JPH0338696Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、熱交換器、コンデンサーに組込まれ
ている伝熱管などの探傷に用いる渦流探傷用プロ
ーブに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、熱交換器、コンデンサーに組込まれてい
る伝熱管は、組立前には外面から超音波等を利用
して探傷検査を行うが、組立てた後に定期検査等
を行う場合は外面からの探傷検査は難しく、従つ
て通常内挿用プローブを用いて管内面から渦流探
傷法などを適用して行つている。

この場合、管が非磁性である場合は格別の不都
合を生じないが、磁性を有する場合や磁性体の管
の場合、そのままでは正確な探傷を行うことがで
きない。それは管の透磁率そのものの値が大き
く、渦電流が管の内表面近傍にのみ集中し、管の
外表面にまで達せず、管外表面の検出感度が低下
するからである。

そこで管の磁気的動作点を上げ、管のみかけ上
の透磁率の値を低下せしめる目的で、従来第６図
および第７図に示す磁気飽和用磁石を付設した内
挿用プローブ２０が用いられている。この内挿用
プローブ２０は両端部に被検物に対する磁気飽和
用の磁石２１ａ，２１ｂを配設し、中央部には鉄
心２３に巻着した検査コイル２２を配設したもの
で、両端部の磁石２１ａ，２１ｂは永久磁石であ
つて、その磁化方向が鉄心２３の軸心線と直交す
る方向で、かつ一方端の磁石２１ａは外周がＮ
極、内周がＳ極、他方端の磁石２１ｂは外周がＳ
極、内周がＮ極の着磁とした逆極性に構成されて
いる。この内挿用プローブ２０は被検管体２４中
に挿入して探傷を行う場合は、磁石２１ａ，２１
ｂと対向する領域では第６図の如く被検管体２４
を含む矢符で示す磁気回路が形成されて飽和磁化
せしめられ、被検管体２４の材質のばらつきに困
る透磁率の局部変化によつて検査コイル２２に与
える影響を解消し、同時に管の磁気的動作点をあ
げ、管のみかけ上の透磁率を下げて、この状態に
おいて検査コイル２２を通じて被検管体２４に渦
電流を生起させ、傷が存在する場合には傷による
インピーダンス変化を捉えて傷の有無を検出す
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで従来の内挿用プローブ２０において
は、被検管体２４を磁気飽和せしめるのに必要な
磁化力を与え、検出能力を向上させるためには、
両端部に取付けた磁石２１ａ，２１ｂの肉厚（径
方向）を増加するか又は軸方向寸法を長くして全
磁束量を増加させる必要がある。磁石２１ａ，２
１ｂの肉厚を増加させて全磁束量を増加させよう
とする場合は、鉄心２３を細径化することが必要
である。それがために鉄心２３が磁気飽和状態に
なり、鉄心２３が通過する磁束量が制限され、例
えば被検管体２４が厚肉細径管である場合は、鉄
心２３と被検管体２４との断面積比が小さくな
り、従つて被検管体２４を磁気飽和せしめるのに
必要な磁化力を内挿用プローブ２０によつて発生
させることが困難となる。

又磁石２１ａ，２１ｂの軸方向寸法を長くして
全磁束量を増加させようとする場合は、内挿用プ
ローブ２０の全長が長くなり、被検管体２４に曲
管部がある場合には、内挿用プローブ２０の両端
が管内面に接触して挿通が困難となり、検査がや
りにくくなるという問題が生ずる。

本考案は上記の課題を解決すべくなされたもの
で、鉄心を磁気飽和せしめることなく曲管部への
挿入を容易とした渦流探傷用プローブを提供しよ
うとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本考案の技術的手段
は、円柱状鉄心の中央部に検査コイルを巻着し、
両端部に被検管体に対する磁気飽和用の円筒状永
久磁石を嵌着し、前記永久磁石はその磁化方向が
鉄心の軸心線と直交する方向でかつ一方端の永久
磁石は外周がＮ極、内周がＳ極、他方端の永久磁
石は外周がＳ極、内周がＮ極の着磁とした渦流探
傷用プローブにおいて、前記円柱状鉄心の両端部
を小径に、中央部を大径に形成し、前記円筒状永
久磁石の内周面を前記円柱状鉄心の両端部外周面
形状に合致する形状となして、永久磁石の厚肉の
外端部にて起磁力を大きくし、磁束密度を高めて
被検管体の飽和磁化力として有効に作用させ、ま
た中央部を大径にした鉄心により該鉄心を磁気飽
和せしめることなく被検管体を通過する必要磁束
量を発生させ、さらにプローブを短くできてプロ
ーブの曲管部の通過を容易にしたものである。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は渦流探傷用プローブ１の使用状態を
示す側断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ部断面で
あり渦流探傷用プローブ１の正面図、第３図は他
の実施例の渦流探傷用プローブ１１の使用状態を
示す側断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ部断面で
あり渦流探傷用プローブ１１の正面図である。

図において、鉄心２は軸線方向の中央部が大径
の円柱状に形成され、両端部が小径に截頭円錐状
に形成され、円柱状の鉄心２の大径の中央部には
外周面に２条の凹溝を形成してなる絶縁材３が嵌
着され、各凹溝内には検査コイル４が鉄心２と同
心状に巻装されている。また鉄心２の小径の截頭
円錐状の両端部に、外周面が円筒状になされ内周
面が鉄心２の両端部外周面形状に合わされて外端
に向つて次第に厚肉とした永久磁石５ａ，５ｂが
嵌着されている。この永久磁石５ａ，５ｂはいず
れも残留磁束密度および保磁力の大きい磁石で作
られている。永久磁石５ａはその外周面側がＮ極
に、内周面側がＳ極になるよう、また永久磁石５
ｂは逆にその外周面側がＳ極に、内周面側がＮ極
になるよう構成されており、両永久磁石５ａ，５
ｂは鉄心２の軸心線と直交する方向、換言すれば
径方向に互いに逆極性となるように着磁されてい
る。従つて永久磁石５ａより被検管体６を通り永
久磁石５ｂに入り鉄心２より永久磁石５ａに帰還
する磁気回路が構成される。７はプローブの吊垂
用牽条を兼ねるケーブルであり、検査コイル４に
通電し、また検査コイル４により検出されたイン
ピーダンス変化を図示しない記録装置に伝達する
ようになつている。

