JPS63218854A - 磁粉探傷装置 - Google Patents

磁粉探傷装置

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JPS63218854A
JPS63218854A JP5200987A JP5200987A JPS63218854A JP S63218854 A JPS63218854 A JP S63218854A JP 5200987 A JP5200987 A JP 5200987A JP 5200987 A JP5200987 A JP 5200987A JP S63218854 A JPS63218854 A JP S63218854A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁粉探傷装置に係り、特に磁粉探傷の自動化に
好適な磁粉探傷装置に関する。
〔従来の技術〕
第12図及び第13図に示すような圧力容器は、円筒状
の胴部と半円球状の側端部とを溶接して作られている。
このような被検体1は内部を高圧力状態にして用いられ
るため、肉厚部にクラック、溶接ミス等が生じていると
、事故を誘発することになる。
そこで、被検体1に対し、綿密な製品検査が行なわれる
が、この検査手段として磁粉探傷がある。
この探傷に際しては、第14図に示すように、被検体1
を4個の回転ローラ2上に載置し、二基の作業員によっ
て、主に第3図に示す溶接部a、b。
Cを検査する。−人の作業員(A)が片手で探傷機であ
る磁化部3(例えば電磁石構造を有する)を持ち、この
磁化部3を被検体1の表面に接触させる。また、他方の
手にボンベ形の磁粉液容器4を持ち、通電状態の磁化部
3と被検体1との隙間に磁粉液を噴霧する。この噴霧部
に他の一人(B)が持った紫外線灯5を向け、紫外線を
照射する。
この状態で回転ローラ2を回転させると、被検体1が回
転する。作業員Aは溶接部a  (b又はC)に接触さ
せながら、磁粉液容器4から磁粉液を検査部に噴射する
。U字形の磁化部3の脚端からは磁束が発生し、被検体
1の内部を通過する磁気回路が形成される。
この磁気回路の磁気抵抗は、被検体1内にクラック等が
あると変化する。すなわち、磁気回路内に空気層がある
と、その面積および間隙が大きいほど磁気抵抗が高くな
る。このような磁気抵抗変化部があると、吹き付けた磁
粉液がそこに集中的に付着する。
磁粉液には蛍光塗料が混入されており、磁粉の付着部は
紫外線の照射によって発光し、容易に不良ケ所を検出す
ることができる。磁気抵抗変化は、クラック等の長さ方
向に対しては弱いため、検出感度が弱(なる。したがっ
て、磁化部3を90度近くの回転操作を加えながら探傷
するのが望ましい。
第14図に示すように、圧力容器にあっては、他の設備
機器に接続するための管台6が設けられている。この管
台6の溶接は第15図に示すように、接続点に円環状に
施されている。このような部分に対する探傷は、第14
図の場合と異なって溶接部分が曲折しているため、磁化
部3を90度の範囲で適宜回転させながら実施する。こ
れにより不良ケ所を確実に検出することができる。
第16図は、長手溶接鋼管の内表面検査を行なう場合の
説明図である。作業員A及びBは管内に入り、第14図
の場合と同様に作業員Aが磁化部3及び磁粉液容器4を
持ち、作業員Bが紫外線灯5を持って、腹這いになりな
がら探傷を実施する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、従来の磁粉探傷装置にあっては、次に列挙する
如き問題点がある。
(1)磁化部が重く、−人で長時間連続探傷困難。
(2)探傷作業は、常に二人が必要。
(3)長手溶接鋼管の内表面検査は、作業姿勢が悪く非
常に重労働で、作業能率が悪い。
(4)連続通電は磁化部の温度上昇により不可。
(5)磁化装置の取手が、中央にあるため試験視野が狭
い。
(6)紫外線灯の位置、磁粉適用量が検査員によって異
なるため、紫外線灯の位置、磁粉適用量の試験条件が変
動する。
(7)管台の溶接部は、磁化装置を2方向2回以上の探
