JPS6193949A - 渦電流検査装置 - Google Patents
渦電流検査装置Info
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- JPS6193949A JPS6193949A JP59214371A JP21437184A JPS6193949A JP S6193949 A JPS6193949 A JP S6193949A JP 59214371 A JP59214371 A JP 59214371A JP 21437184 A JP21437184 A JP 21437184A JP S6193949 A JPS6193949 A JP S6193949A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、非破壊検査装置に係り、特に、配管などの構
造物における肉厚の測定、欠陥の検出、欠陥の大きさの
測定などに好適な渦電流検査装置に関するものである。
造物における肉厚の測定、欠陥の検出、欠陥の大きさの
測定などに好適な渦電流検査装置に関するものである。
金属材料の非破壊検査として渦電流法が広く使われてい
るが、欠陥の大きさの精密測定については現在も種々検
討されているのが実状である。これまで欠陥大きさ′ｆ
、精密に測定する方法としては伝熱管の渦電流探傷法術
（三菱重工技法ｖｏ７．１３゜Ａ３ （１９７６５）、
ｐ３３〜３９）で発表されている、位相による方法が
挙げられるものとなっている。この方法は欠陥深さく全
肉厚に対する割合）によって探傷信号の位相が変化する
ことから欠陥の大きさを測定するものである。しかしな
がら、この方法は欠陥形状が不変という粂件のもとでは
有効であるが、被検体に発生する割れのごとく各種形状
の欠陥に対しては位相が単純に変化しないので適用が難
しいものとなっている。
るが、欠陥の大きさの精密測定については現在も種々検
討されているのが実状である。これまで欠陥大きさ′ｆ
、精密に測定する方法としては伝熱管の渦電流探傷法術
（三菱重工技法ｖｏ７．１３゜Ａ３ （１９７６５）、
ｐ３３〜３９）で発表されている、位相による方法が
挙げられるものとなっている。この方法は欠陥深さく全
肉厚に対する割合）によって探傷信号の位相が変化する
ことから欠陥の大きさを測定するものである。しかしな
がら、この方法は欠陥形状が不変という粂件のもとでは
有効であるが、被検体に発生する割れのごとく各種形状
の欠陥に対しては位相が単純に変化しないので適用が難
しいものとなっている。
本発明の目的は、渦電流法によって被検体の肉厚、欠陥
などを精密に測定し得る装置を供するにある。
などを精密に測定し得る装置を供するにある。
この目的のため本発明は、渦電流プローブの走査時に検
出する信号の振幅とその渦電流プローブの位置との関係
に着目し、予め定めた閾値以上の探傷信号が得られるプ
ローブの走査距離が渦電流の浸透深さによって変化する
ことを利用して欠陥大きさを測定するようになしたもの
である。
出する信号の振幅とその渦電流プローブの位置との関係
に着目し、予め定めた閾値以上の探傷信号が得られるプ
ローブの走査距離が渦電流の浸透深さによって変化する
ことを利用して欠陥大きさを測定するようになしたもの
である。
以下、本発明を説明するが、その前に第２図から第５図
によりその理論的背景について説明しておく。
によりその理論的背景について説明しておく。
本発明の要旨は発明の概要の項で述べたように、渦電流
プローブの走査時に検出する信号の半値幅が渦電流の浸
透深さによって変化するという現象を基本として、被検
体の肉厚や欠陥大きさを精度よく測定するようになした
ものであり、第２図は半値幅による欠陥大きさの測定法
を模式的に示したものである。図示の如く渦電流プロー
ブ１の走査時の走査位置Ｘと探傷信号の振幅Ｖとの関係
を示すが、これを説明の簡単化のため（ｘ、ｚ）座標で
説明すれば、被検体２における欠陥３はその被検体２の
表面から深さｄ１幅Ｗの大きさであるとしてその欠陥３
の大きさを本発明によって測定る原理は以下のようであ
る。
プローブの走査時に検出する信号の半値幅が渦電流の浸
透深さによって変化するという現象を基本として、被検
体の肉厚や欠陥大きさを精度よく測定するようになした
ものであり、第２図は半値幅による欠陥大きさの測定法
を模式的に示したものである。図示の如く渦電流プロー
ブ１の走査時の走査位置Ｘと探傷信号の振幅Ｖとの関係
を示すが、これを説明の簡単化のため（ｘ、ｚ）座標で
説明すれば、被検体２における欠陥３はその被検体２の
表面から深さｄ１幅Ｗの大きさであるとしてその欠陥３
の大きさを本発明によって測定る原理は以下のようであ
る。
即ち、ＡＣ電流で励磁されるコイルを被検体としての導
体に近づけると、導体には電磁誘導によって渦電流が発
生するが、この渦電流の大きさは被検体の表面状態や磁
気特性、電気特性などにより変化するものとなっている
