JPH04273055A - 磁性管用の内挿型の渦流探傷子 - Google Patents
磁性管用の内挿型の渦流探傷子Info
- Publication number
- JPH04273055A JPH04273055A JP3328991A JP3328991A JPH04273055A JP H04273055 A JPH04273055 A JP H04273055A JP 3328991 A JP3328991 A JP 3328991A JP 3328991 A JP3328991 A JP 3328991A JP H04273055 A JPH04273055 A JP H04273055A
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- Japan
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- yoke
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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】
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器や凝縮器など
に組み込まれている鋼管などの磁性管の割れ、腐食、減
肉、孔食などの損傷を過流探傷する場合に用いられる内
挿型の過流探傷子に関するものである。
に組み込まれている鋼管などの磁性管の割れ、腐食、減
肉、孔食などの損傷を過流探傷する場合に用いられる内
挿型の過流探傷子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱交換器などに組み込まれた鋼管などの
磁性管の損傷程度を知るためには、従来、抜管した実物
をサンプリングし破壊検査する方法がある。この抜管サ
ンプルによる破壊検査は、組み込まれた管全数の損傷程
度を知ることが不可能であり、また最も損傷の進んだ管
をサンプリングできる確率は著しく低い。
磁性管の損傷程度を知るためには、従来、抜管した実物
をサンプリングし破壊検査する方法がある。この抜管サ
ンプルによる破壊検査は、組み込まれた管全数の損傷程
度を知ることが不可能であり、また最も損傷の進んだ管
をサンプリングできる確率は著しく低い。
【0003】非破壊検査として超音波による精密探傷法
がある。これは、感度及び精度は高いが探傷速度が、ま
た探傷前の前処理(管のクリーニングなど)に大きな労
力を要するため、管の数が多い場合は実質的に全数検査
は困難で部分検査にならざるを得ない。さらに非破壊検
査として過流探傷法がある。これは、探傷速度が速く前
処理が簡便で非磁性体(ある種のステンレス鋼、銅、チ
タンなど)管に対しては十分な感度及び精度を有するが
、磁性体(炭素鋼など)管に対しては、透磁率が高いた
め強い磁場で飽和磁化しないと電磁波が内部まで浸透し
ないことや、透磁率が不均一であるためそれが雑音とな
って欠陥信号との弁別が困難となることにより、感度及
び精度が極めて低い。
がある。これは、感度及び精度は高いが探傷速度が、ま
た探傷前の前処理(管のクリーニングなど)に大きな労
力を要するため、管の数が多い場合は実質的に全数検査
は困難で部分検査にならざるを得ない。さらに非破壊検
査として過流探傷法がある。これは、探傷速度が速く前
処理が簡便で非磁性体(ある種のステンレス鋼、銅、チ
タンなど)管に対しては十分な感度及び精度を有するが
、磁性体(炭素鋼など)管に対しては、透磁率が高いた
め強い磁場で飽和磁化しないと電磁波が内部まで浸透し
ないことや、透磁率が不均一であるためそれが雑音とな
って欠陥信号との弁別が困難となることにより、感度及
び精度が極めて低い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】磁性管を過流探傷する
ものとして実公昭63−7895号公報なども提案され
ているが、市場に試供されている過流探傷子は感度及び
精度が著しく低く、実際の工場設備における磁性管探傷
用として実用レベルに達せず実際には殆ど使用されてい
ない。これは探傷される磁性管がその肉厚全体にわたっ
て飽和磁化されていないためである。
ものとして実公昭63−7895号公報なども提案され
ているが、市場に試供されている過流探傷子は感度及び
精度が著しく低く、実際の工場設備における磁性管探傷
用として実用レベルに達せず実際には殆ど使用されてい
ない。これは探傷される磁性管がその肉厚全体にわたっ
て飽和磁化されていないためである。
【0005】本発明者は、このことについて検討して本
発明を達成した。従来、図1のような磁器装置の設計は
、下記のような磁気回路の考え方に従って行われている