傷を実施しており、作業能率が悪い。
本発明の目的は、磁粉探傷の自動化を図り、作業員によ
る探傷作業を不用にした磁粉探傷装置を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するため、本発明は、圧力容器、小径
管等の探傷を行なう磁粉探傷装置において、所定の間隔
をもって配設される4本の磁極部を備えた磁化部と、該
磁化部による探傷面に磁性粉を散布するノズルと、不良
検出部にマーキングを施すマーキング装置と、前記各部
材を一体的に支持する支持部材とを含む磁化装置を設け
て構成しである。
〔作用〕
上記手段によると、支持部材は磁化装置の磁極部を被検
体に密接させながら移動させると共に、探傷面に磁粉液
を噴射させる自動探傷が可能なため、手作業による探傷
操作を不要にした磁粉探傷装置を構成できる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明による磁粉探傷装置を示す側面図、第2
図及び第3図は第1図に示した磁化装置10の詳細を示
す平面図及び側面図、第4図はその背面図である。
四辺形の各辺に磁極が設けられ、対向する磁極間または
対角辺上の磁極間が異なる極性に設定される磁化装置l
Oは、支持台1)に固定され、この支持台1)は高さ調
整部材12に回動自在に結合されている。高さ調整部材
12は、移動自在な台車13に固定された支柱14に嵌
入され、その高さ調整は支柱14に設けられた上下調整
ハンドル15によって行なうことができる。
また、支持台1)と高さ調整部材120間には、両者間
の角度を調整するための角度調整機構16が設けられ、
ハンドル17によって磁化装置10と被検体1の位置関
係が最適になるように角度を言周整すること力くできる
台車13上には磁粉液タンク18および操作盤19が設
置され、また側部には台車13の移動をロックするため
の固定設置用ハンドル20が設けられている。磁粉液タ
ンク18は、磁粉液タンク18には磁粉液が注入されて
おり、この磁粉液を攪拌ならびに磁粉液を磁化装置10
に供給するためにポンプ21が設けられている。さらに
、磁粉液タンク18には、磁粉液攪拌バルブ22および
磁粉液供給バルブ23が設けられている。ポンプ21に
より送り出される磁粉液は磁粉液供給管24を介して後
述するノズルに供給される。また、操作盤19は交流電
源に接続され、その出力は電源ケーブル25を介して磁
化装置10に供給される。
操作盤19は、電源のオン・オフ、磁極の選択および通
電方向制御等を行なうことができる。
次に、第2図乃至第4図を参照して磁化装置10を詳細
に説明する。
第2図に示すように、支持台1)の先端部内には、スプ
リングガイド31が固定され、このガイド31にボルト
32が内嵌され、反被検体側端にナツト33が装着され
ている。さらにボルト32の被検体側端にはナツト34
が装着され、このナツト34とスプリングガイド31間
のボルト32の外周にスプリング35が外嵌されている
ナツト34とスプリング35間には、アングル36が配
設され、このアングル36はスプリング35によって被
検体1側へ常時押圧されている。
アングル36には、1コ”の字形断面形状を有するホル
ダー37が蝶ナツト38によって装着され、このホルダ
ー37に4個の磁極39が例えば正四角形に配設され、
磁極39の各々には励磁用コイル40が巻回されている
。磁極39の先端部には被検体1上を転動するローラー
41が装着されている。このローラー41によって、磁
極39の表面が被検体1に直接に接触するのを防止して
いる。
更に、第4図に示すように、4個の磁極39の中心部を
視野中心とするテレビ(TV)カメラ42がホルダー3
7に装着されている。また、ホルダー37にはテレビカ
メラ42の視野範囲に紫外線を照射する紫外線灯43及
び、カメラ42の視野範囲内の被検体1の表面に磁粉液
を噴射する磁粉散布ノズル44が装着される。
このほかホルダー37には、テレビカメラ42の近傍に
マーキング装置45が設置され、操作盤19を操作する
ことによって、被検体1の表面の欠陥発生部の近傍にチ
ョーク等による目印を付けることができる。なお、この
