JPS5927863B2 - 渦電流探傷装置 - Google Patents
渦電流探傷装置Info
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- JPS5927863B2 JPS5927863B2 JP10264279A JP10264279A JPS5927863B2 JP S5927863 B2 JPS5927863 B2 JP S5927863B2 JP 10264279 A JP10264279 A JP 10264279A JP 10264279 A JP10264279 A JP 10264279A JP S5927863 B2 JPS5927863 B2 JP S5927863B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は材料における欠陥を検出する渦電流探傷装置に
関する。
関する。
従来、この種の装置は試験材とコイルとの相対位置を変
化させ、自己誘導又は相互誘導を応用して試験材に渦電
流を発生せしめ、試験材の欠陥部で渦電流が変化すると
二次的にコイルのインピーダンスが変化することから、
このインピーダンスの変化をベクトル的に解析すること
で傷の判別を行つている。
化させ、自己誘導又は相互誘導を応用して試験材に渦電
流を発生せしめ、試験材の欠陥部で渦電流が変化すると
二次的にコイルのインピーダンスが変化することから、
このインピーダンスの変化をベクトル的に解析すること
で傷の判別を行つている。
一般にコイルインピーダンスの変化はブリッジ又は同等
の回路を用いて電圧又は電流の変化として検出し、増幅
し、演算処理している。この際にコイルインピーダンス
は温度等によつて常に変化するため、ブリッジの平衡は
時間と共にくずれてゆく。一方欠陥によるインピーダン
スの変化は時間的に急激であるので、ブリッジに自動平
衡をかけて平衡速度に時定数をもたせておき、欠陥によ
るインピーダンスの変化のみに応答する平衡ブリッジと
なるように構成している。このような構成の交流ブリッ
ジには調整アームが2つある。
の回路を用いて電圧又は電流の変化として検出し、増幅
し、演算処理している。この際にコイルインピーダンス
は温度等によつて常に変化するため、ブリッジの平衡は
時間と共にくずれてゆく。一方欠陥によるインピーダン
スの変化は時間的に急激であるので、ブリッジに自動平
衡をかけて平衡速度に時定数をもたせておき、欠陥によ
るインピーダンスの変化のみに応答する平衡ブリッジと
なるように構成している。このような構成の交流ブリッ
ジには調整アームが2つある。
すなわちブリッジ出力電圧の振幅を調整するアームとブ
リッジ出力電圧の位相を調整するアームとの2つあつて
、バランスを達成するためにはこの2個の独立な操作を
必要とする。第1図は従来方式の一例の構成を示す回路
図である。同図において、初期状態時にブリッジ1のバ
ランスをとつておく必要がある。この初期状態では、ブ
リツジの出力電圧Dは振幅及び位相が不定であるから、
位相検波器3におけるA,b間の位相差が90、となる
ようにO〜180,位相器6を調整すると、位相検波器
3の出力は位相調整アームのコイルL1のインダクタン
スを調整して、ブリツジAとBとの位相を等しくする。
しかし、この際に前記インダクタンスを調整することに
よつてAとBとの間の振幅も変化を生じる問題点がある
。また位相検波器5におけるA,c間の位相は先のA,
b間を905とすることによつて同位相に保たれ、位相
検波器5の出力はブリツジ1の振幅調整アームの抵抗R
1を調整することによて、A,B間の電圧振幅を等しく
する。しかしこのとき若干の位相変化を伴う問題点を生
じる。すなわち、従来方式では1対の位相検波器を用い
てブリツジ出力電圧の振幅差と位相差の検出を行うが、
位相検波器は2つの信号の振幅差及び位相差に対応する
出力信号を取り出すために、両者を完全に分離して処理
することがむずかしい欠点があつた。またブリツジの出
力電圧を大きい値で取り出すことができれば、信号対雑
音比を向上させることによつて、雑音対策の諸手段を省
いて装置の小型化ができることになる。本発明は上記問
題点の解決のためになされたもので、探傷に基づくコイ
ルのインピーダンス変化分を能率よく取り出すブリツジ
回路を備え、該ブリツジ回路出力電圧の振幅変化と位相
変化とのバランスを簡単な回路で実現した渦電流探傷装
置の提供を目的とし、2つのアームの夫々に振幅と位相
とが等しくかつ定電流化された交流発振器と同一値を有
する抵抗体との直列回路を接続し、残りの2つのアーム
