JPH0348152A - 渦流探傷検査法および渦流探傷検査用基準試料の製作方法 - Google Patents

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、検査対象の表面欠陥等を渦電流により検査す
る渦流探傷検査法および渦流探傷検査用基準試料の製作
方法に係り、磁性材料に非磁性メツキを行った材料の内
外表面の製造時非破壊検査並びに既設の構造物や配管類
の使用中の内外表面非破壊検査などに利用できる。

〔背景技術〕

従来より、渦流探傷検査法は、構造物や配管類の非破壊
検査方法として利用されている。特に、他の非破壊検査
方法に比べて検査作業が簡単かつ安価にできることから
、全品検査に最適であり、信頼性が要求される部品等の
製造時検査あるいは使用状態での保守点検等に多用され
ている。

二の渦流探傷検査法は、変動磁界中におかれた導体には
渦電流が発生し、この渦電流が導体内部の欠損や亀裂等
の不連続部分に応じて特有の乱れを生じる現象を利用す
るものである。具体的な検査にあたりでは、例えば励磁
コイルを検査対象の所定部位に近接配置して交流を通し
、当該部位に交流磁界を加えて渦電流を発生させるとと
もに、渦電流に起因する磁界に応じた励磁コイルのイン
ピーダンス変化によって渦電流に対応した探傷信号を検
出する。ここで得られた探傷信号は、一般にＸ４直交座
標でグラフ化され、欠陥に対応する信号の乱れは略８の
字状の軌跡となって表れる。

従って、この軌跡の形態や大きさに基づいて検査対象の
内部欠陥の形態や大きさ等を判定することができる。

ところで、強磁性体である鋼材に対して渦流探傷検査を
行う場合、検査対象の磁気不均一による磁界の乱れが雑
音として拾われてしまい、所期の渦電流が正確に検出で
きなくなることがある。このような磁気雑音を除去する
手段として直流磁気飽和法が採用されている。この方法
は、励磁コイルから加える交流磁界に適当な直流成分を
加えてバイアスをかけることにより、検査対象の磁気不
均一を整えて渦電流の検出時の雑音を低減することがで
きる。このため、磁気雑音の大きな検査対象に対して渦
流探傷検査法を行う場合、直流磁気飽和を併用すること
が行われている。

（発明が解決しようとする課題） 前述のような渦流探傷検査法の対象となる配管類は、鉄
製などが一般的であるが、近年では耐蝕性などを向上す
るために表面に溶融アルミニウム等をメツキしたアルミ
ナイズド鋼などが利用されるようになっている。

ところが、このようなアルミナイズド鋼においては、表
面に形成されたアルミニウム被膜が非磁性体であり、磁
界の直流成分を遮蔽してしまい、前述した直流磁気飽和
による雑音除去が有効に作用しないという問題があった
。一方、アルミニウムで被覆された鋼材は強磁性体であ
り、磁気不均一による６ｎ気的雑音が顕著であり、直流
るＲ気飽和を併用しないで渦流探傷検査法を利用した非
破壊検査を行うことが困難であった。

このため、アルミナイズド銅製品のアルミ）容融浴後の
製造時検査や、アルミナイズド鋼を使用した部分の保守
点検においては、抜き取りによる内部検査、放射線透過
画像検査など他の手段により使用状態での非破壊検査、
あるいは検査なしの定期的な全品交換といった対応がな
されているのが現状である。

ところが、抜き取りにより内部検査では全品検査ではな
いため、検査を漏れて欠陥を生じた部品が継続使用され
る恐れがあり、危険物や高温流体を扱うプラントの配管
等、信頼性が重視される部分に対しては適′用できない
。また、放射線透過などの他の非破壊検査は、作業が煩
雑なうえ検査コストの高騰が避けられない、さらに、全
品交換では経済的な負担の増大が避けられないうえ、良
品までをも無条件で交換することになるという問題があ
った。従って、検査効率および信頼性が高（かつ経済的
な渦流探傷検査法をアルミナイズド綱製品等にも適用で
きるようにする技術の開発が求められていた。