マーキングは、テレビカメラ42によって得られた画像
から欠陥を認識し、これに基づいてマーキング装置45
を作動させる自動マーキングも可能である。
第2図及び第3図に示すホルダー37.磁極39゜励磁
用コイル40.ローラー41.テレビカメラ42、紫外
線灯43及び磁粉散布ノズル44を含む構成が磁化装置
10であり、蝶ナツト38を用いて支持台1)に着脱自
在に装着できる。磁化装置10を単体で用いることがで
きるようにすることによって、長手溶接鋼管等の探傷を
行なうことができる。
次に、以上の構成における本発明の実施例の動作を第1
図を参照して説明する。
先ず、圧力容器等の円周面の探傷を行なう場合、磁化装
置lOを支持台1)に固定し、高さ調整用ハンドル15
及び角度調整用ハンドル17を操作して、磁化装置10
が被検体1に対し最適な位置になるようにする。さらに
台車13を被検体lに対し前後進させ、磁化装置10が
適度な押圧力で被検体1に圧接するように位置決めした
のち、固定設置用ハンドル20によって台車13を固定
する。この状態においては、支持台1)内のスプリング
39が磁化装置IOを被検体1側に一定の圧力で押圧し
ており、ローラー41を介して被検体1の表面に一定の
間隔を保持しながら圧着している。
探傷時には、被検体1を矢印方向に回転させ、操作盤1
9を操作して励磁用コイル40に通電し、さらにポンプ
21を作動させてタンク18内の磁粉液を被検体1の探
傷面に噴射する。また、紫外線灯43を点灯すると共に
、テレビカメラ42をオンにする。これによって被検体
1の探傷が連続的に行なわれる。検査員はテレビカメラ
42でとらえた画像を不図示のモニタテレビで監視し、
欠陥が受像されたときに操作盤19を操作してマーキン
グ装置45を作動させてマーキングを行なう。
以上のように、本発明によれば、−人の検査員によって
磁粉探傷をすべて行なうことができると共に、探傷中に
検査員が操作を行なう必要は殆んどない。
次に、第5図を参照して長手溶接鋼管50の内表面の探
傷について説明する。
先ず、蝶ナツト38を取り外して磁化装置10をアング
ル36から分離し、これを管(溶接ラインを真下にして
設置)内を自走するマニピュレータ46の固定用治具4
7に装着し、ボルトを用いて固定する。磁粉液供給管2
4及びテレビカメラの出カケープルを含む電源ケーブル
25は管外に引き出され、管外に設置された夫々の機器
に接続される。テレビカメラ42の出カケープルは操作
盤19を介してモニタテレビ48に接続される。
マニピュレータ45はモータを駆動源とし、操作盤19
より与えられる電源により自走する。磁化装置10は自
走面に向けて装着され、ローラー41が管内壁面を転動
しながら走行し、磁極39は管内表面に一定の間隔を保
持しながら探傷する。
マニピュレータ45の走行開始とともに、紫外線灯43
が点灯され、かつコイル40に通電がなされ、さらにノ
ズル44より磁粉液が噴出される。
以下、第1図の場合と同様に探傷が行なわれる。
第16図の従来の探傷方法に比べて明らかなように、本
発明では検査員が管内に入る必要がなく、探傷に必要な
すべての操作が自動的に行なわれる。
次に、第6図を参照して管台6の探傷について説明する
この探傷に際しては、第1図または第5図の状態から磁
化装置lOを取り外す。このとき、磁化装置10の中央
部から管台6の頂部を露出させることができない場合、
テレビカメラ42を取り外して第6図のように設置する
。こののち、コイル40に通電すると共に磁粉液を探傷
面に噴射する。
この状態で手動により磁化装置lOを管台6を中心にし
て回転させる。
このとき、欠陥の発生方向が一定でないため、欠陥検出
を容易になるように磁極39に生じる極性を変換する。
すなわち、第7図に示すように、4個の磁極39より発
生する磁束を平行させ、或いは第8図に示すように磁束
の発生方向を90度変換する。この操作によって欠陥を
確実に検出することができる。
第9図は通電時間に対する磁極の温度上昇特性を示して
いる。本実施例では、磁極数を従来の2倍とした結果、
鉄心面積は3倍程度になり、第9図より明らかなように
