JPH0652255B2 - 管内磁気探傷方法 - Google Patents
管内磁気探傷方法Info
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- JPH0652255B2 JPH0652255B2 JP62109708A JP10970887A JPH0652255B2 JP H0652255 B2 JPH0652255 B2 JP H0652255B2 JP 62109708 A JP62109708 A JP 62109708A JP 10970887 A JP10970887 A JP 10970887A JP H0652255 B2 JPH0652255 B2 JP H0652255B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、鋼管の内外面に発生する孔食を探傷するため
の管内磁気探傷方法に関する。
の管内磁気探傷方法に関する。
［従来の技術］ 従来、鋼管の内外面に発生する孔食を探傷する方法とし
て、鋼管を磁化することにより孔食部から発生する漏洩
磁束を磁気センサにより検出する磁気探傷方法がある。
この磁気探傷方法は、第１１図に示す如く、被検査管１
内に、この被検査鋼管１を磁化するための磁石２と、こ
の磁石２により磁化された被検査鋼管の孔食からの発生
磁束φを検出するための磁気センサ３とを一体的に構成
した検出ヘッド４を挿入し、この磁気ヘッド４を磁石２
被検査鋼管１を内面から磁化しながら図中矢印Ａ方向に
走行させる。ここで、磁気センサ３は被検査鋼管１の全
周について探傷する場合には円周方向に一定間隔で複数
個設けられている。そして、磁気ヘッド４が被検査管１
に発生している孔食部５を通過すると、孔食からは磁束
φが発生し、この磁束φは磁気ヘッド４に設けられた磁
気センサ３により検出され、電気信号に変換されて図示
しない計測部に出力される。しかして、この計測部にて
上記電気信号が計測されて間接的に被検査鋼管１に発生
する孔食を検知するものとなっている。
て、鋼管を磁化することにより孔食部から発生する漏洩
磁束を磁気センサにより検出する磁気探傷方法がある。
この磁気探傷方法は、第１１図に示す如く、被検査管１
内に、この被検査鋼管１を磁化するための磁石２と、こ
の磁石２により磁化された被検査鋼管の孔食からの発生
磁束φを検出するための磁気センサ３とを一体的に構成
した検出ヘッド４を挿入し、この磁気ヘッド４を磁石２
被検査鋼管１を内面から磁化しながら図中矢印Ａ方向に
走行させる。ここで、磁気センサ３は被検査鋼管１の全
周について探傷する場合には円周方向に一定間隔で複数
個設けられている。そして、磁気ヘッド４が被検査管１
に発生している孔食部５を通過すると、孔食からは磁束
φが発生し、この磁束φは磁気ヘッド４に設けられた磁
気センサ３により検出され、電気信号に変換されて図示
しない計測部に出力される。しかして、この計測部にて
上記電気信号が計測されて間接的に被検査鋼管１に発生
する孔食を検知するものとなっている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、従来の磁気探傷方法においては、次のような
問題があった。すなわち、被検査鋼管１の内面と磁石２
との相対距離に変動があると磁石２による磁化力が変動
する。このため、同一寸法の孔食であっても磁化力が変
動すると検出感度にバラツキが発生する。したがって、
従来方法では、孔食の大きさまでを精度よく判定するの
は困難であった。また、相対距離の変動によって磁気セ
ンサ３からの出力電圧レベルが低下してしまい、孔食を
検出できないこともあった。
問題があった。すなわち、被検査鋼管１の内面と磁石２
との相対距離に変動があると磁石２による磁化力が変動
する。このため、同一寸法の孔食であっても磁化力が変
動すると検出感度にバラツキが発生する。したがって、
従来方法では、孔食の大きさまでを精度よく判定するの
は困難であった。また、相対距離の変動によって磁気セ
ンサ３からの出力電圧レベルが低下してしまい、孔食を
検出できないこともあった。
そこで、本発明は、被検査鋼管の内面と磁石との相対距
離変動を補償することができ、同一寸法の孔食に対する
検出感度のバラツキを除去し得、探傷精度の向上をはか
り得る磁気探傷方法を提供することを目的とする。
離変動を補償することができ、同一寸法の孔食に対する
検出感度のバラツキを除去し得、探傷精度の向上をはか
り得る磁気探傷方法を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段と作用］ 本発明は、次なる原理に基いてなされたものである。す
なわち、被検査鋼管に孔径５φ，肉厚７０％の人工孔食
を形成し、健全部からの漏洩磁束による磁気センサの出
力電圧ＶＢと、孔食部からの発生磁束による磁気センサ
の出力電圧Ｖｃとの相関関係を求めると、第１２図に示
すように、極めて良好な線形関係を有する。
なわち、被検査鋼管に孔径５φ，肉厚７０％の人工孔食
を形成し、健全部からの漏洩磁束による磁気センサの出
力電圧ＶＢと、孔食部からの発生磁束による磁気センサ
の出力電圧Ｖｃとの相関関係を求めると、第１２図に示
すように、極めて良好な線形関係を有する。
したがって、本願第１の発明は、被検査管の漏洩磁束を
各磁気センサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し
た後、移動距離平均法によって被検査管の健全部におけ
る漏洩磁束に対する出力電圧を得、この出力電圧と予め
設定されている基準電圧とを比較割算することにより補
償電圧を各磁気センサの各々について作成し、各磁気セ
ンサからの出力信号に、対応する補償電圧をそれぞれ乗
ずることにより、孔食に対する検出感度のバラツキを自
動的に補償するようにしたものである。
各磁気センサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し
た後、移動距離平均法によって被検査管の健全部におけ
る漏洩磁束に対する出力電圧を得、この出力電圧と予め
設定されている基準電圧とを比較割算することにより補
償電圧を各磁気センサの各々について作成し、各磁気セ
ンサからの出力信号に、対応する補償電圧をそれぞれ乗
ずることにより、孔食に対する検出感度のバラツキを自
動的に補償するようにしたものである。
そして、各磁気センサからの出力信号を、リミッタ回路
に入力してレベル制限を加えた後、移動距離平均法によ
って被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電
圧を得るように構成すると好都合である。
に入力してレベル制限を加えた後、移動距離平均法によ
って被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電
圧を得るように構成すると好都合である。
また、本願第２の発明は、被検査管を磁化する前の各磁
気センサの出力電圧から予め設定されているバイアス補
償用基準電圧を減算して得られる各磁気センサ出力に対
する初期バイアス補償電圧を記憶し、その後被検査管を
磁化して当該被検査管から発生する漏洩磁束を各磁気セ
ンサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し、記憶さ
れた初期バイアス補償電圧によって該当する磁気センサ
の出力電圧とバイアス補償用基準電圧との減算出力を比
較減算することにより各磁気センサからの出力信号の初
期バイアス電圧を補償した後、移動距離平均法によって
被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電圧を
得、この出力電圧と予め設定されている基準電圧とを比
較割算することにより補償電圧を各磁気センサの各々に
ついて作成し、各磁気センサからの初期バイアス電圧が
補償された出力信号に、対応する補償電圧をそれぞれ乗
ずることにより孔食に対する検出感度のバラツキを自動
的に補償するようにしたものである。
気センサの出力電圧から予め設定されているバイアス補
償用基準電圧を減算して得られる各磁気センサ出力に対
する初期バイアス補償電圧を記憶し、その後被検査管を
磁化して当該被検査管から発生する漏洩磁束を各磁気セ
ンサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し、記憶さ
れた初期バイアス補償電圧によって該当する磁気センサ
の出力電圧とバイアス補償用基準電圧との減算出力を比
較減算することにより各磁気センサからの出力信号の初
期バイアス電圧を補償した後、移動距離平均法によって
被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電圧を
得、この出力電圧と予め設定されている基準電圧とを比
較割算することにより補償電圧を各磁気センサの各々に
ついて作成し、各磁気センサからの初期バイアス電圧が
補償された出力信号に、対応する補償電圧をそれぞれ乗
ずることにより孔食に対する検出感度のバラツキを自動
的に補償するようにしたものである。
［実施例］ 以下、本発明の磁気探傷方法の実施例について図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
第１図は本発明方法の第１の実施例における計測部の基
本構成を示すブロック図であって、測定系は第８図に示
した従来例と同様に、被検査鋼管１内に磁石２と磁気セ
ンサ３ａ，３ｂ…３ｎとを一体に構成した検出ヘッド４
を挿入して走行させ、磁石２によって被検査鋼管１を内
面から磁化し、その結果発生する磁束を鋼管内周に沿っ
て一定間隔で配置された磁気センサ３ａ〜３ｎによって
検出して電気信号に変換するものとなっている。
本構成を示すブロック図であって、測定系は第８図に示
した従来例と同様に、被検査鋼管１内に磁石２と磁気セ
ンサ３ａ，３ｂ…３ｎとを一体に構成した検出ヘッド４
を挿入して走行させ、磁石２によって被検査鋼管１を内
面から磁化し、その結果発生する磁束を鋼管内周に沿っ
て一定間隔で配置された磁気センサ３ａ〜３ｎによって
検出して電気信号に変換するものとなっている。
第１図において、１１はマルチプレクサであって、マイ
クロコンピュータ１３からの制御信号により各磁気セン
サ３ａ〜３ｎから出力される電気信号Ｓ3a〜Ｓ3nを時分
割で抽出するものであり、このマルチプレクサ１１にて
抽出された時分割信号Ｓｉ（ただしｉ＝3a〜3n）は、信
号増幅器１２にて所定レベルまで増幅された後、マイク
ロコンピュータ１３に与えられる。マイクロコンピュー
タ１３は、信号増幅器１２にて増幅された時分割信号Ｓ
ｉを入力し周波数解析を行なって、孔食部からの磁気セ
ンサ出力信号を除去しかつ検出部からの磁気センサ出力
信号のみを抽出するローパスフィルタ（以下ＬＰＦと略
称する）１４と、任意の基準電圧ＥＲを発生する基準電
圧発生部１５と、この基準電圧ＥＲと前記ＬＰＦ１４に
て抽出された健全部における磁気センサ出力信号の出力
電圧ＥＢとを比較し、ＥＲ／ＥＢなる補償電圧ＥＫを計
算して出力する割算器１６と、前記時分割信号Ｓｉの出
力電圧ＥＩに上記補償電圧ＥＫを乗ずることにより出力
電圧ＥＩを補償する乗算器１７と、前記マルチプレクサ
１１に制御信号としてスタートパルスＳＰとクロックパ
ルスＣＫとを発生するパルス発生器１８と、等から構成
されている。なお、ＬＰＦ１４のカットオフ周波数ｃ
は孔食に対する磁気センサ出力信号の信号周波数ｓと
比較して、ｃ＜＜ｓを満足するように設定されてい
る。
クロコンピュータ１３からの制御信号により各磁気セン
サ３ａ〜３ｎから出力される電気信号Ｓ3a〜Ｓ3nを時分
割で抽出するものであり、このマルチプレクサ１１にて
抽出された時分割信号Ｓｉ（ただしｉ＝3a〜3n）は、信
号増幅器１２にて所定レベルまで増幅された後、マイク
ロコンピュータ１３に与えられる。マイクロコンピュー
タ１３は、信号増幅器１２にて増幅された時分割信号Ｓ
ｉを入力し周波数解析を行なって、孔食部からの磁気セ
ンサ出力信号を除去しかつ検出部からの磁気センサ出力
信号のみを抽出するローパスフィルタ（以下ＬＰＦと略
称する）１４と、任意の基準電圧ＥＲを発生する基準電
圧発生部１５と、この基準電圧ＥＲと前記ＬＰＦ１４に
て抽出された健全部における磁気センサ出力信号の出力
電圧ＥＢとを比較し、ＥＲ／ＥＢなる補償電圧ＥＫを計
算して出力する割算器１６と、前記時分割信号Ｓｉの出
力電圧ＥＩに上記補償電圧ＥＫを乗ずることにより出力
電圧ＥＩを補償する乗算器１７と、前記マルチプレクサ
１１に制御信号としてスタートパルスＳＰとクロックパ
ルスＣＫとを発生するパルス発生器１８と、等から構成
されている。なお、ＬＰＦ１４のカットオフ周波数ｃ
は孔食に対する磁気センサ出力信号の信号周波数ｓと
比較して、ｃ＜＜ｓを満足するように設定されてい
る。
今、第２図に示す如く、パルス発生器１８からのスター
トパルスＳＰおよびクロックパルスＣＫがマルチプレク
サ１１に与えられると、このマルチプレクサ１１によっ
て磁気センサ３ａ〜３ｎからの出力信号Ｓ3a〜Ｓ3nが時
分割で抽出され、時分割信号Ｓｉとして信号増幅器１２
を介してマイクロコンピュータ１３に導入され記憶され
る。そうすると、ＬＰＦ１４による周波数解析により、
時分割信号Ｓｉのうち被検査導管１の孔食部に対する磁
気センサ出力信号が除去され、健全部に対する磁気セン
サ出力信号のみが順次取出されて、この健全部に対する
磁気センサ出力信号の出力電圧ＥＢが割算器１６に与え
られる。そして、この割算器１６にて出力電圧ＥＢが基
準電圧発生部１５からの基準電圧ＥＲと順次比較され、
補償電圧ＥＫ＝ＥＲ／ＥＢが演算されて、この補償電圧
ＥＫが乗算器１７に与えられる。しかして、上記乗算器
１７には各磁気センサ３ａ〜３ｎからの出力信号Ｓ3a〜
Ｓ3nが順次時分割で与えられており、各信号Ｓ3a〜Ｓ3n
毎に該当出力電圧ＥＩと補償電圧ＥＫとの乗算が行なわ
れ、補償電圧ＥＫによる出力電圧ＥＩへの補償が行われ
る。すなわち、補償電圧ＥＫは健全部の漏洩磁束による
磁気センサ出力電圧を所定レベルまで変化させるための
割合であり、前記第１２図に示したように上記健全部か
らの漏洩磁束による出力電圧は孔食からの発生磁束によ
る出力電圧と線形関係を有しているので、補償電圧ＥＫ
を孔食からの発生磁束による出力電圧に乗ずることによ
り、孔食に対して被検査鋼管１と磁石２の相対距離変動
により生ずる検出感度のバラツキが自動的に補償され
る。
トパルスＳＰおよびクロックパルスＣＫがマルチプレク
サ１１に与えられると、このマルチプレクサ１１によっ
て磁気センサ３ａ〜３ｎからの出力信号Ｓ3a〜Ｓ3nが時
分割で抽出され、時分割信号Ｓｉとして信号増幅器１２
を介してマイクロコンピュータ１３に導入され記憶され
る。そうすると、ＬＰＦ１４による周波数解析により、
時分割信号Ｓｉのうち被検査導管１の孔食部に対する磁
気センサ出力信号が除去され、健全部に対する磁気セン
サ出力信号のみが順次取出されて、この健全部に対する
磁気センサ出力信号の出力電圧ＥＢが割算器１６に与え
られる。そして、この割算器１６にて出力電圧ＥＢが基
準電圧発生部１５からの基準電圧ＥＲと順次比較され、
補償電圧ＥＫ＝ＥＲ／ＥＢが演算されて、この補償電圧
ＥＫが乗算器１７に与えられる。しかして、上記乗算器
１７には各磁気センサ３ａ〜３ｎからの出力信号Ｓ3a〜
Ｓ3nが順次時分割で与えられており、各信号Ｓ3a〜Ｓ3n
毎に該当出力電圧ＥＩと補償電圧ＥＫとの乗算が行なわ
れ、補償電圧ＥＫによる出力電圧ＥＩへの補償が行われ
る。すなわち、補償電圧ＥＫは健全部の漏洩磁束による
磁気センサ出力電圧を所定レベルまで変化させるための
割合であり、前記第１２図に示したように上記健全部か
らの漏洩磁束による出力電圧は孔食からの発生磁束によ
る出力電圧と線形関係を有しているので、補償電圧ＥＫ
を孔食からの発生磁束による出力電圧に乗ずることによ
り、孔食に対して被検査鋼管１と磁石２の相対距離変動
により生ずる検出感度のバラツキが自動的に補償され
る。
第３図は上述した各構成機器をハードウェアで構成し、
被検査鋼管１を磁化するための磁石２として電磁石を用
いるとともに磁気センサ３を１チャンネルとし、上記電
磁石の磁化電流Ｉ（Ａ）を故意に変化させた場合の孔食
（孔径１０mmφ、肉厚７０％）に対する補償前（図中破
線）と補償後（図中実線）との相対検出感度特性を示す
図である。ここで、磁化電流Ｉの変化は被検査鋼管１と
磁石２との相対距離変動による磁化力の変化に相当す
る。同図から明らかなように、磁気センサ３ａ〜３ｎか
らの出力電圧を本実施例方法で補償することにより、同
一寸法の孔食に対しては磁化力の変化に伴う検出感度の
バラツキがなくなる。したがって、信頼性の高い探傷を
行なうことができる上、孔食の大きさまで高精度で検知
することができる。
被検査鋼管１を磁化するための磁石２として電磁石を用
いるとともに磁気センサ３を１チャンネルとし、上記電
磁石の磁化電流Ｉ（Ａ）を故意に変化させた場合の孔食
（孔径１０mmφ、肉厚７０％）に対する補償前（図中破
線）と補償後（図中実線）との相対検出感度特性を示す
図である。ここで、磁化電流Ｉの変化は被検査鋼管１と
磁石２との相対距離変動による磁化力の変化に相当す
る。同図から明らかなように、磁気センサ３ａ〜３ｎか
らの出力電圧を本実施例方法で補償することにより、同
一寸法の孔食に対しては磁化力の変化に伴う検出感度の
バラツキがなくなる。したがって、信頼性の高い探傷を
行なうことができる上、孔食の大きさまで高精度で検知
することができる。
ところで、被検査鋼管１としてガスなどの気体を輸送す
る鋼管を対象とした場合、検査ヘッド４の走行も気体で
行なうことが多い。この場合、気体は圧縮性のために検
査ヘッド４の定速走行が困難となり、このため、前述し
た時分割方式では鋼管の長手方向のサンプリングピッチ
にバラツキが発生するので、検出感度補償の信頼性に欠
けるおそれがある。また、磁気センサ３の孔食に対する
出力信号の信号周波数は検出ヘッド４の走行速度に対応
して変化するので、ＬＰＦ１４のカットオフ周波数ｃ
を検出ヘッド４の走行速度に基いて変更する必要があ
る。
る鋼管を対象とした場合、検査ヘッド４の走行も気体で
行なうことが多い。この場合、気体は圧縮性のために検
査ヘッド４の定速走行が困難となり、このため、前述し
た時分割方式では鋼管の長手方向のサンプリングピッチ
にバラツキが発生するので、検出感度補償の信頼性に欠
けるおそれがある。また、磁気センサ３の孔食に対する
出力信号の信号周波数は検出ヘッド４の走行速度に対応
して変化するので、ＬＰＦ１４のカットオフ周波数ｃ
を検出ヘッド４の走行速度に基いて変更する必要があ
る。
そこで、次に、検出ヘッド３の走行速度に依存しない磁
気探傷方法として距離同期サンプリング方式の第２の実
施例を第４図および第５図を参照して説明する。
気探傷方法として距離同期サンプリング方式の第２の実
施例を第４図および第５図を参照して説明する。
第４図は本発明の第２の実施例における基本構成を示す
ブロック図であって、第１図と同一部分には同一符号を
付し、詳しい説明は省略する。第４図において、２１は
検出ヘッド４の走行距離を計測するためのエンコーダで
あって、第５図中ＤＰにて示すエンコーダ出力の走行距
離パルスはマルチプレクサ１１およびマイクロコンピュ
ータ１３のパルス発生器１８に与えられる。マルチプレ
クサ１１は、上記走行距離パルスＤＰの入力によって起
動し、走行距離パルスＤＰの入力に応じて第５図中ＣＫ
にて示すクロック信号を発生するパルス発生器１８から
のクロック信号ＣＫの立ち上がりに応じて順次磁気セン
サ３ａ〜３ｎの出力信号を抽出する。その結果、第５図
中Ｓｉにて示す信号がマルチプレクサ１１から出力さ
れ、この信号Ｓｉは信号増幅器１２にて所定レベルまで
増幅された後、マイクロコンピュータ１３に与えられ記
憶される。
ブロック図であって、第１図と同一部分には同一符号を
付し、詳しい説明は省略する。第４図において、２１は
検出ヘッド４の走行距離を計測するためのエンコーダで
あって、第５図中ＤＰにて示すエンコーダ出力の走行距
離パルスはマルチプレクサ１１およびマイクロコンピュ
ータ１３のパルス発生器１８に与えられる。マルチプレ
クサ１１は、上記走行距離パルスＤＰの入力によって起
動し、走行距離パルスＤＰの入力に応じて第５図中ＣＫ
にて示すクロック信号を発生するパルス発生器１８から
のクロック信号ＣＫの立ち上がりに応じて順次磁気セン
サ３ａ〜３ｎの出力信号を抽出する。その結果、第５図
中Ｓｉにて示す信号がマルチプレクサ１１から出力さ
れ、この信号Ｓｉは信号増幅器１２にて所定レベルまで
増幅された後、マイクロコンピュータ１３に与えられ記
憶される。
マイクロコンピュータ１３には、前記基準電圧発生部１
５、割算器１６、乗算器１７、パルス発生器１８の他
に、移動距離平均部２２と基準距離設定部２３とが設け
られている。移動距離平均部２２は、マルチプレクサ１
１にて抽出された各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧を
基準距離設定部２３にて設定された基準距離（例えば２
cm，５cm，７cmのうちいずれか１つ）に対して平均化す
るものであり、平均化された電圧ＥＢ′は割算器１６に
与えられる。しかる後、第１の実施例の場合と同様に、
この割算器１６にて基準電圧ＥＲと比較されて補償電圧
ＥＫ＝ＥＲ／ＥＢ′が算出され、乗算器１７にて各磁気
センサ３ａ〜３ｎの出力電圧ＥＩ毎にこの補償電圧ＥＫ
が乗じられる。その結果、各磁気センサ３ａ〜３ｎの出
力電圧の移動距離平均を求めることにより、この移動距
離平均値は健全部の漏洩磁束による磁気センサの出力電
圧とみなすことができるので、前記第１の実施例と同様
に、孔食に対する検出感度のバラツキを自動的に補償で
きる。
５、割算器１６、乗算器１７、パルス発生器１８の他
に、移動距離平均部２２と基準距離設定部２３とが設け
られている。移動距離平均部２２は、マルチプレクサ１
１にて抽出された各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧を
基準距離設定部２３にて設定された基準距離（例えば２
cm，５cm，７cmのうちいずれか１つ）に対して平均化す
るものであり、平均化された電圧ＥＢ′は割算器１６に
与えられる。しかる後、第１の実施例の場合と同様に、
この割算器１６にて基準電圧ＥＲと比較されて補償電圧
ＥＫ＝ＥＲ／ＥＢ′が算出され、乗算器１７にて各磁気
センサ３ａ〜３ｎの出力電圧ＥＩ毎にこの補償電圧ＥＫ
が乗じられる。その結果、各磁気センサ３ａ〜３ｎの出
力電圧の移動距離平均を求めることにより、この移動距
離平均値は健全部の漏洩磁束による磁気センサの出力電
圧とみなすことができるので、前記第１の実施例と同様
に、孔食に対する検出感度のバラツキを自動的に補償で
きる。
一方、前記第１，第２の実施例においては、検出感度の
差を検知するために、健全部における磁気センサ３ａ〜
３ｎの出力電圧をＬＰＦ１４による周波数解析法、ある
いは移動距離平均法によって抽出している。しかるに、
被検査鋼管１に孔食として貫通孔等が形成されている場
合、この貫通孔の発生磁束による磁気センサ出力信号は
振幅の大きな信号となり、この場合の孔食信号を上記周
波数解析法あるいは移動距離平均法によって完全に除去
することは困難である。このため、貫通孔等が存在する
被検査鋼管１に対しては前記第１，第２の実施例を適用
した場合、検出感度の補償精度低下は避けられない。
差を検知するために、健全部における磁気センサ３ａ〜
３ｎの出力電圧をＬＰＦ１４による周波数解析法、ある
いは移動距離平均法によって抽出している。しかるに、
被検査鋼管１に孔食として貫通孔等が形成されている場
合、この貫通孔の発生磁束による磁気センサ出力信号は
振幅の大きな信号となり、この場合の孔食信号を上記周
波数解析法あるいは移動距離平均法によって完全に除去
することは困難である。このため、貫通孔等が存在する
被検査鋼管１に対しては前記第１，第２の実施例を適用
した場合、検出感度の補償精度低下は避けられない。
そこで、上述したような補償精度の低下を防ぐために
は、信号増幅器１２からの出力信号を所定レベル以上お
よび所定レベル以下をクリップして除去するリミッタ回
路を介した後、ＬＰＦ１４または移動距離平均部２２に
与えるようにすればよい。
は、信号増幅器１２からの出力信号を所定レベル以上お
よび所定レベル以下をクリップして除去するリミッタ回
路を介した後、ＬＰＦ１４または移動距離平均部２２に
与えるようにすればよい。
第６図は上記補償精度の低下を防止するための第３の実
施例を示す構成図であって、図中３１がリミッタ回路で
あり、その出力端は第１の実施例と同様のＬＰＦ１４に
接続されている。このリミッタ回路３１は直列抵抗Ｒ
と、この直列抵抗Ｒの出力側に相互に逆極性で接続され
た一対のダイオードＤ１，Ｄ２とから形成されており、
一対のダイオードＤ１，Ｄ２の他端子はＬＰＦ１４の出
力端子に接続されている。そして、リミッタ回路３１の
基準電圧はＬＰＦ１４の出力電圧ＥＢを用い、磁気セン
サ出力信号Ｓｉの電圧レベルＥＩとＬＰＦ１４の出力電
圧ＥＢとを比較して、ＥＢ±ＥＤ（ＥＤはダイオードＤ
１，Ｄ２のオフセット電圧）よりもＥＩの値が大きいか
または小さい場合にはＥＩがダイオードＤ１またはＤ２
によりクリップされるので、磁気センサ出力信号Ｓｉは
除去される。すなわち、第６図中地点Ｆにおける信号の
振幅波形が第７図中Ｆで示すように大振幅値Ｔを有する
場合、リミッタ回路３１を通過することにより第７図中
Ｇのように小振幅となり、さらにＬＰＦ１４を介すこと
により第７図中Ｈのように滑らかにする。したがって、
リミッタ回路３１により貫通孔等の孔食による大振幅の
信号が自動的にＬＰＦ１４に印加されなくなり、精度の
高い感度補償を実現できる。
施例を示す構成図であって、図中３１がリミッタ回路で
あり、その出力端は第１の実施例と同様のＬＰＦ１４に
接続されている。このリミッタ回路３１は直列抵抗Ｒ
と、この直列抵抗Ｒの出力側に相互に逆極性で接続され
た一対のダイオードＤ１，Ｄ２とから形成されており、
一対のダイオードＤ１，Ｄ２の他端子はＬＰＦ１４の出
力端子に接続されている。そして、リミッタ回路３１の
基準電圧はＬＰＦ１４の出力電圧ＥＢを用い、磁気セン
サ出力信号Ｓｉの電圧レベルＥＩとＬＰＦ１４の出力電
圧ＥＢとを比較して、ＥＢ±ＥＤ（ＥＤはダイオードＤ
１，Ｄ２のオフセット電圧）よりもＥＩの値が大きいか
または小さい場合にはＥＩがダイオードＤ１またはＤ２
によりクリップされるので、磁気センサ出力信号Ｓｉは
除去される。すなわち、第６図中地点Ｆにおける信号の
振幅波形が第７図中Ｆで示すように大振幅値Ｔを有する
場合、リミッタ回路３１を通過することにより第７図中
Ｇのように小振幅となり、さらにＬＰＦ１４を介すこと
により第７図中Ｈのように滑らかにする。したがって、
リミッタ回路３１により貫通孔等の孔食による大振幅の
信号が自動的にＬＰＦ１４に印加されなくなり、精度の
高い感度補償を実現できる。
ところで、複数の磁気センサ３ａ〜３ｎの鋼管健全部に
おける漏洩磁束に対する出力電圧特性は第８図（３ａな
いし３ｄのみ示す）に示す如く、電磁石に供給する磁化
電流Ｉ（Ａ）に対応して変化しており、その結果、磁化
電流Ｉに対する検出感度が磁気センサ３ａ〜３ｎによっ
てバラツキを生じる。また、磁化電流Ｉ＝Ｏ（Ａ）の時
における各磁気センサ３ａ〜３ｎの初期バイアス電圧Ｅ
ｉもバラツキが発生する。したがって、初期バイアス電
圧の存在している条件で前記各実施例により自動ゲイン
補償を行なうと、検出感度のバラツキが拡大してしまう
おそれがある。このため、各磁気センサ３ａ〜３ｎの初
期バイアス電圧を補償した後に自動ゲイン補償を行なう
ことにより、初期バイアス電圧による測定精度の悪化を
防止できる。
おける漏洩磁束に対する出力電圧特性は第８図（３ａな
いし３ｄのみ示す）に示す如く、電磁石に供給する磁化
電流Ｉ（Ａ）に対応して変化しており、その結果、磁化
電流Ｉに対する検出感度が磁気センサ３ａ〜３ｎによっ
てバラツキを生じる。また、磁化電流Ｉ＝Ｏ（Ａ）の時
における各磁気センサ３ａ〜３ｎの初期バイアス電圧Ｅ
ｉもバラツキが発生する。したがって、初期バイアス電
圧の存在している条件で前記各実施例により自動ゲイン
補償を行なうと、検出感度のバラツキが拡大してしまう
おそれがある。このため、各磁気センサ３ａ〜３ｎの初
期バイアス電圧を補償した後に自動ゲイン補償を行なう
ことにより、初期バイアス電圧による測定精度の悪化を
防止できる。
第９図は初期バイアス電圧補償後に自動ゲイン補償を行
なうようにした本発明の第４の実施例を示す基本構成図
であって、４１，４２は減算器、４３はバイアス電圧補
償用基準電源、４４は初期バイアス補償電圧メモリであ
り、他は第１図と同一構成要素であるので同一符号を付
して説明は省略する。第９図において、始めに、被検査
鋼管１を磁化する前の各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力信
号をマルチプレクサ１１によって時分割で抽出し、信号
増幅器１２で電圧レベルを所期値Ｅｉに増幅したのち減
算器４１に供給し、バイアス電圧補償用電源４３からの
基準電圧Ｅｃと比較減算する。そして、減算器４１から
の差分出力ＥＤ（＝Ｅｉ−Ｅｃ）を減算器４２に与える
とともに初期バイアス補償電圧メモリ４４に初期バイア
ス補償電圧ＥＰとして記憶し、前記減算器４２により前
記減算器４１からの出力電圧ＥＤとメモリ４４にて記憶
された初期バイアス補償電圧ＥＰとを比較減算すること
により各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧を零ボルトに
補償する。この条件下で、被検査鋼管１を磁化電流Ｉで
磁化すると、各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧Ｅｉ
は、減算器４２にて補償電圧ＥＰにて初期バイアス電圧
が補償され、第１０図（３ａないし３ｄのみを示す）に
示すような出力特性にしたがってＬＰＦ１４に印加され
る。
なうようにした本発明の第４の実施例を示す基本構成図
であって、４１，４２は減算器、４３はバイアス電圧補
償用基準電源、４４は初期バイアス補償電圧メモリであ
り、他は第１図と同一構成要素であるので同一符号を付
して説明は省略する。第９図において、始めに、被検査
鋼管１を磁化する前の各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力信
号をマルチプレクサ１１によって時分割で抽出し、信号
増幅器１２で電圧レベルを所期値Ｅｉに増幅したのち減
算器４１に供給し、バイアス電圧補償用電源４３からの
基準電圧Ｅｃと比較減算する。そして、減算器４１から
の差分出力ＥＤ（＝Ｅｉ−Ｅｃ）を減算器４２に与える
とともに初期バイアス補償電圧メモリ４４に初期バイア
ス補償電圧ＥＰとして記憶し、前記減算器４２により前
記減算器４１からの出力電圧ＥＤとメモリ４４にて記憶
された初期バイアス補償電圧ＥＰとを比較減算すること
により各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧を零ボルトに
補償する。この条件下で、被検査鋼管１を磁化電流Ｉで
磁化すると、各磁気センサ３ａ〜３ｎの出力電圧Ｅｉ
は、減算器４２にて補償電圧ＥＰにて初期バイアス電圧
が補償され、第１０図（３ａないし３ｄのみを示す）に
示すような出力特性にしたがってＬＰＦ１４に印加され
る。
したがって、減算器４２の出力電圧をマイクロコンピュ
ータ１３に加えて検出感度を自動補償することにより、
各磁気センサ３ａ〜３ｎ毎の検出感度のバラツキを完全
に除去できる。
ータ１３に加えて検出感度を自動補償することにより、
各磁気センサ３ａ〜３ｎ毎の検出感度のバラツキを完全
に除去できる。
なお、第４の実施例では周波数解析法に適用した場合を
示したが、移動距離平均法に適用しても同様な効果を奏
するのは言うまでもない。また、前記各実施例におい
て、構成機器はハードウェアで構成することもソフトウ
ェアで構成することも可能である。
示したが、移動距離平均法に適用しても同様な効果を奏
するのは言うまでもない。また、前記各実施例におい
て、構成機器はハードウェアで構成することもソフトウ
ェアで構成することも可能である。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本願第１の発明によれば、被検査
管の内側に、この被検査管を磁化する磁石と磁化された
被検査管からの発生磁束を検出する管円周方向に配置さ
れた複数の磁気センサとからなる検出ヘッドを挿入して
当該被検査管に発生する孔食を検出する管内磁気探傷方
法において、被検査管の漏洩磁束を各磁気センサにより
それぞれ検出して電気信号に変換した後、移動距離平均
法によって被検査管の健全部における漏洩磁束に対する
出力電圧を得、この出力電圧と予め設定されている基準
電圧とを比較割算することにより補償電圧を各磁気セン
サの各々について作成し、各磁気センサからの出力信号
に、対応する補償電圧をそれぞれ乗ずることにより孔食
に対する検出感度のバラツキを自動的に補償するように
したので、検出ヘッドの走行速度に依存することなく被
検査官の内面と磁石との相対距離変動を補償することが
でき、その結果同一寸法の孔食に対する検出感度のバラ
ツキに除去でき、探傷精度の向上をはかり得、特に被検
査管としてガス等の気体を輸送する鋼管を対象とした場
合に有効な管内磁気探傷方法を提供できる。
管の内側に、この被検査管を磁化する磁石と磁化された
被検査管からの発生磁束を検出する管円周方向に配置さ
れた複数の磁気センサとからなる検出ヘッドを挿入して
当該被検査管に発生する孔食を検出する管内磁気探傷方
法において、被検査管の漏洩磁束を各磁気センサにより
それぞれ検出して電気信号に変換した後、移動距離平均
法によって被検査管の健全部における漏洩磁束に対する
出力電圧を得、この出力電圧と予め設定されている基準
電圧とを比較割算することにより補償電圧を各磁気セン
サの各々について作成し、各磁気センサからの出力信号
に、対応する補償電圧をそれぞれ乗ずることにより孔食
に対する検出感度のバラツキを自動的に補償するように
したので、検出ヘッドの走行速度に依存することなく被
検査官の内面と磁石との相対距離変動を補償することが
でき、その結果同一寸法の孔食に対する検出感度のバラ
ツキに除去でき、探傷精度の向上をはかり得、特に被検
査管としてガス等の気体を輸送する鋼管を対象とした場
合に有効な管内磁気探傷方法を提供できる。
また本願第２の発明によれば、被検査管を磁化する前の
各磁気センサの出力電圧から予め設定されているバイア
ス補償用基準電圧を減算して得られる各磁気センサ出力
に対する初期バイアス補償電圧を記憶し、その後被検査
管を磁化して当該被検査管から発生する漏洩磁束を各磁
気センサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し、記
憶された初期バイアス補償電圧によって該当する磁気セ
ンサの出力電圧とバイアス補償用基準電圧との減算出力
を比較減算することにより各磁気センサからの出力信号
の初期バイアス電圧を補償した後、移動距離平均法によ
って被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電
圧を得、この出力電圧と予め設定されている基準電圧と
を比較割算することにより補償電圧を各磁気センサの各
々について作成し、各磁気センサからの初期バイアス電
圧が補償された出力信号に、対応する補償電圧をそれぞ
れ乗ずることにより孔食に対する検出感度のバラツキを
自動的に補償するようにしたので、第１の発明に加えて
各磁気センサの初期バイアス電圧による測定精度の悪化
を防止することができ、探傷精度のより一層の向上をは
かり得る管内磁気探傷方法を提供できる。
各磁気センサの出力電圧から予め設定されているバイア
ス補償用基準電圧を減算して得られる各磁気センサ出力
に対する初期バイアス補償電圧を記憶し、その後被検査
管を磁化して当該被検査管から発生する漏洩磁束を各磁
気センサによりそれぞれ検出して電気信号に変換し、記
憶された初期バイアス補償電圧によって該当する磁気セ
ンサの出力電圧とバイアス補償用基準電圧との減算出力
を比較減算することにより各磁気センサからの出力信号
の初期バイアス電圧を補償した後、移動距離平均法によ
って被検査管の健全部における漏洩磁束に対する出力電
圧を得、この出力電圧と予め設定されている基準電圧と
を比較割算することにより補償電圧を各磁気センサの各
々について作成し、各磁気センサからの初期バイアス電
圧が補償された出力信号に、対応する補償電圧をそれぞ
れ乗ずることにより孔食に対する検出感度のバラツキを
自動的に補償するようにしたので、第１の発明に加えて
各磁気センサの初期バイアス電圧による測定精度の悪化
を防止することができ、探傷精度のより一層の向上をは
かり得る管内磁気探傷方法を提供できる。
第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示す図で
あって、第１図は基本構成を示すブロック図、第２図は
動作を説明するための信号波形図、第３図は効果を説明
するための特性図、第４図および第５図は本発明の第２
の実施例を示す図であって、第４図は基本構成を示すブ
ロック図、第５図は動作を説明するための信号波形図、
第６図および第７図は本発明の第３の実施例を示す図で
あって、第６図は基本構成を示すブロック図、第７図は
動作を説明するための信号波形図、第８図ないし第１０
図は本発明の第４の実施例を示す図であって、第８図は
問題点を説明するための特性図、第９図は基本構成を示
すブロック図、第１０図は効果を説明するための特性
図、第１１図は従来の磁気探傷方法を示す模式図、第１
２図は本発明の原理を説明するための特性図である。 １…被検査鋼管、２…磁石、３（３ａ〜３ｎ）…磁気セ
ンサ、４…検出ヘッド、５…孔食部、１１…マルチプレ
クサ、１２…信号増幅器、１３…マイクロコンピュー
タ、１４…ＬＰＦ、１５…基準電圧発生部、１６…割算
器、１７…乗算器、１８…パルス発生器、２１…エンコ
ーダ、２２…移動距離平均部、２３…基準距離発生部、
３１…リミッタ回路、４１，４２…減算器、４３…バイ
アス電圧補償用基準電源、４４…初期バイアス補償電圧
メモリ。
あって、第１図は基本構成を示すブロック図、第２図は
動作を説明するための信号波形図、第３図は効果を説明
するための特性図、第４図および第５図は本発明の第２
の実施例を示す図であって、第４図は基本構成を示すブ
ロック図、第５図は動作を説明するための信号波形図、
第６図および第７図は本発明の第３の実施例を示す図で
あって、第６図は基本構成を示すブロック図、第７図は
動作を説明するための信号波形図、第８図ないし第１０
図は本発明の第４の実施例を示す図であって、第８図は
問題点を説明するための特性図、第９図は基本構成を示
すブロック図、第１０図は効果を説明するための特性
図、第１１図は従来の磁気探傷方法を示す模式図、第１
２図は本発明の原理を説明するための特性図である。 １…被検査鋼管、２…磁石、３（３ａ〜３ｎ）…磁気セ
ンサ、４…検出ヘッド、５…孔食部、１１…マルチプレ
クサ、１２…信号増幅器、１３…マイクロコンピュー
タ、１４…ＬＰＦ、１５…基準電圧発生部、１６…割算
器、１７…乗算器、１８…パルス発生器、２１…エンコ
ーダ、２２…移動距離平均部、２３…基準距離発生部、
３１…リミッタ回路、４１，４２…減算器、４３…バイ
アス電圧補償用基準電源、４４…初期バイアス補償電圧
メモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 静吾 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 細原 靖治 埼玉県蕨市塚越４丁目12番27号 (72)発明者 小沢 道夫 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 安井 香一 愛知県名古屋市天白区御幸山705 (56)参考文献 特開 昭60−125560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−46993（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3347（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】被検査管の内側に、上記被検査管を磁化す
る磁石と磁化された被検査管からの発生磁束を検出する
管円周方向に配置された複数の磁気センサとからなる検
出ヘッドを挿入して当該被検査管に発生する孔食を検出
する管内磁気探傷方法において、前記被検査管の漏洩磁
束を前記各磁気センサによりそれぞれ検出して電気信号
に変換した後、移動距離平均法によって前記被検査管の
健全部における漏洩磁束に対する出力電圧を得、この出
力電圧と予め設定されている基準電圧とを比較割算する
ことにより補償電圧を前記各磁気センサの各々について
作成し、前記各磁気センサからの出力信号に、対応する
補償電圧をそれぞれ乗ずることにより前記孔食に対する
検出感度のバラツキを自動的に補償することを特徴とす
る管内磁気探傷方法。 - 【請求項２】各磁気センサからの出力信号をリミッタ回
路に入力してレベル制限を加えた後、移動距離平均法に
よって前記被検査管の健全部における漏洩磁束に対する
出力電圧を得るようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の管内磁気探傷方法。 - 【請求項３】被検査管の内側に、上記被検査管を磁化す
る磁石と磁化された被検査管からの発生磁束を検出する
管円周方向に配置された複数の磁気センサとからなる検
出ヘッドを挿入して当該被検査管に発生する孔食を検出
する管内磁気探傷方法において、前記被検査管を磁化す
る前の前記各磁気センサの出力電圧から予め設定されて
いるバイアス補償用基準電圧を減算して得られる各磁気
センサ出力に対する初期バイアス補償電圧を記憶し、そ
の後被検査管を磁化して当該被検査管から発生する漏洩
磁束を前記各磁気センサによりそれぞれ検出して電気信
号に変換し、記憶された初期バイアス補償電圧によって
該当する磁気センサの出力電圧とバイアス補償用基準電
圧との減算出力を比較減算することにより各磁気センサ
からの出力信号の初期バイアス電圧を補償した後、移動
距離平均法によって前記被検査管の健全部における漏洩
磁束に対する出力電圧を得、この出力電圧と予め設定さ
れている基準電圧とを比較割算することにより補償電圧
を前記各磁気センサの各々について作成し、前記各磁気
センサからの初期バイアス電圧が補償された出力信号
に、対応する補償電圧をそれぞれ乗ずることにより前記
孔食に対する検出感度のバラツキを自動的に補償するこ
とを特徴とする管内磁気探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109708A JPH0652255B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 管内磁気探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109708A JPH0652255B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 管内磁気探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274858A JPS63274858A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0652255B2 true JPH0652255B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=14517203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62109708A Expired - Lifetime JPH0652255B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 管内磁気探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652255B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085610A (ja) * | 1991-06-04 | 1996-01-12 | Nkk Corp | 磁気検出方法及びその装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3589375B2 (ja) * | 1996-12-30 | 2004-11-17 | 東京瓦斯株式会社 | 漏洩磁束ピグを用いた管の検査における磁気センサの個体差の補正方法 |
| CA3183583A1 (en) * | 2021-12-08 | 2023-06-08 | Eddyfi Canada Inc. | Multiplexing readout circuit and method for electromagnetic inspection array probe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS532598B2 (ja) * | 1972-09-09 | 1978-01-30 | ||
| JPS60125560A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-04 | Kubota Ltd | 金属面の検査方法 |
-
1987
- 1987-05-07 JP JP62109708A patent/JPH0652255B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085610A (ja) * | 1991-06-04 | 1996-01-12 | Nkk Corp | 磁気検出方法及びその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63274858A (ja) | 1988-11-11 |
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