本発明の目的は、検査時の磁気的雑音の影響を受けに＜
＜、常に正確で確実な検査結果が得られる渦流探傷検査
法お−よびこの検査に用いる基準試料の製作方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の渦流探傷検査法は、所定周波数の第一の磁界を
対象物に加え、当該磁界による渦電流を検出して第一の
探傷信号を発生するとともに、周波数が第一の磁界と略
整数比をなす第二の磁界またはこの第二の磁界と第一の
磁界との混合磁界の何れかを対象物に加え、当該磁界に
よる渦電流を検出して第二の探傷信号を発生し、得られ
た第一および第二の探傷信号を互いの雑音成分が相殺さ
れるように合成して第三の探傷信号を発生するという検
査手順を用い、 既知の欠陥を存する基準試料を対象物として前記検査手
順を適用し、得られた第三の探傷信号を基準探傷信号と
するとともに、 実際の検査対象を対象物として前記検査手順を適用し、
得られた第三の探傷信号を実探傷信号とし、この実探傷
信号を前記基準探傷信号ど対比することにより検査対象
の内部欠陥を判定する、という構成を採用したものであ
る。

ここで、本発明の渦流探傷検査法を具体化するにあたっ
て、前記検査手順を実行する際の装置構成としては、通
常の渦流探傷検査法と同様のものがそのまま利用できる
。

また、前記検査手順において、第二の探傷信号を得るた
めの磁界に第二の磁界をそのまま用いる場合には、第一
および第二の探傷信号を合成した際に互いの成分゛どう
しが相殺しあい、第三の探傷信号として一方の探傷信号
の基本振動成分等が残されるようにすることが好ましい
。

従って、第二の磁界の周波数としては、第一の磁界の周
波数の２倍、３倍ないし整数倍程度、あるいは１／２．
１／３ないし整数分の１程度となるような設定、すなわ
ち一方が他方の高調波成分となるような設定にすること
が好ましい。

さらに、前記検査手順において、第二の探傷信号を得る
ための磁界に第一の磁界と第二の磁界との混合磁界を用
いる場合には、第一および第二の探傷信号を合成した際
に各信号の第一の磁界に対応する成分どうしが相殺しあ
い、第三の探傷信号として第二の磁界に対応する成分が
そのまま残されるようにすればよい。

従って、第二の磁界の周波数としては、第一の磁界の周
波数の２倍、３倍ないし整数倍程度、あるいはｌ／、２
．１／３ないし整数分の１程度となるものを含む任意の
ものが利用できる。ここで、第一および第二の磁界が共
通の倍音系列である場合には、第一の磁界の成分を相殺
する際に第二の磁界の成分が影響を受けることがある。

このような場合には、第一および第二の磁界の波動を高
調波の少ない正弦波等にすればよい。また、互いの周波
数が不規則な関係であると、第３の探傷信号の合成時に
変調歪み等を生じる場合がある。このため、第二の磁界
の周波数としては、第一の磁界の周波数に対して２：３
．３：４　などの整数比となるように設定してもよい。

また、基準探傷信号と実探傷信号との対比にあたっては
、基準探傷信号において探傷信号の軌跡の方向が、例え
ば通常の渦流探傷検査法に利用される位相角模式図のＹ
座標軸方向などに一致するように回転させる基準位相角
を設定し、この基準位相角に応じて実探傷信号における
軌跡の位相調整を行い、最終的に得られる軌跡に基づい
て欠陥の形態や大きさ等を判定する等の手法が利用でき
る。

一方、基準試料としては、欠陥の形態、深さや幅などが
明らかであり、かつ当該既知の欠陥以外は実際の検査対
象と同様であるものを利用すればよい。例えば、実際の
検査対象と同様の材質形状のものを用い、その一部に所
定の形状および寸法の人工欠陥を形成し、特に欠陥の形
態および寸法等について各種のものを製作しておけば検
査精度を向上できる。

ところで、基準試料の製作にあたっては、金属材料に所
定の人工欠陥を正確に形成する必要がある。しかし、微
小な放電溶融を行う放電加工では製作コストが高く、実
際の利用に適さない。一方、通常の金属加工に多用され
る旋盤やフライス盤による機械加工では精度良く加工す
ることが難しく、特に薄肉のものでは基材が変形しやす
く加工が困難である。

このため、本発明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法
は、表面を所定の被覆材料で被覆された金属材料を電解
質溶液に浸漬し、前記金属材料と電解質溶液との間に電
解電圧を印加し、前記被覆材料を電解腐食して所定の人
工欠陥を形成する、という構成を採用したものである。

ここで、人工欠陥を形成する金属材料としては、前述し
たアルミナイズド鋼管など、メツキ加工等により表面を
被覆された板状や管状のもの等が該当し、機械加工の難
しい厚み１．０ｍｍ以下の薄肉のものにも適用可能であ
る。

