JPH01110251A - 片面溶接部の健全性評価方法 - Google Patents
片面溶接部の健全性評価方法Info
- Publication number
- JPH01110251A JPH01110251A JP26910887A JP26910887A JPH01110251A JP H01110251 A JPH01110251 A JP H01110251A JP 26910887 A JP26910887 A JP 26910887A JP 26910887 A JP26910887 A JP 26910887A JP H01110251 A JPH01110251 A JP H01110251A
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- JP
- Japan
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- steel pipe
- parallel
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は被検査材の片面溶接部の健全性評価方法に関す
る。
る。
従来、2本の鋼管を突合わせ溶接する場合には、突合わ
せ部の外表面側から溶接を行なっている。
せ部の外表面側から溶接を行なっている。
この片面溶接部には2本の鋼管の外径、真円度、または
肉厚に公差があること番こよって生じる目違い(突合わ
せ部の段差)、または溶接金属が突合わせ部の外表面側
から内表面側まで十分に溶込まないことによって生じる
溶込み不良(ImperfectPenetratio
n 以下I’l+という)等の溶接欠陥が溶接部強度
低下の原因になるという問題があり、前記目違い又はI
Pを検出する方法としてX線透過による立体撮影法が採
用されている。
肉厚に公差があること番こよって生じる目違い(突合わ
せ部の段差)、または溶接金属が突合わせ部の外表面側
から内表面側まで十分に溶込まないことによって生じる
溶込み不良(ImperfectPenetratio
n 以下I’l+という)等の溶接欠陥が溶接部強度
低下の原因になるという問題があり、前記目違い又はI
Pを検出する方法としてX線透過による立体撮影法が採
用されている。
第7図は従来のX線透過による立体撮影法を示す模式的
断面構造図である。図に示す如く、X線照射装置73を
、突合わせ鋼管7L71の突合わせ部内面側端部71a
を狙いその近傍の片面溶接部72に対して突合わせ鋼管
71.71の外部から照射角θ可変にX線を照射すべく
配し、一方フィルム74を、前記片面溶接部72番こ照
射され透過させたX線が突合わせ鋼管71−..71の
外部へ再び出たところで影を結像する位置に配しである
。
断面構造図である。図に示す如く、X線照射装置73を
、突合わせ鋼管7L71の突合わせ部内面側端部71a
を狙いその近傍の片面溶接部72に対して突合わせ鋼管
71.71の外部から照射角θ可変にX線を照射すべく
配し、一方フィルム74を、前記片面溶接部72番こ照
射され透過させたX線が突合わせ鋼管71−..71の
外部へ再び出たところで影を結像する位置に配しである
。
上述したX線透過による立体撮影法の具体的手順につい
て以下にさらに詳しく述べる。まず鋼管7L71の突合
せ部の高低差(以下、目違い高さという)αの概略値を
ノギス等の機械的測定器により予め測定しておく、次に
IPによって鋼管71.71の間に形成される幅gの空
隙部の深さ(以下、IP深さという)βを求めるべく、
1つのX線照射装置73を移動して下記に示す3方向か
らX線を照射し、それぞれに対応してフィルムに結像さ
れる影の幅g、a及びbを測定する。
て以下にさらに詳しく述べる。まず鋼管7L71の突合
せ部の高低差(以下、目違い高さという)αの概略値を
ノギス等の機械的測定器により予め測定しておく、次に
IPによって鋼管71.71の間に形成される幅gの空
隙部の深さ(以下、IP深さという)βを求めるべく、
1つのX線照射装置73を移動して下記に示す3方向か
らX線を照射し、それぞれに対応してフィルムに結像さ
れる影の幅g、a及びbを測定する。
第1の方向は照射角θ−90”の方向であり、該方向か
らX線を照射させると空隙部を透過するX線の方が鋼管
71.71の母材内および片面溶接部72内を透過する
X線よりも減衰が大きく、従って空隙部の幅gと同じ幅
gの影がフィルム74に結像する。
らX線を照射させると空隙部を透過するX線の方が鋼管
71.71の母材内および片面溶接部72内を透過する
X線よりも減衰が大きく、従って空隙部の幅gと同じ幅
gの影がフィルム74に結像する。
第2の方向は一方の鋼管71側から照射角θ−45゜と
なる方向であり、該方向からX線を照射させると目違い