。渦電流探傷法はこの変化をコイルのインピーダンスの
変化として検出することによって、被検体における欠陥
や材料特性などを測定しようというものである（伊藤秀
之ほか；電磁誘導試験：非破壊検査便覧５章、日刊工業
新聞社、昭和５３年）。
体に近づけると、導体には電磁誘導によって渦電流が発
生するが、この渦電流の大きさは被検体の表面状態や磁
気特性、電気特性などにより変化するものとなっている
。渦電流探傷法はこの変化をコイルのインピーダンスの
変化として検出することによって、被検体における欠陥
や材料特性などを測定しようというものである（伊藤秀
之ほか；電磁誘導試験：非破壊検査便覧５章、日刊工業
新聞社、昭和５３年）。
さて、第２図においてプローブ１を走査すると、深傷面
号の振幅Ｖは位置Ｘｉから変化を開始した麦一旦増加し
てから減少し、再び位置ｘ２で初期の平衡値に戻るが、
振幅Ｖが変化するのは以下の理由によっている。即ち、
予めプローブｌが欠陥が存在しない被検体２上に位置す
る場合での振幅ＶがＯとなるべく平衡が採られた後プロ
ーブ１を走査するが、プローブ１が欠陥３に近づく程に
平衡がくずれることから、不平衡信号である振幅Ｖは増
加することになるものである。したがって、プローブ１
が欠陥３の真−上位置に走査された賜金に不平衡は最大
とをり、振幅Ｖは最大値となるものであろうこれとは逆
にプローブ１が欠陥３の真°上位置より離れる程に振幅
Ｖは減少し元の平衡状態での振幅Ｖ（＝０）に戻るわけ
である。
号の振幅Ｖは位置Ｘｉから変化を開始した麦一旦増加し
てから減少し、再び位置ｘ２で初期の平衡値に戻るが、
振幅Ｖが変化するのは以下の理由によっている。即ち、
予めプローブｌが欠陥が存在しない被検体２上に位置す
る場合での振幅ＶがＯとなるべく平衡が採られた後プロ
ーブ１を走査するが、プローブ１が欠陥３に近づく程に
平衡がくずれることから、不平衡信号である振幅Ｖは増
加することになるものである。したがって、プローブ１
が欠陥３の真−上位置に走査された賜金に不平衡は最大
とをり、振幅Ｖは最大値となるものであろうこれとは逆
にプローブ１が欠陥３の真°上位置より離れる程に振幅
Ｖは減少し元の平衡状態での振幅Ｖ（＝０）に戻るわけ
である。
ところで、振幅Ｖが所定値’Ｖｏより犬となる移動距離
ＳｋＩは、渦電流の浸透深さδ１、欠陥３の深さｄおよ
びその幅Ｗの影響を受ける。つまり式（１）のように表
わし得るものとなっている。
ＳｋＩは、渦電流の浸透深さδ１、欠陥３の深さｄおよ
びその幅Ｗの影響を受ける。つまり式（１）のように表
わし得るものとなっている。
ｓｂ＋＝ａ（ｗｕｔ、ｄ）＋ｗ） −（１）但し
、 Ｗ；渦電流分布の境界ＣＩと欠陥とが接する場合での点
ＰＬ、Ｐ２間の距離 ａ；所定値Ｖｏによって定寸る定数 でちる。
、 Ｗ；渦電流分布の境界ＣＩと欠陥とが接する場合での点
ＰＬ、Ｐ２間の距離 ａ；所定値Ｖｏによって定寸る定数 でちる。
なお、所定値Ｖｏは測定系のＳ／Ｎの関係から実験的に
定めてもよいし、あるいは振幅Ｖの最大値よりも一定割
合低い値に、または初期平衡値よりも一定割合高い値に
適宜設定すればよ・ハ。
定めてもよいし、あるいは振幅Ｖの最大値よりも一定割
合低い値に、または初期平衡値よりも一定割合高い値に
適宜設定すればよ・ハ。
ここで、渦電流分布Ｃまたは浸透深さδをプローブ１へ
の励磁周波数ｆや被検体２への直流磁界強度Ｈなどによ
って変えると、同一欠陥に対して別の移動距離Ｓｈｌが
得られる。この場合での移動距離Ｓ ｈ ＋は式Ｃ）の
ようになる。
の励磁周波数ｆや被検体２への直流磁界強度Ｈなどによ
って変えると、同一欠陥に対して別の移動距離Ｓｈｌが
得られる。この場合での移動距離Ｓ ｈ ＋は式Ｃ）の
ようになる。
Ｓｘ ＝ａ （Ｗ（δｒ 、 ｄ ）＋Ｗ） −
（２）更に式（１）、 （２）より幅Ｗを消去すれば以
下のようになる。
（２）更に式（１）、 （２）より幅Ｗを消去すれば以
下のようになる。
Δｓｈ＝ａ（ｗ（δ＋、ｄ）Ｗ（δ、 、 ｄ ） ）
−（３）但し、 ΔＳｈ ；移動距離の差分 である。
−（３）但し、 ΔＳｈ ；移動距離の差分 である。
したがって、移動距離の差分ΔＳｈと欠陥の深さｄとの
関係を予め実験的または理論的に求め較正曲線を作って
おけば、未知の欠陥を検査したときの移動距離の差分Δ
Ｓｈから欠陥の深さが得られることになる。較正曲線の
一例を第３図に示す。
関係を予め実験的または理論的に求め較正曲線を作って
おけば、未知の欠陥を検査したときの移動距離の差分Δ
Ｓｈから欠陥の深さが得られることになる。較正曲線の
一例を第３図に示す。
同図は欠陥の幅Ｗが違った場合でも、欠陥の深さｄに対
して移動距離の差ΔＳｈが１本の曲線で表わせるという
例を実験的に示したものであるつところで、渦電流の浸
透深さδを励磁周波数ｆまたは被検体への直流磁界強度
Ｈによって変え得ることを歌に述べたが、この根拠は公
知の式（４）から明らかである。
