幅された出力信号が自
動平衡器３に送られる。自動平衡器３は、周囲の温度等
の緩やかな変化による影響を抑制し、平衡状態を保つた
め、増幅器２の出力信号を検出し、該信号から変動分を
除去した信号を位相検波器４に出力する。位相検波器４
は、自動平衡器３から送られた入力信号を前記発振器ｌ
によって移相器１０から出力された移相制御信号により
位相調整し、疵信号以外の雑音を抑制する。

さらに検波器４から送られる信号を受ける周波数弁別器
５は、周波数弁別を行い、所定の疵信号以外の雑音を抑
制する。また周波数弁別器５の出力信号は感度調節器６
を経て疵レベル設定器７に出力され、疵信号が予め設定
された値以上の疵信号の場合は、図示しない警報器が作
動するようになっている。

ビーリング材９の表面疵の検査をする場合、発振器１の
交流電流を１〜３ＭＨｚの範囲で所定の値の周波数に合
わせ、検査すべきビーリング材９の表面に交流電流を近
接し渦電流を流す。

表面に欠陥のない場合、プローブコイル８からの信号は
増幅器２、自動平衡器３を経て位相検波器４に伝えられ
るが、この位相検波器４での位相検波を行うことと、次
の周波数弁別器５により周波数弁別されることにより疵
レベル設定器７に出力される信号はごく小さいものとな
る。しかし、表面に０．０５〜０．１ｍｍ程度の微小疵
がある場合には、浸透深さが疵の深さと同程度となるた
め、渦電流が顕著に変化し、その変化量に応じた信号が
位相検波器４から出力され疵が検知される。

また、微小疵による信号は、ビーリング材の表面切削跡
の微小な凹凸による信号と確実に区別することができる
。

次に、深さ０．０７ｍｍおよび０．１ｍｍに形成された
微小疵をもつビーリング材について、１〜３　Ｍ　Ｈｚ
の周波数とこの範囲外の周波数を用いて疵を検査した場
合の検出精度を比較するため、周波数による探傷度の変
化を試験した。試験した周波数は、１〜３ＭＨｚの範囲
の周波数としてＩＭＨｚ、２　Ｍ　Ｈｚおよび３ＭＨｚ
、１ＭＨｚ未満の周波数として２００ＫＨｚおよび５１
２ＫＨｚ、ならびに３　Ｍ　Ｈｚを超える周波数として
４ＭＨｚを用いた。

試験の結果、第１図に示すように、疵深さ０゜１ｍｍの
疵では、ＩＭＨｚのとき探傷度が高い値を示し、また０
、０７ｍｍでは３ＭＨｚで最も高い探傷度の値を示した
。これによりこのビーリング材の０．１および０．０７
ｍｍの疵には、それぞれＩ　Ｍ　Ｈｚおよび３ＭＨｚの
周波数の交流を用いれば精度よく疵を検知することがで
きることが判る。

本実施例では、ビーリング材の表面に渦電流を流すため
にプローブコイルを用いたが、検査する非磁性鋼材が鋼
管、棒鋼、線材などの場合は、鋼材をコイル内に貫通さ
せて鋼材表面に渦電流を流す貫通コイルを用いてもよい
。また、パイプ内部、孔内部などを検査する場合には、
内挿コイルを用いてもよい。さらに本発明の非磁性鋼の
渦流探傷方法は、膜厚測定、形状寸法測定などに応用す
ることも可能である。

本発明が適用される非磁性鋼は、オーステナイト系ステ
ンレス鋼の１８−１２．１８−８．１６−１４の各ニッ
ケルークロム鋼および高マンガン鋼等に限定されるもの
でないことはもちろんである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の非磁性鋼の渦流探傷方法
によれば、１〜３　Ｍ　Ｈｚの高周波数の交流電流を用
いて鋼材の表面を検査するので、非磁性鋼の深さ０．０
５〜０．１ｍｍ程度の微小疵を高い精度で確実に検知す
ることができ、被切削材についても切削跡の凹凸条痕と
表面疵とを区別して検知することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は探傷周波数と探傷度の関係を表わす特性図、第
２図は本発明の実施例の探傷回路を示す概略構成図であ
る。 ９　・・・ビーリング材（非磁性鋼）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性鋼の鋼材表面の微小疵を探傷するに際し、
   鋼材の表面に周波数１〜３ＭＨｚの高周波電流を近接す
   ることにより、鋼材表面に発生する渦電流の変化量を検
   出して鋼材の欠陥を検知することを特徴とする非磁性鋼
   の渦流探傷方法。