また、金属材料を電解腐食するにあたっては、人工欠陥
を形成する部位のみを当該欠陥に合わせて露出させてお
き、当該部位以外をマスキングしておくことで形状や寸
法を設定する。マスキングには、粘着テープあるいはペ
イント等が利用でき、所望の人工欠陥形状に対応した孔
を開けたテープを形成部位に張りつけ、このテープの周
囲の他の表面にはエナメル等を塗布する等、適宜併用し
てもよい。

さらに、電解液の濃度、電解電圧や電流および反応時間
等の設定により欠陥の深さ等を設定する。

電解液としては、ホウフン酸（ＩＩＢＦ、）水溶液など
還元性の電解質の水？８液が利用でき、電解電圧として
はメツキ材と母材との境界層に電位差が確認できる程度
であればよい。

ここで、電解°電圧の印加の際には金属材料を陽極とし
、電解液中に配置された対電極を陰極とする。対電極と
しては直径２１１１１１程度のアルミニウム棒などが利
用でき、先端を金属材料の人工欠陥形成部位の近傍に配
置することで、加工部位を集中的に電解腐食して効率よ
い加工が可能である。

また、対電極の先端形状を人工欠陥の形状に対応して渦
巻き状の円形または矩形等とすることで、欠陥形成部分
に均一に電圧印加を行って−様な深さの人工欠陥を形成
可能である。

さらに、電解加工にあたっては、いわゆる定電位電解法
に基づく電圧制御を行うことが望ましく、ポテンシオス
タット等の定電位電解用電源を用い、照合電極として銀
−塩化銀電極を用いるなど、既知の装置を利用すればよ
い。

また、電解腐食の際には電解液中に気体を通して気泡に
よる撹拌を行うことが好ましく、加工部位近傍の電解液
を適宜循環させて電解生成物の滞留等による性能低下を
防止できる。

特に、管状の材料の内面に人工欠陥を形成する場合、欠
陥形成部位を下部に配置し、当該管内に気泡を送り込め
ば、気泡は管内上部に沿って流動するため、十分な撹拌
が得られ、かつ欠陥形成部位と対電極との間の通電が気
泡によって不必要に遮られることを防止できる。

〔作用〕

このような本発明においては、複数の周波数を利用する
検査手順の採用により探傷信号の磁気雑音を低減する。

すなわち、対象物から検出された第一および第二の探傷
信号には対象物の磁気不均一による雑音成分が含まれる
が、各々の雑音成分は検査時にそれぞれ同様に混入する
ものであり、第二の探傷信号として合成される際に相殺
される。

従って、このような検査手順を実際の検査対象に適用す
れば、磁気雑音がなく、かつ検査対象の内部欠陥に対応
した実探傷信号が得られることになる。

一方、実探傷信号の評価にあたっては、既知の欠陥を有
する基準試料について同様な検査手順を適用し、ここで
得られた基準探傷信号と実探傷信号とを対比することに
より、検査対象の内部欠陥を既知の欠陥に対して相対的
に判定でき、併せて検査手順における雑音等が相殺され
る。

従って、例えば、実探傷信号を基準探傷１３号と対比し
ながら通常の渦流探傷検査法と同様な位相角模式図に表
せば、それぞれ検査対象の内部欠陥に対応した軌跡が正
確に描かれることになる。

このように、本発明の渦流探傷検査法によれば、基準試
料との比較により正確な欠陥検査が行えるとともに、検
査時の磁気雑音による影響等を受けないため、直流磁気
飽和等の雑音防止手段を併用する必要がなく、アルミナ
イズド鋼等に対しても正確かつ確実な検査が行える。

さらに、本発明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法を
用いることで、基準試料に電解腐食により簡単かつ安価
に精度の高い人工欠陥を形成することが可能となるため
、基準試料における基準探傷信号の精度を向上できると
ともに、各種の基準信号を容易に準備できるようになる
ため、比較判定の際の正確さをも向上でき、これにより
前記目的が達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、本実施例における検査対象は、外径２
５．４＋ｗ＋ｓ、肉厚２．７７ｍｍ、長さ６０００　ｍ
に形成されたパイプｌであり、このパイプｌは５ＴＢ３
５製の鋼管の表面（外周および内周）にアルミニウ゛ム
被膜加工したアルミナイズド鋼管である。