して移動距離の差ΔＳｈが１本の曲線で表わせるという
例を実験的に示したものであるつところで、渦電流の浸
透深さδを励磁周波数ｆまたは被検体への直流磁界強度
Ｈによって変え得ることを歌に述べたが、この根拠は公
知の式（４）から明らかである。
ａ＝（ｙｒｆｐａ）−”’ −−−−−−−−
−（４）但し、 δ；渦電流の浸透深さ μ；被検体の透磁率 σ；被検体の導電率 ｆ：励磁周波数 である。
−（４）但し、 δ；渦電流の浸透深さ μ；被検体の透磁率 σ；被検体の導電率 ｆ：励磁周波数 である。
被、成体の透磁率μは見掛上外部からの直流磁界強度Ｈ
によって変化し、例えばＨが犬なる程にμは小となるが
、したがって、励磁周波数ｆまたは直流磁界強度Ｈによ
って浸透深さδは変化し得るものである。
によって変化し、例えばＨが犬なる程にμは小となるが
、したがって、励磁周波数ｆまたは直流磁界強度Ｈによ
って浸透深さδは変化し得るものである。
第４図は直流磁界強度Ｈと渦電流の浸透深さδとの関係
の実験例を示す。同図のパラメータは探１ツ信号の振幅
に対して設定される既述の閾値Ｖ。
の実験例を示す。同図のパラメータは探１ツ信号の振幅
に対して設定される既述の閾値Ｖ。
である。閾値ＶＯを高く設定する程に浸透深さδを深く
するには磁界強度Ｈを強くせねばならないことが判る。
するには磁界強度Ｈを強くせねばならないことが判る。
さて、欠陥の深さｄは測定できたので、次に欠陥の幅Ｗ
の求め方について説明する。渦電流プローブの移動距離
Ｓｈは、渦電流の浸透深さδを一定にした場合、欠陥の
深さｄと幅Ｗによって変ることを式（１）において既に
説明した。間代から欠陥の幅Ｗは式（５）のように求め
られることは明らかである。
の求め方について説明する。渦電流プローブの移動距離
Ｓｈは、渦電流の浸透深さδを一定にした場合、欠陥の
深さｄと幅Ｗによって変ることを式（１）において既に
説明した。間代から欠陥の幅Ｗは式（５）のように求め
られることは明らかである。
ｗ ＝ Ｓ ｈ Ｉ ／ ａ −Ｗ （δ ＋ 、
ｄ ） −（５ンこの場合式
（５）の右辺第１項は実測し得るが、第２項も理論的に
、または既知の欠陥を対象として得た校正曲線λへから
求められるので、結局欠陥の幅Ｗも求められることにな
る。
ｄ ） −（５ンこの場合式
（５）の右辺第１項は実測し得るが、第２項も理論的に
、または既知の欠陥を対象として得た校正曲線λへから
求められるので、結局欠陥の幅Ｗも求められることにな
る。
第５図は関数Ｗ（δ１．ｄ）の−例として、渦電流分布
のシミュレーション結果を示したものである。励磁周波
数ｆまたは直流磁界強度Ｈによって渦電流の浸透深さδ
が定まり、先に求めた深さｄから関数Ｗが求まることを
表わしている。
のシミュレーション結果を示したものである。励磁周波
数ｆまたは直流磁界強度Ｈによって渦電流の浸透深さδ
が定まり、先に求めた深さｄから関数Ｗが求まることを
表わしている。
なお、以上の説明では渦電流プローブの走査を第２図で
のＸ軸方向とした場合であるが、ｙ軸方向に走査した場
合も同様にしてＸ軸方向における欠陥の幅を求められる
ことは明らかである。
のＸ軸方向とした場合であるが、ｙ軸方向に走査した場
合も同様にしてＸ軸方向における欠陥の幅を求められる
ことは明らかである。
以上本発明の理論的背景、原理について説明したが、次
に本発明による装置について具体的に説明する。第１図
は渦電流プローブの移動距離の差分から欠陥の大きさく
深さ１幅、長さ）を算出するだめの本発明による渦電流
検査装置の一例での−４，’４成を示したものでちる。
に本発明による装置について具体的に説明する。第１図
は渦電流プローブの移動距離の差分から欠陥の大きさく
深さ１幅、長さ）を算出するだめの本発明による渦電流
検査装置の一例での−４，’４成を示したものでちる。
これによると渦電流プローブ１には直流電源３高周波発
振器４からそれぞれ直流電流、高周波電流が供給され、
これにより被検体２は直流磁化されると同時に、その内
部には渦電流が浸透されるようになっている。渦電流検
出回路５はまた走査装置６に機械的に結合されている渦
電流プローブ１を介し被検体２における渦電流を検出し
検出結果としての探傷信号の振幅Ｖを次段の欠陥測定回
路７に出力するものとなっている。欠陥測定回路７では
振幅Ｖと走査装置６からのプローブ位置信号Ｘ（または
ｙ）を入力とし更には予め入力した前述の関数Ｗおよび
閾値ＶＯとから被検体２における欠陥の深さｄおよび幅
Ｗを算定するところとなるものである。欠陥測定回路７
は欠陥の深さと幅を算定するのに必要とする励磁周波数
または直流磁界強度のそれぞれの目標値ｆ＊ｌ Ｈ＊を
高周波発振器４、直流電源３にフィードバックするよう
になっている。なお渦電流プローブ１としては高周波コ
イルを用いた通常のものでよく、これに直流磁化コイル
を併設した構造のものでよい。また、渦電流プローブ１
、直流電源３、高周波発振器４、渦電流検出器５および
