JPS5918452A - 電磁超音波計測装置 - Google Patents

電磁超音波計測装置

Info

Publication number
JPS5918452A
JPS5918452A JP57127675A JP12767582A JPS5918452A JP S5918452 A JPS5918452 A JP S5918452A JP 57127675 A JP57127675 A JP 57127675A JP 12767582 A JP12767582 A JP 12767582A JP S5918452 A JPS5918452 A JP S5918452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
electromagnetic ultrasonic
magnetic pole
transmitting
ultrasonic measuring
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
Application number
JP57127675A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0146028B2 (ja
Inventor
Hisao Yamaguchi
久雄 山口
Kazuo Fujisawa
藤沢 和夫
Takashi Kadowaki
門脇 孝志
Susumu Ito
伊東 将
Soji Sasaki
佐々木 荘二
Kazuya Sato
佐藤 弌也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57127675A priority Critical patent/JPS5918452A/ja
Publication of JPS5918452A publication Critical patent/JPS5918452A/ja
Publication of JPH0146028B2 publication Critical patent/JPH0146028B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2412Probes using the magnetostrictive properties of the material to be examined, e.g. electromagnetic acoustic transducers [EMAT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/042Wave modes
    • G01N2291/0421Longitudinal waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁超音波計測装置に関する。
非破壊検査の方法の一つに超音波を利用する方法があり
、広く使用されているが、被検材の表面が滑らかである
ことが必要であったり、高温の被検材には応用できない
等の欠点がある。電磁超音波計測装置は、これらの欠点
がないものとして広く研究され、実用に供されつつあり
、例えば、non destructive test
ing VOL、5 A 3 june1972 P1
54〜159 [EIectromagneto−ac
ousticnon−destsctive  tes
ting  in  the 5oviet[Jnio
nJにも具体的に紹介されている。
電磁超音波計測装置によって高感度に被検材内部のきす
を検出し、或は被検材の厚み全計測するには、原理的に
明らかなように、被検材表面に作用する磁界を強くする
か、送信コイルに加える信号を強化するかのいずれか、
或は両方を強化するかしか方法はない。これらのうち、
送信コイルに加える信号全強化することは安全の面から
も限界があり、磁界全強化することが有効となるが、従
来、断面E型の鉄心を使用して被検材の表面に磁界全作
用させるものとされているため、その強化にも限界があ
った。
すなわち、電磁超音波計測装置では、h1゛測の目的に
合わせて横波、縦波が選択的に使用されるわけである。
この場合、比較的高温にある被検材に対しても有効な縦
波を利用しようとするときは、被検材の表面に平行に作
用している磁界が必要であるが、断面がE型の鉄心を使
用していると、被検材が単に継鉄として作用するにすぎ
ず、その表面に平行な磁界を効果的に得ることができな
いのである。
本発明cI、被検材を中にして励磁コイル全巻回した構
造とすることにより、原理的に励磁コイルによる起磁力
A・IIIが全て被検材に平行に作用するものとし、そ
の結果、被検材表面に平行に作用する磁界成分全増大さ
せ、縦波を利用した電磁超音波計測を効果的に行うこと
を提案するものである。
第1図、第2図に本発明に係る電磁超音波計測装置の基
本釣力構成全斜視図及び断面斜視図で示す。尚、図にお
いて同一部材には同一の参照符号が付されている。
同図忙おいて、2個の直流コイル11.12は各々が独
立して被検材1を包囲する如く巻回されており、2個の
直流コイル11.12から発生する直流磁束(図中点線
で示す)は加え合されるように励磁される。ここで夫々
のコイルは直列接続でも、並列接続でも良い。2個の直
流励磁コイル11.12の間の空間に被検材1と対向し
て送受信コイル13が配置されている。送受信コイル1
3は、これ全回−場所に配置することができるのは勿論
、送信コイルと受信コイルとを被検材1全はさんで配置
する方式いわゆる透過形とじうろことは醒うまでもない
第3図に2個の直流励磁コイルの励磁電流の流れる方向
を図中矢印で示す。
上記構成において、2つの直流コイル11゜12によ多