の夫々に物理定数の同一なコイルを接続するか、若しく
は1つのアームにコイルを他の1つのアームには抵抗体
を接続し、かつこの2つのコイルの接続点を接地Eして
なるプリツジ J回路101と、前記接地端子Eに対す
るブリツジ回路101の2つの出力電圧の振輻を同一と
すると共に出力電圧に該調整動作を積分回路により遅延
させてなる振幅一定化回路102と、該振幅一定化回路
を介したブリツジ回路101の接地端子 TEに対する
2つの出力電圧の位相を同一とすると共に出力電圧に該
調整動作を積分回路により遅延させてなる位相一定化回
路103を備え、ブリツジ回路101において不用意に
生じた出力電圧の)振幅のアンバランスは振幅一定化回
路102における出力端子間の電圧の振幅差に対応した
電圧の調整によつて行い、ブリツジ回路101における
不用意に生じた位相のアンバランスは位相一致回路10
3に用いた位相検波器の出力信号の調整によつて行うよ
うにしたものである。
リッジ出力電圧の位相を調整するアームとの2つあつて
、バランスを達成するためにはこの2個の独立な操作を
必要とする。第1図は従来方式の一例の構成を示す回路
図である。同図において、初期状態時にブリッジ1のバ
ランスをとつておく必要がある。この初期状態では、ブ
リツジの出力電圧Dは振幅及び位相が不定であるから、
位相検波器3におけるA,b間の位相差が90、となる
ようにO〜180,位相器6を調整すると、位相検波器
3の出力は位相調整アームのコイルL1のインダクタン
スを調整して、ブリツジAとBとの位相を等しくする。
しかし、この際に前記インダクタンスを調整することに
よつてAとBとの間の振幅も変化を生じる問題点がある
。また位相検波器5におけるA,c間の位相は先のA,
b間を905とすることによつて同位相に保たれ、位相
検波器5の出力はブリツジ1の振幅調整アームの抵抗R
1を調整することによて、A,B間の電圧振幅を等しく
する。しかしこのとき若干の位相変化を伴う問題点を生
じる。すなわち、従来方式では1対の位相検波器を用い
てブリツジ出力電圧の振幅差と位相差の検出を行うが、
位相検波器は2つの信号の振幅差及び位相差に対応する
出力信号を取り出すために、両者を完全に分離して処理
することがむずかしい欠点があつた。またブリツジの出
力電圧を大きい値で取り出すことができれば、信号対雑
音比を向上させることによつて、雑音対策の諸手段を省
いて装置の小型化ができることになる。本発明は上記問
題点の解決のためになされたもので、探傷に基づくコイ
ルのインピーダンス変化分を能率よく取り出すブリツジ
回路を備え、該ブリツジ回路出力電圧の振幅変化と位相
変化とのバランスを簡単な回路で実現した渦電流探傷装
置の提供を目的とし、2つのアームの夫々に振幅と位相
とが等しくかつ定電流化された交流発振器と同一値を有
する抵抗体との直列回路を接続し、残りの2つのアーム
の夫々に物理定数の同一なコイルを接続するか、若しく
は1つのアームにコイルを他の1つのアームには抵抗体
を接続し、かつこの2つのコイルの接続点を接地Eして
なるプリツジ J回路101と、前記接地端子Eに対す
るブリツジ回路101の2つの出力電圧の振輻を同一と
すると共に出力電圧に該調整動作を積分回路により遅延
させてなる振幅一定化回路102と、該振幅一定化回路
を介したブリツジ回路101の接地端子 TEに対する
2つの出力電圧の位相を同一とすると共に出力電圧に該
調整動作を積分回路により遅延させてなる位相一定化回
路103を備え、ブリツジ回路101において不用意に
生じた出力電圧の)振幅のアンバランスは振幅一定化回
路102における出力端子間の電圧の振幅差に対応した
電圧の調整によつて行い、ブリツジ回路101における
不用意に生じた位相のアンバランスは位相一致回路10
3に用いた位相検波器の出力信号の調整によつて行うよ
うにしたものである。
以下本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
第2図は本実施例の構成を示すプロツク図であつて、ブ
リツジ回路101は2つのアームの夫々に振幅と位相と
が等しい交流発振器0SC1,0SC2と同一値の抵抗
Rl,R2との直列回路とし、残りの2つのアームに夫
々物理定数の同一なコイルLl,L2とし、2つのコイ
ルL1とL2との接続点を接地Eしてなる。またVl,
V2は抵抗Rl,R2の電圧降下を検出する電圧検出器
であつて、オペアンプAl,A2はこの検出電圧と基準
電圧源20との差電圧を取り出して交流発振器0SC1
,0SC2を定電流化する装置である。振幅一定化回路