走査装置６は前記した動作をするものであればよくこれ
までのものを利用できる。但し、直流電源３、高周波発
振器４にはそれぞれ直流磁界強度、励磁周波数の目標値
Ｈ’、ｆ”を入力する外部端子を設けておく必要がある
。
振器４からそれぞれ直流電流、高周波電流が供給され、
これにより被検体２は直流磁化されると同時に、その内
部には渦電流が浸透されるようになっている。渦電流検
出回路５はまた走査装置６に機械的に結合されている渦
電流プローブ１を介し被検体２における渦電流を検出し
検出結果としての探傷信号の振幅Ｖを次段の欠陥測定回
路７に出力するものとなっている。欠陥測定回路７では
振幅Ｖと走査装置６からのプローブ位置信号Ｘ（または
ｙ）を入力とし更には予め入力した前述の関数Ｗおよび
閾値ＶＯとから被検体２における欠陥の深さｄおよび幅
Ｗを算定するところとなるものである。欠陥測定回路７
は欠陥の深さと幅を算定するのに必要とする励磁周波数
または直流磁界強度のそれぞれの目標値ｆ＊ｌ Ｈ＊を
高周波発振器４、直流電源３にフィードバックするよう
になっている。なお渦電流プローブ１としては高周波コ
イルを用いた通常のものでよく、これに直流磁化コイル
を併設した構造のものでよい。また、渦電流プローブ１
、直流電源３、高周波発振器４、渦電流検出器５および
走査装置６は前記した動作をするものであればよくこれ
までのものを利用できる。但し、直流電源３、高周波発
振器４にはそれぞれ直流磁界強度、励磁周波数の目標値
Ｈ’、ｆ”を入力する外部端子を設けておく必要がある
。
第６図は欠陥測定回路の一例での構成を示したものであ
る。これによると渦電流検出回路５、走査装置６それぞ
れからの探傷信号の振幅Ｖ１渦電流プローブ１の位置信
号Ｘ（またはｙ）は対としてＡ／Ｄ変換回路７１を介し
メモリ付き移動距離測定回路７３．７４に交互に記憶さ
れるものとなっている。直流磁界強度Ｈまたは励磁周波
数ｆを初めにＨｒ 、 ｆ ｔとして先ず振幅Ｖおよび
位置信号Ｘをメモリ付き移動距離測定回路７３に記憶さ
せ、次に直流磁界強度Ｈ＋または励磁周波数ｆｔである
ときの振幅ｖ１位置信号Ｘをメモリ付き移動距離測定回
路７４に記憶させるといった具合に、直流磁界強度Ｈま
たは励磁周波数ｆが更新される度にメモリ付き移動距離
測定回路７３．７４に交互に記憶させるものである。変
化検出回路７２は目標値Ｈ＊、ｆ＊の何れかが更新によ
って変化したことを検出した場合にはメモリ付き移動距
離測定回路７３．７４ｆ：切換するためのものである。
る。これによると渦電流検出回路５、走査装置６それぞ
れからの探傷信号の振幅Ｖ１渦電流プローブ１の位置信
号Ｘ（またはｙ）は対としてＡ／Ｄ変換回路７１を介し
メモリ付き移動距離測定回路７３．７４に交互に記憶さ
れるものとなっている。直流磁界強度Ｈまたは励磁周波
数ｆを初めにＨｒ 、 ｆ ｔとして先ず振幅Ｖおよび
位置信号Ｘをメモリ付き移動距離測定回路７３に記憶さ
せ、次に直流磁界強度Ｈ＋または励磁周波数ｆｔである
ときの振幅ｖ１位置信号Ｘをメモリ付き移動距離測定回
路７４に記憶させるといった具合に、直流磁界強度Ｈま
たは励磁周波数ｆが更新される度にメモリ付き移動距離
測定回路７３．７４に交互に記憶させるものである。変
化検出回路７２は目標値Ｈ＊、ｆ＊の何れかが更新によ
って変化したことを検出した場合にはメモリ付き移動距
離測定回路７３．７４ｆ：切換するためのものである。
したがって、メモリ付き移動距離測定回路７３゜７４に
はプローブ走査位置とこの走査位置で得られた振幅Ｖが
収録されることになるが、メモリ付き移動距離測定回路
７３．７４では外部から設定された閾値Ｖｏを参照しつ
つ第７図に示すアルゴリズムによってその閾値Ｖｏ よ
りも振幅Ｖが犬であるプローブ移動距離Ｓｂ＋ 、 Ｓ
ｚが求められるようになっている。
はプローブ走査位置とこの走査位置で得られた振幅Ｖが
収録されることになるが、メモリ付き移動距離測定回路
７３．７４では外部から設定された閾値Ｖｏを参照しつ
つ第７図に示すアルゴリズムによってその閾値Ｖｏ よ
りも振幅Ｖが犬であるプローブ移動距離Ｓｂ＋ 、 Ｓ
ｚが求められるようになっている。
ここでそのアルゴリズムについて簡単ながら説明すれば
、このアルゴリズムでは振幅Ｖが閾値Ｖｏ以上となる走
査位置と閾値Ｖｏ以下となる走査位置が求められるもの
となっている。即ち、メモリより走査位音に番目の振幅
Ｖ （ｋ）とプローブ位置ｘ （ｋ）を読み出すように
してｖ （ｋ−ｉ ）＜ｖｏ ＜ｖ’（ｋ）となるｋを
求め、閾値ＶＧ以上となる走査位置Ｘｓを以下のように
求めるものである。
、このアルゴリズムでは振幅Ｖが閾値Ｖｏ以上となる走
査位置と閾値Ｖｏ以下となる走査位置が求められるもの
となっている。即ち、メモリより走査位音に番目の振幅
Ｖ （ｋ）とプローブ位置ｘ （ｋ）を読み出すように
してｖ （ｋ−ｉ ）＜ｖｏ ＜ｖ’（ｋ）となるｋを
求め、閾値ＶＧ以上となる走査位置Ｘｓを以下のように
求めるものである。
