JPH04120456A - Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置Info
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- JPH04120456A JPH04120456A JP2240290A JP24029090A JPH04120456A JP H04120456 A JPH04120456 A JP H04120456A JP 2240290 A JP2240290 A JP 2240290A JP 24029090 A JP24029090 A JP 24029090A JP H04120456 A JPH04120456 A JP H04120456A
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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、磁気を用いた５ＱＵＩ Ｄ装置による構造物
および機器に含まれる欠陥の非覇壊検査装置に関する。
および機器に含まれる欠陥の非覇壊検査装置に関する。
、ｌｒッＦ （ＳＱＵＩＤ）による非破壊検査について
は、ｒＳＱＵＩＤ’ ８５、超電導量子干渉素子とその
応用： １９８５ Ｗａｌｔｏｒ ｄｅ Ｇｒｕｙｔｅ
ｉｓＣｏ、Ｂｅｒｌｉｎ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｐｒ１ｎ
ｔｅｄ ｉｎ ＧｅｒｍｍｍｙＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ −
’ ８５− Ｓ ｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕ
ｍｍｔｕｍＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ
ｍｍｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に
おいて論じられている。従来技術として、特開昭６３−
２３５８７６号公報、特開昭６３−３２３８４号公報、
特開昭６０−１４７６４６号公報及び特開昭６０−５８
５６５号公報が挙げられる。これらは、ピックアップコ
イルが高次微分コイル構造のものである。
は、ｒＳＱＵＩＤ’ ８５、超電導量子干渉素子とその
応用： １９８５ Ｗａｌｔｏｒ ｄｅ Ｇｒｕｙｔｅ
ｉｓＣｏ、Ｂｅｒｌｉｎ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｐｒ１ｎ
ｔｅｄ ｉｎ ＧｅｒｍｍｍｙＳ Ｑ Ｕ Ｉ Ｄ −
’ ８５− Ｓ ｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｑｕ
ｍｍｔｕｍＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ
ｍｍｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に
おいて論じられている。従来技術として、特開昭６３−
２３５８７６号公報、特開昭６３−３２３８４号公報、
特開昭６０−１４７６４６号公報及び特開昭６０−５８
５６５号公報が挙げられる。これらは、ピックアップコ
イルが高次微分コイル構造のものである。
従来技術においては、欠陥からの信号が鋼板または試験
片の表面形状（全体的な凹凸）に起因したバックグラン
ド信号と重畳することが問題となっている。バックグラ
ンド信号は非常に大きく、一方、欠陥からの信号は比較
的小さい。従って、欠陥からの信号を、非常に感度の高
い５ＱＵＩＤ装置で検出するためには、何度も測定レン
ジをリセットする必要があり、リセットに伴い、ある程
度の検出誤差が生じる。また、欠陥からの信号がかなり
／ｈさい場合は、バックグランド信号に欠陥からの信号
がかくれてしまう問題もある。
片の表面形状（全体的な凹凸）に起因したバックグラン
ド信号と重畳することが問題となっている。バックグラ
ンド信号は非常に大きく、一方、欠陥からの信号は比較
的小さい。従って、欠陥からの信号を、非常に感度の高
い５ＱＵＩＤ装置で検出するためには、何度も測定レン
ジをリセットする必要があり、リセットに伴い、ある程
度の検出誤差が生じる。また、欠陥からの信号がかなり
／ｈさい場合は、バックグランド信号に欠陥からの信号
がかくれてしまう問題もある。
さらに、従来の装置においては、単一走査から欠陥の表
面積を求めることが困難であり、複数回走査した結果を
合成して欠陥の表面積を求めていた。
面積を求めることが困難であり、複数回走査した結果を
合成して欠陥の表面積を求めていた。
本発明の目的は、パックグランドノイズを低減でき、単
一の走査で欠陥の表面積や種別を判定することのできる
スキッドによる非覇壊検査装置を提供することにある。
一の走査で欠陥の表面積や種別を判定することのできる
スキッドによる非覇壊検査装置を提供することにある。
本発明は、５ＱＵＩＤを用いた欠陥の非破壊検査におい
て、前述のバックグランド信号を小さくするために、被
測定物からの距離が異なる、複数のピックアップコイル
（グラジオメータ）を設けたものである。信号の差分を