、連続通電を行なっても、コイル40の過熱や損傷を招
くことはない。図中、特性A、 B及びCは、各々間隔
が無限大、101)及び間隔零(すなわち密着状態)を
示している。
また、本発明では、紫外線灯、磁粉供給ノズルの位置を
固定できるため、紫外線の位置および磁粉適用条件が均
一になり、探傷条件を一定にすることができる。この結
果、第10図の実線特性より明らかなように、漏洩磁束
密度が・高くなり、探傷感度を上げることができる。因
みに従来特性を示したのが破線図示によるものである。
さらに、従来構成にあっては、磁化部を手に持って操作
する必要上、磁化部に把手を設けざるを得なかったが、
本発明においては、その必要がなく、この部分にテレビ
カメラを設け(或いは、テレビカメラを設けることなく
直接に目視)ることができるため、探傷面に対する視野
範囲が第1)図に示すように拡大(C部分が本発明によ
る視野範囲、D部分が従来による視野範囲)することが
できる。
〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明によれば、磁粉供給用ノズル
、磁化部等を一体化し着脱できるようにしたため、形状
9種類の異なる被検体に対し自動探傷を高感度に効率良
く行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による磁粉探傷装置を示す側面図、第2
図、第3図及び第4図は第1図に示した磁化装置10の
詳細を示す平面図、側面図及び背面図、第5図は本発明
における長手溶接鋼管の探傷説明図、第6図は本発明に
おける管台溶接部の探傷説明図、第7図および第8図は
本発明における磁極の極性変換説明図、第9図は磁極部
の温度上昇特性図、第10図は本発明と従来の漏洩磁束
密度特性図、第1)図は本発明と従来の視野範囲比較図
、第12図及び第13図は圧力容器の形状を示す側面図
及び正面図、第14図は従来の磁粉探傷装置による探傷
説明図、第15図は管台溶接部の従来の探傷説明図、第
16図は従来における長手溶接管の探傷説明図である。 1−・・・−被検体、10−・−・・・磁化装置、1)
−・−支持台、12−・・−高さ調整部材、13−・−
台車、14−・・−・支柱、16・−・・・−・角度調
整機構、18−−−−−−−磁粉液タンク、19−・−
−−−一操作盤、21−・・・・−ポンプ、32−・・
−ボルト、35−・・・−スプリング、36−・−一一
一一アングル、37・・−−−一−ホルダー、38−・
−蝶ナツト、39・・−・−磁極、40・−−−一−−
励磁用コイル、41・−・・−ローラー、42−−−−
−−・テレビカメラ、43−・・・紫外線灯、44・−
・・・−磁粉散布ノズル、45・−・−・・マーキング
装置、46−−−−−−−マニピユレータ、47−−−
−−−−固定用金具、48−・・−モニタテレビ。 第1FIJ 第2図 I 第4図 ′a5図 第6図 第7図      第8s 第9園 通電門間C分)→ torm スリットへトざ(mm)−一一一− llFF区

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧力容器、小径管等の探傷を行なう磁粉探傷装置
    において、所定の間隔をもつて配設される4本の磁極部
    を備えた磁化部と、該磁化部による探傷面に磁性粉を散
    布するノズルと、不良検出部にマーキングを施すマーキ
    ング装置と、前記各部材を一体的に支持する支持部材と
    を含む磁化装置を設けたことを特徴とする磁粉探傷装置
  2. (2)前記磁化装置にテレビカメラを装着したことを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の磁粉探傷装
    置。
  3. (3)前記磁化装置を被検体に対し密接状態に押圧する
    圧着機構を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項及び第(2)項に記載の磁粉探傷装置。
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