ｘ ３−（ｘ （ｋ−１）＋ｘ（ｋ） ）・１／２
・・・（６）但し、Ｖ（ｋ）−”Ｖｏ 、 Ｖ （ｋ−
１） ＜ Ｖｏとなるｋが存する場合には以下のように
なる。
・・・（６）但し、Ｖ（ｋ）−”Ｖｏ 、 Ｖ （ｋ−
１） ＜ Ｖｏとなるｋが存する場合には以下のように
なる。
ｘ ｌｌ＝ ｘ （ｋ） ・・・
・・・・・・・・・（７）閾値Ｖｏ以下となる走査位置
Ｘｚも同様にしてｖ（ｋ−１）〉ｖｏ＞ｖ（ｋ）となる
ｋが求められる。
・・・・・・・・・（７）閾値Ｖｏ以下となる走査位置
Ｘｚも同様にしてｖ（ｋ−１）〉ｖｏ＞ｖ（ｋ）となる
ｋが求められる。
ｘｇ ＝ （ｘ （ｋ １ ）＋ｘ（ｋ）ｌ １／２
・・・（８）但し、ＶｌｌＯ＝Ｖｏ 、 Ｖ （ｋ
１ ） ＞Ｖｏとなるｋが存する場合には以下のよ
うになる；ｘｇ＝ｘ（ｋ） ・・
・・・・・・・・・・（９）したがって、ＸｓとＸΣの
差を求めることによって移動距離ＳｂＩ、 ８ｈ＋が求
められるものである。
・・・（８）但し、ＶｌｌＯ＝Ｖｏ 、 Ｖ （ｋ
１ ） ＞Ｖｏとなるｋが存する場合には以下のよ
うになる；ｘｇ＝ｘ（ｋ） ・・
・・・・・・・・・・（９）したがって、ＸｓとＸΣの
差を求めることによって移動距離ＳｂＩ、 ８ｈ＋が求
められるものである。
差分回路７５は移動距離Ｓｂ＋ 、 Ｓｂ２間の差を求
めるためのものであシ、求められた差ΔＳｋはメモリ付
き関数発生回路７６および目標呟発生回路７８に与えら
れるようになっている。メモリ付き関数発生回路７６に
は励磁周波数または直流磁化強度をパラメータとした欠
陥深さｄと移動距離差ΔＳｋとの関係が例えば第２図に
示す如くに予め記憶されており、したがって、差分回路
７５から信号ΔＳｈが入力されると、励磁周波数ｆ＊ま
たは直流磁化強度Ｈ＊を参照して欠陥の深さｄが速やか
に得られるようになっている。メモリ付き関数発生回路
７７にはまだ関数Ｗが予め記憶されておシ、移動距離Ｓ
ｂ＋（またはＳｈ＋ ）と欠陥の深さｄを参照して式（
５）より欠陥の幅Ｗが算出されるものとなっている。一
方、目標値発生回路７８は移動距離の差分ΔＳｈが所定
の有意差εよりも小さいときには、励磁周波数の目標値
ｆ＊または直流磁化強度の目標値Ｈ＊を徐々に、または
ステップ状に順次変更するようになっている。例えば励
磁周波数ｆをステップ状に変更する場合は以下のように
変更されるものとなっている。
めるためのものであシ、求められた差ΔＳｋはメモリ付
き関数発生回路７６および目標呟発生回路７８に与えら
れるようになっている。メモリ付き関数発生回路７６に
は励磁周波数または直流磁化強度をパラメータとした欠
陥深さｄと移動距離差ΔＳｋとの関係が例えば第２図に
示す如くに予め記憶されており、したがって、差分回路
７５から信号ΔＳｈが入力されると、励磁周波数ｆ＊ま
たは直流磁化強度Ｈ＊を参照して欠陥の深さｄが速やか
に得られるようになっている。メモリ付き関数発生回路
７７にはまだ関数Ｗが予め記憶されておシ、移動距離Ｓ
ｂ＋（またはＳｈ＋ ）と欠陥の深さｄを参照して式（
５）より欠陥の幅Ｗが算出されるものとなっている。一
方、目標値発生回路７８は移動距離の差分ΔＳｈが所定
の有意差εよりも小さいときには、励磁周波数の目標値
ｆ＊または直流磁化強度の目標値Ｈ＊を徐々に、または
ステップ状に順次変更するようになっている。例えば励
磁周波数ｆをステップ状に変更する場合は以下のように
変更されるものとなっている。
ｆｊ＝ｆ−＋Δｆ ・・・（１０）但し
、 ｆＩ ；渦電流プローブの最初ｉ回目の走企時の励磁周
波数 ｆ Ｊ ； Ｊ回目の走査時での励磁周波数の目標値 Δｆ；励磁周波数の変更幅 である。
、 ｆＩ ；渦電流プローブの最初ｉ回目の走企時の励磁周
波数 ｆ Ｊ ； Ｊ回目の走査時での励磁周波数の目標値 Δｆ；励磁周波数の変更幅 である。
励磁周波数の変更幅Δｆは移動距離の差分Ｓｈが上記有
意差εよりも犬きくなるまで制御される。
意差εよりも犬きくなるまで制御される。
直流磁化強度の場合も同様に式（１）に示すように制御
される。なお、各記号の意味は式（１０）と同様である
。
される。なお、各記号の意味は式（１０）と同様である
。
Ｈ＊３ ＝ Ｈｌ＋ΔＨ・・・（１１）ところで、励磁
周波数ｆｔ−変えるべきか、直流磁化強度Ｈを変えるべ
きかの選択は容易であろう被検体２としての材料が強磁
性体であれば励磁周波数ｆおよび直流磁化強度Ｈの双方
を変更するようにしてもよいが、後者を優先する。また
、強磁性体でない場合は励磁周波数ｆだけを変えればよ
い。
周波数ｆｔ−変えるべきか、直流磁化強度Ｈを変えるべ
きかの選択は容易であろう被検体２としての材料が強磁
性体であれば励磁周波数ｆおよび直流磁化強度Ｈの双方
を変更するようにしてもよいが、後者を優先する。また
、強磁性体でない場合は励磁周波数ｆだけを変えればよ
い。
以上説明ｊ〜たように本発明による場合は、これまでの
渦電流法では欠陥の大きさく深さ９幅、長さ）の高精度