測定する手法としては、ピックアップコイル毎に５ＱＵ
ＩＤ装置を設け、各装置の５ＱＵＩＤ出力の差分をとる
方法と連結した複数のピックアップコイルを設け、セン
サ出力の差分を５ＱＵＩＤ装置によって増幅する方法と
がある。
て、前述のバックグランド信号を小さくするために、被
測定物からの距離が異なる、複数のピックアップコイル
（グラジオメータ）を設けたものである。信号の差分を
測定する手法としては、ピックアップコイル毎に５ＱＵ
ＩＤ装置を設け、各装置の５ＱＵＩＤ出力の差分をとる
方法と連結した複数のピックアップコイルを設け、セン
サ出力の差分を５ＱＵＩＤ装置によって増幅する方法と
がある。
すなわち、本発明は被測定物からの磁束信号を検知する
ピックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信
号を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの出
力信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッ
ドによる非覇壊検査装置において、ピックアップコイル
は被測定物からの距離を異ならせて複数膜けられ、スキ
ッド装置は各ピックアップコイル毎に設けられ、演算処
理部は各スキッド出力の差をとることにより被測定物の
表面形状に起因したバックグランド信号を小さくする演
算をするように形成されていることを特徴とするもので
ある。
ピックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信
号を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの出
力信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッ
ドによる非覇壊検査装置において、ピックアップコイル
は被測定物からの距離を異ならせて複数膜けられ、スキ
ッド装置は各ピックアップコイル毎に設けられ、演算処
理部は各スキッド出力の差をとることにより被測定物の
表面形状に起因したバックグランド信号を小さくする演
算をするように形成されていることを特徴とするもので
ある。
また、本発明は、被測定物からの磁束信号を検知するピ
ックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信号
を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの８力
信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッド
による非覇壊検査装置において、ピックアップコイルは
被測定物からの距離を異ならせて複数設けられ、スキッ
ド装置は各ピックアップコイル毎に設けられ、演算処理
部は予め定められているスキッド出力値と被測定物から
の距離と被測定物の欠陥形状との関係に基いて実測され
た各スキッド出力値から欠陥形状を判定するように形成
されていることを特徴とするものである。
ックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信号
を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの８力
信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッド
による非覇壊検査装置において、ピックアップコイルは
被測定物からの距離を異ならせて複数設けられ、スキッ
ド装置は各ピックアップコイル毎に設けられ、演算処理
部は予め定められているスキッド出力値と被測定物から
の距離と被測定物の欠陥形状との関係に基いて実測され
た各スキッド出力値から欠陥形状を判定するように形成
されていることを特徴とするものである。
また、本発明は、被測定物からの磁束信号を検知するピ
ックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信号
を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの出力
信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッド
による非覇壊検査装置において、ピックアップコイルは
被測定物からの距離を異ならせ更に巻き方向を異ならせ
て複数設けられ、スキッド装置は各ピックアップコイル
の異なる巻き方向のコイル対毎に設けられ、演算処理部
は予め定められているスキッド出力値と被測定物からの
距離と被測定物の欠陥形状との関係に基いて実測された
各スキッド出力値から欠陥形状を判定するように形成さ
れていることを特徴とするものである。
ックアップコイルと、該ピックアップコイルからの信号
を受けるスキッド装置と、このスキッド装置からの出力
信号を受けて処理する演算処理部と、を備えたスキッド
による非覇壊検査装置において、ピックアップコイルは
被測定物からの距離を異ならせ更に巻き方向を異ならせ
て複数設けられ、スキッド装置は各ピックアップコイル
の異なる巻き方向のコイル対毎に設けられ、演算処理部
は予め定められているスキッド出力値と被測定物からの
距離と被測定物の欠陥形状との関係に基いて実測された