102はブリツジ回路101の接地端子Eに対する2つ
の出力電圧A,Bの振幅を同一とする回路であつて、ブ
リツジ回路101の一方の出力Aに接続された自動利得
制御増幅器11と、該自動利得制御増幅器11の出力C
とブリツジ回路101の他方の出力Bとに夫々接続され
た2つの整流回路12,13と、これら2つの整流回路
12,13の出力差を取り出してこの差電圧によつて自
動利得制御増幅器11の出力電圧を、この自動利得制御
増幅器内部に設けた積分回路を介して制御する引算器1
4とからなる。積分回路は、自動利得制御増幅器11と
整流回路12との間、又は整流回路12と引算器14と
の間、更には、引算器14と自動利得制御増幅器11と
の間に挿入されるものである。位相一定化回路103は
自動利得制御増幅器11の出力Cに接続された位相回路
15と、該位相回路15の出力Dとブリツジ回路101
の他方の出力Bを入力とし、その出力電圧によつて位相
回路15の位相を該位相回路に内蔵した積分回路を介し
て制御する位相検波器17と、前記位相回路15の出力
Dとブリツジ回路101の他方の出力Bとの差電圧を取
り出す引算器18とからなる。積分回路は、位相回路1
5と位相検波器17との間、又は位相検波器17と位相
回路15との間に挿入されるものである。第3図はブリ
ツジ回路101において故意に生じた振幅のアンバラン
スの調整を説明するための振幅一定化回路102の具体
的回路の一例を示す図である。
リツジ回路101は2つのアームの夫々に振幅と位相と
が等しい交流発振器0SC1,0SC2と同一値の抵抗
Rl,R2との直列回路とし、残りの2つのアームに夫
々物理定数の同一なコイルLl,L2とし、2つのコイ
ルL1とL2との接続点を接地Eしてなる。またVl,
V2は抵抗Rl,R2の電圧降下を検出する電圧検出器
であつて、オペアンプAl,A2はこの検出電圧と基準
電圧源20との差電圧を取り出して交流発振器0SC1
,0SC2を定電流化する装置である。振幅一定化回路
102はブリツジ回路101の接地端子Eに対する2つ
の出力電圧A,Bの振幅を同一とする回路であつて、ブ
リツジ回路101の一方の出力Aに接続された自動利得
制御増幅器11と、該自動利得制御増幅器11の出力C
とブリツジ回路101の他方の出力Bとに夫々接続され
た2つの整流回路12,13と、これら2つの整流回路
12,13の出力差を取り出してこの差電圧によつて自
動利得制御増幅器11の出力電圧を、この自動利得制御
増幅器内部に設けた積分回路を介して制御する引算器1
4とからなる。積分回路は、自動利得制御増幅器11と
整流回路12との間、又は整流回路12と引算器14と
の間、更には、引算器14と自動利得制御増幅器11と
の間に挿入されるものである。位相一定化回路103は
自動利得制御増幅器11の出力Cに接続された位相回路
15と、該位相回路15の出力Dとブリツジ回路101
の他方の出力Bを入力とし、その出力電圧によつて位相
回路15の位相を該位相回路に内蔵した積分回路を介し
て制御する位相検波器17と、前記位相回路15の出力
Dとブリツジ回路101の他方の出力Bとの差電圧を取
り出す引算器18とからなる。積分回路は、位相回路1
5と位相検波器17との間、又は位相検波器17と位相
回路15との間に挿入されるものである。第3図はブリ
ツジ回路101において故意に生じた振幅のアンバラン
スの調整を説明するための振幅一定化回路102の具体
的回路の一例を示す図である。
同図において、自動利得制御増幅器11はオペアンプか
らなり、引算器14としては差動増幅器21と該差動増
幅器の出力を印加され前記オペアンプ11を駆動する電
界効果トランジスタFETlとからなる。なお、22は
差動増幅器21のオフセツト調整用端子間に接続された
可変抵抗である。積分回路25は、図示例において、整
流回路12と差動増幅器21との間に挿入されている。
また、第4図はブリツジ回路101において故意に生じ
た位相のアンバランスの調整を説明するための位相一定
化回路103における位相回路15の具体的回路の一例
を示す図である。
らなり、引算器14としては差動増幅器21と該差動増
幅器の出力を印加され前記オペアンプ11を駆動する電
界効果トランジスタFETlとからなる。なお、22は
差動増幅器21のオフセツト調整用端子間に接続された
可変抵抗である。積分回路25は、図示例において、整
流回路12と差動増幅器21との間に挿入されている。
また、第4図はブリツジ回路101において故意に生じ
た位相のアンバランスの調整を説明するための位相一定
化回路103における位相回路15の具体的回路の一例