一方、本実施例で渦流探傷に使用する検査装置１０は、
ケーブル１１を介して接続された励磁用のコイル１２を
備え、このコイル１２は検査対象のパイプ１の内部に挿
入されている。この検査装置１０は、指定された周波数
の交流磁界をコイル１２の周囲に発生させ、コイル１２
周辺のパイプ１壁面に渦電流を発生させるとともに、コ
イル１２のインピーダンスの変化を検出することにより
、パイプ１に発生した渦電流の変°化を表す探傷信号１
４を出力可能である。また、検査装置１０には送り機構
１３が接続され、この送り機構１３によりケーブル１１
を順次送ってパイプｌ内のコイル１２を移動させること
により、パイプｌの全長にわたる渦流探傷が行えるよう
に構成されている。なお、送り機構１３によりコイル１
２を移動させる速度は、５００〜７５０ｍｏ＋／ｓの範
囲で一定速度となるように設定されている。

このような検査装置ｌＯによりパイプ１の検査を行うに
あたり、本実施例では本発明に基づく渦流探傷検査法を
採用する。このために、検査にあたり対象となるパイプ
１に対応しかつ既知の欠陥を有する基準試料を製作して
おく。

基準試料としては、基本的にパイプ１と同様な管の内面
に、実際の腐食を想定した人工欠陥として深さ１０〜１
５０μｍの凹みや３〜５ＩＩ１１径の貫通穴を正確に形
成した基準パイプ１＾を用いる。

この基準パイプＩＡの製作にあたり、本実施例では本発
明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法を採用する。以
下、第４図ないし第６図を参照して本製作方法によりパ
イプＬＡの内面に直径１０ＩＩＩｌの円形凹み状の人工
欠陥を形成する際の具体的な手順を説明する。

第４図および第５図において、電解槽５０の底部には、
パイプｌと同様な材質形状のアルミナイズド鋼製のパイ
プＩＡが略水平に配置されている。

ここで、第６図に示すように、パイプＩＡの内側の人工
欠陥を形成する部位６０の周囲には、当該欠陥に対応す
る円形の孔６１を有する粘着テープ６２が貼られ、その
周囲ないしパイプ１、Ａの他の表面にはエナメル等のペ
イント６３が塗布されており、これらによりパイプ１＾
は人工欠陥の加工部位６０を除いて完全にマスキングさ
れている。

このパイプＩＡを浸漬するように、電解槽５０の内部に
は電解液５１が満たされている。この電解液５１は、２
（ｌｄのホウフッ酸（ＨＢＦ、）　４７％水溶液に５４
０ｄの水を加えたものである。

一方、電解槽５０の近傍には定電位電解用のポテンシオ
スタット５２（日亜計測製ＮＰ−ＩＲ１００Ｏ型等）が
配置されている。ポテンシオスタット５２は、陽極端子
（−）をパ゛イブＩＡに接続され、照合電極端子（ｒ−
）を照合電極５３に接続されるとともに、陰掻端子（＋
）を対電極５４に接続されている。

照合電極５３は、銀−塩化銀電極として慣用されている
ものであり、塩化カリウム（ＫＣＩ）飽和水溶液に銀製
の棒材を浸して表面に塩化銀被膜を形成したものである
、この電極５３は、電解槽５０内のパイプＩＡと離れた
位置で電解液５１中に浸されている。

対電極５４は、直径２１１１１のアルミニウム製棒材を
用い、その基端側をゴム栓５５で槽５０の壁面に貫通支
持されるとともに、先端側をパイプＩＡ内に挿入されて
いる。対電極５４先端部５６は、形成する人工欠陥に対
応して全体として円形となる渦巻き状とされ、加工部位
６０に合わせて対向配置されている。

また、電解槽５０の内部には図示しないポンプ等により
空気を圧送供給されるチューブ５７が配置され、その先
端はパイプＩＡの一端側に挿入されている。ここで、パ
イプＩＡは、前記一端側が他端側よりやや低く支持され
、チューブ５７から送出された空気はパイプ１＾で気泡
５８となって他端側に移動し、これによりパイプＩＡ内
の電解液５１は一端側から他端側に流動しながら撹拌さ
れる。

なお、チューブ５７からの送気量は、予備実験を行って
適宜設定することが好ましいが、−船釣に８００〜１０
００ａｄ／ｓｅｃ程度に設定することで好適な撹拌が得
られる。

また、ポテンシオスタット５２に設定する電解電圧は、
予めパイプＩＡに電圧印加した際に鋼材部分とアルミニ
ウムメッキ層との間に電圧変化が検知される値を検知し
て選択すればよく、本実施例では−０，３５０ｍＶに設
定する。