発生する直流磁束はその大半が被検材1の内部を通り、
しかもその方向は被検材10表面と平行となる。即ち、
コイル11.12の作る磁束はほとんど全て縦波電磁超
音波全送受信するのに必要な被検材1の表面と平行な成
分の磁場全形成する。直流励磁コイル11.12の励磁
i′全増大すればほぼ比例的に磁場強度は増大し、この
磁場強度は10000 Gauss  以上の値を得る
ことは容易である。その結果、本実施例によれば縦波電
磁超音波の検出信号レベルは従来法による平均的な磁場
強度(約30000auss  )に比較し約11倍[
= (10,000/3,000 )21)の感度向上
が図れ、その効果は非常に大きい。
又、本構成によれば送受信コイル13は直流励磁コイル
間の空間内であれば被検材の表面、側面、層面どの位置
にでも配置でき、単一の送受信コイルのみならず、複数
の送受信コイルを所定の間隔で対向配置することも可能
である。
次に、第1図の構成において磁場発生効率を改善するた
めに鉄心を設けることが当然考えられる。
この場合の断面斜視図全第4図に示す。同図において鉄
心14は直流励磁コイル11.12i包囲する様に構成
されている。
なお、常電導コイルによる電磁石の代りに超伝導マグネ
ットヲ用い扛ば、磁場強度を大きくとることが可能とな
るので更に計測感度の向上が図れることは勿論である。
第5図の構成は励磁コイルを一つにした例であり、実質
的に前述の構成と変るところはない。第6図は被検材1
がパイプであシ、バイブの肉厚を測定しようとする例で
ある。
第4図〜第6図の例において、鉄心14は、後述する本
発明の実施例第7図、第8図のように、コイル全両側か
らはさみ込む形のように二分割とすることが実際的であ
る。
第7図、第8図は本発明を第6図の例に適用した具体的
な実施例全一部断面で示す側面図、平面図である。
鉄心14は14a、14bに2分割され、夫々中央に切
欠き部を有する断面コ字状の円筒形に作られ、夫々の内
面にコイル11.12が、保護カバー21a、21bに
よって固着されるとともに、第7図に示すように、コイ
ル11.In対向させた形でボルト22および図示しな
いナツトによって結合される。25a、25bは先端部
が先細り状にされた円筒形磁極であり、夫々鉄心14a
14bの中央の切欠き部に挿入され、ボルト26によっ
て鉄心14a、bに固着される。27a。
27bはカバーであり、中心部に穴のあけられた円板で
ある。このカバーは、ボルト26の鉄心側面からの突出
を防ぐため、ボルト26の部分が一部切欠かれる他、後
述する冷却水配管の配置される部分も切欠かれ、鉄心側
面からの突出部ができないように工夫されている。
磁極25a、25bは、先細り状とされているから、そ
の先端部に磁界全集中させることができ、効果的に被検
材表面と平行な磁場を作シ出すことができる。被検材1
の寸法の変更に対しては、磁極25a、25bを変更す
ることによって対応することができる。更に1磁極25
a、25bの内面を図のように傾きを持ったものとする
ことにより、被検材の導入をスムーズにすることができ
る。
この場合、磁極の内面に保護部材を貼る、等することに
よシ、磁極25、被検材lの衝突があっても、両者金偏
つけないようにすることができる。
磁極25a、25bには図示されていないが冷却水を通
すための貫通孔が設けられ、冷却される。
例えば、鉄心14a側について見ると、冷却水は冷却水
導入配管28aから導入され、磁極25a内の貫通孔を
通り磁[125aの先端部で図示しない渡り配管を通っ
て、磁極25aの90° 離れた位置にある貫通孔に導
かれる。このlL過通孔出良冷却水は渡り配管30aに
より、さらに90° 離れた位置にある貫通孔に導かれ
る。この貫通孔を流れた冷却水は磁極2551の先端部
で渡り配管31aによシ更に90°離れた位置にある貫
通孔に導かれる。この貫通孔を出た冷却水は配管28a
と対応した上部位置にある冷却水排出配管(図示せず)
により外部に排出される。即ち、磁極258は90°き
ざみで配置された貫通孔全冷却水が2往復する形で冷却
されるのでおる。鉄心14bについても、同様に、配管
28bから冷却水が導入され、磁極25bの貫通孔と渡
り配管(途中で渡シ配管31k1通る)とを順次通過し
ながら、図示しない配管から排出される。
磁極25a、25bは第7図に破線で示すように内部筒
と外部筒の2分割されたものを合せて一体化した形にす
ることができる。このようにするときは、被検材の寸法
変更に対応して磁極25を交換するとき、内部筒、外部
筒全夫々分離して扱うことができるから、ボ量を軽減で
き、取扱いが容易となる利点がある。
(9) 40は送受信部収納ブロックであり、偏平な中空材を円
く成形されるとともに、60°き、ざみで後述する送受
部51〜56 (54,55は図示せず)が配置される
ための貫通孔61〜66(64゜65は図示せず)を有
するーブロック40は磁極25a、bの夫々の先端部に
より支持される。ブロック40に設けられた貫通孔61
〜66の被検材1側には非導電性のカバー71〜76 
(74゜75は図示せず)が配置され、反対側には送受
信部51〜56が配置される。送受信部は例えば送信コ
イル、受信コイル(図示せず)がモールドされたもの全
主体とするから、この強度を補強するため保護カバー8
1〜86 (84,85は図示せず)が設けられる。送
信コイル、受信コイルと外部回路との依続はケーブル配
管91〜96(94゜95は図示せず)によシ行なわれ
る。ケーブル配管91〜96は後述する冷却水導入配管
同様に磁極25bに設けた貫通孔により外部に導出され
る。
ブロック40の中空部41には冷却水導入配管42が接
続され、冷却水が導入される。この冷却(10) 水は中空部41からカバー71と送受信ブロック51と