を示す図である。
同図において、オペアンプ23の一方の入力は位相検波
器17の出力電圧が印加され、他方の入力は直流電源に
両端を接続した可変抵抗器24の可変端子から供給され
る。
器17の出力電圧が印加され、他方の入力は直流電源に
両端を接続した可変抵抗器24の可変端子から供給され
る。
オペアンプ23の出力は電界効果トランジスタFET2
を介して位相回路15を駆動する。なお上記オペアンプ
23とEFT2とは位相回路15に内蔵されているもの
とする。積分回路26は、図示例において、位相検波器
17とオペアンプ23との間に挿入されている。上記構
成からなる本実施例の動作を次に説明する。
を介して位相回路15を駆動する。なお上記オペアンプ
23とEFT2とは位相回路15に内蔵されているもの
とする。積分回路26は、図示例において、位相検波器
17とオペアンプ23との間に挿入されている。上記構
成からなる本実施例の動作を次に説明する。
第2図において、交流発振器0SC1と0SC2とは同
相、同振幅であり、かつ定電流化されており、抵抗Rl
,R2は相等しく、コイルL,,L2は物理定数の等し
い1対のコイルであるから、ブリツジ回路101の出力
端子A,Bの電圧は同相、同振幅である。L1又はL2
のインピーダンスが変化すると、端子A,B間電圧の位
相と振幅とに差を生じる。振幅についてみると、端子B
,C間の電圧を整流器13,12で整流した後、引算器
14で差電圧を取り出しているので、この差電圧は端子
B,Cの振幅差に対応した大きさの正又は負の直流電圧
となる。この電圧は自動利得制御幅器11を制御して、
端子B,Cの電圧振幅を等しくするように作用する。位
相についてみると、位相検波器17はその一方の入力に
はB端子の電圧、他方の入力にはD端子の電圧を印加す
る。すでに端子B,Dの電圧の振幅は等しいので、位相
検波器17はこれら2つの信号の位相差に比例した直流
電圧を出力する。
相、同振幅であり、かつ定電流化されており、抵抗Rl
,R2は相等しく、コイルL,,L2は物理定数の等し
い1対のコイルであるから、ブリツジ回路101の出力
端子A,Bの電圧は同相、同振幅である。L1又はL2
のインピーダンスが変化すると、端子A,B間電圧の位
相と振幅とに差を生じる。振幅についてみると、端子B
,C間の電圧を整流器13,12で整流した後、引算器
14で差電圧を取り出しているので、この差電圧は端子
B,Cの振幅差に対応した大きさの正又は負の直流電圧
となる。この電圧は自動利得制御幅器11を制御して、
端子B,Cの電圧振幅を等しくするように作用する。位
相についてみると、位相検波器17はその一方の入力に
はB端子の電圧、他方の入力にはD端子の電圧を印加す
る。すでに端子B,Dの電圧の振幅は等しいので、位相
検波器17はこれら2つの信号の位相差に比例した直流
電圧を出力する。
従つて、この出力電圧は位相回路15を制御してB,D
各端子の電圧を常に同相なるように作用する。しかして
、同振幅、同位相の2信号を引算器18の入力とするの
で、この引算器の出力19は零となる。また引算器14
と位相検波器17の出力は、ローパスフイルタとしても
機能する適当な積分回路を介して自動利得制御増幅器1
1と位相回路15を制御するので、ノイズなどによる時
間的にゆるやかなインピーダンス変化では出力19は零
となり、出力19は探傷による急激なノンピーダンス変
化分の信号を出力するようになる。つまり、探傷以外に
よるブリツジ回路101から出力される各信号間の振幅
及び位相の変動は、温度等に起因して生ずるものである
から、変化の態様が緩やかである。従つて、夫々振幅の
異なる自動利得制御増幅器11の出力とブリツジ回路1
01の他方の出力とを引算器14にて処理する際に自動
利得制御器11の出力を整流回路12にて整流した後、
該整流回路12の出力を、積分回路により、ブリツジ回
路101の他方の出力に対しζ、積分回路の時定数によ
り定まる時間だけ遅延させで、引算器14に入力させて
も、遅延時間内での自動利得制御増幅器11の出力が大
幅に変化するといつたことがなく、ブリツジ回路101
の両出力の振幅が、略常時同一に調整される。一方、探
傷時にはブリツジ回路101の平衡が崩れて、該ブリツ
ジ回路101からは、振幅乃至位相が急激に変化をする
探傷信号が出力されて、振幅一定化回路102に入力さ
れる。振幅一定化回路102は、前記ブリツジ回路10
1の一方の出力が積分回路25により遅延される。この
ため、引算器14により制御される自動利得制御増幅器
11から出力される信号と、ブリツジ回路101の他方
の出力信号との間の振幅は、調整動作が働かずに、相違
