JPH07234205A - 非破壊検査装置 - Google Patents
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- JPH07234205A JPH07234205A JP6182884A JP18288494A JPH07234205A JP H07234205 A JPH07234205 A JP H07234205A JP 6182884 A JP6182884 A JP 6182884A JP 18288494 A JP18288494 A JP 18288494A JP H07234205 A JPH07234205 A JP H07234205A
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】磁気的に安定した検査領域を含む領域を画成す
る磁気遮蔽容器７と、磁気遮蔽容器７の内部の検査領域
に所定の磁界を形成する磁界発生手段６と、ＳＱＵＩＤ
を用いて検査領域内の磁界変動を検出する磁気センサ２
と、磁気センサ２を冷却する冷却手段（３、４）とを一
体に備えた検査装置であり、被検査物１が検査装置の検
査領域内に常に位置するように、所定の間隔を維持しつ
つ被検査物１に沿って搬送できるように構成されてい
る。
る磁気遮蔽容器７と、磁気遮蔽容器７の内部の検査領域
に所定の磁界を形成する磁界発生手段６と、ＳＱＵＩＤ
を用いて検査領域内の磁界変動を検出する磁気センサ２
と、磁気センサ２を冷却する冷却手段（３、４）とを一
体に備えた検査装置であり、被検査物１が検査装置の検
査領域内に常に位置するように、所定の間隔を維持しつ
つ被検査物１に沿って搬送できるように構成されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非破壊検査装置に関す
る。より詳細には、本発明は、被検査物の内部に含まれ
る異物や欠陥を極めて高感度に検出できる性能を有し、
且つ、小型で可搬性を有する新規な非破壊検査装置の構
成に関する。
る。より詳細には、本発明は、被検査物の内部に含まれ
る異物や欠陥を極めて高感度に検出できる性能を有し、
且つ、小型で可搬性を有する新規な非破壊検査装置の構
成に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機や宇宙船等の機体では僅かな欠陥
の存在が重大な事故に結びつく場合がある。従って、こ
の種の機体に対しては定期的な点検と保守が厳しく実施
されている。しかしながら、被検査物に対していわゆる
破壊試験を行うことはできないので、実施されている点
検は作業者による目視や音響的な検査等に止まり、特に
内部の欠陥に対しては充分な検査精度が得られない。ま
た、その検査作業の効率が低いという問題もある。
の存在が重大な事故に結びつく場合がある。従って、こ
の種の機体に対しては定期的な点検と保守が厳しく実施
されている。しかしながら、被検査物に対していわゆる
破壊試験を行うことはできないので、実施されている点
検は作業者による目視や音響的な検査等に止まり、特に
内部の欠陥に対しては充分な検査精度が得られない。ま
た、その検査作業の効率が低いという問題もある。
【０００３】また、敷設後の電力ケーブル、信号ケーブ
ルあるいは構造材としてのケーブルや条材等では、表面
の目視や伝送信号の品質等により表面や導体部分に対し
てはある程度の検査が可能だが、絶縁体の内部や抗張力
体まで検査できる方法は知られていない。同様に、構造
材としての長尺材も敷設後は内部まで検査することは難
しい。
ルあるいは構造材としてのケーブルや条材等では、表面
の目視や伝送信号の品質等により表面や導体部分に対し
てはある程度の検査が可能だが、絶縁体の内部や抗張力
体まで検査できる方法は知られていない。同様に、構造
材としての長尺材も敷設後は内部まで検査することは難
しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、長尺あ
るいは大型の部材に対して微細な欠陥や異物の存在を精
密に検出することが多くの分野で求められているが、実
際にこのような要求に応えられるような検査装置は開発
されていない。そこで、本発明は、大型の部材あるいは
構造物等に対して効率良く且つ非破壊で内部の検査を行
うことができる新規な検査装置を提供することをその目
的としている。また、建築用構造材や敷設後の信号ケー
ブル等、被検査物を移動させることができない場合にも
有効な非破壊検査を行うことができる検査装置を提供す
ることも本発明の目的のひとつである。
るいは大型の部材に対して微細な欠陥や異物の存在を精
密に検出することが多くの分野で求められているが、実
際にこのような要求に応えられるような検査装置は開発
されていない。そこで、本発明は、大型の部材あるいは
構造物等に対して効率良く且つ非破壊で内部の検査を行
うことができる新規な検査装置を提供することをその目
的としている。また、建築用構造材や敷設後の信号ケー
ブル等、被検査物を移動させることができない場合にも
有効な非破壊検査を行うことができる検査装置を提供す
ることも本発明の目的のひとつである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明に従うと、
磁気的に安定した検査領域を含む領域を画成する磁気遮
蔽容器と、該検査領域に所定の磁界を形成する磁界発生
手段と、ＳＱＵＩＤを用いて該検査領域内の磁界の変動
を検出する磁気センサと、該磁気センサを冷却する冷却
手段とを一体に備えた検査装置であり、被検査物が該検
査装置の検査領域内に常に位置するように、該非検査物
に対して所定の間隔を維持しつつ該被検査物に沿って搬
送できるように構成されていることを特徴とする非破壊
検査装置が提供される。
磁気的に安定した検査領域を含む領域を画成する磁気遮
蔽容器と、該検査領域に所定の磁界を形成する磁界発生
手段と、ＳＱＵＩＤを用いて該検査領域内の磁界の変動
を検出する磁気センサと、該磁気センサを冷却する冷却
手段とを一体に備えた検査装置であり、被検査物が該検
査装置の検査領域内に常に位置するように、該非検査物
に対して所定の間隔を維持しつつ該被検査物に沿って搬
送できるように構成されていることを特徴とする非破壊
検査装置が提供される。
【０００６】
【作用】本発明に係る検査装置は、被検査物に内在する
異物や欠陥により生じる微小な磁界の変化を、高感度な
磁束センサであるＳＱＵＩＤで検出することにより非破
壊で精密な検査を行うことができる。また、大型構造物
や敷設済のケーブルのような屋外で固定された被検査物
に対しても検査が実施できるように構成されている点に
その主要な特徴がある。
異物や欠陥により生じる微小な磁界の変化を、高感度な
磁束センサであるＳＱＵＩＤで検出することにより非破
壊で精密な検査を行うことができる。また、大型構造物
や敷設済のケーブルのような屋外で固定された被検査物
に対しても検査が実施できるように構成されている点に
その主要な特徴がある。
【０００７】即ち、外部磁界の影響を遮断する磁気遮蔽
容器により画成された領域内に磁界発生手段により所定
の磁界を発生させて検査領域を形成した上でその磁界中
に被検査物が侵入すると、被検査物の磁化率または磁化
に応じて磁界には一定の変化が生じる。更に、その被検
査物に異物や欠陥等の特異点が含まれている場合、特異
点の存在により磁界の変化にも特異的な変動が生じる。
従って、ＳＱＵＩＤを用いた高感度な磁気センサでその
特異的な磁界の変動を検出して、被検査物を破壊するこ
となく、迅速且つ精密な検査を行うことができる。
容器により画成された領域内に磁界発生手段により所定
の磁界を発生させて検査領域を形成した上でその磁界中
に被検査物が侵入すると、被検査物の磁化率または磁化
に応じて磁界には一定の変化が生じる。更に、その被検
査物に異物や欠陥等の特異点が含まれている場合、特異
点の存在により磁界の変化にも特異的な変動が生じる。
従って、ＳＱＵＩＤを用いた高感度な磁気センサでその
特異的な磁界の変動を検出して、被検査物を破壊するこ
となく、迅速且つ精密な検査を行うことができる。
【０００８】本発明に係る非破壊検査装置は、環境磁界
の影響を遮断した検査領域を画成する磁気遮蔽容器と、
この検査領域内に所定の磁界を発生させるための磁界発
生手段とを備えている。ここで、磁気遮蔽容器は、例え
ばパーマロイ等により形成することができる。
の影響を遮断した検査領域を画成する磁気遮蔽容器と、
この検査領域内に所定の磁界を発生させるための磁界発
生手段とを備えている。ここで、磁気遮蔽容器は、例え
ばパーマロイ等により形成することができる。
【０００９】また、本発明に係る非破壊検査装置は、Ｓ
ＱＵＩＤを用いた磁気センサのための冷却手段も備えて
いる。即ち、上記磁気センサで用いるＳＱＵＩＤは、弱
結合を含む超電導ループを含んで形成されており、稼働
時には超電導臨界温度以下まで冷却して使用する必要が
ある。そこで、本発明の一実施態様に従うと、磁気セン
サは、例えば、冷却媒体を満たした断熱容器を備えてお
り、冷却媒体に浸漬された状態で使用される。また、具
体的に後述するように、使用時にＳＱＵＩＤが常時冷却
媒体に浸漬されている状態を維持できるように、断熱容
器の形状並びにその支持方法が工夫されている。尚、液
体窒素温度付近までの冷却能力を有する小型の冷却機を
使用して本発明に係る検査装置を構成することもでき
る。
ＱＵＩＤを用いた磁気センサのための冷却手段も備えて
いる。即ち、上記磁気センサで用いるＳＱＵＩＤは、弱
結合を含む超電導ループを含んで形成されており、稼働
時には超電導臨界温度以下まで冷却して使用する必要が
ある。そこで、本発明の一実施態様に従うと、磁気セン
サは、例えば、冷却媒体を満たした断熱容器を備えてお
り、冷却媒体に浸漬された状態で使用される。また、具
体的に後述するように、使用時にＳＱＵＩＤが常時冷却
媒体に浸漬されている状態を維持できるように、断熱容
器の形状並びにその支持方法が工夫されている。尚、液
体窒素温度付近までの冷却能力を有する小型の冷却機を
使用して本発明に係る検査装置を構成することもでき
る。
【００１０】尚、実際にこの非破壊検査装置を稼働させ
る場合は、少なくともＳＱＵＩＤ付近の温度を監視し
て、温度が上昇した場合に何らかの警報を発するような
温度センサを設けておくことが望ましい。その理由は、
ＳＱＵＩＤを含む超電導回路が臨界温度以下の温度条件
でしか正常に動作しないからである。また、超電導状態
が破れると、超電導回路が正常に動作しないだけではな
く、冷却媒体の沸騰により甚だしい場合は破壊が生じる
こともある。
る場合は、少なくともＳＱＵＩＤ付近の温度を監視し
て、温度が上昇した場合に何らかの警報を発するような
温度センサを設けておくことが望ましい。その理由は、
ＳＱＵＩＤを含む超電導回路が臨界温度以下の温度条件
でしか正常に動作しないからである。また、超電導状態
が破れると、超電導回路が正常に動作しないだけではな
く、冷却媒体の沸騰により甚だしい場合は破壊が生じる
こともある。
【００１１】ここで、本発明の一実施態様に従うと、Ｓ
ＱＵＩＤは酸化物超電導薄膜により形成されたものを使
用することが有利である。この種の超電導材料は液体窒
素温度付近でも有効な超電導特性を発揮するので、断熱
容器内に液体窒素とＳＱＵＩＤとを収容して運搬可能な
非破壊検査装置を比較的容易に構成できる。
ＱＵＩＤは酸化物超電導薄膜により形成されたものを使
用することが有利である。この種の超電導材料は液体窒
素温度付近でも有効な超電導特性を発揮するので、断熱
容器内に液体窒素とＳＱＵＩＤとを収容して運搬可能な
非破壊検査装置を比較的容易に構成できる。
【００１２】更に、本願発明に係る非破壊検査装置で
は、磁界発生手段に対しても可搬性が配慮されることが
好ましい。即ち、電源等を必要としない永久磁石を用い
たり、外部電源に容易に接続できるような構成とするこ
とが好ましい。
は、磁界発生手段に対しても可搬性が配慮されることが
好ましい。即ち、電源等を必要としない永久磁石を用い
たり、外部電源に容易に接続できるような構成とするこ
とが好ましい。
【００１３】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明に係る検査装置の基本的な構
成を模式的に示す図である。
成を模式的に示す図である。
【００１５】図１に示すように、この検査装置は、図中
に断面で示す棒状の被検査物１の検査を行うための非破
壊検査装置として構成されている。磁気センサ２は、断
熱容器３の内部に冷却媒体４と共に収容されている。断
熱容器３の上部の開口はそれ自体が断熱性を有する蓋５
により封止されている。
に断面で示す棒状の被検査物１の検査を行うための非破
壊検査装置として構成されている。磁気センサ２は、断
熱容器３の内部に冷却媒体４と共に収容されている。断
熱容器３の上部の開口はそれ自体が断熱性を有する蓋５
により封止されている。
【００１６】断熱容器３の底面には、１対の永久磁石６
Ａおよび６Ｂからなる磁界発生手段６が装着されてい
る。また、断熱容器３および磁界発生手段６の側面は、
パーマロイ製の磁気遮蔽容器７Ａにより覆われており、
磁気遮蔽容器７Ａの上部は磁気遮蔽キャップ７Ｂにより
封止されている。また、磁気遮蔽容器７Ａの下端は、磁
界発生手段６の側面および下面まで延在してフランジ部
７Ｃを形成している。
Ａおよび６Ｂからなる磁界発生手段６が装着されてい
る。また、断熱容器３および磁界発生手段６の側面は、
パーマロイ製の磁気遮蔽容器７Ａにより覆われており、
磁気遮蔽容器７Ａの上部は磁気遮蔽キャップ７Ｂにより
封止されている。また、磁気遮蔽容器７Ａの下端は、磁
界発生手段６の側面および下面まで延在してフランジ部
７Ｃを形成している。
【００１７】更に、フランジ部７Ｃの内側端部により画
成された断熱容器３の底面の一部と磁界発生手段６の内
面とには、この検査装置と被検査物との間の間隔を一定
にするためのスペーサを兼ねた保護部材８が装着されて
いる。この保護部材８は、その機能に鑑みて、非磁性体
であり、耐摩耗性が高く、表面の摩擦係数が低い材料に
より形成されていることが好ましい。具体的には、種々
のセラミックスやフッ素樹脂等を例示することができ
る。
成された断熱容器３の底面の一部と磁界発生手段６の内
面とには、この検査装置と被検査物との間の間隔を一定
にするためのスペーサを兼ねた保護部材８が装着されて
いる。この保護部材８は、その機能に鑑みて、非磁性体
であり、耐摩耗性が高く、表面の摩擦係数が低い材料に
より形成されていることが好ましい。具体的には、種々
のセラミックスやフッ素樹脂等を例示することができ
る。
【００１８】また更に、この非破壊検査装置全体は、磁
気遮蔽容器７の頂面に装着されたハンドル９によって吊
り下げて持ち歩くことができるように構成されており、
ハンドル９によりこの非破壊検査装置を取り扱う限り、
断熱容器３が傾き難いように構成されている。その理由
は、断熱容器３が大きく傾いてＳＱＵＩＤが冷却媒体か
ら露出するとＳＱＵＩＤ等の超電導状態が破れて磁気セ
ンサとして機能しなくなるからである。
気遮蔽容器７の頂面に装着されたハンドル９によって吊
り下げて持ち歩くことができるように構成されており、
ハンドル９によりこの非破壊検査装置を取り扱う限り、
断熱容器３が傾き難いように構成されている。その理由
は、断熱容器３が大きく傾いてＳＱＵＩＤが冷却媒体か
ら露出するとＳＱＵＩＤ等の超電導状態が破れて磁気セ
ンサとして機能しなくなるからである。
【００１９】一方、磁気センサ２は、磁束トランス200
とＳＱＵＩＤ201 とを備えており、ＳＱＵＩＤ201 は、
蓋５およびキャップ７Ｂを貫通したケーブル110 を介し
て外部の測定装置100 に接続されている。ここで使用す
るＳＱＵＩＤ201 は、例えば酸化物超電導材料により構
成することができる。一方、磁束トランス200 は、ＳＱ
ＵＩＤ201 の近傍に配置された巻き数の多いインプット
コイル202 と、検査領域近くに配置された巻き数の少な
いピックアップコイル203 、204 とを結合して構成され
ている。ここで、１対のピックアップコイル203 、204
は互いに逆巻きになっており、一方のピックアップコイ
ル203 は被検査物の直上に、他方のピックアップコイル
204 は、ピックアップコイル203 の側方に位置するよう
に構成されている。従って、磁気センサ２は全体として
グラジオメータを構成している。
とＳＱＵＩＤ201 とを備えており、ＳＱＵＩＤ201 は、
蓋５およびキャップ７Ｂを貫通したケーブル110 を介し
て外部の測定装置100 に接続されている。ここで使用す
るＳＱＵＩＤ201 は、例えば酸化物超電導材料により構
成することができる。一方、磁束トランス200 は、ＳＱ
ＵＩＤ201 の近傍に配置された巻き数の多いインプット
コイル202 と、検査領域近くに配置された巻き数の少な
いピックアップコイル203 、204 とを結合して構成され
ている。ここで、１対のピックアップコイル203 、204
は互いに逆巻きになっており、一方のピックアップコイ
ル203 は被検査物の直上に、他方のピックアップコイル
204 は、ピックアップコイル203 の側方に位置するよう
に構成されている。従って、磁気センサ２は全体として
グラジオメータを構成している。
【００２０】即ち、このような構成では、環境磁場の変
動のような一様な磁界の変動は、互いに逆巻きのピック
アップコイル203 、204 により打ち消されるのでＳＱＵ
ＩＤ201 には検出されない。一方、非検査物に含まれる
欠陥や異物により生じた局所的な変化に対しては、各ピ
ックアップコイル203 、204 と被検査物１との間の相対
位置の差により異なる磁場が検出されるので、その差分
がＳＱＵＩＤ201 に検出される。従って、環境磁場の変
動による影響を排除して、より精密な検査を行うことが
可能になる。
動のような一様な磁界の変動は、互いに逆巻きのピック
アップコイル203 、204 により打ち消されるのでＳＱＵ
ＩＤ201 には検出されない。一方、非検査物に含まれる
欠陥や異物により生じた局所的な変化に対しては、各ピ
ックアップコイル203 、204 と被検査物１との間の相対
位置の差により異なる磁場が検出されるので、その差分
がＳＱＵＩＤ201 に検出される。従って、環境磁場の変
動による影響を排除して、より精密な検査を行うことが
可能になる。
【００２１】図２は、図１に示した検査装置の動作原理
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【００２２】図２(a) に示すように、磁石により発生し
たほぼ一様な磁界Ｂ内に被検査物１が存在するとき、被
検査物１の固有の磁化率または磁化に応じて磁界Ｂは一
定の状態で安定している。さらに、図２(b) に示すよう
に被検査物に欠陥Ｘが生じたり、図２(c) に示すように
被検査物内に異物Ｙが含まれていた場合、安定していた
磁界は欠陥Ｘまたは異物Ｙの磁化率または磁化に応じて
変動する。ＳＱＵＩＤはこの磁界の変動を検出して電圧
信号の変動として出力する。
たほぼ一様な磁界Ｂ内に被検査物１が存在するとき、被
検査物１の固有の磁化率または磁化に応じて磁界Ｂは一
定の状態で安定している。さらに、図２(b) に示すよう
に被検査物に欠陥Ｘが生じたり、図２(c) に示すように
被検査物内に異物Ｙが含まれていた場合、安定していた
磁界は欠陥Ｘまたは異物Ｙの磁化率または磁化に応じて
変動する。ＳＱＵＩＤはこの磁界の変動を検出して電圧
信号の変動として出力する。
【００２３】図３は、航空機の機体等の大型構造物にお
ける平坦な被検査物を検査するために使用できる非破壊
検査装置の構成例を示す図である。尚、図１に示した非
破壊検査装置と共通の構成要素には、共通の参照番号を
付している。
ける平坦な被検査物を検査するために使用できる非破壊
検査装置の構成例を示す図である。尚、図１に示した非
破壊検査装置と共通の構成要素には、共通の参照番号を
付している。
【００２４】同図に示すように、この検査装置は、断面
で示される板材の被検査物１の検査を行うための非破壊
検査装置として構成されている。内部に冷却媒体４およ
び１対の磁気センサ２Ａ、２Ｂを収容して蓋５で封止し
た断熱容器３と、断熱容器３の下方側部に装着された磁
界発生手段としての磁石６と、断熱容器３および磁石を
被覆するパーマロイ製の磁気遮蔽容器７とから主に構成
されている。更に、これらの部材からなる非破壊検査装
置全体は、磁気遮蔽容器７Ｄのキャップ７Ｂに装着され
たハンドル９によって持ち歩くことができるように構成
されている。
で示される板材の被検査物１の検査を行うための非破壊
検査装置として構成されている。内部に冷却媒体４およ
び１対の磁気センサ２Ａ、２Ｂを収容して蓋５で封止し
た断熱容器３と、断熱容器３の下方側部に装着された磁
界発生手段としての磁石６と、断熱容器３および磁石を
被覆するパーマロイ製の磁気遮蔽容器７とから主に構成
されている。更に、これらの部材からなる非破壊検査装
置全体は、磁気遮蔽容器７Ｄのキャップ７Ｂに装着され
たハンドル９によって持ち歩くことができるように構成
されている。
【００２５】また、磁石６の側部には、非磁性体の車輪
10が装着されており、非破壊検査装置の底面と被検査物
１との間隔を一定に保ちつつ検査装置の移動を容易にし
ている。同図では、車輪10は１組だけが図示されている
が、磁気センサと被検査物との間隔を正確に維持するた
めには、３輪以上の車輪を装着することが好ましい。更
に、上述のような被破壊検査装置において、車輪10に駆
動手段を付加することにより被破壊検査装置が自走する
ように構成することもできる。このような構成とするこ
とにより、パイプラインの内部の検査や、原子力設備等
の人間が近づき難い環境でも検査が可能になる。
10が装着されており、非破壊検査装置の底面と被検査物
１との間隔を一定に保ちつつ検査装置の移動を容易にし
ている。同図では、車輪10は１組だけが図示されている
が、磁気センサと被検査物との間隔を正確に維持するた
めには、３輪以上の車輪を装着することが好ましい。更
に、上述のような被破壊検査装置において、車輪10に駆
動手段を付加することにより被破壊検査装置が自走する
ように構成することもできる。このような構成とするこ
とにより、パイプラインの内部の検査や、原子力設備等
の人間が近づき難い環境でも検査が可能になる。
【００２６】更に、このこの検査装置で使用されている
磁気センサ２Ａ、２Ｂは、それぞれＳＱＵＩＤ201 Ａ、
201 Ｂと、磁束トランス200 Ａ、200 Ｂとを備えてい
る。ここで、磁束トランス200 Ａ、200 Ｂは、それぞれ
ＳＱＵＩＤ201 の近傍に配置された巻き数の多いインプ
ットコイル202 Ａ、202 Ｂと、検査領域近くに配置され
た巻き数の少ないピックアップコイル203 Ａ／204 Ａ、
203 Ｂ／204 Ｂとをそれぞれ結合して構成されている。
また、各１対のピックアップコイル203 Ａ／204Ａ、203
Ｂ／204 Ｂは互いに逆巻きになっており、一方のピッ
クアップ203 Ａ、203 Ｂは、他方のピックアップコイル
204 Ａ、204 Ｂよりも、被検査物１に対して遠い位置に
配置されている。従って、各磁気センサ２Ａ、２Ｂはそ
れぞれ全体としてグラジオメータを構成している。
磁気センサ２Ａ、２Ｂは、それぞれＳＱＵＩＤ201 Ａ、
201 Ｂと、磁束トランス200 Ａ、200 Ｂとを備えてい
る。ここで、磁束トランス200 Ａ、200 Ｂは、それぞれ
ＳＱＵＩＤ201 の近傍に配置された巻き数の多いインプ
ットコイル202 Ａ、202 Ｂと、検査領域近くに配置され
た巻き数の少ないピックアップコイル203 Ａ／204 Ａ、
203 Ｂ／204 Ｂとをそれぞれ結合して構成されている。
また、各１対のピックアップコイル203 Ａ／204Ａ、203
Ｂ／204 Ｂは互いに逆巻きになっており、一方のピッ
クアップ203 Ａ、203 Ｂは、他方のピックアップコイル
204 Ａ、204 Ｂよりも、被検査物１に対して遠い位置に
配置されている。従って、各磁気センサ２Ａ、２Ｂはそ
れぞれ全体としてグラジオメータを構成している。
【００２７】即ち、このような構成では、環境磁場の変
動のような一様な磁界の変動は、互いに逆巻きのピック
アップコイル203 Ａ、Ｂと204 Ａ、Ｂとにより打ち消さ
れるのでＳＱＵＩＤ201 Ａ、Ｂには検出されない。一
方、非検査物に含まれる欠陥や異物により生じた局所的
な変化に対しては、各ピックアップコイル203 Ａ、Ｂお
よび204 Ａ、Ｂと被検査物１との間の距離の差により異
なる磁場が検出されるので、その差分がＳＱＵＩＤ201
Ａ、Ｂに検出される。従って、環境磁場の変動による影
響を排除して精密な検査を行うことが可能になる。
動のような一様な磁界の変動は、互いに逆巻きのピック
アップコイル203 Ａ、Ｂと204 Ａ、Ｂとにより打ち消さ
れるのでＳＱＵＩＤ201 Ａ、Ｂには検出されない。一
方、非検査物に含まれる欠陥や異物により生じた局所的
な変化に対しては、各ピックアップコイル203 Ａ、Ｂお
よび204 Ａ、Ｂと被検査物１との間の距離の差により異
なる磁場が検出されるので、その差分がＳＱＵＩＤ201
Ａ、Ｂに検出される。従って、環境磁場の変動による影
響を排除して精密な検査を行うことが可能になる。
【００２８】図４は、図３に示した非破壊検査装置で使
用できる磁界発生手段のひとつの好ましい構成例を概念
的に示す図である。
用できる磁界発生手段のひとつの好ましい構成例を概念
的に示す図である。
【００２９】同図に示すように、この磁界発生手段６
は、１対の永久磁石組立体６Ａ、６Ｂにより構成されて
いる。ここで、各永久磁石組立体６Ａ、６Ｂは、それぞ
れ１対の永久磁石61、62を組み合わせて構成されてお
り、一方の永久磁石62は図中に点線で示すように回転さ
せることができる。
は、１対の永久磁石組立体６Ａ、６Ｂにより構成されて
いる。ここで、各永久磁石組立体６Ａ、６Ｂは、それぞ
れ１対の永久磁石61、62を組み合わせて構成されてお
り、一方の永久磁石62は図中に点線で示すように回転さ
せることができる。
【００３０】以上のように構成された磁気発生手段は以
下のように操作する。まず、非破壊検査装置を動作させ
るときは、永久磁石61、62を、図４(a) に示すような配
置にセットする。このとき、永久磁石61、62は互いに極
性が同じ向きになっているので外部に強い磁界を作ると
共に他の磁性体に対して強力な吸着力を発生する。
下のように操作する。まず、非破壊検査装置を動作させ
るときは、永久磁石61、62を、図４(a) に示すような配
置にセットする。このとき、永久磁石61、62は互いに極
性が同じ向きになっているので外部に強い磁界を作ると
共に他の磁性体に対して強力な吸着力を発生する。
【００３１】一方、検査が終了したときは磁石62を回転
させて磁石61と極性を逆にし、図４(b) に示すような配
置にする。この状態では、永久磁石61、62は互いに引き
つけ合い、外部に作られる磁界は非常に小さくなる。従
って、実質的に外部の磁界はほぼ消滅し、他の磁性体に
対する吸着力も実質的に消滅する。
させて磁石61と極性を逆にし、図４(b) に示すような配
置にする。この状態では、永久磁石61、62は互いに引き
つけ合い、外部に作られる磁界は非常に小さくなる。従
って、実質的に外部の磁界はほぼ消滅し、他の磁性体に
対する吸着力も実質的に消滅する。
【００３２】図５は、本発明に係る非破壊検査装置の他
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【００３３】図５(a) に示すように、この非破壊検査装
置は小型の冷却装置40を内蔵している点で他の構成例と
は異なっている。即ち、この非破壊検査装置は、頂部に
ハンドル90を装着され、底部に開口部を有する函状の磁
気遮蔽容器70の内部に構築されている。１対の永久磁石
からなる磁界発生手段60は、この磁気遮蔽容器70の底部
の開口部の側部に配置されている。非磁性体材料で構成
された温度遮蔽容器30は、磁界発生手段60の直上に配置
されており、磁気遮蔽容器70により完全に覆われてい
る。この温度遮蔽容器30の内部には、磁気センサとして
のＳＱＵＩＤ20が収容されている。更に、温度遮蔽容器
30の側部には、冷却装置40が装着されている。
置は小型の冷却装置40を内蔵している点で他の構成例と
は異なっている。即ち、この非破壊検査装置は、頂部に
ハンドル90を装着され、底部に開口部を有する函状の磁
気遮蔽容器70の内部に構築されている。１対の永久磁石
からなる磁界発生手段60は、この磁気遮蔽容器70の底部
の開口部の側部に配置されている。非磁性体材料で構成
された温度遮蔽容器30は、磁界発生手段60の直上に配置
されており、磁気遮蔽容器70により完全に覆われてい
る。この温度遮蔽容器30の内部には、磁気センサとして
のＳＱＵＩＤ20が収容されている。更に、温度遮蔽容器
30の側部には、冷却装置40が装着されている。
【００３４】ここで使用されている冷却装置40は、いわ
ゆるジュールトムソン型の冷却機42に冷却台43を組み合
わせて構成されており、冷却台43は断熱容器３内でＳＱ
ＵＩＤ２の近傍に配置されている。この種の冷却機は、
自身の冷却能力でＳＱＵＩＤを液体窒素温度付近まで冷
却し、且つ、その温度を維持することができる。従っ
て、敷設後のケーブル等の検査のために長時間携帯して
屋外等で動作させることができる。尚、実際には、冷却
機42は、ダクト41Ａ、41Ｂを介して外部の冷却媒体のタ
ンク、具体的には窒素等の高圧ボンベに接続されてい
る。以上のように構成された装置の検査装置としての機
能は、図１に示した装置と同じなので動作に関する詳細
な説明は省略する。
ゆるジュールトムソン型の冷却機42に冷却台43を組み合
わせて構成されており、冷却台43は断熱容器３内でＳＱ
ＵＩＤ２の近傍に配置されている。この種の冷却機は、
自身の冷却能力でＳＱＵＩＤを液体窒素温度付近まで冷
却し、且つ、その温度を維持することができる。従っ
て、敷設後のケーブル等の検査のために長時間携帯して
屋外等で動作させることができる。尚、実際には、冷却
機42は、ダクト41Ａ、41Ｂを介して外部の冷却媒体のタ
ンク、具体的には窒素等の高圧ボンベに接続されてい
る。以上のように構成された装置の検査装置としての機
能は、図１に示した装置と同じなので動作に関する詳細
な説明は省略する。
【００３５】図５(b) は、図５(a) に示した装置の可搬
性を更に改良した例で、冷却媒体のタンクであるボンベ
44を検査装置の内部に収容しており、このボンベ44はダ
クト41Ａを介して冷却機42に接続されている。この構成
では、検出信号のインターフェースさえとれれば非破壊
装置として単独で使用できるので、その用途はさらに広
くなる。また、取り扱いの面倒な冷却媒体の流通系を装
置に内蔵しているので取り扱いは更に容易になる。尚、
検査装置の外部へ延在しているダクト41Ｂは、使用済み
のガスを放出するためのものである。
性を更に改良した例で、冷却媒体のタンクであるボンベ
44を検査装置の内部に収容しており、このボンベ44はダ
クト41Ａを介して冷却機42に接続されている。この構成
では、検出信号のインターフェースさえとれれば非破壊
装置として単独で使用できるので、その用途はさらに広
くなる。また、取り扱いの面倒な冷却媒体の流通系を装
置に内蔵しているので取り扱いは更に容易になる。尚、
検査装置の外部へ延在しているダクト41Ｂは、使用済み
のガスを放出するためのものである。
【００３６】以上のように構成された非破壊検査装置
は、図１および図３に示した他の構成例と異なり、検査
装置の姿勢を自由に変えることができるので、航空機の
機体の検査等の大型構造物の検査においても有利に使用
することができる。
は、図１および図３に示した他の構成例と異なり、検査
装置の姿勢を自由に変えることができるので、航空機の
機体の検査等の大型構造物の検査においても有利に使用
することができる。
【００３７】尚、図５に示した検査装置では、磁気セン
サとしてＳＱＵＩＤを単独で用いているが、既に図１お
よび図３を参照して説明したように、磁束トランスを付
加すること、また、対になった逆巻きのコイルにより磁
束トランスのピックアップコイルを形成し、磁気センサ
をグラジオメータとしてもよい。
サとしてＳＱＵＩＤを単独で用いているが、既に図１お
よび図３を参照して説明したように、磁束トランスを付
加すること、また、対になった逆巻きのコイルにより磁
束トランスのピックアップコイルを形成し、磁気センサ
をグラジオメータとしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る非破壊検査装置は、極めて微細な欠陥あるいは異物の
検出を迅速に行うことができる携帯型の検査装置であ
る。この装置は、単に欠陥や不純物の有無だけではな
く、欠陥や不純物のの位置や分布を検出するようにも構
成できる。
る非破壊検査装置は、極めて微細な欠陥あるいは異物の
検出を迅速に行うことができる携帯型の検査装置であ
る。この装置は、単に欠陥や不純物の有無だけではな
く、欠陥や不純物のの位置や分布を検出するようにも構
成できる。
【００３９】また、冷却装置を工夫することによりいわ
ゆるフィールドワークに使用することができるので、屋
外に固定された敷設後のケーブルの検査や、船舶、航空
機等の機体や鉄骨、鉄筋構造物等の大型構造物の点検に
も好ましく使用することができる。
ゆるフィールドワークに使用することができるので、屋
外に固定された敷設後のケーブルの検査や、船舶、航空
機等の機体や鉄骨、鉄筋構造物等の大型構造物の点検に
も好ましく使用することができる。
【図１】本発明に係る非破壊検査装置の基本的な構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明に係る非破壊検査装置の動作を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】本発明に係る非破壊検査装置の他の構成例を示
す図である。
す図である。
【図４】図３に示した非破壊検査装置で使用することが
できる磁界発生手段の具体的な構成例を示す図である。
できる磁界発生手段の具体的な構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る非破壊検査装置の更に他の構成例
を示す図である。
を示す図である。
１・・・被検査物、 ２・・・磁気センサ、 ３・・・断熱容器、 ４・・・冷却媒体（液体窒素）、 40・・・冷却装置、 41・・・ダクト、 42・・・ジュールトムソン冷却機、 43・・・冷却台、 44・・・ボンベ、 ５・・・蓋、 ６・・・磁界発生手段、 61、62・・・永久磁石、 ７・・・磁気遮蔽容器、 ８・・・スペーサ、 ９・・・ハンドル、 10・・・車輪
Claims (9)
- 【請求項１】磁気的に安定した検査領域を含む領域を画
成する磁気遮蔽容器と、該検査領域に所定の磁界を形成
する磁界発生手段と、ＳＱＵＩＤを用いて該検査領域内
の磁界の変動を検出する磁気センサと、該磁気センサを
冷却する冷却手段とを一体に備えた検査装置であり、被
検査物が該検査装置の検査領域内に常に位置するよう
に、該非検査物に対して所定の間隔を維持しつつ該被検
査物に沿って搬送できるように構成されていることを特
徴とする非破壊検査装置。 - 【請求項２】請求項１に記載された非破壊検査装置にお
いて、前記冷却手段が、前記磁気センサと共に超電導臨
界温度以下まで冷却された冷却媒体を収容した断熱容器
であることを特徴とする非破壊検査装置。 - 【請求項３】請求項２に記載された非破壊検査装置にお
いて、前記断熱容器が著しく傾かないように支持されて
おり、前記磁気センサが前記冷却媒体に常時浸漬される
ように構成されていることを特徴とする非破壊検査装
置。 - 【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１項
に記載された非破壊検査装置において、前記磁界発生手
段が、互いの磁界を打ち消す第１の相対位置と互いの磁
界を強め合う第２の相対位置との間を移動することがで
きるように構成された複数の永久磁石を備えていること
を特徴とする非破壊検査装置。 - 【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１項
に記載された非破壊検査装置において、一端が該非破壊
検査装置の先端に、他端が前記被検査物の表面にそれぞ
れ接触するように形成された、非磁性体スペーサが装着
されていることを特徴とする非破壊検査装置。 - 【請求項６】請求項５に記載された非破壊検査装置にお
いて、前記スペーサが、前記被検査物の表面上を転動す
るように該非破壊検査装置に装着された非磁性体の車輪
であることを特徴とする非破壊検査装置。 - 【請求項７】請求項１から請求項６までのいずれか１項
に記載された非破壊検査装置において、前記磁気センサ
の周辺に温度センサが配置されていることを特徴とする
非破壊検査装置。 - 【請求項８】請求項１から請求項７までのいずれか１項
に記載された非破壊検査装置において、前記磁気センサ
が磁束トランスを備えていることを特徴とする非破壊検
査装置。 - 【請求項９】請求項８に記載された非破壊検査装置にお
いて、前記磁束トランスが、互いに逆巻きの同数の捲線
を備えたピックアップコイルを備え、前記磁気センサが
グラジオメータを構成していることを特徴とする非破壊
検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6182884A JPH07234205A (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-12 | 非破壊検査装置 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19512593 | 1993-07-12 | ||
| JP5-195125 | 1993-07-12 | ||
| JP34883793 | 1993-12-27 | ||
| JP5-348837 | 1993-12-27 | ||
| JP6182884A JPH07234205A (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-12 | 非破壊検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234205A true JPH07234205A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=27325211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6182884A Pending JPH07234205A (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-12 | 非破壊検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07234205A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09243606A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | プローブ装置 |
| JP2008196941A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Railway Technical Res Inst | 液体酸素検知システム |
| JP2019078713A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 協立電機株式会社 | 異物検出装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128255A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Hoxan Corp | 励磁型薄膜ピツクアツプコイル |
| JPH01245149A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 金属材料の劣化検査装置 |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP6182884A patent/JPH07234205A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63128255A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | Hoxan Corp | 励磁型薄膜ピツクアツプコイル |
| JPH01245149A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 金属材料の劣化検査装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09243606A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | プローブ装置 |
| JP2008196941A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Railway Technical Res Inst | 液体酸素検知システム |
| JP2019078713A (ja) * | 2017-10-27 | 2019-05-23 | 協立電機株式会社 | 異物検出装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010321 |