による鋼管71.71の段差空間、IPによる幅g、深
さαの空隙層を透過するX線の方が鋼管71.71の母
材内および片面溶接部72内を透過するX線よりも減衰
が大きく、従って目違いおよびIPの両要素によって定
まる幅aの影がフィルム74に結像する。
なる方向であり、該方向からX線を照射させると目違い
による鋼管71.71の段差空間、IPによる幅g、深
さαの空隙層を透過するX線の方が鋼管71.71の母
材内および片面溶接部72内を透過するX線よりも減衰
が大きく、従って目違いおよびIPの両要素によって定
まる幅aの影がフィルム74に結像する。
第3の方向は第2の方向とは他方の鋼管71側から照射
角θ=45°となる方向であり、第2の方向の場合と同
じく目違いおよびIPの両要素によって定まる幅すの影
がフィルム74に結像する。上述した3方向からのX線
照射によってフィルム74に結像した影の幅g、a、b
、機械的測定器によって求められた目違い高さαおよび
未知数であるIP深さβとの関係は幾何学的原理により
下記(1)式により表わされるから、未知数βΦ値は逆
算によって求められる。
角θ=45°となる方向であり、第2の方向の場合と同
じく目違いおよびIPの両要素によって定まる幅すの影
がフィルム74に結像する。上述した3方向からのX線
照射によってフィルム74に結像した影の幅g、a、b
、機械的測定器によって求められた目違い高さαおよび
未知数であるIP深さβとの関係は幾何学的原理により
下記(1)式により表わされるから、未知数βΦ値は逆
算によって求められる。
以上述べた如く、従来のX線透過による片面溶接部の健
全性評価方法においては、IP深さと目違い高さが混在
して得られ、またこれから目違い高さを分離するための
測定がノギス等に依らざるを得す、rp深さも不正確に
なるという問題があった。
全性評価方法においては、IP深さと目違い高さが混在
して得られ、またこれから目違い高さを分離するための
測定がノギス等に依らざるを得す、rp深さも不正確に
なるという問題があった。
一方X線照射装置およびフィルムを突合わせ鋼管に近接
配置する必要があるため、地中に埋設された鋼管に対し
ては溶接部周辺部の広い部分にわたって掘削する必要が
あり、溶接欠陥の検出に要するコストが高く、効率が悪
いという問題があった。
配置する必要があるため、地中に埋設された鋼管に対し
ては溶接部周辺部の広い部分にわたって掘削する必要が
あり、溶接欠陥の検出に要するコストが高く、効率が悪
いという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、地中に埋設された突合わせ鋼管の
溶接欠陥を効率良くまた正確に検出する片面溶接部の健
全性評価方法を提供することにある。
目的とするところは、地中に埋設された突合わせ鋼管の
溶接欠陥を効率良くまた正確に検出する片面溶接部の健
全性評価方法を提供することにある。
本発明に係る片面溶接部の健全性評価方法は端面を突合
わせた被検査材の一方の表面から片面溶接されている溶
接部の溶造み不良深さおよび目違い高さを推定し、その
健全性を評価する方法において、前記被検査材の突合わ
せ方向に平行な成分を有する磁場と、前記被検査材の表
面に垂直な成分を有する磁場とを発生させ、前記垂直な
成分を有する磁場から検出される垂直磁場信号により、
前記目違い高さを推定し、前記平行な成分を有する磁場
から検出される平行磁場信号を前記垂直磁場信号で補正
して前記溶造み不良深さを推定することを特徴とする。
わせた被検査材の一方の表面から片面溶接されている溶
接部の溶造み不良深さおよび目違い高さを推定し、その
健全性を評価する方法において、前記被検査材の突合わ
せ方向に平行な成分を有する磁場と、前記被検査材の表
面に垂直な成分を有する磁場とを発生させ、前記垂直な
成分を有する磁場から検出される垂直磁場信号により、
前記目違い高さを推定し、前記平行な成分を有する磁場
から検出される平行磁場信号を前記垂直磁場信号で補正
して前記溶造み不良深さを推定することを特徴とする。
本発明方法にあっては、垂直磁場信号が目違い高さによ
る影響成分を含み、平行磁場信号が目違い高さ及びIP
深さによる影響成分を含む。従って前記平行磁場信号を
前記垂直磁場信号で補正すると、前記平行磁場信号から
IP深さを推定することができる。
る影響成分を含み、平行磁場信号が目違い高さ及びIP
深さによる影響成分を含む。従って前記平行磁場信号を
前記垂直磁場信号で補正すると、前記平行磁場信号から
IP深さを推定することができる。
以下、本発明方法を図面に基づき具体的に説明する。第
1図は本発明方法の実施に使用する装置の要部の模式的
断面構造図である。図に示す如く、ヨーク型鉄芯にコイ
ルを巻回した磁化器8は、その両端の磁極8a、8bが
、該鋼管1,1の内表面に近接して配され、突合わせ方