の空間及びカバー72と送受信ブロック52との空間の
夫々に分流し、以下、中空部とカバーと送受信ブロック
との間の空間とを順次流れ、配管42に対向する位置に
設けられた図示しない冷却水排出導管を介して外部に排
出される。導入配管42は磁極25bの貫通孔43全通
過する。
図示しない導出配管も同様である。導水配管42および
ブロック40の中空部41は断面積が小さいので冷却水
に不純物がまざっていたり、内部に藻が発生したりする
様なことがあると、つ−まったり、冷却水の流れがかた
よったりして冷却が不充分になる可能性がある。それ故
、冷却水は蒸留水とし、充分な流速で流れる様にするの
が良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基礎となる基本構成全概念的に示す斜
視図、第2図は第1図における励磁コイルと送受信コイ
ルとの関係を示す断面斜視図、第3図は第1図の基本概
念全説明する線図、第4図は第1図に鉄心’x 1A−
用した場合の構成全話す断面(11) 斜視図5.255図は励磁コイルを一つにした場合の構
成についての断面斜視図、第6図は被検材全パイプとし
たときの構成全話す断面斜視図、第7図。 平面図であり、夫々互いに■−■、■−■方向に区充す
【l゛ふ合。 1・・・被検材、11 、12−−−−フィル、14a
、14b・・・鉄心、25a、25b・・・磁極、40
・・・送受何部収納ブロック、42,28a、28b・
・・冷却水量(12) 第 1 図 宅 3 図 第 4図 日立市幸町3丁目1番1号株式 会社日立製作所日立研究所内 ■[出 願 人 株式会社日立製作所 東京都千代田区丸の内−丁目5 番1号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検材を中にして巻回され、直流電圧全顎えられる
    励磁コイルと、前記励磁コイルによる磁界が作用してい
    る被検材カ表面部分に機械歪を生じさせるための送信コ
    イルと前記機械歪が被検社内全伝播して被検材表面にあ
    られれたことを検出する受信コイルとよりなり、前記励
    磁コイルが被検材に対向する面を除いて継鉄によって囲
    −まれるとともK、コイルの前記被検材に対向する面に
    は磁極が前記継鉄に支持されて配置され、且、前記送信
    コイル又は受1gコイルが前記磁極によって支持される
    ことを特徴とする電磁超音波計測装置。 2、第1項において、前記磁極が被検材の寸法に応じて
    交換されることを特徴とする電磁超音波計測装置。 3、第1項において、前記磁極、送信コイル又は受信コ
    イルの水冷却のための配管が備えられることを特徴とす
    る電磁超音波計測装置。 4、 第1項において、前記磁極の、少なくとも一つの
    側は被検材の挿入方向に対してテーパー面とされること
    全特徴とする電磁超音波計測装置。 5、第1項において、送信コイル及び受信コイルが被検
    材の周囲に複数組配置されることを特徴とする電磁超音
    波計611]装置。 6、第1項において、送信コイル及び受信コイルの被検
    材に対向する而には非導電性の材料の保獲カバーが配置
    されることを特徴とする電磁超音波計測装置。
JP57127675A 1982-07-23 1982-07-23 電磁超音波計測装置 Granted JPS5918452A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57127675A JPS5918452A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 電磁超音波計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57127675A JPS5918452A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 電磁超音波計測装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5918452A true JPS5918452A (ja) 1984-01-30
JPH0146028B2 JPH0146028B2 (ja) 1989-10-05

Family

ID=14965931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57127675A Granted JPS5918452A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 電磁超音波計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5918452A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5980705A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPS5980704A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPS5980703A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPS63130728A (ja) * 1986-11-21 1988-06-02 Kawasaki Steel Corp クロム鉱石ペレツトの還元方法およびペレツト
US5218868A (en) * 1990-02-27 1993-06-15 Nkk Corporation Signal processing method for magnetic-ultrasonic wall thickness measuring apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5292780A (en) * 1976-01-30 1977-08-04 Nippon Steel Corp Ultrasonic measuring apparatus
JPS52133282A (en) * 1976-05-01 1977-11-08 Nippon Steel Corp Electromagnetic induction-type ultrasonic probe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5292780A (en) * 1976-01-30 1977-08-04 Nippon Steel Corp Ultrasonic measuring apparatus
JPS52133282A (en) * 1976-05-01 1977-11-08 Nippon Steel Corp Electromagnetic induction-type ultrasonic probe

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5980705A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPS5980704A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPS5980703A (ja) * 1982-10-28 1984-05-10 Kawasaki Steel Corp 粉、粒状鉱石のたて型炉溶融還元方法
JPH0130888B2 (ja) * 1982-10-28 1989-06-22 Kawasaki Steel Co
JPH0242884B2 (ja) * 1982-10-28 1990-09-26
JPS63130728A (ja) * 1986-11-21 1988-06-02 Kawasaki Steel Corp クロム鉱石ペレツトの還元方法およびペレツト
US5218868A (en) * 1990-02-27 1993-06-15 Nkk Corporation Signal processing method for magnetic-ultrasonic wall thickness measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0146028B2 (ja) 1989-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7165453B2 (en) Flexible electromagnetic acoustic transducer sensor
EP0067065B1 (en) Electromagnetic-acoustic measuring apparatus
CN107206424B (zh) 电磁声学传感器
US4471658A (en) Electromagnetic acoustic transducer
US5689070A (en) High temperature electromagnetic acoustic transducer (EMAT) probe and coil assemblies
US4181018A (en) Unitary electromagnetic flowmeter
CN107710024A (zh) 金属检测用传感器及使用了该传感器的金属检测方法
JP6818977B2 (ja) 電磁超音波センサ
US4214477A (en) Flangeless electromagnetic flowmeter
JPS5918452A (ja) 電磁超音波計測装置
US4281552A (en) Electromagnetic flowmeter
IE47295B1 (en) Ultrasonic testing
CN116381039A (zh) 一种用于检测铁磁性构件腐蚀缺陷的脉冲涡流聚焦传感器
EP2541564A1 (en) Wireless energy transfer
Jackiewicz et al. New methodology of testing the stress dependence of magnetic hysteresis loop of the L17HMF heat resistant steel casting
JPS58179305A (ja) 電磁超音波計測装置
JP3504430B2 (ja) 斜角電磁超音波トランスデューサ
CN209264624U (zh) 一种用于低频电磁检测的交流饱和磁化装置
Maruyama et al. Developments of flat∞ coil for defect searching in the curved surfaces
RU2279671C1 (ru) Устройство для ультразвукового контроля изделий из электропроводных материалов
JPS5995454A (ja) 電磁超音波トランスデユ−サ
KR20140019160A (ko) 전자기 유도방식의 누설자속 검출유닛, 이를 이용한 비파괴 검사 시스템 및 검사 방법
SU1739280A1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь поверхностных волн
JPH0215018B2 (ja)
JPS58135449A (ja) 渦流探傷プロ−ブ