各スキッド出力値から欠陥形状を判定するように形成さ
れていることを特徴とするものである。
前記非覇壊検査装置において、演算処理部は予め定めら
れている欠陥の面積とスキッド出力との関係に基いて前
記判定された欠陥形状から該欠陥の面積を求めるように
形成されているものがよい。
れている欠陥の面積とスキッド出力との関係に基いて前
記判定された欠陥形状から該欠陥の面積を求めるように
形成されているものがよい。
また、被測定物とピックアップコイルの距離（ｈ）を２
０〜Ｌｏｏｍとし、複数の各ピックアップコイルの間隔
（Δ）を２〜Ｌｏｗに設定したものがよい、また、被測
定物とピックアップコイルの距離（ｈ）と、複数のピッ
クアップコイルの間隔（△）とが、１０≦ｈ／△≦２０
を満足する条件で設定されているものがよい。
０〜Ｌｏｏｍとし、複数の各ピックアップコイルの間隔
（Δ）を２〜Ｌｏｗに設定したものがよい、また、被測
定物とピックアップコイルの距離（ｈ）と、複数のピッ
クアップコイルの間隔（△）とが、１０≦ｈ／△≦２０
を満足する条件で設定されているものがよい。
ピックアップコイルと被測定物との距離（間隔）をｈと
すれば、欠陥がない場合、５ＱＵＩＤ出力Ｖとｈとの関
係は、次式（１）のように表わされる。
すれば、欠陥がない場合、５ＱＵＩＤ出力Ｖとｈとの関
係は、次式（１）のように表わされる。
■Ｎ＝αｈ−１・・・川・・・（１）
ここで、αは定数である。
また、欠陥がある場合、■とｈの関係は、次式（２）又
は（３）で表わされる。
は（３）で表わされる。
矩形状欠陥の場合
円形状欠陥の場合
Ｖ Ｈ＝γｈ−’ ・・・・・・
・・・（３）ここで、β、γは定数である。上式（１）
〜（３）の根拠を以下に示す。
・・・（３）ここで、β、γは定数である。上式（１）
〜（３）の根拠を以下に示す。
５ＱＵＩＤにおける各種欠陥信号の特性を調べた。第８
図乃至第１０図に示すように、５ＱＵＩＤセンサ下部に
無欠陥（バックグランドノイズ）（第８図）、スリット
（第９図）、ホール（第１０図）のある平板を配置し、
ｈ方向に移動した際のスキッドの出力を測定した。この
結果を第１１図に示す。
図乃至第１０図に示すように、５ＱＵＩＤセンサ下部に
無欠陥（バックグランドノイズ）（第８図）、スリット
（第９図）、ホール（第１０図）のある平板を配置し、
ｈ方向に移動した際のスキッドの出力を測定した。この
結果を第１１図に示す。
スキッド出力Ｖと位置りとの関係を
Ｖ＝ａｈｘ ・・・・
・・ （Ａ）ＱｏｇＶ＝ｎｏｇａ＋ｘＱｏｇｈ −
−（Ｂ）と与えると、第４図の直線の傾きより、バック
グランドノイズはｘ＝−１、スリットはｘ＝−３，５、
ホールはｘ＝−５が求まる。このように、欠陥の種々に
よりスキッドの出力が変化することが実験的に得られる
。
・・ （Ａ）ＱｏｇＶ＝ｎｏｇａ＋ｘＱｏｇｈ −
−（Ｂ）と与えると、第４図の直線の傾きより、バック
グランドノイズはｘ＝−１、スリットはｘ＝−３，５、
ホールはｘ＝−５が求まる。このように、欠陥の種々に
よりスキッドの出力が変化することが実験的に得られる
。
磁気応用非破壊検査５ＱＵＩＤ装置は、ピックアップコ
イルから成るセンサを水平に走査した５ＱＵＩＤ出力の
測定を行うものである。被測定物の表面は、かならずし
も平面ではない。従って、センサを走査した場合、被測
定物の凹凸によってセンサと被測定物との距離りが変化
し、欠陥がない場合においても、上式（１）で表わされ
るように、５ＱＵＩＤ出力は変化する。これがバックグ
ランド信号である。このバックグランド信号を小さくす
るために被測定物からの距離が異なる複数のピックアッ
プコイルからなるセンサを設ける。
イルから成るセンサを水平に走査した５ＱＵＩＤ出力の
測定を行うものである。被測定物の表面は、かならずし
も平面ではない。従って、センサを走査した場合、被測
定物の凹凸によってセンサと被測定物との距離りが変化
し、欠陥がない場合においても、上式（１）で表わされ
るように、５ＱＵＩＤ出力は変化する。これがバックグ
ランド信号である。このバックグランド信号を小さくす
るために被測定物からの距離が異なる複数のピックアッ
プコイルからなるセンサを設ける。
たとえば、２つのピックアップコイルを用い、ピックア
ップコイル毎に５ＱＵＩＤ装置を設けた場合、両ピック
アップコイルの間隔をΔとすれば、式（１）より、５Ｑ
ＵＩＤ出力は、それぞれ、ＶＮ工＝αｈ−１・・・・・
・・・・（４）■Ｎ２＝α（ｈ＋△）−１・・・・・・
・・・（５）となる。
ップコイル毎に５ＱＵＩＤ装置を設けた場合、両ピック
アップコイルの間隔をΔとすれば、式（１）より、５Ｑ
ＵＩＤ出力は、それぞれ、ＶＮ工＝αｈ−１・・・・・
・・・・（４）■Ｎ２＝α（ｈ＋△）−１・・・・・・
・・・（５）となる。
面出力の差をとれば、次式（６）のようになる。
Δ
ピックアップコイルと被測定物との初期設定距離をｈｏ
とし、たとえばΔ／ｈ、＝１／１０に設定する。すると
ｈ＝ｈ、より、△／ｈ：１／１０であり、式（６）は ＶＮ、−Ｖｓ、？０ 、０９１ ａ ｈ−１−−（７）
となる。
とし、たとえばΔ／ｈ、＝１／１０に設定する。すると
ｈ＝ｈ、より、△／ｈ：１／１０であり、式（６）は ＶＮ、−Ｖｓ、？０ 、０９１ ａ ｈ−１−−（７）
となる。
式（７）は、式（１）より約１７１０小さい。
すなわち、バックグランド信号を小さくすることができ
る。