した状態のまま位相一定化回路103に入力される。位
相一定化回路103は、前記振幅一定化回路102と同
様に積分回路26が介在されているが、探傷時以外の温
度等による各信号間の位相の変動は、緩やかであるため
、位相回路15からの出力の位相が大幅に変化するとい
つたことがなく、このため各信号間の位相が略常時同一
に調整される。探傷時においては、各信号間の位相が急
激に変動するため、積分回路の介在により調整動作が遅
延されることから、該遅延時間内での位相の同一化のた
めの調整動作が働かない。従つて、探傷時において、各
信号間の急激に変動する振幅及び位相に対応した探傷信
号力功1算器18から出力される。なお、渦電流検出前
の初期状態において、例えば発振器0SC1,0SC2
、コイルLl,L2、抵抗Rl,R2が変化してブリツ
ジ回路101のバランスがとれていない場合において、
ブリツジ回路101の出力電圧の振幅変化については、
第3図に示される如く、引算器14として使用する差動
増幅器21におけるオフセツト調節用端子間の可変抵抗
器22を調整すると、電界効果トランジスタFETlは
電圧変化によつて内部抵抗が変化する素子であることか
ら、FETlを流れる電流が変化し、この電流変化によ
つて自動利得制御増幅器11の利得が変つて、ブリツジ
回路101の出力振幅が一定となる。またブリツジ回路
101の出力電圧の位相変化については、第4図に示さ
れる如く、オペアンプ23の他方の入力を可変抵抗器2
4を調整することによつて、オペアンプ23の出力電圧
が変り、電界効果トランジスタFET2の電流が変る。
従つて位相回路15の位相が変つて該位相回路の入、出
電圧の位相を一定とすることができる。以上説明から本
実施例では、ブリツジ回路101の出力電圧の振幅差の
検出に、従来方式のように位相検波器を2個も使用する
ことなく、振幅差検出には位相は無関係となつた。
各端子の電圧を常に同相なるように作用する。しかして
、同振幅、同位相の2信号を引算器18の入力とするの
で、この引算器の出力19は零となる。また引算器14
と位相検波器17の出力は、ローパスフイルタとしても
機能する適当な積分回路を介して自動利得制御増幅器1
1と位相回路15を制御するので、ノイズなどによる時
間的にゆるやかなインピーダンス変化では出力19は零
となり、出力19は探傷による急激なノンピーダンス変
化分の信号を出力するようになる。つまり、探傷以外に
よるブリツジ回路101から出力される各信号間の振幅
及び位相の変動は、温度等に起因して生ずるものである
から、変化の態様が緩やかである。従つて、夫々振幅の
異なる自動利得制御増幅器11の出力とブリツジ回路1
01の他方の出力とを引算器14にて処理する際に自動
利得制御器11の出力を整流回路12にて整流した後、
該整流回路12の出力を、積分回路により、ブリツジ回
路101の他方の出力に対しζ、積分回路の時定数によ
り定まる時間だけ遅延させで、引算器14に入力させて
も、遅延時間内での自動利得制御増幅器11の出力が大
幅に変化するといつたことがなく、ブリツジ回路101
の両出力の振幅が、略常時同一に調整される。一方、探
傷時にはブリツジ回路101の平衡が崩れて、該ブリツ
ジ回路101からは、振幅乃至位相が急激に変化をする
探傷信号が出力されて、振幅一定化回路102に入力さ
れる。振幅一定化回路102は、前記ブリツジ回路10
1の一方の出力が積分回路25により遅延される。この
ため、引算器14により制御される自動利得制御増幅器
11から出力される信号と、ブリツジ回路101の他方
の出力信号との間の振幅は、調整動作が働かずに、相違
した状態のまま位相一定化回路103に入力される。位
相一定化回路103は、前記振幅一定化回路102と同
様に積分回路26が介在されているが、探傷時以外の温
度等による各信号間の位相の変動は、緩やかであるため
、位相回路15からの出力の位相が大幅に変化するとい
つたことがなく、このため各信号間の位相が略常時同一
に調整される。探傷時においては、各信号間の位相が急
激に変動するため、積分回路の介在により調整動作が遅
延されることから、該遅延時間内での位相の同一化のた
めの調整動作が働かない。従つて、探傷時において、各
信号間の急激に変動する振幅及び位相に対応した探傷信
号力功1算器18から出力される。なお、渦電流検出前
の初期状態において、例えば発振器0SC1,0SC2
、コイルLl,L2、抵抗Rl,R2が変化してブリツ
ジ回路101のバランスがとれていない場合において、
ブリツジ回路101の出力電圧の振幅変化については、