以上のような設定の後、ポテンシオスタット５２を通電
させてパイプＩＡと対１１１ｓ４との間に一定の電解電
圧を印加することにより、加工部位６０は電解？＆５２
により電解腐食されて次第に凹状とされる。

この際、パイプＩＡの他の部分は粘着テープ６２および
ペイント５３でマスキングされており腐食されることは
なく、孔６１から露出された加工部位６０のみが加工さ
れる。また、対電極５４の先端部５６を円形の渦巻き状
として加工部位６０に対向させたため、加工部位６０は
一′様な深さに電解腐食されるとともに電解作用が当該
部位に集中されるため加工は効率よく行われる。従って
、一定時間の経過の後にパイプＩＡを取り出せば、加工
部位６０には孔６１に応じた円形で所定深さの凹み状の
人工欠陥が形成される。この深さは電解液５１の１度、
ポテンシオスタット５２における電圧等の設定、パイプ
ＩＡの材質、処理時間等により予め所望の値に調整でき
、既知の欠陥とすることができる。従って、加工したパ
イプＩＡは、パイプ１の渦流探傷検査用の基準パイプ１
＾として利用可能となる。

このような基準パイプＩＡの準備の後、基準パイプＩＡ
および本来の検査対象であるパイプｌに対して本発明の
渦流探傷検査法に基づく操作を行う。

以下、第２図を参照して本検査法の具体的な操作につい
て説明する。

はじめに、基準試料である基準パイプＩＡを用いて基準
探傷信号を求めるために、基準パイプＩＡに対して二種
類の渦流探傷を行う。

第一の渦流探傷においては、検査装置１０を調整して周
波数４００にＨｚの電流をコイル１２に通し、第一の磁
界を発生させるとともに、このコイル１２を基準パイプ
ＩＡ内に順次送り、検査装置１０から出力される探傷信
号を記録する。この操作により第一の探傷信号２１が得
られる。

第二の渦流探傷においては、第一の渦流探傷と同様な操
作を行う。この際、コイル１２には、周波数４００ＫＨ
ｚの電流に周波数２００　Ｋ　ＩＩ　ｚの電流をミキシ
ングしたものを通し、互いに整数比をなす各電流に基づ
く第一の磁界と第二の磁界との混合磁界を用い、検査装
置１０から出力される探傷信号を記録する。この操作に
より第二の探傷信号２２が得られる。

なお、各々の渦流探傷に際しては、それぞれの雑音成分
がＸ軸方向となり、第一および第二の探傷信号２１．２
２がＹ軸方向となるように位相角を設定しておく。

これらの位相角の設定の後、第一および第二の探傷信号
２１．２２を逆相でミキシングすることにより第三の探
傷信号２３を合成する。

ここで、元になる各探傷信号２１．２２には雑音成分２
４．２５が含ま゛れているが、逆相とされたうえ各信号
２１．２２のミキシング比率を。調整することにより、
各々の雑音成分２４．２５は相殺される。

また、逆相ミキシングにより各探傷信号２１．２２の周
波数４００にＨｚの電流に対応する成分は相殺されるが
、第三の探傷信号２３として第二の深傷信号２２に含ま
れていた周波数２００にＨｚの電流に対応する成分が残
る。

こうして得られた第三の探傷信号２３を実探傷信号２６
とする。この実探傷信号２６には、基準パイプ１＾に形
成された貫通穴に応した変化が表れているとともに、雑
音成分は除去されている。

次に、実際の検査対象であるパイプ１を用いて実探傷信
号を求める。

ここで、実探傷信号を得る手順は、前述の基準パイプＩ
Ａに対して基準探傷信号を得た手順と同様であり、単に
基準パイプ１＾をパイプｌに置き換えたものである。す
なわち、第一および第二の渦流探傷により、第一および
第二の探傷信号３１．３２を検出し、これらの探傷信号
３１．３２の逆相ミキシングにより第三の探傷信号３３
を合成する。

こうして得られた第三の探傷信号３３を実探傷信号３６
とする。この実探傷信号３６には、パイプ１に発生した
内部欠陥に応じた変化が表れているとともに、雑音成分
は除去されている。

続いて、実探傷信号３６と基準探傷信号２６との対比を
行う、すなわち、例えば基準探傷信号２；６と実探傷信
号３６とを同一の比較画面４０上に表置し、各信号２６
．３６の軌跡の相違を比較することにより、各々の変化
の原因となった内部欠陥の比較を行い、基準パイプＩＡ
に形成した既知の欠陥に基づいてパイプ１の内部欠陥を
判定する。