測定が困難であったものを容易に解決することができる
。また、本発明による装置の構成は簡単なので、種々の
分野の構造物、材料などの渦電流検査に適用できるもの
となっているっ
渦電流法では欠陥の大きさく深さ９幅、長さ）の高精度
測定が困難であったものを容易に解決することができる
。また、本発明による装置の構成は簡単なので、種々の
分野の構造物、材料などの渦電流検査に適用できるもの
となっているっ
第１図は、本発明による渦電流検査装置の一例での構成
を示す図、第２図、第３図、第４図、第５図は、本発明
の理論的背景あるいは原理を説明するための図、第６図
は、第１図における欠陥測定回路の一例での構成を示す
図、第７図は、その構成におけるメモリ付き移動距離測
定回路による移動距離を求めるためのフローを示す図で
ある。 １・・・渦電流プローブ、３・・・直流電源、４・・・
昼周波発感回路、５・・・渦電流検出回路、６・・・走
査装置、７・・・欠陥測定回路。
を示す図、第２図、第３図、第４図、第５図は、本発明
の理論的背景あるいは原理を説明するための図、第６図
は、第１図における欠陥測定回路の一例での構成を示す
図、第７図は、その構成におけるメモリ付き移動距離測
定回路による移動距離を求めるためのフローを示す図で
ある。 １・・・渦電流プローブ、３・・・直流電源、４・・・
昼周波発感回路、５・・・渦電流検出回路、６・・・走
査装置、７・・・欠陥測定回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被検体に渦電流を発生させるとともに、該検体に対
し直流磁界を印加する渦電流プローブと、該プローブを
上記被検体表面上で走査する走査手段と、上記渦電流プ
ローブに直流磁界を発生させるための直流電流を供給す
る直流電源と、上記渦電流プローブに交番磁界を発生さ
せるための高周波励磁電流を供給する高周波発振手段と
、上記被検体における渦電流を上記渦電流プローブを介
し検出する渦電流検出手段と、上記渦電流プローブを走
査中上記渦電流検出手段より得られる探傷信号の振幅と
上記走査手段からのプローブ走査位置信号とにもとづき
、予め定めた閾値以上の探傷信号が得られるプローブ走
査距離を求め、該距離の変化より上記被検体における欠
陥の大きさを測定する欠陥測定手段とからなる構成を特
徴とする渦電流検査装置。 ２、欠陥測定手段においては、ある渦電流分布でのプロ
ーブ走査距離と該分布とは異なる渦電流分布でのプロー
ブ走査距離との差分にもとづき欠陥の深さが測定される
特許請求の範囲第１項記載の渦電流検査装置。 ３、直流電源から供給される直流電流と高周波発振手段
より供給される高周波励磁電流の励磁周波数とは、欠陥
測定手段による制御下に可変設定される特許請求の範囲
第１項記載の渦電流検査装置。 ４、欠陥測定手段においては、測定された欠陥の深さと
、予め理論的あるいは実験的に求めておいた欠陥の幅と
プローブ走査距離との関係とから欠陥の幅が求められる
特許請求の範囲第２項記載の渦電流検査装置。 ５、プローブ走査距離の差分に有意差が出るまで欠陥測
定手段によつて直流電源、高周波発振手段が制御される
特許請求の範囲第２項または第３項記載の渦電流検査装
置。 ６、欠陥の幅とプローブ走査距離との関係は、少なくと
も欠陥の深さ、励磁周波数および直流磁界がパラメータ
とされる特許請求の範囲第４項記載の渦電流検査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214371A JPS6193949A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 渦電流検査装置 |
| DE8585113004T DE3583920D1 (de) | 1984-10-15 | 1985-10-14 | Wirbelstrompruefeinrichtung. |
| EP85113004A EP0181512B1 (en) | 1984-10-15 | 1985-10-14 | Eddy current diagnostic equipment |
| US06/787,485 US4739261A (en) | 1984-10-15 | 1985-10-15 | Flaw size measurement equipment using eddy currents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214371A JPS6193949A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 渦電流検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193949A true JPS6193949A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16654678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214371A Pending JPS6193949A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | 渦電流検査装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4739261A (ja) |
| EP (1) | EP0181512B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6193949A (ja) |
| DE (1) | DE3583920D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345157A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toshiba Corp | 金属材料のき裂深さ検査方法 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755753A (en) * | 1986-07-23 | 1988-07-05 | General Electric Company | Eddy current surface mapping system for flaw detection |
| US4855677A (en) * | 1988-03-11 | 1989-08-08 | Westinghouse Electric Corp. | Multiple coil eddy current probe and method of flaw detection |
| US4924182A (en) * | 1989-01-09 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Eddy current method to measure distance between scanned surface and a subsurface defect |
| US4922201A (en) * | 1989-01-09 | 1990-05-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Eddy current method for measuring electrical resistivity and device for providing accurate phase detection |
| USH879H (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method and device for inspecting circumferentially conducting materials |
| US4978917A (en) * | 1989-08-04 | 1990-12-18 | Westinghouse Electric Corp. | Method for nondestructive measurement of heat affected zone of identification code on nuclear fuel rod |
| US5068608A (en) * | 1989-10-30 | 1991-11-26 | Westinghouse Electric Corp. | Multiple coil eddy current probe system and method for determining the length of a discontinuity |
| EP0518635B1 (en) * | 1991-06-11 | 2003-05-21 | Newt Holdings Limited | Probe |
| GB2256713B (en) * | 1991-06-11 | 1993-08-18 | Millstrong Ltd | Eddy current flaw size detecting probe |
| US5430376A (en) * | 1993-06-09 | 1995-07-04 | General Electric Company | Combined thermoelectric and eddy-current method and apparatus for nondestructive testing of metallic of semiconductor coated objects |
| CA2168764C (en) * | 1993-08-13 | 2000-01-18 | Sung June Yoon | Novel quinolone carboxylic acid derivatives |
| JPH11183115A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-07-09 | Systemseiko Co Ltd | 平坦度測定装置 |
| US7010987B2 (en) * | 2002-10-31 | 2006-03-14 | Alstom (Switzerland) Ltd | Non-destructive method of detecting defects in braze-repaired cracks |
| DE102016120710A1 (de) * | 2016-10-28 | 2018-05-03 | Bleichert Automation Gmbh & Co. Kg | Stauförderer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3343079A (en) * | 1963-07-01 | 1967-09-19 | American Mach & Foundry | Apparatus and method for electromagnetically distinguishing between outside and inside flaws in magnetizable members utilizing a leakage field detector |
| US3328681A (en) * | 1966-03-14 | 1967-06-27 | American Mach & Foundry | Electromagnetic flow detection apparatus with velocity compensation |
| US3528003A (en) * | 1967-11-28 | 1970-09-08 | Forster F M O | Sensor for inspecting a test piece for inside and outside flaws utilizing means responsive to the type of flaw for adjusting the threshold of the sensor |
| DE7638775U1 (de) * | 1975-12-11 | 1981-04-23 | Magnetic Analysis Corp., Mount Vernon, N.Y. | Wirbelstromprüfgerät |
| US4507610A (en) * | 1981-07-30 | 1985-03-26 | Shimadzu Corporation | Apparatus for electromagnetically detecting flaws in metallic objects |
| DE3213267A1 (de) * | 1982-04-08 | 1983-10-20 | Nukem Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren und vorrichtung zur pruefung von werkstoffen nach dem wirbelstromprinzip |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP59214371A patent/JPS6193949A/ja active Pending
-
1985
- 1985-10-14 DE DE8585113004T patent/DE3583920D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-14 EP EP85113004A patent/EP0181512B1/en not_active Expired
- 1985-10-15 US US06/787,485 patent/US4739261A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345157A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toshiba Corp | 金属材料のき裂深さ検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0181512B1 (en) | 1991-08-28 |
| US4739261A (en) | 1988-04-19 |
| DE3583920D1 (de) | 1991-10-02 |
| EP0181512A1 (en) | 1986-05-21 |
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