。(例えば、日本金属学会発行「磁性材料」第11章)
磁石からより多くの磁束を引き出し、かつ形状が最も小
さくなるようにすることが、効率の良い磁気装置を設計
する場合の考え方である。このためには、希土類磁石の
ように保磁力の大きな磁石を使用して、一般に磁気装置
のパーミアンス係数をほぼ1にするのが良いと考えられ
ている。また、形状の制約から1に満たない場合はパー
ミアンス係数をなるべく1に近づけるように設計する必
要がある。パーミアンス係数は、磁石、継鉄および被探
傷材である磁性管の磁気的性質や、形状によって決まる
が、図1のような磁性管用の内挿型の過流探傷子の場合
、次のような式で表される。
発明を達成した。従来、図1のような磁器装置の設計は
、下記のような磁気回路の考え方に従って行われている
。(例えば、日本金属学会発行「磁性材料」第11章)
磁石からより多くの磁束を引き出し、かつ形状が最も小
さくなるようにすることが、効率の良い磁気装置を設計
する場合の考え方である。このためには、希土類磁石の
ように保磁力の大きな磁石を使用して、一般に磁気装置
のパーミアンス係数をほぼ1にするのが良いと考えられ
ている。また、形状の制約から1に満たない場合はパー
ミアンス係数をなるべく1に近づけるように設計する必
要がある。パーミアンス係数は、磁石、継鉄および被探
傷材である磁性管の磁気的性質や、形状によって決まる
が、図1のような磁性管用の内挿型の過流探傷子の場合
、次のような式で表される。
【0006】P=(F/f)×(a/g)ここで、P:
パーミアンス係数 F:磁気漏れ係数 f:磁気抵抗係数 a:探傷子の磁石厚さ g:探傷子と管内面の隙間 例えば、この式に従って外径19mm、磁石長さ10m
mの磁性管用の内挿型の過流探傷子を用い、外径26m
m、肉厚3mmの炭素鋼管を探傷した場合のパーミアン
ス係数と磁石からでる磁束は、磁石厚さ3mmの場合、
パーミアンス係数は0.31で磁石からでる磁束は0.
4ウェバー/平方メートル、また磁石厚さ4mmの場合
、パーミアンス係数は0.46で磁石からでる磁束は0
.7ウェバー/平方メートルとなる。すなわち、この考
え方に従うと磁石厚みの厚い方が、パーミアンス係数は
1に近づき、磁石からでる磁束の量が多くなることが導
かれる。
パーミアンス係数 F:磁気漏れ係数 f:磁気抵抗係数 a:探傷子の磁石厚さ g:探傷子と管内面の隙間 例えば、この式に従って外径19mm、磁石長さ10m
mの磁性管用の内挿型の過流探傷子を用い、外径26m
m、肉厚3mmの炭素鋼管を探傷した場合のパーミアン
ス係数と磁石からでる磁束は、磁石厚さ3mmの場合、
パーミアンス係数は0.31で磁石からでる磁束は0.
4ウェバー/平方メートル、また磁石厚さ4mmの場合
、パーミアンス係数は0.46で磁石からでる磁束は0
.7ウェバー/平方メートルとなる。すなわち、この考
え方に従うと磁石厚みの厚い方が、パーミアンス係数は
1に近づき、磁石からでる磁束の量が多くなることが導
かれる。
【0007】さらに、実公昭63−7895号公報には
、「管を磁気飽和するに必要とされる磁束密度は永久磁
石の長さを長くすることで得られる」(公報第6欄第2
3行〜第25行)との記載がある。前記の2つの考え方
、すなわち永久磁石の厚さを厚くすること及び永久磁石
の長さを長くすることに拘束されている限り、本発明が
対象とする鋼管などを飽和磁化できないことを本発明者
は見い出した。
、「管を磁気飽和するに必要とされる磁束密度は永久磁
石の長さを長くすることで得られる」(公報第6欄第2
3行〜第25行)との記載がある。前記の2つの考え方
、すなわち永久磁石の厚さを厚くすること及び永久磁石
の長さを長くすることに拘束されている限り、本発明が
対象とする鋼管などを飽和磁化できないことを本発明者
は見い出した。
【0008】本発明は、前記の課題を一挙に解決し熱交
換器などに組み込まれた炭素鋼管などの磁性管の肉厚全
体を飽和磁化させ、全数を感度高く、しかも高速で探傷
する内挿型の過流探傷子を提供するものである。
換器などに組み込まれた炭素鋼管などの磁性管の肉厚全
体を飽和磁化させ、全数を感度高く、しかも高速で探傷
する内挿型の過流探傷子を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、高い磁束密度
を有する材質で形状が棒状の継鉄と、この中央に設けら
れる送受信用のコイルと、残留磁束密度1ウェバ−/平
方メートル以上かつ保磁力10キロエルステッド以上で
、一方が半径方向外方にN極かつ他方が半径方向内方に
N極であり、前記の継鉄の両端に嵌装される永久磁石と
を有し、被探傷管の肉厚tと外径doとの比t/doが 0.10≦t/do≦0.13 前記の永久磁石の厚さaと前記の継鉄の中央部の直径d
との比a/dが、 0.069×(t/do)−0.049≦a/d≦−1
