JPH0750074B2 - 減肉検査可能な渦電流探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、渦電流探傷法にもとづく配管等の肉厚を測定
する装置に係り、被検体の形状を映像化し、孔食等の局
所的減肉も、高解像度で表示し得るように改良した渦電
流探傷装置に関するものである。

〔従来技術〕

これまでの渦電流探傷では、渦電流プローブの電気的イ
ンピーダンス変化をオシロスコープ上に表示し、欠陥等
の存在による出力変化を肉眼で観測していた。被検体正
常部でのプローブのインピーダンスを基準とし、被検体
各部でのインピーダンスと基準のインピーダンスとの差
をベクトル量で出力する方法である。インピーダンスの
変化は欠陥の存在，被検体肉厚の変化で生じるが、プロ
ーブによる被検体の磁化領域内での電気的特性変化の積
分に相当した変化量のため、プローブのインピーダンス
は空間的に緩やかに変化にする。このため、欠陥または
被検体肉厚変化の存在は、そのインピーダンス変化で確
認できるが、欠陥または被検体肉厚変化の細かい空間的
変化を知ることは不可能であり、また、渦電流探傷によ
り被検体形状を映像化する試みもなされていない。

一方、被検体形状を映像化し、とくに、肉厚を測定する
方法で広く使用されているものに超音波による垂直探傷
法がある。垂直探傷法では、被検体表面から超音波を入
射させ被検体内面からの反射波を受信する。反射波の伝
播時間に被検体中の音速の1/2を乗じ、被検体肉厚を求
める方法であり、被検体内面近傍で焦点を結ぶ収束超音
波ビームを用いれば、被検体各部の細かい肉厚変化を把
握できる。しかし、超音波発信パルスあるいは、被検体
表面からの反射波パルスの時間幅を短くできないため、
これらのパルスが減衰しないうちに被検体内面からの反
射波が受信されるような、肉厚4mm以内の被検体では肉
厚測定が出来なくなる。また、超音波による垂直探傷法
は、超音波探触子と被検体表面との間には、超音波を伝
播させるためのカツプラント（水，グリセリンなど）が
必要で、その供給，保持，回収の機構を装備する必要が
ある。しかし、ガス管等においては、カツプラントの存
在そのものが許されない場合が多く、このようなところ
に適用はできない。

以上の如く、減肉検査では、超音波による垂直探傷が広
く採用されているが、肉厚4mm以内の検査対称が多いに
も拘らず、こうした薄肉材への適用が難かしく、また、
ガス配管などではカツプラントの使用ができないため、
適用対象が著しく制限される。

これに対し、渦電流探傷法は、カツプラントも不要で、
検出感度が高く、欠陥検出を簡便に出来る方法として広
く使用されているが、超音波探傷法と異なり、空間分解
能が著しく低く、またその信号による被検体形状映像表
示の試みも為されていない。

従つて、被検体の孔食等による減肉の検査法として渦電
流探傷法が適用可能とは、未だかつて考えられていなか
つた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、薄肉材の減肉検査への適用ができな
いとともに、カツプラントの使用が不可欠なため、ガス
配管など異物混入が禁止される環境での検査は不可能で
あることなどの問題があつた。

そこで、本発明の目的は、上記問題についてはカツプラ
ントが不必要な渦電流探傷法を改良して適用範囲を拡大
するとともに、渦電流探傷法の欠点として挙げられる空
間分解能の低さを、新しい信号処理によつて改善し、ま
た被検体形状を高解像度で映像化することによつて、減
肉検査を可能とする装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的すなわち、渦電流探傷法の空間分解能の低さを
改善する手段としては、本探傷法によるインピーダンス
変化をベクトル量で測定できることに着目し、本ベクト
ル量の空間スペクトルと、測定系の空間応答関係の空間
相関をとることにより、該空間スペクトルの空間分解能
を向上させる。また、渦電流探傷による被検体の形状を
はじめて映像化するにあたつては、空間分解能を向上さ
せた空間スペクトルの絶対値の平方和が被検体の肉厚に
比例することに着目し、該絶対値の平方和で、被検体各
部の肉厚に対応させて記録することで、被検体形を映像
表示することにより、渦電流探傷による減肉（例えば孔
食の存在）の測定が達成される。

上述の原理を実用面に適用して被検体の断面形状を映像
として捉える為の具体的構成として、本発明の装置は、
（ａ）被検体表面に沿つて渦電流プローブを走査する手
段と、（ｂ）上記走査の一定距離間隔で、プローブの電
気的インピーダンス変化量をベクトル量として検出する
信号処理装置と、（ｃ）上記走査についてのプローブ位
置に対応させて、前記ベクトル量の変化を記録する手段
と、（ｄ）上記ベクトル量の変化量を前記プローブの走
査位置に関してフーリエ変換して、ベクトル変化量の空
間周波数スペクトルを算出する手段と、（ｅ）上記の空
間周波数スペクトルを、既知の空間応答周波数スペクト
ルで除して得たスペクトルを、逆フーリエ変換して実空
間出力スペクトルを算出する手段と、（ｆ）上記実空間
出力スペクトルの絶対値の平方和を出力するデータ処理
装置と、（ｇ）上記の平方和を、前記走査位置に対応さ
せて図形として表示する表示手段とを設けたものであ
る。

〔作用〕

上記のように構成した本発明の渦電流探傷装置の作用を
説明するに先立つて、予め、渦電流探傷の原理について
略述する。第２図に、その原理を模式的に表した説明図
を示す。

図中、被検体３の表面に沿つてプローブ１をＸ軸方向に
走査しながらプローブ出力を観測する管合を想定する。
この時、プローブ１の走査位置では、被検体中、斜線で
示す領域２の範囲が磁化領域で、この領域中の被検体電
気的特性による渦電流出力を基準とする。プローブ１′
の走査位置では、切り欠き部４の存在により磁化領域
２′の被検体電気的特性は、プローブ１の走査位置の場
合とは変化し、従つて、走査位置毎のインピーダンス変
化を表わすプローブ出力は、実数部信号５と、虚数部信
号６とにわけて得られる。これで解るように、磁化領域
2,2′が空間的にひろがつているためプローブ出力5,6
は、空間的な積分信号出力で走査位置Ｘに対し滑らかな
変化を示す。このため、局所的に切り欠き４が存在して
も、信号5,6は空間的に拡がつており、空間分解能は磁
化領域2,2′の広がりに対応してかなり低いことにな
る。

さて、この様な低い空間分解能を有するスペクトルをど
の様にすれば分解能を向上させたスペクトルにできるか
について、その原理を説明する。

渦電流信号の実数部、及び虚数部で構成されるベクトル
出力信号を、走査位置Ｘに関する関数としてＯ（ｘ）と
する。一方、被検体中の磁化領域の空間的広がりによる
測定系の空間分解能を走査位置Ｘに関する関数としてＲ
（ｘ）で表わす。もし、理想的に高い空間分解能が得ら
れた場合を仮定して、その渦電流の真の出力信号をＩ
（ｘ）とすると、それぞれの関数Ｏ（ｘ）,R（ｘ）,I
（ｘ）の関係は次式で与えられる。

第１式の関係の場合、両辺をフーリエ変換すると次の様
になる。

ここでωは空間周波数、ｊは を表わす虚数信号である。

第２式における積分を以下それぞれ書き改める。

すなわち、（ω），（ω），（ω）はそれぞれ関
数Ｏ（ｘ）,R（ｘ）,I（ｘ）のフーリエ変換関数であ
る。

第3,4,5式を使つて第２式を書き直すと次の様になる。

（ω）＝（ω）・（ω） …（６） 従つて、関数Ｒ（ｘ）が既知、すなわち（ω）も既知
であれば、次式により、出力信号Ｏ（ｘ）から真の出力
信号Ｉ（ｘ）のフーリエ変換関数（ω）が得られる。

（ω）＝（ω）／（ω） …（７） 真の出力信号Ｉ（ｘ）を求めるには次式による。

すなわち、関数（ω）を（ω）で除した関数を逆フ
ーリエ変換すれば関数Ｉ（ｘ）が求まる。

以上の処理手順の内容を第３図に示す。第２図（Ａ）に
幅の異なる切り欠き4,5を有する被検体３を、プローブ
１でＸ方向に走査した場合を示す。この時の出力信号Ｏ
（ｘ）の実数部及び虚数部は、それぞれ曲線11,12の様
になる。これをフーリエ変換して関数（ω）を得る。
一方、図中（Ｂ）で示す如く、幅がほとんど無視できる
切り欠き６を有する被検体３′をプローブ１で検査した
時の出力信号Ｒ（ｘ）の実数部及び虚数部をそれぞれ曲
線13、および14で表わす。この出力Ｒ（ｘ）が測定系の
空間分解能を表わす関数に相当する。Ｒ（ｘ）をフーリ
エ変換して関数（ω）を得ておく。

次に、（ω）を（ω）で除した関数を逆フーリエ変
換してＩ（ｘ）を得る。この結果、関数Ｉ（ｘ）は、図
中（Ｂ）に示す被検体３の切り欠き4,5のギヤツプ幅に
ほぼ等しい。空間スペクトル15,16になる（同図（Ｃ）
参照）。この様に、従来空間分解能が低かつた渦電流に
よる出力信号でも、磁化領域の空間的な広がりに依存し
た測定系の応答関数Ｒ（ｘ）が既知であれば、フーリエ
変換及びその逆変換で構成されるデータ処理によつて空
間分解能を大幅に向上させた出力スペクトルが得られ
る。

次に、得られたスペクトルＩ（ｔ）から、被検体３の肉
厚を求める方法について説明する。

高さ（深さ）がそれぞれd,d′の切り欠き4,5を有する被
検体3,3′を検査する例をそれぞれ第４図（Ａ），
（Ｂ）に示す。それぞれの場合に得られる空間スペクト
ルＩ（ｔ）の絶対値を示すと、そのピーク値はそれぞれ
V_mx,V′_mxになる。この比は切り欠きの高さ（深さ）d,
d′の平方に比例する。その理由は、プローブ１で検出
されるインピーダンスは、被検体3,3′中の渦電流に対
する抵抗に依存するが、図中（Ａ），（Ｂ）に点線で示
す領域7,7′では渦電流に対する抵抗は材質の電気的特
性によるが、この領域以外は切り欠き3,3′の存在によ
り渦電流が遮断されるので、結果的には、プローブ出力
が切り欠きの高さ（深さ）の２乗（磁化される強さは、
距離の２乗に反比例するため）に近似的に比例する。従
つて、数式で切り欠きの高さを空間スペクトルＩ（ｔ）
の絶対値のピーク値と対応させると次の様になる。

以上の如く、求まつた空間スペクトルＩ（ｔ）から基準
の高さ（深さ）の切り欠きに対するピーク値との比較を
第９式に従つて実施すれば、未知の切り欠きの高さ（深
さ）を求められ、その高さ（深さ）を基準の肉厚から差
し引くことで、各位置の肉厚が求まる。

以上の述べた渦電流による肉厚測定の原理にもとづき、
肉厚を測する本発明装置の具体的実施例について、次に
述べる。

〔実施例〕

第１図は、本発明を適用して、減肉検査可能なように改
良した渦電流探傷装置の１実施例を示し、全体的な構成
を描いたブロツク図である。

プローブ１は走査装置22で走査される。走査装置22から
信号処理装置21に対し、一定距離走行する毎にトリガ信
号53を出力し、かつその時の走査位置信号54も出力す
る。信号処理装置21では、プローブ１に対し、磁化電流
51に印加するとともに、プローブ１で検知した渦電流信
号52を入力する。本信号52によるインピーダンスの変化
分を実数部および虚数部それぞれの振幅を電圧信号とし
て抽出し、その値と走査位置信号54とを測定データ55と
してデータ処理装置23に出力する。該データ処理装置23
では、入力した測定データ55を、走査位置に関する出力
スペクトルＯ（ｘ）として記録し、第２式から第９式に
至る式に基づく処理を実施し、走査位置54が表わす位置
及び、その位置での肉厚に比例した数値を画像データ56
として表示装置24に出力する。

表示装置24は、入力した画像データ56から、その被検体
の肉厚を示す画像を表示する。

以下、各装置の内容を詳細に説明する。

信号処理装置21の内部構成を第５図に示す。周波数モジ
ユール71は、磁化電流51を出力する。ミキサーモジユー
ル72は、磁化電流51とプローブ１からの渦電流信号52と
を電気的にミキシングし、実数領域の電圧信号61,虚数
領域の電圧信号62を抽出、出力する。ADC73は、入力さ
れた電圧信号61,62をそれぞれアナログ・デイジタル変
換し、それぞれ実数データ63,虚数データ64として出力
する。

ラツチメモリ74cは、走査装置22から出力される走査位
置54を入力し、トリガ信号53入力時点のその値54を一時
記憶して、記憶値を出力する。同様にラツチメモリ74a,
74bはトリガ信号53入力時点の入力値、すなわちそれぞ
れ実数データ63,虚数データ64を一時記憶し、その記憶
値をそれぞれ出力する。これらラツチメモリ74a,74b,74
cの出力値で構成される数値データを測定データとして
データ処理装置23に出力する。一方、遅延回路75はトリ
ガ信号53を、ラツチメモリ74a,74b,74cが全てデータを
一時記憶するに充分な時間だけ遅延させ、送信信号57と
してデータ処理装置23に出力する。

次に、データ処理装置23の内容を第６図を用いて説明す
る。

まず、実空間出力メモリ75a,虚空間力メモリ75bには、
走査位置信号54でアドレスを指定され、送信信号57の入
力毎に、それぞれ実数データ63,虚数データ64が記録さ
れる。実数，虚数で構成されるこれらの記録データが、
第３式のＯ（ｘ）に相当する。記録が終了するとFFTモ
ジユール76により、第３式の演算が実施され、（ω）
の実数，虚数データがそれぞれ、実周波数出力メモリ77
a,虚周波数出力メモリ77bに格納される。次に、実およ
び虚周波数応答メモリ78a,bに格納されている（ω）
（第４式で得られる）と、メモリ77a,bに格納された
（ω）とを用いて、ベクトル除算モジユール79で第７式
の演算を実行し、その結果（ω）を、実数は実周波数
真値メモリ80aに、虚数は虚周波数真値メモリ80bにそれ
ぞれ格納する。次に、メモリ80a,80bの値を使つて、逆
フーリエ変換モジユール81にて、第８式の演算を実行
し、その演算結果Ｉ（ｘ）の実，虚数部をそれぞれ、実
および虚空間真値メモリ82a,82bに記録する。

演算モジユール83では、メモリ82a,82bの内容Ireal
（ｘ）,Iimag（ｘ）を用い下記の演算を実施する。

Ｐ（ｘ）＝C_x×Ｘ …（11） ここで、d_tは被検体正常部の肉厚、d_oは応答関数Ｒ
（ｘ）を測定した時の切り欠きの深さ、I_oはその時の出
力値Ｉ（ｘ）の絶対値の最大値、C_dおよびC_xは定数であ
る。第10,11式での演算結果Ｄ（ｘ）,P（ｘ）はそれぞ
れ肉厚メモリ84,座標メモリ85に格納された後、その内
容を画像データ56として、表示装置24に出力される。以
上がデータ処理装置22の動作内容である。ここでは、応
答メモリ78a,78bに既に（ω）が格納されている場合
について述べたが、（ω）が外部からメモリ78a,78b
に入力されることも可であり、またＲ（ｘ）が格納もし
くは入力された場合には、本装置23の内部において、Ｒ
（ｘ）をFFTモジユール76によつて（ω）に変換し応
答メモリ78a,78bに格納する機構を増設した構成でもよ
い。

次に表示装置24について第７図を用いて説明する。第７
図は、蓄積管87を表示部として使用した構成である。画
像データ56を構成するデータＤ（ｘ）57およびデータＰ
（ｘ）58をそれぞれDAC86a,86bでデイジタル値をアナロ
グ値に変換し、それぞれＺ信号65,P信号66として出力す
る。蓄積管87では、Ｐ信号65の値で示すＰ軸位置上のＺ
軸原点を表示の後、Ｚ信号65の値で示されるＺ軸位置を
表示する。この動作を順次繰り返すことにより、画面上
に表面像90,底面像91を表示する。ここで、Ｚ軸原点位
置が予め解つているか、既に表示できる場合にはとくに
表面像90を画像データ56を入力の都度表示をくり返す必
要はない。なお、表示部にクレームメモリ及びCRTを使
用する場合には、入力値Ｄ（ｘ）57,P（ｘ）58を２次元
アドレス情報として、この情報で指定されたフレームメ
モリ番地に所定数値を記憶させ、記憶された場所をCRT
で映像として表示する構成でも、本発明装置の表示装置
24として使用可能である。

以上が、第１図に示す実施例を構成する各装置の動作に
関する説明であり、走査は、Ｘ線上の１次元走査を想定
した構成であるが、X,Y軸上の２次元走査に対しても構
成は同じである。但しこの場合は第６図に示すメモリ75
a,75b,77a,77b,78a,78b,80a,80b,82a,82b,84a,84bは全
て２次元メモリとなり、またFFTモジユール76,逆FFTモ
ジユールはそれぞれ２次元FFT、２次元逆FFTの機能を有
する構成となる。２次元FFTの処理は、次式で示す。

また、２次元逆FFTの処理は、次式で示す様になる。

また、この場合、第６図中、演算モジユール83の演算内
容は、第10,11式に代えて次の様にする。

Ｐ（ｘ）＝（C_x×ｘ×cosθ−C_y×ｙ×sinθ）sin …
（15） ここでC_yは定数、，θはそれぞれ仰角，旋回角を表わ
し、第８図で示す鳥瞰座標系（P,D）で、底面像を鳥瞰
表示するための映像データを作成する。

以上により、被検体の減肉状況も、X,Y2次元走査で、鳥
瞰表示により立体的な像として観測できる。

次に被検体表面に凹凸があり、その凹凸によつて、プロ
ーブと被検体表面の距離が変動するため正確な肉厚が測
定できない場合が起り得る。この場合、プローブ，被検
体間の距離変動によるプローブ出力の変動をどの様に補
正するかが問題となる。

この場合は、補正用のプローブを用いる。即ち、第９図
（１）に示す様に高周波のプローブ９を用いれば、その
磁化領域２は、被検体３の表面近傍に限定される。従つ
てプローブ９の出力は、プローブ９と被検体３の表面と
の距離変化に依存して変化することになる。しかし図の
様に、被検体表面の凹凸部が狭い部分にある場合、単一
のプローブでは、表面凹凸が評価しにくい。そこで、プ
ローブ９の両隣りに同一性能のプローブ９′,9″を等距
離Δｘに配置する。この時のプローブ9,9′,9″の出力
をそれぞれ、O_s（ｘ）,O′_s（ｘ−Δｘ）,O″_s（ｘ＋Δ
ｘ）とすれば、それらの出力を使つて、表面の凹部もし
くは凸部を判断できる。即ち、次式により評価値D
_c（ｘ）を得る。

ベクトルD_c（ｘ）の位相が例えば０〜π/2ラジアン、又
は の範囲なら凹部、その他の範囲なら凸部と判定できる。

また、次式の演算で得られるベクトルC_s（ｘ）は部分的
な表面凹凸を考慮したプローブ、表面間距離を表わす出
力信号になる。

C_s（ｘ）＝C_s（ｘ）＋（Δｘ）²・D_c（ｘ）/2 …（17） 上述の原理に従つて、被検体３の凸凹状況を、正確に測
定するための実施例を第10に示す。

第10図の構成では、第１図の構成に比してプローブ１が
プローブ9,9′,9″の３系統になつたこと、それに伴
い、第１図中の信号処理装置21を、３チヤンネル用の信
号処理装置25に替えてある。その他の装置は、機能，構
成とも第１図の実施例と同一である。さて、信号処理装
置25の具体的内容を第11図を用いて説明する。

図中、周波数モジユール71′は高周波の磁化電流51をプ
ローブ9,9′,9″に供給する。プローブ9,9′,9″からの
渦電流信号52は加算器100aでは、プローブ９からの信号
の２倍に、プローブ９′,9″からの信号の差を算出して
出力する。この出力は、ミキサーモジユール72bで、磁
化電流51と電気的にミキシングされ、第16式に示すベク
トル信号D_c（ｘ）となる。

一方、プローブ９からの信号は独立にミキサーモジユー
ル72aにて信号51とミキシングされベクトル信号O
_s（ｘ）として出力される。位相判定器101は、ベクトル
信号D_c（ｘ）の位置を検出し、Ｏ〜π/2orπ/3ラジアン
またはその他の角度かによつて表面が凹部か凸部かを区
別する信号69を出力する。加算器100bではベクトル信号
O_s（ｘ）と同D_c（ｘ）とを入力し、第17式に示すベクト
ル信号O_s（ｘ）を実数部信号61,虚数部信号62として出
力する。

ADC73は、信号61,62をそれぞれデイジタル値に変換して
デイジタル入出力部26に出力する。入出力部26は、第５
図に破線で示した入出力部26の構成，機能と同一であ
る。本信号処理装置25を用いた第10図の実施例では、被
検体表面の形状が表示装置24に表示される。

次に、プローブと被検体表面との距離変化を補正しなが
ら被検体肉厚を測定するための実施例を第12図に示す。

第12図は、信号処理装置28の構成を示している。周波数
モジユール71,ミキサーモジユール72は、第５図の各モ
ジユールと同じで、肉厚測定用プローブ１の入出力信号
処理を用い、モジユール72から、ベクトル信号Ｏ（ｘ）
を得る。一方、プローブ9,9′,9″は、表面凹凸の補正
用プローブで、これに対しては高周波数モジユール7
1′，ミキサモジユール72aを用いる。加算器100cは、プ
ローブ9,9′,9″の渦電流信号51′をそれぞれO
_s（ｘ），O_s（ｘ−Δｘ），O_s（ｘ＋Δｘ）とした時の
第16,17式で表わされる演算処理を行い、その加算結果
をミキサーモジユール72aで電気的にミキシングし、ベ
クトル信号C_s（ｘ）を得る。加算器100bでは、ベクトル
信号Ｏ（ｘ）から、ベクトル定数αとベクトル信号C
_s（ｘ）の積を差し引いたベクトル信号Ｏ（ｘ）−αC_s
（ｘ）を出力し、その実数部及び虚数部をそれぞれADC7
3にてデイジタル値に変換し、デイジタル入出力部26に
出力する。この入出力部26は、第５図，第11図の破線部
26と同一である。第12図の装置を、第１図の信号処理装
置21もしくは第10図の装置25と入れかえた構成では、表
示装置24には、被検体の表面凹凸を補正した正確な肉厚
分布が映像表示される。

この他の実施例として、第１図の示す構成と第10図に示
す構成とを同時に使用し、第１図の装置で得た肉厚と第
10図の装置で得られるプローブと被検体表面との距離の
重みをつけた加算結果と用い表示装置24で正確な肉厚と
して表示することも可態である。

以上、本発明における実施例の構成と作用とについて述
べた。

以下、本発明装置による実施例を示す。

第13図に、肉厚8mmのステンレス板に幅3mm高さ（深さ）
6mm、4mmの切り欠きをつけ被検体を用いた場合の出力電
圧信号を示す。一方、本装置での応答関数Ｒ（ｔ）のフ
ーリエ変換関数（ω）を、実数部、虚数部に分けて第
14図に示す。本装置により表示した被検体肉厚分布の画
像を、出力信号Ｏ（ｘ）と比較して第15図に示す。単な
る出力信号Ｏ（ｘ）からは、詳細な肉厚分布を知るのは
不可能であるが、本発明によれば、図中（Ａ）に示す如
く、実際の形状（Ｂ）に近い被検体の底面像が得られ、
切り欠き部の肉厚も、真の値2mm,4mmに対しそれぞれ1.8
mm,4.1mmの測定結果が得られるとともに、肉厚4mm以内
の部分も肉厚を測定できることがわかる。

〔発明の効果〕

以上に説明した実施例において明らかにした如く、本発
明によれば、渦電流信号を用いて、被検体底面を実形状
に近い像として映像化できる。また、磁化領域の空間的
広がりによつて劣化した空間分解能を大幅に向上させた
肉厚測定が可能である。このため、局所的に肉厚が減少
した部分、例えば孔食による減肉状況も確実に映像化で
きる。超音波法による減肉検査では困難であつた肉厚4m
m以内の減肉検査を渦電流法で可能としたことから、ガ
ス管等，カツプラント使用が許されない被検体への適用
が可能となる。さらに表面の凹凸の影響を補正した正確
な減肉検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる減肉測定装置の１実施例の構
成を示したブロツク図である。 第２図は、渦電流法による信号検出の原理を示した説明
図である。 第３図は、フーリエ変換，逆変換による空間分解能改善
法の原理を示した説明図である。 第４図は、切力欠き4,5の高さd,d′によつて渦電流出力
が変化する現像を示した説明図である。 第５図は、第１図に示した実施例における信号処理装置
21の構成を示した詳細図である。第６図は、同じくデー
タ処理装置23の構成を示した説明である。第７図は同じ
く表示装置24の構成を示した図である。 第８図は、２次元走査による映像の鳥瞰図表示のための
鳥瞰方向を示した説明図である。 第９図は、高周波数の磁化電流印加時の磁化領域が被検
体表面近傍に限定されたことを示した説明図である。 第10図は、被検体表面の凹凸を測定するための前記と異
なる一実施例を示したブロツク図である。 第11図は、第10図に示す装置のうち、信号処理装置25の
構成を示した詳細図である。 第12図は、肉厚測定用プローブ1,表面凹凸補正用プロー
ブ9,9′,9″を用い、表面凹凸補正をして正確な減肉検
査を行うための信号処理装置28の構成の１例を示したブ
ロツク図である。 第13図は、本発明装置を用いて減肉測定した１例におい
て被検体形状とその時の出力信号を示した説明図であ
る。 第14図は、第13図の実験時の応答関数をフーリエ変換し
た関数を示した図表である。 第15図は、検出した出力信号から、本発明は装置を作つ
て、被検体の肉厚分布を断面像として映像化した１例に
おける検出結果と実形状とを比較して示した説明図であ
る。 １……プローブ、21……信号処理装置、22……走査装
置、23……データ処理装置、24……表示装置、25……信
号処理装置、26……デイジタル入力部、28……信号処理
装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 正浩 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 古賀 和則 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 澤 敏之 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−135759（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−146147（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】渦電流探傷装置において、（ａ）被検体表
   面に沿つて渦電流プローブを走査する手段と、（ｂ）上
   記走査の一定距離間隔で、プローブの電気的インピーダ
   ンス変化量をベクトル量として検出する信号処理装置
   と、（ｃ）上記走査についてのプローブ位置に対応させ
   て、前記ベクトル量の変化を記録する手段と、（ｄ）上
   記ベクトル量の変化量を前記プローブの走査位置に関し
   てフーリエ変換して、ベクトル変化量の空間周波数スペ
   クトルを算出する手段と、（ｅ）上記の空間周波数スペ
   クトルを、既知の空間応答周波数スペクトルで除して得
   たスペクトルを、逆フーリエ変換して実空間出力スペク
   トルを算出する手段と、（ｆ）上記実空間出力スペクト
   ルの絶対値の平方和を出力するデータ処理装置と、
   （ｇ）上記の平方和を、前記の走査位置に対応させて図
   形として表示する表示手段とを設けたことを特徴とす
   る、減肉検査可能な渦電流探傷装置。
2. 【請求項２】前記の渦電流プローブは、（ｈ）少なくと
   も３個の副渦電流プローブを備え、（ｉ）該副渦電流プ
   ローブの電気的インピーダンス変化量から２次差分ベク
   トル量を算出する差分信号処理手段と、（ｊ）上記２次
   差分ベクトル量に基づいて、その実空間差分スペクトル
   の絶対値の平方和を出力するサブデータ処理手段とを備
   えたものとし、（ｋ）上記サブデータ処理手段によつて
   算出された実空間差分スペクトルの絶対値平方和に基づ
   いて被検体断面形状の像を表示する手段を備えたもので
   あることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
   減肉検査可能な渦電流探傷装置。