第3図に示される如く、引算器14として使用する差動
増幅器21におけるオフセツト調節用端子間の可変抵抗
器22を調整すると、電界効果トランジスタFETlは
電圧変化によつて内部抵抗が変化する素子であることか
ら、FETlを流れる電流が変化し、この電流変化によ
つて自動利得制御増幅器11の利得が変つて、ブリツジ
回路101の出力振幅が一定となる。またブリツジ回路
101の出力電圧の位相変化については、第4図に示さ
れる如く、オペアンプ23の他方の入力を可変抵抗器2
4を調整することによつて、オペアンプ23の出力電圧
が変り、電界効果トランジスタFET2の電流が変る。
従つて位相回路15の位相が変つて該位相回路の入、出
電圧の位相を一定とすることができる。以上説明から本
実施例では、ブリツジ回路101の出力電圧の振幅差の
検出に、従来方式のように位相検波器を2個も使用する
ことなく、振幅差検出には位相は無関係となつた。
また位相検出器17はすでに振幅の等しい信号を取りあ
つかうために、信号成分の振幅と位相とは全く独立して
処理することができるので、回路設計がきわめて簡単と
なる。また本実施例のブリツジ回路101は第2図に示
されるように、交流発振器0SC1と0SC2とは出力
電圧の振幅と位相とが等しく設定されているので、交流
発振器0SC1,0SC2の出力電流は抵抗Rl,R2
を通りコイルLl,L2を介して:÷J゜:゛Lt?奢
−:;I.―:”Rl,R2の両端に電圧検出器Vl,
V2を設けていることから、検出電圧を一定電圧となる
ように0SC1,0SC2の出力電圧を可変として定電
流化する。
つかうために、信号成分の振幅と位相とは全く独立して
処理することができるので、回路設計がきわめて簡単と
なる。また本実施例のブリツジ回路101は第2図に示
されるように、交流発振器0SC1と0SC2とは出力
電圧の振幅と位相とが等しく設定されているので、交流
発振器0SC1,0SC2の出力電流は抵抗Rl,R2
を通りコイルLl,L2を介して:÷J゜:゛Lt?奢
−:;I.―:”Rl,R2の両端に電圧検出器Vl,
V2を設けていることから、検出電圧を一定電圧となる
ように0SC1,0SC2の出力電圧を可変として定電
流化する。
これに対して第1図に示された従来方式のブリツジ1に
おいては、交流者振器は1個であつて、かつ探傷による
コイルL1とL2とのインピーダンス変化は必ずしも同
時刻に発生するとは限らないので、探傷によるLl,L
2の変化はL2,Llに対して電流を変化させることに
なる。従つて、従来方式ではたとえ定電流励振してもZ
l,Z2に流れる電流を定電流にすることはできない。
第5図は本実施例のブリツジ回路101および定電圧化
ならびに定電流化した従来方式のブリツジ1における探
傷コイルのインピーダンスZ1の変化率(%で表示)に
対するブリツジの出力電圧比を示す図である。この図か
ら明らかなように従来方式では定電流動励振のときは定
電圧励振の場合よりも出力特性が直線状となるように改
善されるものの、本実施例に比べるとブリツジの出力電
圧が小さい。換言すれば、本実施例のブリツジ回路は探
傷によるインピーダンスの変化に対する感度がよい素子
といい得る。なお、本実施例においては、ブリツジ回路
101における発振器0SC1,0SC2を定電流化す
るために、オプアンプAl,A2、電圧検出器Vl,V
2、基準電圧源20を用いたが、これらの回路素子の代
りに、発振器0SC1,0SC2の内部抵抗がブリツジ
構成素子の抵抗Rl,R2、コイルLl,L2のインピ
ーダンスに比べて甚だ大きい発振器を用いて定電流源と
してもよい。
おいては、交流者振器は1個であつて、かつ探傷による
コイルL1とL2とのインピーダンス変化は必ずしも同
時刻に発生するとは限らないので、探傷によるLl,L
2の変化はL2,Llに対して電流を変化させることに
なる。従つて、従来方式ではたとえ定電流励振してもZ
l,Z2に流れる電流を定電流にすることはできない。
第5図は本実施例のブリツジ回路101および定電圧化
ならびに定電流化した従来方式のブリツジ1における探
傷コイルのインピーダンスZ1の変化率(%で表示)に
対するブリツジの出力電圧比を示す図である。この図か
ら明らかなように従来方式では定電流動励振のときは定
電圧励振の場合よりも出力特性が直線状となるように改
善されるものの、本実施例に比べるとブリツジの出力電
圧が小さい。換言すれば、本実施例のブリツジ回路は探
傷によるインピーダンスの変化に対する感度がよい素子
といい得る。なお、本実施例においては、ブリツジ回路
101における発振器0SC1,0SC2を定電流化す