.78×(t/do)+0.305 であることを特徴とする過流探傷子である。
を有する材質で形状が棒状の継鉄と、この中央に設けら
れる送受信用のコイルと、残留磁束密度1ウェバ−/平
方メートル以上かつ保磁力10キロエルステッド以上で
、一方が半径方向外方にN極かつ他方が半径方向内方に
N極であり、前記の継鉄の両端に嵌装される永久磁石と
を有し、被探傷管の肉厚tと外径doとの比t/doが 0.10≦t/do≦0.13 前記の永久磁石の厚さaと前記の継鉄の中央部の直径d
との比a/dが、 0.069×(t/do)−0.049≦a/d≦−1
.78×(t/do)+0.305 であることを特徴とする過流探傷子である。
【0010】
【作用】本発明の過流探傷子は磁性管の内部に挿入され
、その被探傷部分は飽和磁化される。送受信用のコイル
は電磁波を発信し、過流探傷子が管内部を移動中に被探
傷管の内外面に腐食減肉、割れ、孔食などの損傷があれ
ば何らかの形で変化した電磁波を受信し、磁性管の損傷
程度を感度高く探傷する。
、その被探傷部分は飽和磁化される。送受信用のコイル
は電磁波を発信し、過流探傷子が管内部を移動中に被探
傷管の内外面に腐食減肉、割れ、孔食などの損傷があれ
ば何らかの形で変化した電磁波を受信し、磁性管の損傷
程度を感度高く探傷する。
【0011】
【実施例】本発明実施例の基本構成を示す図1Aおよび
図1Bにおいて、継鉄1は、現在実用的に最大の飽和磁
束密度2.4ウェバー/平方メートルを有する鉄・コバ
ルト合金よりなる中央部が膨らんだ丸い棒状のものであ
る。永久磁石2A、2Bは、現在実用的に最大の残留磁
束密度1ウェバー/平方メートル以上、保磁力10キロ
エルステッド以上のネオジウム・ボロン・鉄磁石やプラ
セオジウム・ボロン・鉄磁石よりなる円環状のものであ
って、継鉄1の両端付近に密着して嵌装される。永久磁
石2Aは円環の半径方向外方にN極に、すなわち半径方
向外方へ磁束を送出するように形成される。従って、永
久磁石2Aの半径方向内方にS極に、すなわち半径方向
内方から永久磁石2A内に磁束を受入するように形成さ
れている。永久磁石2Aは継鉄1の一端付近に密着して
嵌装される。これと対照的に永久磁石2Bは円環の半径
方向内方にN極に、すなわち半径方向内方へ磁束を送出
するように形成される。従って永久磁石2Bの半径方向
外方にS極に、すなわち半径方向外方から永久磁石2B
内に磁束を受入するように形成されている。コイル3は
適当な樹脂層4を介して継鉄1の中央部付近に捲回され
ている。コイル3は電磁波を被探傷管5に送出し、その
反応を受入する送受信用であって、送信と受信を別物す
るか、両者共用にするか適宜選択される。なおコイル3
と電磁波送受信装置(図示しない)と適当に接続され、
また過流探傷子全体は適当な手段(図示しない)に依っ
て被探傷管5に挿入、排出される。
図1Bにおいて、継鉄1は、現在実用的に最大の飽和磁
束密度2.4ウェバー/平方メートルを有する鉄・コバ
ルト合金よりなる中央部が膨らんだ丸い棒状のものであ
る。永久磁石2A、2Bは、現在実用的に最大の残留磁
束密度1ウェバー/平方メートル以上、保磁力10キロ
エルステッド以上のネオジウム・ボロン・鉄磁石やプラ
セオジウム・ボロン・鉄磁石よりなる円環状のものであ
って、継鉄1の両端付近に密着して嵌装される。永久磁
石2Aは円環の半径方向外方にN極に、すなわち半径方
向外方へ磁束を送出するように形成される。従って、永
久磁石2Aの半径方向内方にS極に、すなわち半径方向
内方から永久磁石2A内に磁束を受入するように形成さ
れている。永久磁石2Aは継鉄1の一端付近に密着して
嵌装される。これと対照的に永久磁石2Bは円環の半径
方向内方にN極に、すなわち半径方向内方へ磁束を送出
するように形成される。従って永久磁石2Bの半径方向
外方にS極に、すなわち半径方向外方から永久磁石2B
内に磁束を受入するように形成されている。コイル3は
適当な樹脂層4を介して継鉄1の中央部付近に捲回され
ている。コイル3は電磁波を被探傷管5に送出し、その
反応を受入する送受信用であって、送信と受信を別物す
るか、両者共用にするか適宜選択される。なおコイル3
と電磁波送受信装置(図示しない)と適当に接続され、
また過流探傷子全体は適当な手段(図示しない)に依っ
て被探傷管5に挿入、排出される。
【0012】内挿型の過流探傷子の感度は探傷される磁
性管と過流探傷子との隙間の大きさに影響される。磁性
管の外径をdo、肉厚をt、永久磁石の厚さをa、継鉄
の中央部の直径をdで表すと、前記の隙間は全体で(d
o−2t)−(2a+d) であり、この半分が片側分の隙間になる。隙間が小さい
方が感度が上がるが、管の加工精度や異物の存在を考慮
すると、実用のためには片側0.5mm程度以上は必要
である。