第３図および第４図は他の実施例の渦流探傷用
プローブ１１であり、円柱状鉄心１２の両端部に
小径の円柱状の鉄心１２ａ，１２ｂを形成し、こ
の円柱状の鉄心１２の両端部に、外周面を円筒状
になし内周面を鉄心１２の両端部外周面形状に合
わせて外端側を厚肉とした永久磁石１５ａ，１５
ｂを嵌着したものであり、その他の構造および永
久磁石１５ａ，１５ｂの着磁の状態は前記実施例
の渦流探傷用プローブ１と同じである。

〔作用〕

第５図は渦流探傷用プローブ１の永久磁石５
ａ，５ｂが被検管体６と対向した場合の永久磁石
５ａ，５ｂ、鉄心２および被検管体６内の磁束分
布の詳細をあらわした断面図である。

従来、永久磁石内における磁束密度は、磁石の
長さ（Ｌ）および断面積（Ｄ）に関係しており、
磁石のパーミアンス係数（Pc）即ち−
磁束密度（Ｂ）／保磁力（Ｈ）の値は、磁石の細長比（
Ｌ／Ｄ） の増加とともに大きくなり、例えばＬ／Ｄ＝1.0
の場合Pc＝1.9271であるがＬ／Ｄ＝1.2となると
Pc＝2.3655となり、細長比（Ｌ／Ｄ）を大きくす
れば同じ磁石の保磁力（Ｈ）に対して磁束密度
（Ｂ）を大きくすることができる。

この渦流探傷用プローブ１においては、外端に
向つて厚肉とした永久磁石５ａ，５ｂを両端部に
有するので、両端に近くなるに従い起磁力即ち磁
束密度は大きくなり、従つてこれらの磁束は有効
に被検管体５内にて磁気回路を構成し、被検管体
６を飽和磁化させるように作用する。

一方、鉄心２について着目すると、鉄心２の中
央部においては、両端部に較べて断面積が大き
く、従つて鉄心２を通過できる磁束量が増加さ
れ、鉄心２を磁気飽和せしめることなく永久磁石
５ａ，５ｂにて発生した磁束を有効に被検管体６
に伝えることができる。

この作用を前記第７図の従来例の内挿用プロー
ブ２０と比較すると、磁石と鉄心の断面積比を適
宜の割合で変化させることにより、永久磁石５
ａ，５ｂの軸方向寸法が短くなつても必要とする
磁束を被検管体６に伝えることができ、渦流探傷
用プローブ１を小型化することができ、曲管部な
どへの挿入が容易となり、同時に検査性能が向上
する。

この作用は他の実施例の渦流探傷用プローブ１
１においても同様であり、外端側にて厚肉とした
円筒状の永久磁石１５ａ，１５ｂを使用している
ので、両端側の起磁力即ち磁束密度は大きくな
り、又、鉄心１２の中央部を大径にしているの
で、鉄心１２を磁気飽和せしめることなく、発生
した磁束を被検管体６の飽和磁化に有効に作用さ
せることができる。

〔考案の効果〕

以上説明した通り本考案の渦流探傷用プローブ
は、被検管体の透磁率の局部的変化に影響される
ことなく正確な探傷が可能な上に管外面の検出感
度が向上する。又永久磁石の外端部の起磁力を高
め磁束密度を多くすることによりプローブを短か
くすることができ、曲管部も容易に挿入通過させ
ることができ、検査性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の渦流探傷用プローブ
の使用状態を示す側面図、第２図は第１図のＡ−
Ａ部断面よりみた正面図、第３図は他の実施例の
渦流探傷用プローブの使用状態を示す側面図、第
４図は第３図のＢ−Ｂ部断面よりみた正面図、第
５図は第１図の渦流探傷用プローブの磁束分布を
あらわした断面図、第６図は従来の内挿用プロー
ブの使用状態を示す側面図、第７図は第６図の内
挿用プローブの磁束分布をあらわした断面図であ
る。 １，１１……渦流探傷用プローブ、２，１２，
１２ａ，１２ｂ……鉄心、３……絶縁材、４……
検査コイル、５ａ，５ｂ，１５ａ，１５ｂ……永
久磁石、６……被検管体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 円柱状鉄心の中央部に検査コイルを巻着し、
   両端部に円筒状の永久磁石を嵌着し、前記永久
   磁石はその磁化方向が鉄心の軸心線と直交する
   方向で、かつ一方端の永久磁石は外周がＮ極、
   内周がＳ極、他方端の永久磁石は外周がＳ極、
   内周がＮ極の着磁とした渦流探傷用プローブに
   おいて、前記円柱状鉄心の両端部を小径に、中
   央部を大径に形成し、前記円筒状の永久磁石の
   内周面を前記円柱状鉄心の両端部外周面形状に
   合致する形状となしたことを特徴とする渦流探
   傷用プローブ。 (2) 円柱状鉄心の小径の両端部が、外端に向つて
   截頭円錐状に形成されていることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の渦流探傷
   用プローブ。 (3) 円柱状鉄心の小径の両端部が、段部が設けら
   れて小径になされていることを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の渦流探傷用プ
   ローブ。