るために、オプアンプAl,A2、電圧検出器Vl,V
2、基準電圧源20を用いたが、これらの回路素子の代
りに、発振器0SC1,0SC2の内部抵抗がブリツジ
構成素子の抵抗Rl,R2、コイルLl,L2のインピ
ーダンスに比べて甚だ大きい発振器を用いて定電流源と
してもよい。
また、初期状態におけるブリツジ回路101のバランス
をとる手段として、第3図に示すように電圧の変化に対
して内部抵抗を変化させる素子としてFETlを用いた
が、本発明はこれに限定されるものでない。また第4図
に示されたFET2についても同様である。また本実施
例では探傷用コイルとして自已誘導コイルについて説明
したが、相互誘導コイルを用いてよいこと勿論である。
さらに、また本実施例ではブリツジ回路101における
探傷用コイルは2つのアームに夫々物理定数の等しいコ
イルを設けたが、1つのアームには探傷用コイルを用い
、他のアームには抵抗を用いてもよい。以上要するに、
本発明はブリツジ回路の出力電圧を振幅一定化回路を介
して位相一定化回路に接続し、ブリツジ回路の探傷によ
るインピーダンスの変化を求める構成としたことから、
ブリツジ出力電圧の振幅差検出においては位相差は無関
係となり、また位相差検出器はすでに振幅の等しい信号
を取扱うことになつて、信号成分の振幅、位相は全ぐ独
立して処理することができる。
をとる手段として、第3図に示すように電圧の変化に対
して内部抵抗を変化させる素子としてFETlを用いた
が、本発明はこれに限定されるものでない。また第4図
に示されたFET2についても同様である。また本実施
例では探傷用コイルとして自已誘導コイルについて説明
したが、相互誘導コイルを用いてよいこと勿論である。
さらに、また本実施例ではブリツジ回路101における
探傷用コイルは2つのアームに夫々物理定数の等しいコ
イルを設けたが、1つのアームには探傷用コイルを用い
、他のアームには抵抗を用いてもよい。以上要するに、
本発明はブリツジ回路の出力電圧を振幅一定化回路を介
して位相一定化回路に接続し、ブリツジ回路の探傷によ
るインピーダンスの変化を求める構成としたことから、
ブリツジ出力電圧の振幅差検出においては位相差は無関
係となり、また位相差検出器はすでに振幅の等しい信号
を取扱うことになつて、信号成分の振幅、位相は全ぐ独
立して処理することができる。
従つて回路設計がきわめて簡単となる効果を生じる。さ
らに、本発明はブリツジ回路を改良した結果、探傷によ
るインピーダンスの変化に対するブリツジ回路の出力感
度が向上し、信号対ノイズ比の向上を図ることができ、
雑音防止手段を省いて装置を小型化し得る実用上重要な
効果を奏する。
らに、本発明はブリツジ回路を改良した結果、探傷によ
るインピーダンスの変化に対するブリツジ回路の出力感
度が向上し、信号対ノイズ比の向上を図ることができ、
雑音防止手段を省いて装置を小型化し得る実用上重要な
効果を奏する。
第1図は従来方式の渦電流探傷装置の構成を示すプロツ
ク図、第2図は本発明の一実施例の構成を示すプロツク
図、第3図は本発明に係る一実施例のブリツジ回路にお
いて故意に生じた出力電圧振幅のアンバランス調整手段
の説明用回路図、第4図は本発明に係る一実施例のブリ
ツジ回路において故意に生じた電圧位相のアンバランス
調整手段の説明用回路図、第5図は本発明および従来方
式における探傷用コイルのインピーダンス変化とブリツ
ジ回路出力電圧との関係を示す特性図である。 11・・・・・哨動利得制御増幅器、12,13・・・
・・・整流器、14・・・・・・引算器、15・・・・
・・位相回路、17・・・・・・位相検波器、18・・
・・・・引算器、19・・・・・・出力、20・・・・
・・基準電圧源、21・・・・・・差動増幅器、22・
・・・・・可変抵抗器、23・・・・・・オペアンプ、
24・・・・・・可変抵抗器、101・・・・・・ブリ
ツジ回路、102・・・・・・振幅一定化回路、103
・・・・・・位相一定化回路、Al,A2・・・・・・
電圧検出器、0SC1,0SC2・・・・・・発振器、
Ll,L2・・・・・・探傷用コイル。
ク図、第2図は本発明の一実施例の構成を示すプロツク
図、第3図は本発明に係る一実施例のブリツジ回路にお
いて故意に生じた出力電圧振幅のアンバランス調整手段
の説明用回路図、第4図は本発明に係る一実施例のブリ
ツジ回路において故意に生じた電圧位相のアンバランス
調整手段の説明用回路図、第5図は本発明および従来方
式における探傷用コイルのインピーダンス変化とブリツ
ジ回路出力電圧との関係を示す特性図である。 11・・・・・哨動利得制御増幅器、12,13・・・
・・・整流器、14・・・・・・引算器、15・・・・
・・位相回路、17・・・・・・位相検波器、18・・
・・・・引算器、19・・・・・・出力、20・・・・
・・基準電圧源、21・・・・・・差動増幅器、22・
・・・・・可変抵抗器、23・・・・・・オペアンプ、
24・・・・・・可変抵抗器、101・・・・・・ブリ
ツジ回路、102・・・・・・振幅一定化回路、103
・・・・・・位相一定化回路、Al,A2・・・・・・
電圧検出器、0SC1,0SC2・・・・・・発振器、
Ll,L2・・・・・・探傷用コイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 探傷用コイルが組込まれた平衡用ブリッジ回路10
1と、該ブリッジ回路101の2つの出力信号の振幅を
同一に調整する振幅一定化回路102と、該振幅一定化
回路102を介して入力されるブリッジ回路101の2
つの出力信号の位相を同一に調整する位相一定化回路1
03とを有し、上記振幅一定化回路102と位相一定化
回路103との各回路中に、探傷時の瞬時に変化をする
探傷信号を取出し可能に夫々の調整動作を遅延させるべ
く積分回路を介在させ、かつブリッジ回路101におい
て探傷以外に生じた出力信号の振幅のアンバランスは振
幅一定化回路102における出力端子間の信号の振幅差
に対応した電圧の調整によつて行い、ブリッジ回路10
1における探傷以外に生じた位相のアンバランスは位相
一定化回路103の位相回路により、振幅一定化回路1
02より出力される一方の信号に対して他方の信号の位
相を一致させるべく、位相調整を行うように構成したこ
とを特徴とする渦電流探傷装置。 2 探傷用コイルを設けた平衡用ブリッジ回路101は
、2つのアームの夫々に振幅と位相とが等しくかつ定電
流化された交流発振器と同一値を有する抵抗体との直列
回路とし、残りの2つのアームには夫々物理定数の同一
な探傷用コイルとしたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の渦電流探傷装置。 3 探傷用コイルを設けた平衡用ブリッジ回路101は
、2つのアームの夫々に振幅と位相とが等しくかつ定電
流化された交流発振器と同一値の抵抗体との直列回路と
し、残りのアームの1つには探傷用コイルに、他の1つ
のアームには抵抗体にしてなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の渦電流探傷装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10264279A JPS5927863B2 (ja) | 1979-08-11 | 1979-08-11 | 渦電流探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10264279A JPS5927863B2 (ja) | 1979-08-11 | 1979-08-11 | 渦電流探傷装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5626254A JPS5626254A (en) | 1981-03-13 |
JPS5927863B2 true JPS5927863B2 (ja) | 1984-07-09 |
Family
ID=14332884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10264279A Expired JPS5927863B2 (ja) | 1979-08-11 | 1979-08-11 | 渦電流探傷装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5927863B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2786255B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1998-08-13 | キヤノン株式会社 | 画像通信装置 |
-
1979
- 1979-08-11 JP JP10264279A patent/JPS5927863B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5626254A (en) | 1981-03-13 |
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