性管と過流探傷子との隙間の大きさに影響される。磁性
管の外径をdo、肉厚をt、永久磁石の厚さをa、継鉄
の中央部の直径をdで表すと、前記の隙間は全体で(d
o−2t)−(2a+d) であり、この半分が片側分の隙間になる。隙間が小さい
方が感度が上がるが、管の加工精度や異物の存在を考慮
すると、実用のためには片側0.5mm程度以上は必要
である。
【0013】本発明者は隙間が片側0.5mmにして種
々の径、肉厚の磁性管について永久磁石の厚さ、継鉄の
直径の関係を検討し、永久磁石の厚さa/継鉄の中央部
の直径d、磁性管の肉厚t/磁性管の外径doの関係を
見い出し、磁性管が飽和時化される領域を図2の関係と
して導出した。一方熱交換器などに使用されるほとんど
の磁性管のt/doの範囲は0.10〜0.13なので
、本発明が目的とする熱交換器などに使用されている磁
性管を飽和磁化せしめ感度良く過流探傷するために必要
な探傷子の永久磁石の厚さa/継鉄の中央部の直径dは
、 0.069×(t/do)−0.049≦a/d≦−1
.78×(t/do)+0.305 となる。
々の径、肉厚の磁性管について永久磁石の厚さ、継鉄の
直径の関係を検討し、永久磁石の厚さa/継鉄の中央部
の直径d、磁性管の肉厚t/磁性管の外径doの関係を
見い出し、磁性管が飽和時化される領域を図2の関係と
して導出した。一方熱交換器などに使用されるほとんど
の磁性管のt/doの範囲は0.10〜0.13なので
、本発明が目的とする熱交換器などに使用されている磁
性管を飽和磁化せしめ感度良く過流探傷するために必要
な探傷子の永久磁石の厚さa/継鉄の中央部の直径dは
、 0.069×(t/do)−0.049≦a/d≦−1
.78×(t/do)+0.305 となる。
【0014】なお、図1は本発明の実施例として、直径
が連続的に変化し、中央部が太い継鉄と厚さが連続的に
変化している永久磁石を用いた場合を示しているが、径
が変化しない継鉄と厚さが均一な永久磁石を用いた場合
や、直径が不連続的に変化している継鉄と厚さが不連続
的に変化している永久磁石を用いた場合も、前述のa/
dの条件を満たしていれば図1の実施例と同等の効果を
示す。
が連続的に変化し、中央部が太い継鉄と厚さが連続的に
変化している永久磁石を用いた場合を示しているが、径
が変化しない継鉄と厚さが均一な永久磁石を用いた場合
や、直径が不連続的に変化している継鉄と厚さが不連続
的に変化している永久磁石を用いた場合も、前述のa/
dの条件を満たしていれば図1の実施例と同等の効果を
示す。
【0015】
【効果】本発明の過流探傷子を用いることにより、これ
まで事実上不可能であった熱交換器などに組み込まれた
炭素鋼管などの磁性管の肉厚全体を飽和磁化が達成され
、その損傷の有無や損傷程度を感度高く、しかも高速で
全数探傷することが可能となった。
まで事実上不可能であった熱交換器などに組み込まれた
炭素鋼管などの磁性管の肉厚全体を飽和磁化が達成され
、その損傷の有無や損傷程度を感度高く、しかも高速で
全数探傷することが可能となった。
【図1】本発明実施例の(A)軸方向断面図および(B
)軸と垂直方向断面図である。
)軸と垂直方向断面図である。
【図2】本発明における飽和磁化領域を示す図である。
1 継鉄
2A 永久磁石
2B 永久磁石
3 コイル
4 樹脂層
5 被探傷管(磁性管)
a 永久磁石の厚さ
d 継鉄の中央部の直径
do 被探傷管の外径
t 被探傷管の肉厚
Claims (1)
- 【請求項1】 高飽和の棒状の継鉄と、この中央に設
けられる送受信用のコイルと、残留磁束密度1ウェバー
/平方メートル以上かつ保磁力10キロエルステッド以
上で、一方が半径方向外方にN極かつ他方が半径方向内
方にN極であり、前記の継鉄の両端に嵌装される永久磁
石とを有し、被探傷管の肉厚tと外径doとの比t/d
oが 0.10≦t/do≦0.13 前記の永久磁石の厚さaと前記の継鉄の中央部の直径d
との比a/dが 0.069×(t/do)−0.049≦a/d≦−1
.78×(t/do)+0.305 であることを特徴とする過流探傷子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328991A JPH04273055A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 磁性管用の内挿型の渦流探傷子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3328991A JPH04273055A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 磁性管用の内挿型の渦流探傷子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04273055A true JPH04273055A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=12382381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3328991A Pending JPH04273055A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 磁性管用の内挿型の渦流探傷子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04273055A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010237186A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-10-21 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 渦流探傷用プローブ |
| JP2010261836A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 磁性体管の欠陥検査方法。 |
| WO2014038721A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Eddy current flaw detection probe and eddy current flaw inspection apparatus |
| EP3719490A4 (en) * | 2017-12-01 | 2021-09-01 | Sumitomo Chemical Company Limited | ERROR MEASURING DEVICE, ERROR MEASURING METHOD, AND TEST PROBE |
| KR20210127423A (ko) * | 2020-04-14 | 2021-10-22 | 한화디펜스 주식회사 | 검사 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124957A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 渦電流探傷方法及び渦電流探傷プロ−ブ |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3328991A patent/JPH04273055A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124957A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 渦電流探傷方法及び渦電流探傷プロ−ブ |
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| KR20150048141A (ko) * | 2012-09-06 | 2015-05-06 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 와류 탐상용 프로브 및 와류 탐상 검사 장치 |
| US9453818B2 (en) | 2012-09-06 | 2016-09-27 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Eddy current flaw detection probe and eddy current flaw inspection apparatus |
| EP3719490A4 (en) * | 2017-12-01 | 2021-09-01 | Sumitomo Chemical Company Limited | ERROR MEASURING DEVICE, ERROR MEASURING METHOD, AND TEST PROBE |
| US11821870B2 (en) | 2017-12-01 | 2023-11-21 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Defect measurement device, defect measurement method, and inspection probe |
| KR20210127423A (ko) * | 2020-04-14 | 2021-10-22 | 한화디펜스 주식회사 | 검사 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960624 |