る。
なお、Δ／ｈ０＝、＝１／２０に設定すれば、バックグ
ランド信号は約１／２ｏに小さくすることができる。つ
まり、５ＱＵＩＤ出力の差分を測定することは、（△／
ｈ、）の値にほぼ一致して、バックグランド信号を軽減
することができることにつながる。
ランド信号は約１／２ｏに小さくすることができる。つ
まり、５ＱＵＩＤ出力の差分を測定することは、（△／
ｈ、）の値にほぼ一致して、バックグランド信号を軽減
することができることにつながる。
欠陥がある個所における各５ＱｔＯＤ出力は、矩形状欠
陥の場合１式（２）よりそれぞれ、以下の式で表わされ
る。
陥の場合１式（２）よりそれぞれ、以下の式で表わされ
る。
■ｓ２＝β （ｈ＋Δ） ・・・・
・・・・・（９）前述と同様にΔ／ｈ″：１／１０とし
、両者の差分をとれば、 となる。
・・・・・（９）前述と同様にΔ／ｈ″：１／１０とし
、両者の差分をとれば、 となる。
また、円形状欠陥の場合は、式（３）より、それぞれ以
下の式で表わされる。
下の式で表わされる。
ｖＨ１＝γｈ−５・・・・・・・・・（１１）ＶＨｚ”
’ｌ （ｈ ＋Δ） −’ ・＝・・＝
・・（１２）前述と同様にΔ／ｈ４１／１０とし、両者
の差分をとれば、 Ｖｎ、 Ｖｎ２”Ｆｏ、３７９Ｙｈ−” ・・−
−・（１３）となる。
’ｌ （ｈ ＋Δ） −’ ・＝・・＝
・・（１２）前述と同様にΔ／ｈ４１／１０とし、両者
の差分をとれば、 Ｖｎ、 Ｖｎ２”Ｆｏ、３７９Ｙｈ−” ・・−
−・（１３）となる。
式（１０）は式（２）より約１／４、式（１３）は式（
３）より約１／３小さい、従って、５ＱＵＩＤ出力の差
分をとることにより、欠陥からの信号も小さくはなるが
、前述の被測定物の表面形状（凹凸）に起因するバック
グランド信号の低下（約１／１０）までは小さくならな
い。以上より、５ＱＵＩＤ出力の差分を測定することは
、欠陥からの信号を浮きださせる効果を有することが解
る。
３）より約１／３小さい、従って、５ＱＵＩＤ出力の差
分をとることにより、欠陥からの信号も小さくはなるが
、前述の被測定物の表面形状（凹凸）に起因するバック
グランド信号の低下（約１／１０）までは小さくならな
い。以上より、５ＱＵＩＤ出力の差分を測定することは
、欠陥からの信号を浮きださせる効果を有することが解
る。
この効果は、連結した複数のピックアップコイルを設け
た場合も同様である。２つのピックアップコイルをセン
サとした場合、コイルの巻く方向を逆向きとする。従っ
て、磁界によってコイルに発生する電流は逆向きとなり
、各ピックアップコイル出力の差分がセンサ本体の出力
となる。この出力を５ＱＵＩＤ装置により増幅し、出力
する。
た場合も同様である。２つのピックアップコイルをセン
サとした場合、コイルの巻く方向を逆向きとする。従っ
て、磁界によってコイルに発生する電流は逆向きとなり
、各ピックアップコイル出力の差分がセンサ本体の出力
となる。この出力を５ＱＵＩＤ装置により増幅し、出力
する。
この場合、５ＱＵＩＤ装置のレンジ切換（リセット）の
回数を大幅に低減できる。よって、前述したように、リ
セットに伴う測定誤差を小さくできるという効果がある
。
回数を大幅に低減できる。よって、前述したように、リ
セットに伴う測定誤差を小さくできるという効果がある
。
さらに、式（１）から式（１３）に示すようにバックグ
ランドや欠陥の種類によって測定位置による５ＱＵＩＤ
の信号が異なるため、これらの信号の種別を判定できる
。すなわち、被測定物からの距離と５ＱＵＩＤ出力の関
係が、欠陥形状に依存するという既知の性質を用いて、
欠陥の形状を検出し、かつ、欠陥の表面積を単一走査に
よって測定することが可能となる。
ランドや欠陥の種類によって測定位置による５ＱＵＩＤ
の信号が異なるため、これらの信号の種別を判定できる
。すなわち、被測定物からの距離と５ＱＵＩＤ出力の関
係が、欠陥形状に依存するという既知の性質を用いて、
欠陥の形状を検出し、かつ、欠陥の表面積を単一走査に
よって測定することが可能となる。
以下、本発明の実施例を示す。磁気を応用した欠陥の非
破壊検査において、２つのピックアップコイルを用いた
場合の本発明の概略を第１図に示す。
破壊検査において、２つのピックアップコイルを用いた
場合の本発明の概略を第１図に示す。
本発明は、ピックアップコイル１、励磁コイル２、ピッ
クアップコイル１にビートスイッチ３を介して連結され
た５ＱＵＩＤ装！４．５ＱＵＩＤ装置４を制御し、かつ
、５ＱＵＩＤ出力を測定する制御装置５．５ＱＵＩＤ出
力を解析・演算処理する計算機６、超電導状態とするた
めの冷媒７、初期５ＱＵＩＤ出力をバランスさせるため
のバランスリング８から構成される磁気応用非破壊検査
５ＱＵＩＤ装置において、被測定物表面９から距離の異
なる２つのピックアップコイル１−１．１−２を設けた
構成となっている。
クアップコイル１にビートスイッチ３を介して連結され
た５ＱＵＩＤ装！４．５ＱＵＩＤ装置４を制御し、かつ
、５ＱＵＩＤ出力を測定する制御装置５．５ＱＵＩＤ出
力を解析・演算処理する計算機６、超電導状態とするた
めの冷媒７、初期５ＱＵＩＤ出力をバランスさせるため
のバランスリング８から構成される磁気応用非破壊検査
５ＱＵＩＤ装置において、被測定物表面９から距離の異
なる２つのピックアップコイル１−１．１−２を設けた
構成となっている。
ここで、ピックアップコイル（グラジオメータ）１の詳