向に平行な成分を有する磁場(以下、平行磁場という)
を鋼管1,1に発生させる。一方、空芯コイル型の磁化
器9は、前記両磁極8a、8b間の中央に配されて鋼管
1.1の内表面に近接し、前記磁化器8の内側に軸中心
を鋼管1,1の内表面に垂直に配され、該内表面に垂直
な成分を有する磁場(以下、垂直磁場という)を発生さ
せる。そして、感応方向を鋼管1.1の内表面に垂直方
向として感磁素子10が前記磁化器9の空芯内に配され
ている。
1図は本発明方法の実施に使用する装置の要部の模式的
断面構造図である。図に示す如く、ヨーク型鉄芯にコイ
ルを巻回した磁化器8は、その両端の磁極8a、8bが
、該鋼管1,1の内表面に近接して配され、突合わせ方
向に平行な成分を有する磁場(以下、平行磁場という)
を鋼管1,1に発生させる。一方、空芯コイル型の磁化
器9は、前記両磁極8a、8b間の中央に配されて鋼管
1.1の内表面に近接し、前記磁化器8の内側に軸中心
を鋼管1,1の内表面に垂直に配され、該内表面に垂直
な成分を有する磁場(以下、垂直磁場という)を発生さ
せる。そして、感応方向を鋼管1.1の内表面に垂直方
向として感磁素子10が前記磁化器9の空芯内に配され
ている。
前記磁化器8,9及び感磁素子10は一体となって図に
示されていない走査機構により図の矢印方向に走査され
る。
示されていない走査機構により図の矢印方向に走査され
る。
第2図は本発明方法の実施に使用する装置のブロック図
である。各別の周波数f、、f、の信号を発振する発振
器4.5の出力は電力増幅器6゜7それぞれによって増
幅され、それらの信号によって磁化器8,9それぞれが
励磁される。
である。各別の周波数f、、f、の信号を発振する発振
器4.5の出力は電力増幅器6゜7それぞれによって増
幅され、それらの信号によって磁化器8,9それぞれが
励磁される。
感磁素子10が感知した磁場に対応する信号は周波数分
離器11によって周波数f、、f2の信号に分離され、
位相検波器12.13によってそれぞれ検波され、検波
された信号は信号演算器14に入力されるようにしてい
る。
離器11によって周波数f、、f2の信号に分離され、
位相検波器12.13によってそれぞれ検波され、検波
された信号は信号演算器14に入力されるようにしてい
る。
以上の構成を有する装置によって本発明方法は次のよう
にして行なわれる。発振器4,5は数kllz〜数10
kHzのそれぞれ異なる周波数f、、f2を有する正弦
波信号F+、Fzを発生し、電力増幅器6.7によって
それぞれ増幅される。次に該信号Fl、F2は磁化器8
,9それぞれを励磁し、磁化器8は平行磁場15を鋼管
1,1に発生させ、また磁化器9は垂直磁場16を鋼管
1,1に発生させる。
にして行なわれる。発振器4,5は数kllz〜数10
kHzのそれぞれ異なる周波数f、、f2を有する正弦
波信号F+、Fzを発生し、電力増幅器6.7によって
それぞれ増幅される。次に該信号Fl、F2は磁化器8
,9それぞれを励磁し、磁化器8は平行磁場15を鋼管
1,1に発生させ、また磁化器9は垂直磁場16を鋼管
1,1に発生させる。
このとき突合わせ部に目違いまたはIPが存在すると、
ここに平行磁場15からの漏洩磁束15aが発生し、こ
れが感磁素子10によって検出されることになる。また
、垂直磁場16については目違いまたはIPの存在によ
って鋼管1.1内表面での渦流発生状態に変動を来たし
、渦流変動による空間磁場の変化が感磁素子10によっ
て検出されることになる。
ここに平行磁場15からの漏洩磁束15aが発生し、こ
れが感磁素子10によって検出されることになる。また
、垂直磁場16については目違いまたはIPの存在によ
って鋼管1.1内表面での渦流発生状態に変動を来たし
、渦流変動による空間磁場の変化が感磁素子10によっ
て検出されることになる。
このようにして検出された漏洩磁束15aおよび磁場1
6の変動による信号は周波数f、、f2の両成分を含ん
でいるため、周波数分離器1工によってf。
6の変動による信号は周波数f、、f2の両成分を含ん
でいるため、周波数分離器1工によってf。
成分を有する信号とf2構成を有する信号とに分離され
る。次に、この両信号は位相検波器12.13にそれぞ
れかけられて位相検波を行ない、位相検波後の信号が信
号演算器14に送られ、片面溶接部2の目違い高さα(
開)およびIP深さβ(mm)は該信号演算器14が演
算して推定する。この推定方法について第3図乃至第6
図により詳しく説明する。
る。次に、この両信号は位相検波器12.13にそれぞ
れかけられて位相検波を行ない、位相検波後の信号が信
号演算器14に送られ、片面溶接部2の目違い高さα(
開)およびIP深さβ(mm)は該信号演算器14が演
算して推定する。この推定方法について第3図乃至第6
図により詳しく説明する。
第3図は、磁化器8が発生させた平行磁場によって生じ
る感磁素子出力電圧(V)と目違い高さα(mm)およ
びIP深さβ(1)それぞれとの間の関係を各別に測定
した結果である。同図に示す如く、感磁素子出力電圧(
V)は目違い高さα(mm)に対してよりも、IP深さ
β(mm)に対しての方が相関関係が顕著である。
る感磁素子出力電圧(V)と目違い高さα(mm)およ
びIP深さβ(1)それぞれとの間の関係を各別に測定
した結果である。同図に示す如く、感磁素子出力電圧(
V)は目違い高さα(mm)に対してよりも、IP深さ
β(mm)に対しての方が相関関係が顕著である。
一方第4図は、磁化器9が発生させた垂直磁場によって
生じる感磁素子出力電圧(V)と目違い高さα(mm)
およびIP深さβ(mm)それぞれとの間の関係を各別
に測定した結果である。図面に示す如く、感磁素子出力
電圧(V)は目違い高さα(mm)に対しては顕著な相
関関係を示し、IP深さβ(mm)に対しては殆ど相関
がなく無視できる。従って目違い高さα(am)は垂直
磁場によって推定できると言える。
生じる感磁素子出力電圧(V)と目違い高さα(mm)
およびIP深さβ(mm)それぞれとの間の関係を各別
に測定した結果である。図面に示す如く、感磁素子出力
電圧(V)は目違い高さα(mm)に対しては顕著な相
関関係を示し、IP深さβ(mm)に対しては殆ど相関
がなく無視できる。従って目違い高さα(am)は垂直
磁場によって推定できると言える。
また、第5図は磁化器8が発生させた平行磁場によって
生じる感磁素子出力電圧(V)とIP深さβ(mm)と
の関係を示しており、図中O印、△印はそれぞれ目違い
高さα−0(mm)、 1 (mm)の場合を示す。
生じる感磁素子出力電圧(V)とIP深さβ(mm)と
の関係を示しており、図中O印、△印はそれぞれ目違い
高さα−0(mm)、 1 (mm)の場合を示す。
図に示す如く、目違いが存在するとIPに対する感磁素
子電圧(V)は低下する。従って、IP深さβ(am)
を正確に検出するためには平行磁場によって得られる平
行磁場信号を目違い高さα(mm)に対応する垂直磁場
信号によって補正する必要がある。
子電圧(V)は低下する。従って、IP深さβ(am)
を正確に検出するためには平行磁場によって得られる平
行磁場信号を目違い高さα(mm)に対応する垂直磁場
信号によって補正する必要がある。
上述した如き補正を行なうための補正係数には第5図の
データを多数集積することによって求められ信号演算器
14に予め登録される。rp深さβ(mm)は垂直磁場
信号に前記補正係数kを乗じた後平行磁場信号を加算す
ることにより信号演算器14が推定する。
データを多数集積することによって求められ信号演算器
14に予め登録される。rp深さβ(mm)は垂直磁場
信号に前記補正係数kを乗じた後平行磁場信号を加算す
ることにより信号演算器14が推定する。
第6図はIPおよび目違いが存在する場合に、信号演算
器14が演算によって求めたIP深さβ(mm)と感磁
素子出力電圧(V)との関係を△印で示し、目違いがな
い場合に垂直磁場によって推定されるrp深さβ(mm
)と感磁素子出力電圧(V)との関係をO印で示す。同
図より明らかな如く、目違いの有無に関係なく、本発明
方法はIP深さβ(mm)を正確に推定できる。
器14が演算によって求めたIP深さβ(mm)と感磁
素子出力電圧(V)との関係を△印で示し、目違いがな
い場合に垂直磁場によって推定されるrp深さβ(mm
)と感磁素子出力電圧(V)との関係をO印で示す。同
図より明らかな如く、目違いの有無に関係なく、本発明
方法はIP深さβ(mm)を正確に推定できる。
〔効果)
以上に詳述した如く、本発明方法においては、垂直磁場
信号から目違い高さを正確に推定でき、前記垂直磁場信
号および平行磁場信号からIP深さを正確に推定でき、
また突合わせ鋼管の内部に測定装置を配するため、地中
に埋設された鋼管に対して溶接部周辺部の広い部分にわ
たって掘削する必要がなくなる等本発明は優れた効果を
奏する。
信号から目違い高さを正確に推定でき、前記垂直磁場信
号および平行磁場信号からIP深さを正確に推定でき、
また突合わせ鋼管の内部に測定装置を配するため、地中
に埋設された鋼管に対して溶接部周辺部の広い部分にわ
たって掘削する必要がなくなる等本発明は優れた効果を
奏する。
第1図は本発明方法の実施に用いる装置の要部の模式図
、第2図は本発明方法の実施に用いる装置のブロック図
、第3図及び第4図は本発明方法の実施によって求めら
れた感磁素子出力電圧とIP深さおよび目違い高さそれ
ぞれとの関係を示す図、第5図および第6図は本発明方
法の実施によって求められた感磁素子出力電圧とIP深
さとの関係を示す図、第7図は従来のX線透過法を示す
模式的断面図である。 1.1・・・突合わせ鋼管 2・・・片面溶接部8.
9・・・磁化器 10・・・感磁素子 14・・・
信号演算器 15・・・平行磁場 16・・・垂直
磁場時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁
理士 河 野 登 夫彎@−Φ打に騨田三 ミ・ 1111001−ml Jyi5−諺呪 ゛ 酷 υ 智 i ) 旨 配 C−1−! さ φW昧朴ppmmミ か 鉗 ぐ 仰 ヅ 軒 中 固
、第2図は本発明方法の実施に用いる装置のブロック図
、第3図及び第4図は本発明方法の実施によって求めら
れた感磁素子出力電圧とIP深さおよび目違い高さそれ
ぞれとの関係を示す図、第5図および第6図は本発明方
法の実施によって求められた感磁素子出力電圧とIP深
さとの関係を示す図、第7図は従来のX線透過法を示す
模式的断面図である。 1.1・・・突合わせ鋼管 2・・・片面溶接部8.
9・・・磁化器 10・・・感磁素子 14・・・
信号演算器 15・・・平行磁場 16・・・垂直
磁場時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁
理士 河 野 登 夫彎@−Φ打に騨田三 ミ・ 1111001−ml Jyi5−諺呪 ゛ 酷 υ 智 i ) 旨 配 C−1−! さ φW昧朴ppmmミ か 鉗 ぐ 仰 ヅ 軒 中 固
Claims (1)
- 1、端面を突合わせた被検査材の一方の表面から片面溶
接されている溶接部の溶込み不良深さおよび目違い高さ
を推定し、その健全性を評価する方法において、前記被
検査材の突合わせ方向に平行な成分を有する磁場と、前
記被検査材の表面に垂直な成分を有する磁場とを発生さ
せ、前記垂直な成分を有する磁場から検出される垂直磁
場信号により、前記目違い高さを推定し、前記平行な成
分を有する磁場から検出される平行磁場信号を前記垂直
磁場信号で補正して前記溶込み不良深さを推定すること
を特徴とする片面溶接部の健全性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26910887A JPH01110251A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 片面溶接部の健全性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26910887A JPH01110251A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 片面溶接部の健全性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110251A true JPH01110251A (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=17467783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26910887A Pending JPH01110251A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 片面溶接部の健全性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01110251A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007183197A (ja) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Hitachi Ltd | 渦電流探傷センサ |
| JP2010120443A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-06-03 | Toyota Motor Corp | 助手席用エアバッグ装置 |
| US9440271B2 (en) | 2012-02-02 | 2016-09-13 | Sms Group Gmbh | Device for straightening a flow for cooling a roll or a metal strip |
| US11307173B1 (en) | 2019-08-20 | 2022-04-19 | Scan Systems Corp. | Apparatus, systems, and methods for inspection of tubular goods |
| US11402352B1 (en) | 2019-08-20 | 2022-08-02 | Scan Systems Corp. | Apparatus, systems, and methods for inspecting tubulars employing flexible inspection shoes |
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| US12247948B1 (en) | 2023-03-20 | 2025-03-11 | Scan Systems, Corp. | Height adjustable inspection shoes, apparatus and methods for inspecting tubulars |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP26910887A patent/JPH01110251A/ja active Pending
Cited By (11)
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