このような本実施例によれば、以下に示すような効果が
ある。

すなわち、既知の欠陥として正確に加工された人工欠陥
を有する基準パイプＩＡを用い、この基準パイプＩＡに
関する基準探傷信号２６と、検査対象のパイプ１に関す
る実探傷信号３６との対比を行うことにより、パイプｌ
の内部欠陥を正確に判定することができる。

第３図には、“各種の内部欠陥が発見されたパイプ１に
ついて本実施例の検査を行って得られた軌跡の具体例が
示されている。図において、Ｙ軸から反時計廻りでＸ軸
までの位相角で表れた軌跡４１゜４２４３は、それぞれ
パイプ１の内周面に生した深さ１５０　ｔｒ　ｍ、　１
００　ｕ　ｖａ、　　５０　ｐ　ｍの欠を員である。ま
た、Ｙ軸方向に延びる軌跡のうち、軌跡４４はパイプｌ
の内外を貫通する直径２１１ＩＩｌの穴であり、軌跡４
５゜４６はパイプ１の外周面に生じた深さ　１００〜１
５０　μｍ、５０〜６０μｍの欠損である。さらに、Ｙ
軸から時計廻りに回転した方向の軌跡４７はパイプ１の
内外を貫通する直径３ｓｍの穴である。

このように、本実施例では、本発明の渦流探傷検査法を
用いることにより、基準試料との比較による正確な欠陥
検査を行うことができる。

特に、パイプ１に関する実探傷信号３６、および基準パ
イプＩＡに関する基準探傷信号２６の検出にあたっては
、それぞれ二回の渦流探傷を行い、各々で得られた第一
および第二の探傷信号を逆相ミキシングするとしたため
、各探傷信号に同様に含まれる検査時の雑音成分を相殺
できる。

また、第一の渦流探傷では周波数４００にｌｌｚの第一
の磁界を用い、第二の渦流探傷では周波数４００にＨｚ
による第一の磁界に周波数２００ＫＨｚの第二の磁界を
加えた混合磁界を用いたため、逆相ミキシングにより第
二の磁界の２００ＫＨｚ成分が残され、第三の探傷信号
として取り出される。

このため、パイプ１または基準パイプＩＡに関する第二
の探傷信号を利用して、雑音を含まず、かつパイプ！ま
たは基準パイプＩＡの内部欠陥を反映した実探傷信号３
６および基準探傷信号２６を得ることができる。

さらに、本実施例によれば、前述したようにパイプｌの
鋼管部分の磁気不均一に起因する磁気雑音が生じても、
第三の探傷信号の合成の際に雑音の影響を回避すること
ができ、直流磁気飽和等の雑音防止手段を併用する必要
がない。

従って、従来は渦流探傷検査法を利用することが困難で
あったアルミナイズド鋼製のパイプｌに対しても何ら問
題なく適用することができる。これにより、渦流°探傷
検査法の特徴である正確かつ確実な検査を能率よく行え
る点を活かして、検査対象を漏れなく検査することによ
り製品出荷時あるいは保守点検時における信頼性を向上
することができる。

一方、基準試料である基準パイプＩＡとして、実際の検
査対象であるパイプｌと同様の材質形状のものを用り、
その一部に所定の形状および寸法の人工欠陥を正確に形
成したため、比較判定における精度を向上することがで
きる。

ここで、本実施例では、基準パイプＩＡの製作に、本発
明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法を採用したため
、電解腐食の条件設定を調整すすることにより正確な加
工が可能である。

第１表には、本実施例に示した製作手順における電気量
と人工欠陥の深さとの対応が示されている。ここで、電
気量（クーロン）は対電極５４とパイプＩＡとの間に流
れる電流と通電時間との積で求められ、ポテンシオスタ
ット５２において適宜測定できる。

第１表 この表の値をグラフ化すると第７図の直線７１となる。

つまり、人工欠陥の深さは電解腐食の際の供給電気量と
正確な比例関係をなし、電気量を精密に制御することに
より人工欠陥の深さをμｍオーダーで調整できることが
解かる。ここで、電気量の調整にはｉｔ値の調整の他、
通電時間の調整が利用でき、ポテンシオスタット５２に
おける機能を適宜利用すればよい。

また、ポテンシオスタット５２による定電位電解を行う
とともに、陰掻である対電極５４の先端部５６を人工欠
陥の形状に対応させかつ加工部位６０に対向配置するこ
とにより、電解腐食の集中化により処理効率を向上でき
るとともに、加工部位６０での電解腐食を均一化して人
工欠陥を−様な深さに形成することができる。

さらに、電解腐食の際には電解液５１中にチューブ５７
がら空気を送って気泡５Ｂを発生させ、これにより撹拌
を行ってパイプＩＡ内の電解液５１を適宜循環させるよ
うにしたため、電解生成物の滞留等による性能低下を防
止できる。

ここで、比較のために、本実施例と同し条件で電解液５
１の撹拌手段を超音波振動板を用いた例について前記第
１表と同様な電気量と欠陥深さの計測を行ったところ、
第７図の直線７２に示すような〜果となった。つまり、
一応比例関係はなしているが、電解腐食の効率が下がる
ことが解かる。さらに、得られた人工欠陥には凹凸が顕
著であり、これは超音波振動では十分な撹拌効果が得ら
れなかったためと考えられる。従って、本実施例のよう
な電解腐食による精密加工を実現する場合、送気撹拌を
併用することが望ましい。

このように、本実施例では基準パイプＩＡの製作に本発
明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法を採用したため
、従来高精度を得る際に利用されていた放電加工等に比
べて製作コストを安価にでき、欠陥の形態および寸法等
について各種のものを多数製作して準備しておくことが
可能となり、検査作業にあたってより細かな比較判定が
行え、検査精度を向上できる。

また、電解腐゛食による非機械力による加工であるため
、旋盤やフライス盤による機械加工に比べて薄肉のもの
に対しても適用でき、本発明の渦流探傷検査法が広範囲
に利用できるようになる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
以下に示すような変形をも含むものである。

すなわち、検査対象はパイプ１に限らす、板状あるいは
箱状等、他の形態であってもよく、あるいはアルミナイ
ズド鋼製に限らず、通常の鋼その他の磁性体材料にアル
ミニウム及びその他の非磁性体をメッキしたものでもよ
く１本発明は多様な検査対象の渦流探傷検査法に広く適
用することができる。

また、検査対象に磁界を加えるコイルは、前記実施例の
パイプ１のような管の内面に挿入される内挿型に限らず
、板材表面を検査する回転プローブ型コイル、管や線材
、線材の外表面を検査する貫通型コイルなど、通常の渦
流探傷検査法に用いられる全てのコイルであってもよく
、検査する対象物に応じて適宜選択すればよい。

さらに、検査対象および基準試料から実探傷信号および
基準探傷信号を検出するにあたっては、第一および第二
の渦流探傷に限らず、三回以上の渦流探傷を行ってもよ
く、複数の探傷信号により第三の探傷信号を合成しても
よい。

また、前記実施例においては、第一の渦流探傷の際に周
波数４００ＫＨｚの第一の磁界を用い、第二の４流探傷
の際に第一の磁界に周波数２００にＨｚの第二の磁界を
加えた混合磁界を用いたが、これら第一および第二の磁
界には他の設定を利用してもよい。

さらに、第二の渦流探傷の際に第二の磁界を単独で用い
てもよく、例えば、第一の渦流探傷に基本周波数４００
にＨｚで高調波を多く含む第一の磁界を用い、第二の渦
流探傷に基本周波数２００ｋｌｌｚで同様な第二の磁界
を用いれば、ミキシングにより第一の磁界の二次以上の
高調波成分と第二の磁界の各成分とを対応させることが
でき、第一の磁界の基本周波数４００にＨｚの成分が第
三の探傷信号とじて得られる。

このように、“第一および第二の渦流探傷における第一
および第二の磁界の周波数設定は多様な設定が可能であ
り、要するに第三の探傷信号を合成する際に、第一およ
び第二の探傷信号の一部成分が残るような設定であれば
よい。

一方、基準試料としては検査対象と路間−の材質、形態
のものを用いることが好ましいが、この基準試料に形成
する既知の欠陥は、凹み状や貫通穴の人工欠陥に限らず
、溝状、亀裂状など、検査対象に生じる可能性のある欠
陥についてそれぞれ用、意してもよく、予め多様な人工
欠陥を有する基準試料を！＃備して比較を行うようにす
れば、検査精度を一層向上することができる。

また、基準試料の製作にあたっては、他の適宜な方法を
採用してもよいが、前述したように、本発明の渦流探傷
検査用基準試料の製作方法を採用することにより高精度
のものを簡単かつ安価に得られ、本発明の渦流探傷検査
法には好適であるといえる。

ここで、渦流探傷検査用基準試料の製作方法は、前記実
施例の装置構成および設定に限定されるものではなく、
電解質５１の種類および濃度、ポテンシオスタット５２
の種類および電解電圧の設定等、照合電橋５３の材質、
形状および配置など、実施にあたって適宜変更すること
が望ましい。

また、対電極５４の材質や配置等も任意であり、先端部
５６の形状は矩形の枠状あるいは単に切断したままの先
端でもよく、その配置も人工欠陥の形成部位６０と対向
配置に限らず、単に接近しているもの等でもよい、しか
し、前記実施例のようにすれば効率および加工結果を優
れたものとすることができる。

さらに、撹拌用に空気を送出する景は適宜変更すればよ
く、予備実験等により最適な値を決定することが望まし
い。また、チューブ５７あるいは気体供給用の装置類も
適宜選択すればよく、供給するのは空気に限らない、な
お、撹拌手段は気体の供給による気泡の運動を利用する
ものに限らず、他の機械的な撹拌を行うものであっても
よい。

〔発明の効果〕゛ 以上に説明したように、本発明の渦流探傷検査法によれ
ば、基準試料との比較により正確な欠陥検査が行えると
ともに、検査時の磁気雑音による影響等を受けないため
、アルミナイズド鋼等に対しても正確かつ確実な検査を
行うことができる。

また、本発明の渦流探傷検査用基準試料の製作方法によ
れば、正確な人工欠陥を有する広範な基準試料を簡単か
つ安価に準備できるため、前述の渦流探傷検査法を採用
する際に比較判定の正確さを向上することができる。

号、２３．３３・・・第三の探傷信号、２４．２５．３
４．３５・・・雑音成分、２６・・・基準探傷信号、３
６・・・実探傷信号、５１・・・電解液、５４・・・対
電掻、５７．５８・・・送気撹拌用のチューブおよび気
泡、６０・・・加工部位。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で用いる装置構成を示す模式
図、第２図は前記実施例の操作手順および信号の流れを
示す模式図、第３図は前記実施例における探傷信号の評
価の具体例を示すグラフ、第４図および第５図は前記実
施例で基準試料の製作を行うための装置構成を示すそれ
ぞれ別方向の断面図、第６図は前記製作の際の要部を示
す斜視図、第７図は前記実施例で製作し・た基準試料の
比較実験結果を示すグラフである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定周波数の第一の磁界を対象物に加え、当該磁
   界による渦電流を検出して第一の探傷信号を発生すると
   ともに、 周波数が第一の磁界と略整数比をなす第二の磁界または
   この第二の磁界と第一の磁界との混合磁界の何れかを対
   象物に加え、当該磁界による渦電流を検出して第二の探
   傷信号を発生し、 得られた第一および第二の探傷信号を互いの雑音成分が
   相殺されるように合成して第三の探傷信号を発生すると
   いう検査手順を用い、 既知の欠陥を有する基準試料を対象物として前記検査手
   順を適用し、得られた第三の探傷信号を基準探傷信号と
   するとともに、 実際の検査対象を対象物として前記検査手順を通用し、
   得られた第三の探傷信号を実探傷信号とし、この実探傷
   信号を前記基準探傷信号と対比することにより検査対象
   の内部欠陥を判定することを特徴とする渦流探傷検査法
   。
2. （２）表面を所定の被覆材料で被覆された金属材料を電
   解質溶液に浸漬し、前記金属材料と電解質溶液との間に
   電解電圧を印加し、前記被覆材料を電解腐食して所定の
   人工欠陥を形成することを特徴とする渦流探傷検査用基
   準試料の製作方法。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、前記電解電圧の
   印加にあたり、前記金属材料の人工欠陥形成部位の近傍
   の電解質溶液中に対電極を配置し、この対電極と前記金
   属材料との間に前記電解電圧を印加することを特徴とす
   る渦流探傷検査用基準試料の製作方法。
4. （４）特許請求の範囲第２項または第３項において、前
   記電解腐食の際に、前記電解液中に気体を通して気泡に
   よる撹拌を行うことを特徴とする渦流探傷検査用基準試
   料の製作方法。
5. （５）特許請求の範囲第２項ないし第４項の何れかにお
   いて、前記金属材料はメッキ加工材料または薄肉材料で
   あることを特徴とする渦流探傷検査用基準試料の製作方
   法。