細を第２図に示す。外側のコイルの巻き方向と内側のそ
れとが逆方向になっている。
細を第２図に示す。外側のコイルの巻き方向と内側のそ
れとが逆方向になっている。
さらに、２つのピックアップコイルを連結し、センサと
する場合の例を第３図およびこの場合の装置の概略を第
４図に示す。第３図において、コイルの巻き方向は互い
に逆方向となっている。本センサに、磁力が働くとコイ
ルに発生する電流の向きは、互いに逆方向となる。従っ
て、各ピックアップコイル出力の差分がセンサ本体の出
力となる。第４図において、当該センサ出力をヒートス
イッチ３を介して、５ＱＵＩＤ装置４により増幅する。
する場合の例を第３図およびこの場合の装置の概略を第
４図に示す。第３図において、コイルの巻き方向は互い
に逆方向となっている。本センサに、磁力が働くとコイ
ルに発生する電流の向きは、互いに逆方向となる。従っ
て、各ピックアップコイル出力の差分がセンサ本体の出
力となる。第４図において、当該センサ出力をヒートス
イッチ３を介して、５ＱＵＩＤ装置４により増幅する。
以上の装置構成により、前述したように、被測定物表面
９の形状に依存したバックグランド信号を小さくするこ
とができる。
９の形状に依存したバックグランド信号を小さくするこ
とができる。
第１図と第４図において、２つのピックアップコイル１
−１と１−２の間隔を△とし、被測定物表面９とピック
アップコイル１−１との初期設定間隔をｈｏとし、２０
≦ｈ０≦１００＋ｗｎ、２≦△≦１０閣または１０≦ｈ
／Δ≦２０とする。これらの寸法の設定は、ピックアッ
プコイルの相互干渉、感度等に基づいて経験的に定めら
れるものである。
−１と１−２の間隔を△とし、被測定物表面９とピック
アップコイル１−１との初期設定間隔をｈｏとし、２０
≦ｈ０≦１００＋ｗｎ、２≦△≦１０閣または１０≦ｈ
／Δ≦２０とする。これらの寸法の設定は、ピックアッ
プコイルの相互干渉、感度等に基づいて経験的に定めら
れるものである。
従来の磁気応用非破壊検査５ＱＵＩＤ装置による欠陥の
測定結果の概略を第５図（ａ）〜（ｃ）に示す。同図（
Ｃ）に示すように欠陥を有する被測定物上に５ＱＵＩＤ
センサを走査させた場合、５ＱＵＩＤ出力は同図（ａ）
のようになる。５ＱＵＩＤ装置は、出力がある一定値（
図中に１と表示）を超えると、レンジを切換えてリセッ
トする必要がある。これを合成すると同図（ｂ）のよう
になる。この図（ｂ）から分るように、被測定物の表面
形状に起因したバックグランド信号はかなり大きく、こ
れを軽減する必要があることは前述の通りである。
測定結果の概略を第５図（ａ）〜（ｃ）に示す。同図（
Ｃ）に示すように欠陥を有する被測定物上に５ＱＵＩＤ
センサを走査させた場合、５ＱＵＩＤ出力は同図（ａ）
のようになる。５ＱＵＩＤ装置は、出力がある一定値（
図中に１と表示）を超えると、レンジを切換えてリセッ
トする必要がある。これを合成すると同図（ｂ）のよう
になる。この図（ｂ）から分るように、被測定物の表面
形状に起因したバックグランド信号はかなり大きく、こ
れを軽減する必要があることは前述の通りである。
第１図に示したピックアップコイル毎に５ＱＵＩＤ装置
を設けた本発明による欠陥の測定結果の概略を第６図（
ａ）（ｂ）に示す。５ＱＵＩＤ出力ｖ１および■２は、
それぞれピックアップコイル１−１および１−２に連結
された各ＳＱＵ丁り装置の出力である。Ｖ□−ｖ２は両
者の差分てあり、大幅にバックグランド信号を軽減する
ことができる。
を設けた本発明による欠陥の測定結果の概略を第６図（
ａ）（ｂ）に示す。５ＱＵＩＤ出力ｖ１および■２は、
それぞれピックアップコイル１−１および１−２に連結
された各ＳＱＵ丁り装置の出力である。Ｖ□−ｖ２は両
者の差分てあり、大幅にバックグランド信号を軽減する
ことができる。
欠陥からの信号△Ｖ□および△ｖ２に注目し、式（１）
、（２）、（３）を考慮すれば、両者の比は、以下のよ
うに表わすことができる。
、（２）、（３）を考慮すれば、両者の比は、以下のよ
うに表わすことができる。
ここで、Ｎは指数である。式（１４）を変形して、もし
、Ｎ″：１ならば式（１）より、被測定物の表面形状に
依存したバックグランド信号と判定される。もし、Ｎ句
３．５ならば、式（２）より矩形状欠陥であると、さら
に、Ｎ岬５ならば式（３）より円形状欠陥であると判定
される。従って、単一走査によって欠陥形状を判定でき
、従来、平面的に走査して欠陥形状を求めていたときに
比へ、欠陥形状の測定時間を大幅に短縮することができ
る。
、Ｎ″：１ならば式（１）より、被測定物の表面形状に
依存したバックグランド信号と判定される。もし、Ｎ句
３．５ならば、式（２）より矩形状欠陥であると、さら
に、Ｎ岬５ならば式（３）より円形状欠陥であると判定
される。従って、単一走査によって欠陥形状を判定でき
、従来、平面的に走査して欠陥形状を求めていたときに
比へ、欠陥形状の測定時間を大幅に短縮することができ
る。
欠陥形状が定めれば、欠陥の面積と５ＱＵＩＤ出力の関
係は既知であり、容易に欠陥の面積を測定できる。以上
の処理は第１図に示した計算機６によって行うことがで
きる。ピックアップコイルを３つ以上設けた場合の説明
は省略するが、多くのピックアップコイルを設ける程測
定精度は向上する。
係は既知であり、容易に欠陥の面積を測定できる。以上
の処理は第１図に示した計算機６によって行うことがで
きる。ピックアップコイルを３つ以上設けた場合の説明
は省略するが、多くのピックアップコイルを設ける程測
定精度は向上する。
尚、第４図に示したように、ピックアップコイルを連結
した場合、５ＱＵＩＤ出力は第６図に示したＶｌ−Ｖ、
に等しい。この場合、式（１５）に示したような欠陥形
状を決定するための指数Ｎを求めることはできない。し
かしながら、５ＱＵＩＤ出力は、レンジの切換が必要と
される値（図中１と表示）より小さく、すなわち欠陥の
測定中においてレンジの切換が不要となる。したがって
、この場合はレンジの切換に伴う測定誤差はなくするこ
とができる。
した場合、５ＱＵＩＤ出力は第６図に示したＶｌ−Ｖ、
に等しい。この場合、式（１５）に示したような欠陥形
状を決定するための指数Ｎを求めることはできない。し
かしながら、５ＱＵＩＤ出力は、レンジの切換が必要と
される値（図中１と表示）より小さく、すなわち欠陥の
測定中においてレンジの切換が不要となる。したがって
、この場合はレンジの切換に伴う測定誤差はなくするこ
とができる。
第７図は、バックグランドノイズ除去を考慮したピック
アップコイルを２重に組合せ、欠陥の種別も可能にした
実施例である。具体的には第４図の例に更に、同じ５Ｑ
ＵＩＤシステムを加えたものである。ピックアップコイ
ル１−１と１ ＝−１’及び１−２と１−２′でそれぞ
れバックグランドノイズを低減する。さらに、１−１と
１−１′の差分量と１−２と１−２′の差分量を比較す
ることで欠陥の種別を判定する。この実施例によればバ
ックグランドノイズを低減でき、欠陥による信号を増幅
できるため、高精度に欠陥が検出できる第１２図は配管
（パイプ）の強度裕度を判定する装置に上記スキッドに
よる非覇壊検査装置を利用した実施例を示す。この装置
はスキッド検査装置を駆動するための装置、例えば、市
販の多関節産業ロボット等の先端に、スキッドセンサを
配置し、配管などの被検査体を測定する。その結果を基
に配管の強度裕度を応力解析などにより演算し、評価で
きる判定装置を備えている。これにより、欠陥の検出と
同時に検査体の強度評価ができるため、信頼性が向上す
る。
アップコイルを２重に組合せ、欠陥の種別も可能にした
実施例である。具体的には第４図の例に更に、同じ５Ｑ
ＵＩＤシステムを加えたものである。ピックアップコイ
ル１−１と１ ＝−１’及び１−２と１−２′でそれぞ
れバックグランドノイズを低減する。さらに、１−１と
１−１′の差分量と１−２と１−２′の差分量を比較す
ることで欠陥の種別を判定する。この実施例によればバ
ックグランドノイズを低減でき、欠陥による信号を増幅
できるため、高精度に欠陥が検出できる第１２図は配管
（パイプ）の強度裕度を判定する装置に上記スキッドに
よる非覇壊検査装置を利用した実施例を示す。この装置
はスキッド検査装置を駆動するための装置、例えば、市
販の多関節産業ロボット等の先端に、スキッドセンサを
配置し、配管などの被検査体を測定する。その結果を基
に配管の強度裕度を応力解析などにより演算し、評価で
きる判定装置を備えている。これにより、欠陥の検出と
同時に検査体の強度評価ができるため、信頼性が向上す
る。
本発明によれば、被測定物の表面形状に依存したバック
グランド信号を大幅に軽減できる効果がある。さらに、
ピックアップコイル毎に５ＱＵＩＤ装置を連結したので
、単一走査によって欠陥の形状および面積を計測するこ
とができる。更に、連結された２つの巻き方向が逆のピ
ックアップコイルの対毎に５ＱＵＩＤ装置を連結した場
合は、レンジ切換の回数が大幅に減少し、測定精度が向
上する効果を有する。
グランド信号を大幅に軽減できる効果がある。さらに、
ピックアップコイル毎に５ＱＵＩＤ装置を連結したので
、単一走査によって欠陥の形状および面積を計測するこ
とができる。更に、連結された２つの巻き方向が逆のピ
ックアップコイルの対毎に５ＱＵＩＤ装置を連結した場
合は、レンジ切換の回数が大幅に減少し、測定精度が向
上する効果を有する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はピッ
クアップコイルの構造を示す斜視図、第３図は２つのピ
ックアップコイルの関係を示す斜視図、第４図は第３図
のピックアップコイルを用いた装置例を示す構成図、第
５図（ａ）〜（ｃ）は従来の測定結果を示す説明図、第
６図は本発明による測定結果を示す説明図、第７図は多
重ピックアップコイルの実施例を示す構成図、第８図乃
至第１１図は本発明で用いる式（１）〜（３）の根拠を
説明する説明図、第１２図は強度裕度判定装置にスキッ
ド装置を利用した構成図である。 １・・・ピックアップコイル、２・・・励磁コイル、３
・・・ヒートスイッチ、 ４・・・５ＱＵＩＤ装置
、５・・・制御および計測装置、６・・・計算機、７・
・・冷媒、 ８・・・バランスリング、９
・・・被測定物。 代理人 鵜 沼 辰 之 ヒ町ン２ア、フ１コイル Ｍ狐コイル ヒートスイッチ スキッドｉｔ 制御′Ｆ、Ｊ（Ｊ”計斎１技置 類１１撫 々 諜 璧夛ｊ定物 第 図 ！−１ 第 図 第 図 翌し弊１定１勿 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 Ｉ 図 位置（Ｉｏｇｈ） 第 図 居果Ｕ小ツｉ
クアップコイルの構造を示す斜視図、第３図は２つのピ
ックアップコイルの関係を示す斜視図、第４図は第３図
のピックアップコイルを用いた装置例を示す構成図、第
５図（ａ）〜（ｃ）は従来の測定結果を示す説明図、第
６図は本発明による測定結果を示す説明図、第７図は多
重ピックアップコイルの実施例を示す構成図、第８図乃
至第１１図は本発明で用いる式（１）〜（３）の根拠を
説明する説明図、第１２図は強度裕度判定装置にスキッ
ド装置を利用した構成図である。 １・・・ピックアップコイル、２・・・励磁コイル、３
・・・ヒートスイッチ、 ４・・・５ＱＵＩＤ装置
、５・・・制御および計測装置、６・・・計算機、７・
・・冷媒、 ８・・・バランスリング、９
・・・被測定物。 代理人 鵜 沼 辰 之 ヒ町ン２ア、フ１コイル Ｍ狐コイル ヒートスイッチ スキッドｉｔ 制御′Ｆ、Ｊ（Ｊ”計斎１技置 類１１撫 々 諜 璧夛ｊ定物 第 図 ！−１ 第 図 第 図 翌し弊１定１勿 第 図 （ａ） （ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 第 Ｉ 図 位置（Ｉｏｇｈ） 第 図 居果Ｕ小ツｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定物からの磁束信号を検知するピックアップコ
イルと、該ピックアップコイルからの信号を受けるスキ
ッド装置と、このスキッド装置からの出力信号を受けて
処理する演算処理部と、を備えたスキッドによる非破壊
検査装置において、ピックアップコイルは被測定物から
の距離を異ならせて複数設けられ、スキッド装置は各ピ
ックアップコイル毎に設けられ、演算処理部は各スキッ
ド出力の差をとることにより被測定物の表面形状に起因
したバックグランド信号を小さくする演算をするように
形成されていることを特徴とするスキッドによる非破壊
検査装置。 ２、被測定物からの磁束信号を検知するピックアップコ
イルと、該ピックアップコイルからの信号を受けるスキ
ッド装置と、このスキッド装置からの出力信号を受けて
処理する演算処理部と、を備えたスキッドによる非覇壊
検査装置において、ピックアップコイルは被測定物から
の距離を異ならせて複数設けられ、スキッド装置は各ピ
ックアップコイル毎に設けられ、演算処理部は予め定め
られているスキッド出力値と被測定物からの距離と被測
定物の欠陥形状との関係に基いて実測された各スキッド
出力値から欠陥形状を判定するように形成されているこ
とを特徴とするスキッドによる非破壊検査装置。 ３、被測定物からの磁束信号を検知するピックアップコ
イルと、該ピックアップコイルからの信号を受けるスキ
ッド装置と、このスキッド装置からの出力信号を受けて
処理する演算処理部と、を備えたスキッドによる非破壊
検査装置において、ピックアップコイルは被測定物から
の距離を異ならせ更に巻き方向を異ならせて複数設けら
れ、スキッド装置は各ピックアップコイルの異なる巻き
方向のコイル対毎に設けられ、演算処理部は予め定めら
れているスキッド出力値と被測定物からの距離と被測定
物の欠陥形状との関係に基いて実測された各スキッド出
力値から欠陥形状を判定するように形成されていること
を特徴とするスキッドによる非破壊検査装置。 ４、請求項２又は３において、演算処理部は予め定めら
れている欠陥の面積とスキッド出力との関係に基いて前
記判定された欠陥形状から該欠陥の面積を求めるように
形成されているスキッドによる非破壊検査装置。 ５、請求項１〜４のいずれかにおいて、被測定物とピッ
クアップコイルの距離（ｈ）を２０〜１００ｍｍとし、
複数の各ピックアップコイルの間隔（Δ）を２〜１０ｍ
ｍに設定したスキッドによる非破壊検査装置。 ６、請求項１〜４のいずれかにおいて、被測定物とピッ
クアップコイルの距離（ｈ）と、複数のピックアップコ
イルの間隔（Δ）とが、１０≦ｈ／Δ≦２０を満足する
条件で設定されているスキッドによる非破壊検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240290A JP3054778B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 |
| US07/757,585 US5331278A (en) | 1990-09-11 | 1991-09-11 | Apparatus for inspecting degradation/damage of a material using an AC magnet, a superconducting DC magnet and a SQUID sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240290A JP3054778B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120456A true JPH04120456A (ja) | 1992-04-21 |
| JP3054778B2 JP3054778B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=17057283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2240290A Expired - Fee Related JP3054778B2 (ja) | 1990-09-11 | 1990-09-11 | Ｓｑｕｉｄによる非破壊検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054778B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727743A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非破壊検査装置 |
| WO1996000386A1 (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | Sumitomo Metal Industries Limited | Method and apparatus for leakage flux flaw detection, and leakage flux flaw detector |
| US5739685A (en) * | 1994-06-23 | 1998-04-14 | Sumitomo Metal Industries Limited | Method and apparatus for flaw detection by leakage fluexes and leakage flux sensor |
| US5747988A (en) * | 1994-06-23 | 1998-05-05 | Sumitomo Metal Industires Limited | Method and apparatus for flaw detection by leakage fluxes and leakage flux sensor |
| EP1108744B1 (en) * | 1999-12-16 | 2006-10-11 | Kuraray Co., Ltd. | Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin composition of improved long-run workability, and its shaped articles |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64481A (en) * | 1986-06-26 | 1989-01-05 | Nkk Corp | Detection of damage of coated film |
-
1990
- 1990-09-11 JP JP2240290A patent/JP3054778B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS64481A (en) * | 1986-06-26 | 1989-01-05 | Nkk Corp | Detection of damage of coated film |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727743A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非破壊検査装置 |
| WO1996000386A1 (en) * | 1994-06-23 | 1996-01-04 | Sumitomo Metal Industries Limited | Method and apparatus for leakage flux flaw detection, and leakage flux flaw detector |
| US5739685A (en) * | 1994-06-23 | 1998-04-14 | Sumitomo Metal Industries Limited | Method and apparatus for flaw detection by leakage fluexes and leakage flux sensor |
| US5747988A (en) * | 1994-06-23 | 1998-05-05 | Sumitomo Metal Industires Limited | Method and apparatus for flaw detection by leakage fluxes and leakage flux sensor |
| EP1108744B1 (en) * | 1999-12-16 | 2006-10-11 | Kuraray Co., Ltd. | Ethylene-vinyl alcohol copolymer resin composition of improved long-run workability, and its shaped articles |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3054778B2 (ja) | 2000-06-19 |
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| JPH04551B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |