JPH04268449A - 電磁気探傷方法 - Google Patents
電磁気探傷方法Info
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- JPH04268449A JPH04268449A JP2867891A JP2867891A JPH04268449A JP H04268449 A JPH04268449 A JP H04268449A JP 2867891 A JP2867891 A JP 2867891A JP 2867891 A JP2867891 A JP 2867891A JP H04268449 A JPH04268449 A JP H04268449A
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- Japan
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- magnetic field
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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
【０００１】［発明の目的］
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は各種金属材料の非破壊検
査方法に係わり、特に金属組織の不均一さの影響を軽減
できる電磁気探傷方法に関する。
査方法に係わり、特に金属組織の不均一さの影響を軽減
できる電磁気探傷方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】金属材料の非破壊検査方法としては、渦
電流法による欠陥探傷法が従来から広く使用されている
。
電流法による欠陥探傷法が従来から広く使用されている
。
【０００４】従来の渦電流法による欠陥探傷法において
は、例えば渦流探傷試験Ａ（日本非破壊検査協会編
１９７７年）に示されるように、交流電流を流した検出
コイルを被検査体に近接させて渦電流を発生させると、
欠陥あるいは材質の変化部において渦電流が変化して前
記検出コイルのインピーダンスが増減することから、こ
のコイルのインピーダンス変化を測定することによって
検査体の欠陥探傷を行っていた。
は、例えば渦流探傷試験Ａ（日本非破壊検査協会編
１９７７年）に示されるように、交流電流を流した検出
コイルを被検査体に近接させて渦電流を発生させると、
欠陥あるいは材質の変化部において渦電流が変化して前
記検出コイルのインピーダンスが増減することから、こ
のコイルのインピーダンス変化を測定することによって
検査体の欠陥探傷を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
検出コイルのインピーダンス変化を測定して被検査体の
欠陥の有無及び大きさ等について判定していたが、この
検出コイルのインピーダンスは、材料の欠陥に限らず、
材質変化及び検出コイルと被検査体との位置関係によっ
ても大きく変化する。特に、被検査体が強磁性体材料の
場合には、局部的な金属組織の不均一さによって検出コ
イルのインピーダンスが大きく変化してしまうために、
目的とする欠陥信号の判定を困難にしていた。
検出コイルのインピーダンス変化を測定して被検査体の
欠陥の有無及び大きさ等について判定していたが、この
検出コイルのインピーダンスは、材料の欠陥に限らず、
材質変化及び検出コイルと被検査体との位置関係によっ
ても大きく変化する。特に、被検査体が強磁性体材料の
場合には、局部的な金属組織の不均一さによって検出コ
イルのインピーダンスが大きく変化してしまうために、
目的とする欠陥信号の判定を困難にしていた。
【０００６】［発明の構成］
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電磁気探傷方法
は、交流電流を流した励磁用コイルを被検査体に近接さ
せ、この被検査体に誘導する渦電流によってその欠陥を
検出するようにした電磁気探傷方法において、前記被検
査体に対して垂直の磁場を励磁して渦電流を誘導させる
前記励磁用コイルと、この渦電流が作る二次的な磁界を
検出する磁気センサーとにより、被検査体の欠陥によっ
て乱された渦電流の電流場の乱れを検出して被検査体の
欠陥を探傷することを特徴とする。
は、交流電流を流した励磁用コイルを被検査体に近接さ
せ、この被検査体に誘導する渦電流によってその欠陥を
検出するようにした電磁気探傷方法において、前記被検
査体に対して垂直の磁場を励磁して渦電流を誘導させる
前記励磁用コイルと、この渦電流が作る二次的な磁界を
検出する磁気センサーとにより、被検査体の欠陥によっ
て乱された渦電流の電流場の乱れを検出して被検査体の
欠陥を探傷することを特徴とする。
【０００８】
【作用】コイルに交流電流を流し、被検査体である金属
導体表面に近接させて垂直な磁場を印加すると、金属導
体に誘導電流である渦電流が流れ、この渦電流によって
前記コイルによる磁場の方向と逆向きの磁場が生じて、
コイルには誘導電流が流れ、コイルのインピーダンスを
変化させる。
導体表面に近接させて垂直な磁場を印加すると、金属導
体に誘導電流である渦電流が流れ、この渦電流によって
前記コイルによる磁場の方向と逆向きの磁場が生じて、
コイルには誘導電流が流れ、コイルのインピーダンスを
変化させる。
【０００９】本発明では、欠陥によって渦電流の電流場
が乱される時に生じる磁場の分布が定常的な渦電流が作
る磁場の分布と異なることに注目し、被検査体の表面に
垂直な磁場を印加して渦電流を誘導させる励磁コイルの
中心軸に対し直交する方向の磁場を検出する磁気センサ
ーを使用している。従って、定常状態の渦電流から生じ
た励磁磁場と逆方向の磁場は殆ど検出せず、欠陥によっ
て生じた渦電流の乱れに基づく特定方向の磁場の変化を
選択的に検出するように作用し、金属組織の局部的な変
化に基づく導電率及び透磁率の変化の影響を軽減させる
ことができる。
が乱される時に生じる磁場の分布が定常的な渦電流が作
る磁場の分布と異なることに注目し、被検査体の表面に
垂直な磁場を印加して渦電流を誘導させる励磁コイルの
中心軸に対し直交する方向の磁場を検出する磁気センサ
ーを使用している。従って、定常状態の渦電流から生じ
た励磁磁場と逆方向の磁場は殆ど検出せず、欠陥によっ
て生じた渦電流の乱れに基づく特定方向の磁場の変化を
選択的に検出するように作用し、金属組織の局部的な変
化に基づく導電率及び透磁率の変化の影響を軽減させる
ことができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１は本発明において使用される電磁気探
傷装置の構成例を示すブロック図である。
傷装置の構成例を示すブロック図である。
【００１２】同図において、電磁気探傷装置は、励磁用
コイルと磁気センサー（図示せず）を有するプローブ１
と、このプローブ１の励磁用コイルに励磁電流を供給す
る交流電源２と、磁気センサーの出力信号を増幅した後
、励磁用コイルの励磁電流に同期した信号成分を出力す
る検出装置３と、その出力信号を表示記録する表示記録
装置４とから構成されている。
コイルと磁気センサー（図示せず）を有するプローブ１
と、このプローブ１の励磁用コイルに励磁電流を供給す
る交流電源２と、磁気センサーの出力信号を増幅した後
、励磁用コイルの励磁電流に同期した信号成分を出力す
る検出装置３と、その出力信号を表示記録する表示記録
装置４とから構成されている。
【００１３】交流電源２は、周波数発信器２１により所
定の周波数の交流を発生させ、交流電源２の負荷変動に
対して常に一定の電流値に制御する定電流回路２２によ
り、プローブ１の励磁用コイルにあらかじめ設定した一
定の励磁電流を供給するものである。
定の周波数の交流を発生させ、交流電源２の負荷変動に
対して常に一定の電流値に制御する定電流回路２２によ
り、プローブ１の励磁用コイルにあらかじめ設定した一
定の励磁電流を供給するものである。
【００１４】検出装置３は、プローブ１内の磁気センサ
ーによって検出した欠陥に基づく特定方向の磁界の検出
信号を所定レベルに増幅する増幅器３１と、増幅された
検出信号から励磁用コイルの励磁電流に同期した信号成
分を抽出して出力する同期検波回路３２とから構成され
ている。
ーによって検出した欠陥に基づく特定方向の磁界の検出
信号を所定レベルに増幅する増幅器３１と、増幅された
検出信号から励磁用コイルの励磁電流に同期した信号成
分を抽出して出力する同期検波回路３２とから構成され
ている。
【００１５】プローブ１は、図２（ａ），（ｂ）のよう
に、励磁用コイル１１と、その中心に、検出方向が前記
励磁用コイルの中心軸と直交するように配置した磁気セ
ンサー１２とから構成される。磁気センサー１２として
は、例えばピックアップコイルやホール素子等の磁電変
換素子が用いられる。
に、励磁用コイル１１と、その中心に、検出方向が前記
励磁用コイルの中心軸と直交するように配置した磁気セ
ンサー１２とから構成される。磁気センサー１２として
は、例えばピックアップコイルやホール素子等の磁電変
換素子が用いられる。
【００１６】励磁用コイル１１は被検査体５の表面に対
して垂直な交番磁界を発生させ、磁気センサー１２は励
磁用コイル１１から発生した交番磁界が被検査体５と鎖
交することによって被検査体５に誘起した渦電流の電流
場が欠陥によって乱されたときに発生する特定方向の磁
界を検出するものである。
して垂直な交番磁界を発生させ、磁気センサー１２は励
磁用コイル１１から発生した交番磁界が被検査体５と鎖
交することによって被検査体５に誘起した渦電流の電流
場が欠陥によって乱されたときに発生する特定方向の磁
界を検出するものである。
【００１７】上記構成の探傷装置を用いて被検査体の欠
陥を探傷する場合には、先ず、プローブ１を被検査体５
に近接させ、交流電源２によりあらかじめ設定した周波
数及び一定電流値にて励磁用コイル１１を励磁する。こ
の励磁によって被検査体５である金属導体に渦電流が誘
導される。磁気センサー１２はこの渦電流によって生じ
た二次的な磁界を検出し、欠陥によって乱された渦電流
場の乱れを測定する。ここで、欠陥による渦電流場の乱
れについて、図３の模式図を用いて説明すると、同図（
ａ）に示すように、励磁用コイル１１に交流電流Ｉ１
を流し、被検査体５に対して垂直な磁場Ｂ１ を印加す
ると、同心円状の渦電流Ｉ２ が誘起され、この渦電流
Ｉ２ によって励磁用コイル１１が作る垂直磁場Ｂ１
と逆向きの磁場Ｂ２ が発生し、励磁用コイル１１のイ
ンピーダンスを変化させるように作用する。一方、割れ
等の欠陥が存在する場合、図３（ｂ）に示すように同心
円状の渦電流Ｉ２ の一部は欠陥Ｆを迂回して流れる。 この欠陥を迂回して流れる渦電流Ｉ２’は通常の同心円
状の渦電流Ｉ２ とは異なる方向に流れることから、こ
の渦電流が作る磁場Ｂ２ に変化が生じる。即ち、図３
（ｃ）に示すように、欠陥Ｆを迂回する渦電流Ｉ２’は
欠陥の両側で逆向きに流れることから、その電流の回り
に生ずる磁界Ｂ２’も欠陥を境に逆向きの方向になる。 したがって、この渦電流の乱れに基づく境界Ｂ２’を測
定することで欠陥Ｆの検出が可能になる。
陥を探傷する場合には、先ず、プローブ１を被検査体５
に近接させ、交流電源２によりあらかじめ設定した周波
数及び一定電流値にて励磁用コイル１１を励磁する。こ
の励磁によって被検査体５である金属導体に渦電流が誘
導される。磁気センサー１２はこの渦電流によって生じ
た二次的な磁界を検出し、欠陥によって乱された渦電流
場の乱れを測定する。ここで、欠陥による渦電流場の乱
れについて、図３の模式図を用いて説明すると、同図（
ａ）に示すように、励磁用コイル１１に交流電流Ｉ１
を流し、被検査体５に対して垂直な磁場Ｂ１ を印加す
ると、同心円状の渦電流Ｉ２ が誘起され、この渦電流
Ｉ２ によって励磁用コイル１１が作る垂直磁場Ｂ１
と逆向きの磁場Ｂ２ が発生し、励磁用コイル１１のイ
ンピーダンスを変化させるように作用する。一方、割れ
等の欠陥が存在する場合、図３（ｂ）に示すように同心
円状の渦電流Ｉ２ の一部は欠陥Ｆを迂回して流れる。 この欠陥を迂回して流れる渦電流Ｉ２’は通常の同心円
状の渦電流Ｉ２ とは異なる方向に流れることから、こ
の渦電流が作る磁場Ｂ２ に変化が生じる。即ち、図３
（ｃ）に示すように、欠陥Ｆを迂回する渦電流Ｉ２’は
欠陥の両側で逆向きに流れることから、その電流の回り
に生ずる磁界Ｂ２’も欠陥を境に逆向きの方向になる。 したがって、この渦電流の乱れに基づく境界Ｂ２’を測
定することで欠陥Ｆの検出が可能になる。
【００１８】次に、この渦電流の乱れに基づく境界Ｂ２
’を磁気センサーで検出する方法について説明する。
’を磁気センサーで検出する方法について説明する。
【００１９】磁気センサー１２は、前述のように、励磁
用コイル１１の中心軸に直交する方向に磁気検出方向を
合せて配置されているので、励磁用コイル１１が作る磁
場及び渦電流の作る磁場の垂直な磁場成分については応
答せず、それと直交する被検査体表面と平行な水平磁場
成分だけに応答した検出信号を生ずる。
用コイル１１の中心軸に直交する方向に磁気検出方向を
合せて配置されているので、励磁用コイル１１が作る磁
場及び渦電流の作る磁場の垂直な磁場成分については応
答せず、それと直交する被検査体表面と平行な水平磁場
成分だけに応答した検出信号を生ずる。
【００２０】即ち、図４に示すように、励磁用コイル１
１によって誘導された渦電流Ｉ２ は欠陥Ｆが無い部分
では励磁用コイル１１と同心円状に流れており、渦電流
Ｉ２ が作る二次的な磁界Ｂ２ も励磁用コイル１１の
中心軸に対して対称な磁場分布を示している。また、磁
気センサー１２の検出方向の中心を励磁用コイル１１の
中心と一致させているので、逆方向に向く水平成分の検
出信号は互いに打ち消しあって出力として現れない。一
方、プローブ１が欠陥Ｆのある方へ移動していくと、渦
電流Ｉ２ の一部は欠陥Ｆによって流れる方向を乱され
、それによって渦電流が作る磁界は磁気センサー１２の
検出方向中心に対し非対称の磁場分布となり、互いに逆
方向の磁場成分にアンバランスが生じ、その差分が磁気
センサー１２の出力信号として得られ、欠陥に基づく渦
電流場の乱れを検出できることになる。
１によって誘導された渦電流Ｉ２ は欠陥Ｆが無い部分
では励磁用コイル１１と同心円状に流れており、渦電流
Ｉ２ が作る二次的な磁界Ｂ２ も励磁用コイル１１の
中心軸に対して対称な磁場分布を示している。また、磁
気センサー１２の検出方向の中心を励磁用コイル１１の
中心と一致させているので、逆方向に向く水平成分の検
出信号は互いに打ち消しあって出力として現れない。一
方、プローブ１が欠陥Ｆのある方へ移動していくと、渦
電流Ｉ２ の一部は欠陥Ｆによって流れる方向を乱され
、それによって渦電流が作る磁界は磁気センサー１２の
検出方向中心に対し非対称の磁場分布となり、互いに逆
方向の磁場成分にアンバランスが生じ、その差分が磁気
センサー１２の出力信号として得られ、欠陥に基づく渦
電流場の乱れを検出できることになる。
【００２１】磁気センサー１２の出力信号は、励磁用コ
イル１１の励磁電流に対応した交流波形であるため、検
出装置３の同期検波回路３２により同期検波を行い、励
磁電流に同期した信号成分を抽出すれば、水平成分の磁
界の強さに比例した直流信号として表示記録装置４に出
力される。
イル１１の励磁電流に対応した交流波形であるため、検
出装置３の同期検波回路３２により同期検波を行い、励
磁電流に同期した信号成分を抽出すれば、水平成分の磁
界の強さに比例した直流信号として表示記録装置４に出
力される。
【００２２】この場合、プローブ１を移動して得られる
検出信号の変化は、図４（ｂ）に示すように、欠陥Ｆの
中心位置で０を示し、その両側で逆極性のピークを示す
ことから、欠陥の判定を適確に行うことができる。
検出信号の変化は、図４（ｂ）に示すように、欠陥Ｆの
中心位置で０を示し、その両側で逆極性のピークを示す
ことから、欠陥の判定を適確に行うことができる。
【００２３】ここで重要なことは、従来の渦流探傷法で
問題となる金属組織の局部的な材質変化に基づく導電率
及び透磁率の影響は、渦電流が作る磁界の強さの変化と
して現れるが、磁場の分布には影響しない点である。本
発明の方法では、上述したように渦電流の乱れに基づく
水平成分の磁界の変化を選択的に検出するようにしたの
で、局部的な材質変化部であっても渦電流に乱れが生じ
ないため、金属組織の局部的な材質変化に基づく影響を
受けることはない。
問題となる金属組織の局部的な材質変化に基づく導電率
及び透磁率の影響は、渦電流が作る磁界の強さの変化と
して現れるが、磁場の分布には影響しない点である。本
発明の方法では、上述したように渦電流の乱れに基づく
水平成分の磁界の変化を選択的に検出するようにしたの
で、局部的な材質変化部であっても渦電流に乱れが生じ
ないため、金属組織の局部的な材質変化に基づく影響を
受けることはない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電磁気探
傷方法によれば、従来の渦流探傷法で問題となっていた
金属組織の局部的な不均一さに基づく導電率及び透磁率
の影響を軽減することができ、被検査体が強磁性体材料
であっても欠陥の探傷を容易に行うことができる。
傷方法によれば、従来の渦流探傷法で問題となっていた
金属組織の局部的な不均一さに基づく導電率及び透磁率
の影響を軽減することができ、被検査体が強磁性体材料
であっても欠陥の探傷を容易に行うことができる。
【図１】本発明において使用される電磁気探傷装置の一
例を示すブロック構成図である。
例を示すブロック構成図である。
【図２】（ａ）は図１の電磁気探傷装置におけるプロー
ブの概略を示す構成図、（ｂ）はそのＡ−Ａに沿う断面
図である。
ブの概略を示す構成図、（ｂ）はそのＡ−Ａに沿う断面
図である。
【図３】（ａ），（ｂ），（ｃ）は被検査体における渦
電流場の乱れを説明するための説明図である。
電流場の乱れを説明するための説明図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明における渦電流場の乱
れを検出する方法を説明するための説明図である。
れを検出する方法を説明するための説明図である。
１……プローブ
２……交流電源
３……検出装置
４……表示記録装置
５……被検査体
１１……励磁用コイル
１２……磁気センサー
２１……周波数発信器
２２……定電流回路
３１……増幅器
３２……同期検波回路
Claims (1)
- 【請求項１】 交流電流を流した励磁用コイルを被検
査体に近接させ、この被検査体に誘導する渦電流によっ
てその欠陥を検出するようにした電磁気探傷方法におい
て、前記被検査体に対して垂直の磁場を励磁して渦電流
を誘導させる前記励磁用コイルと、この渦電流が作る二
次的な磁界を検出する磁気センサーとにより、被検査体
の欠陥によって乱された渦電流の電流場の乱れを検出し
て被検査体の欠陥を探傷することを特徴とする電磁気探
傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2867891A JPH04268449A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電磁気探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2867891A JPH04268449A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電磁気探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268449A true JPH04268449A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12255158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2867891A Withdrawn JPH04268449A (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | 電磁気探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04268449A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511742A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-05-10 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 磁気式衝突センサ |
| JP2007212341A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Denso Corp | 抵抗測定装置および抵抗測定方法 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP2867891A patent/JPH04268449A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007511742A (ja) * | 2003-09-19 | 2007-05-10 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | 磁気式衝突センサ |
| JP2007212341A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Denso Corp | 抵抗測定装置および抵抗測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |