JPH0785075B2 - 金属被検査体を走査するための回転ヘッド - Google Patents
金属被検査体を走査するための回転ヘッドInfo
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- JPH0785075B2 JPH0785075B2 JP2514405A JP51440590A JPH0785075B2 JP H0785075 B2 JPH0785075 B2 JP H0785075B2 JP 2514405 A JP2514405 A JP 2514405A JP 51440590 A JP51440590 A JP 51440590A JP H0785075 B2 JPH0785075 B2 JP H0785075B2
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- eddy current
- current sensor
- magnetic flux
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は，細長い金属被検査体の表面を渦電流センサに
よって走査するための回転ヘッドであって，ケーシング
と，回転部分と，この回転部分の回転を生ぜしめる駆動
手段と，回転伝達装置とを備え，該回転部分には渦電流
センサが取り付けられており，かつ該回転部分は，被検
査体を通過させるための，ケーシングに軸受けされてい
る中空軸を有しており，該回転伝達装置によって，渦電
流センサが電子評価ユニットに電気的に接続されてお
り，検査領域の内部で被検査体をその長手方向に磁化す
るための磁化手段が設けられており，この磁化手段は磁
束を生ぜしめるために被検査体を取り囲む磁化コイル
と，磁束を被検査体内に導入する磁束導体とを有してお
り，磁束導体として，導磁性材料から製作されているケ
ーシングの部分と中空軸とが利用されている形式のもの
に関する。
よって走査するための回転ヘッドであって，ケーシング
と，回転部分と，この回転部分の回転を生ぜしめる駆動
手段と，回転伝達装置とを備え，該回転部分には渦電流
センサが取り付けられており，かつ該回転部分は，被検
査体を通過させるための，ケーシングに軸受けされてい
る中空軸を有しており，該回転伝達装置によって，渦電
流センサが電子評価ユニットに電気的に接続されてお
り，検査領域の内部で被検査体をその長手方向に磁化す
るための磁化手段が設けられており，この磁化手段は磁
束を生ぜしめるために被検査体を取り囲む磁化コイル
と，磁束を被検査体内に導入する磁束導体とを有してお
り，磁束導体として，導磁性材料から製作されているケ
ーシングの部分と中空軸とが利用されている形式のもの
に関する。
このような回転ヘッドは，非破壊検査の分野において以
前から知られており，広く使用されており，特に，鋼及
び非鉄金属の光沢のある丸棒の，表面にまで達する欠陥
の検査に役立っている。長年の使用によって，回転ヘッ
ドは高度に改善されてきており，現在ではかなりの検査
能力を有している。例えば被検査体の表面が光沢を有し
ている場合,30ミクロンの深さしか有していない微細な
裂け目でも，極めて大きな通過速度で確実に検出するこ
とができる。しかしながら，更に新しい材料に対して使
用し得るようにするためには，解決しなければならない
問題もある。例えば，現在の渦電流感応回転ヘッドで
は，光沢のない強磁性鋼を大きな感度で検査すること
は，材料に基づく妨害レベルが高くて不可能である。別
の例として，強磁性材内の欠陥が，圧延・引き抜きある
いは研削のような後加工によって再び閉じた表面によっ
て覆われている場合が挙げられる。この場合，所望の感
度で検査するためには周波数を大きくしなければならな
いが，このように周波数を大きくすると，渦電流の浸透
深さがわずかになって，内部に隠されている欠陥の検出
がたいていの場合不可能になる。また，溶接されたオー
ステナイト管の場合には，フェライトの不純物が溶接箇
所に大きな妨害レベルを生ぜしめるので，効果的な検査
を行うことができない。
前から知られており，広く使用されており，特に，鋼及
び非鉄金属の光沢のある丸棒の，表面にまで達する欠陥
の検査に役立っている。長年の使用によって，回転ヘッ
ドは高度に改善されてきており，現在ではかなりの検査
能力を有している。例えば被検査体の表面が光沢を有し
ている場合,30ミクロンの深さしか有していない微細な
裂け目でも，極めて大きな通過速度で確実に検出するこ
とができる。しかしながら，更に新しい材料に対して使
用し得るようにするためには，解決しなければならない
問題もある。例えば，現在の渦電流感応回転ヘッドで
は，光沢のない強磁性鋼を大きな感度で検査すること
は，材料に基づく妨害レベルが高くて不可能である。別
の例として，強磁性材内の欠陥が，圧延・引き抜きある
いは研削のような後加工によって再び閉じた表面によっ
て覆われている場合が挙げられる。この場合，所望の感
度で検査するためには周波数を大きくしなければならな
いが，このように周波数を大きくすると，渦電流の浸透
深さがわずかになって，内部に隠されている欠陥の検出
がたいていの場合不可能になる。また，溶接されたオー
ステナイト管の場合には，フェライトの不純物が溶接箇
所に大きな妨害レベルを生ぜしめるので，効果的な検査
を行うことができない。
これに対し本発明の課題は，最初に述べた形式の回転ヘ
ッドを改善して，上述のような場合及び更に別の場合に
も使用し得るようにすることである。
ッドを改善して，上述のような場合及び更に別の場合に
も使用し得るようにすることである。
この課題を解決するために，本発明の構成では，検査領
域内の磁界を均質化するために，導磁性材料から成って
いて，被検査体を取り囲む均質化リングが設けられてお
り，この均質化リングは，ケーシングの磁束を導く部分
と導磁性に結合されていて，磁化コイルの渦電流センサ
に面した側を回転軸線から半径方向で外方に向かう方向
で少なくとも部分的に覆うように，磁化コイルと渦電流
センサとの間に配置されているようにした。要するに本
発明による均質化コイルは被検査体内に磁束を導くもの
ではなく，磁化コイルからの漂遊磁束を遮へい又は拡散
して，検査領域内の磁界を均質化するものである。
域内の磁界を均質化するために，導磁性材料から成って
いて，被検査体を取り囲む均質化リングが設けられてお
り，この均質化リングは，ケーシングの磁束を導く部分
と導磁性に結合されていて，磁化コイルの渦電流センサ
に面した側を回転軸線から半径方向で外方に向かう方向
で少なくとも部分的に覆うように，磁化コイルと渦電流
センサとの間に配置されているようにした。要するに本
発明による均質化コイルは被検査体内に磁束を導くもの
ではなく，磁化コイルからの漂遊磁束を遮へい又は拡散
して，検査領域内の磁界を均質化するものである。
本発明による構成によって可能になった被検査体の磁化
は，特に飽和範囲にまで磁化を行うことができると，被
検査体の透磁率を著しく減少させる。しかしながらこの
場合，渦電流センサのフェライトコアが一緒に飽和磁化
され，フェライトコアの感度が許容し得ないほど低下す
る危険が生じる。これに対処するために，本発明によれ
ば，導磁性材料から成る均質化リングを磁化コイルと渦
電流センサとの間に設けるのである。この均質化リング
は検査領域における磁界を均質化し，被検査体の表面の
外側における磁界の半径方向成分を極めて小さくする。
被検査体の透磁率が減少することによって，例えばスケ
ール・熱領域・溶接箇所あるいは冷間硬化領域の存在に
基づくような材料表面の磁気的不均質によって生ずるす
べての妨害源を充分に抑圧することができる。本発明に
よってはじめて，光沢のない強磁性材料を回転する渦電
流感応装置によって大きな感度で検査し得るようになっ
た。欠陥が表面の内側に隠されている場合でも，透磁率
が著しく，例えば1/50以下に，減少せしめられることに
よって，渦電流の浸透深さが相応して増大し，従来は隠
されたままであった欠陥を検出することができるように
なった。また溶接されたオーステナイト管も渦電流感応
回転ヘッドによって完全に検査できるようになった。な
ぜなら透磁率の減少によって，フェライト不純物の影響
を消滅させることができるからである。
は，特に飽和範囲にまで磁化を行うことができると，被
検査体の透磁率を著しく減少させる。しかしながらこの
場合，渦電流センサのフェライトコアが一緒に飽和磁化
され，フェライトコアの感度が許容し得ないほど低下す
る危険が生じる。これに対処するために，本発明によれ
ば，導磁性材料から成る均質化リングを磁化コイルと渦
電流センサとの間に設けるのである。この均質化リング
は検査領域における磁界を均質化し，被検査体の表面の
外側における磁界の半径方向成分を極めて小さくする。
被検査体の透磁率が減少することによって，例えばスケ
ール・熱領域・溶接箇所あるいは冷間硬化領域の存在に
基づくような材料表面の磁気的不均質によって生ずるす
べての妨害源を充分に抑圧することができる。本発明に
よってはじめて，光沢のない強磁性材料を回転する渦電
流感応装置によって大きな感度で検査し得るようになっ
た。欠陥が表面の内側に隠されている場合でも，透磁率
が著しく，例えば1/50以下に，減少せしめられることに
よって，渦電流の浸透深さが相応して増大し，従来は隠
されたままであった欠陥を検出することができるように
なった。また溶接されたオーステナイト管も渦電流感応
回転ヘッドによって完全に検査できるようになった。な
ぜなら透磁率の減少によって，フェライト不純物の影響
を消滅させることができるからである。
本発明の１実施態様では，ケーシングによって保持され
ていて被検査体の直径に適合可能な孔を有している交換
可能な保護ブッシュが磁束導体として役立つ。別の実施
態様では，保護ブッシュは中空軸の孔内に突入してお
り，したがって磁束は回転する中空軸を介して被検査体
内に導入することができる。更に別の実施態様では，保
護ブッシュと中空軸との間に少なくとも１つの箇所で狭
いエアギャップが形成されており，したがって損失をわ
ずかにして磁束を導くことができる。特に有利な実施態
様では，均質化リングは，磁化コイルの，渦電流センサ
に面した側を，回転軸線から，渦電流センサと回転軸線
との間の最大の半径方向間隔の２倍の間隔をおいたとこ
ろまで覆っている。別の重要な実施態様では，保護ブッ
シュは全体的又は部分的に被導磁性材料から成る薄い層
で内張りされている。これによって，磁化された強磁性
被検査体が保護ブッシュに磁気付着することが阻止さ
れ，被検査体の軽い動きが保証される。更に別の重要な
実施態様では，回転部分は，中空軸に固定された非導磁
性材料から成る回転円板を有しており，この回転円板に
渦電流センサが取り付けられている。これによって，回
転円板に磁極が形成されて，隣接のケーシング部分に渦
電流が生ぜしめられ，したがって加熱及び制動作用が生
ぜしめられることが防止される。本発明の別の重要な実
施態様では，磁束が貫通する検査領域内に付加的に，不
動の渦電流センサ装置が設けられており，これは保護ブ
ッシュの内部に取り付けておくことができる。これによ
って，不動の渦電流センサと回転する渦電流センサとが
スペースを節減して簡単に組み合わされる。この場合，
両方のセンサは妨害レベルを低下させるために同一の直
流バイアス磁化をしておくのが特に有利であることが分
かった。不動の渦電流センサは絶対貫通コイルであって
もよいし，差動貫通コイルであってもよい。また円周方
向に分配されたセグメント貫通コイルであってもよい。
絶対貫通コイルは種々の欠陥検査を行うことが可能であ
るほかに，材料の違いも検出することができる。差動貫
通コイルは表面の横方向欠陥，管の穴欠陥及び不純物質
の混入の検出に特に適している。理想的な場合には，互
いに異なったシステムが互いに補い合って，申し分のな
い検査を行うことができる。更に，強磁性材料の場合に
は渦電流感応貫通コイルの代わりに，漂遊磁束感応貫通
コイルを使用することもできる。漂遊磁束感応貫通コイ
ルは渦電流感応貫通コイルと同じように，あるいは同じ
に構成されており，また同一のコイルを渦電流信号及び
漂遊磁束信号を一緒に受けるように使用することもでき
る。この場合，直流バイアス磁化は，欠陥箇所に上記の
貫通コイルによって受け取られる漂遊磁束を生ぜしめる
という付加的な作用を有している。このため更に微細な
横方向裂け目を検出できるようになる。局所的な肉厚減
少部も検出することができる。
ていて被検査体の直径に適合可能な孔を有している交換
可能な保護ブッシュが磁束導体として役立つ。別の実施
態様では，保護ブッシュは中空軸の孔内に突入してお
り，したがって磁束は回転する中空軸を介して被検査体
内に導入することができる。更に別の実施態様では，保
護ブッシュと中空軸との間に少なくとも１つの箇所で狭
いエアギャップが形成されており，したがって損失をわ
ずかにして磁束を導くことができる。特に有利な実施態
様では，均質化リングは，磁化コイルの，渦電流センサ
に面した側を，回転軸線から，渦電流センサと回転軸線
との間の最大の半径方向間隔の２倍の間隔をおいたとこ
ろまで覆っている。別の重要な実施態様では，保護ブッ
シュは全体的又は部分的に被導磁性材料から成る薄い層
で内張りされている。これによって，磁化された強磁性
被検査体が保護ブッシュに磁気付着することが阻止さ
れ，被検査体の軽い動きが保証される。更に別の重要な
実施態様では，回転部分は，中空軸に固定された非導磁
性材料から成る回転円板を有しており，この回転円板に
渦電流センサが取り付けられている。これによって，回
転円板に磁極が形成されて，隣接のケーシング部分に渦
電流が生ぜしめられ，したがって加熱及び制動作用が生
ぜしめられることが防止される。本発明の別の重要な実
施態様では，磁束が貫通する検査領域内に付加的に，不
動の渦電流センサ装置が設けられており，これは保護ブ
ッシュの内部に取り付けておくことができる。これによ
って，不動の渦電流センサと回転する渦電流センサとが
スペースを節減して簡単に組み合わされる。この場合，
両方のセンサは妨害レベルを低下させるために同一の直
流バイアス磁化をしておくのが特に有利であることが分
かった。不動の渦電流センサは絶対貫通コイルであって
もよいし，差動貫通コイルであってもよい。また円周方
向に分配されたセグメント貫通コイルであってもよい。
絶対貫通コイルは種々の欠陥検査を行うことが可能であ
るほかに，材料の違いも検出することができる。差動貫
通コイルは表面の横方向欠陥，管の穴欠陥及び不純物質
の混入の検出に特に適している。理想的な場合には，互
いに異なったシステムが互いに補い合って，申し分のな
い検査を行うことができる。更に，強磁性材料の場合に
は渦電流感応貫通コイルの代わりに，漂遊磁束感応貫通
コイルを使用することもできる。漂遊磁束感応貫通コイ
ルは渦電流感応貫通コイルと同じように，あるいは同じ
に構成されており，また同一のコイルを渦電流信号及び
漂遊磁束信号を一緒に受けるように使用することもでき
る。この場合，直流バイアス磁化は，欠陥箇所に上記の
貫通コイルによって受け取られる漂遊磁束を生ぜしめる
という付加的な作用を有している。このため更に微細な
横方向裂け目を検出できるようになる。局所的な肉厚減
少部も検出することができる。
以下においては図面に示した実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
図１は断面した回転ヘッドを示し，図２は図１の回転ヘ
ッドを正面図で示し，図３は別の実施例の回転ヘッドの
一部を別の尺度で示す。
ッドを正面図で示し，図３は別の実施例の回転ヘッドの
一部を別の尺度で示す。
図１及び図２においては断面図若しくは正面図で回転ヘ
ッドが示されている。基板12と，壁14と，皿形部分16
と，カバープレート18と，ビーム20と，受容体22と，支
承体24とから成るケーシング10は回転ヘッドの支持構造
体を形成している。ケーシングのこれらの部分は強磁性
鋼から製作されており，溶接その他の適当な手段によっ
て互いに結合されている。カバープレート18は駆動モー
タ26を保持しており，この駆動モータはフランジプレー
ト28によってカバーされている。駆動モータ26の回転運
動は駆動軸30によって駆動輪32に伝達され，この駆動輪
はカバー34によって覆われている。駆動ベルト36は駆動
力を，中空軸40と固く結合されている駆動輪38に伝達す
る。中空軸40は２つの適当な玉軸受42によって支承体24
に支承されており，これらの玉軸受は強磁性の支持ブッ
シュ44を介して互いに支え合っており，かつ固定リング
46及び48によって中空軸40若しくは支承体24に固定され
ている。支承体と支持ブッシュ44との間のエアギャップ
はわずかな大きさにされていて，一方から他方への磁束
の移行ができるだけわずかな抵抗しか受けないようにし
てある。軽金属から成る回転円板50が中空軸40に固定さ
れている。この回転円板と中空軸40と駆動輪38とは回転
部分51を形成している。２つのセンサレバー52がピン54
によって，ピン54を中心として旋回可能に，支承台56に
取り付けられており，支承台56は回転円板50に固定され
ている。図面を見易くするために，図１においてはセン
サレバー52は１つしか示されていない。センサレバー52
の前方の端部にはセンサバー58が取り付けられており，
これらのセンサバーはそれぞれ５つの渦電流センサ60を
保持している。これらの渦電流センサは回転ヘッドの作
業中，被検査体62の表面のすぐ近くに位置して，回転し
ている回転部分51を被検査体62が通過するときに，被検
査体62をそれぞれつる巻き線に沿って走査する。被検査
体62の例として，図１には回転ヘッドを矢印61の方向に
出る丸棒が示されている。回転する渦電流センサ60の信
号は回転伝達装置64によって外部に取り出され，ケーブ
ルを介して電子評価ユニット（両者とも図示せず）に供
給される。回転伝達装置は，例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第36 32 395号明細書に記載されているよう
なもので，ロータ円板66とステータ円板68とから成って
おり，ロータ円板66は中空軸40に固定されていて，ブッ
シュ70によって付加的に押えられており，ステータ円板
68は皿形支持部材72を介して受容体22に固定されてい
て，ロータ円板66に極めて接近して配置されている。渦
電流センサ60の出力は，ロータ円板66に取り付けられた
一次巻線74から，ステータ円板68に取り付けられた二次
巻線76を介して，前記の電子評価ユニットに通じるケー
ブルに供給される。
ッドが示されている。基板12と，壁14と，皿形部分16
と，カバープレート18と，ビーム20と，受容体22と，支
承体24とから成るケーシング10は回転ヘッドの支持構造
体を形成している。ケーシングのこれらの部分は強磁性
鋼から製作されており，溶接その他の適当な手段によっ
て互いに結合されている。カバープレート18は駆動モー
タ26を保持しており，この駆動モータはフランジプレー
ト28によってカバーされている。駆動モータ26の回転運
動は駆動軸30によって駆動輪32に伝達され，この駆動輪
はカバー34によって覆われている。駆動ベルト36は駆動
力を，中空軸40と固く結合されている駆動輪38に伝達す
る。中空軸40は２つの適当な玉軸受42によって支承体24
に支承されており，これらの玉軸受は強磁性の支持ブッ
シュ44を介して互いに支え合っており，かつ固定リング
46及び48によって中空軸40若しくは支承体24に固定され
ている。支承体と支持ブッシュ44との間のエアギャップ
はわずかな大きさにされていて，一方から他方への磁束
の移行ができるだけわずかな抵抗しか受けないようにし
てある。軽金属から成る回転円板50が中空軸40に固定さ
れている。この回転円板と中空軸40と駆動輪38とは回転
部分51を形成している。２つのセンサレバー52がピン54
によって，ピン54を中心として旋回可能に，支承台56に
取り付けられており，支承台56は回転円板50に固定され
ている。図面を見易くするために，図１においてはセン
サレバー52は１つしか示されていない。センサレバー52
の前方の端部にはセンサバー58が取り付けられており，
これらのセンサバーはそれぞれ５つの渦電流センサ60を
保持している。これらの渦電流センサは回転ヘッドの作
業中，被検査体62の表面のすぐ近くに位置して，回転し
ている回転部分51を被検査体62が通過するときに，被検
査体62をそれぞれつる巻き線に沿って走査する。被検査
体62の例として，図１には回転ヘッドを矢印61の方向に
出る丸棒が示されている。回転する渦電流センサ60の信
号は回転伝達装置64によって外部に取り出され，ケーブ
ルを介して電子評価ユニット（両者とも図示せず）に供
給される。回転伝達装置は，例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第36 32 395号明細書に記載されているよう
なもので，ロータ円板66とステータ円板68とから成って
おり，ロータ円板66は中空軸40に固定されていて，ブッ
シュ70によって付加的に押えられており，ステータ円板
68は皿形支持部材72を介して受容体22に固定されてい
て，ロータ円板66に極めて接近して配置されている。渦
電流センサ60の出力は，ロータ円板66に取り付けられた
一次巻線74から，ステータ円板68に取り付けられた二次
巻線76を介して，前記の電子評価ユニットに通じるケー
ブルに供給される。
皿形部分16（図２においては，センサレバー52が見える
ようにするために，示されていない）は２つの課題を果
すものである。すなわち皿形部分16は，一面では前方の
壁14の開口を，被検査体62の通過口78を除いて閉じてお
り，かつ他面では磁化コイル80を収容するスペースを形
成している。磁化コイル80は形がくずれることのない巻
き体として構成して，皿形部材16に形成されているスペ
ース内に押し込み，均質化リング82によって押えておく
ことができる。均質化リング82については後で詳細に説
明する。皿形部材16の通過口内には前方の保護ブッシュ
84が挿入されている。後方の保護ブッシュ86は後方の壁
14に固定されていて，中空軸40の孔内に突入している。
これら両方の保護ブッシュは，被検査体62を確実に案内
して，被検査体によって渦電流センサ60が破損せしめら
れることを防止する。更に導磁性材料から成る保護ブッ
シュ84・86は磁束を導く作用を行う。後方の保護ブッシ
ュ86はこのために，その前端部に，中空軸40の孔の直径
よりもほんのわずかに小さい直径の範囲を有しており，
ここに磁気抵抗の小さい狭いエアギャップ88が形成され
ている。保護ブッシュ84・86は交換可能であり，少しず
つ孔の大きさが変化している多数の保護ブッシュが用意
されている。これによって，被検査体62が正確に案内さ
れるとともに，磁束が被検査体内に有効に導入される。
磁化コイル80内で生ぜしめられた磁束は，皿形部分16・
前方の壁14・基板12若しくはカバープレート18又は側壁
・ビーム20・受容体22・支承体24・支持ブッシュ44を通
って中空軸40に達する。被検査体62への磁束の導入は既
に述べたように，保護ブッシュ84・86を経て行われる。
ようにするために，示されていない）は２つの課題を果
すものである。すなわち皿形部分16は，一面では前方の
壁14の開口を，被検査体62の通過口78を除いて閉じてお
り，かつ他面では磁化コイル80を収容するスペースを形
成している。磁化コイル80は形がくずれることのない巻
き体として構成して，皿形部材16に形成されているスペ
ース内に押し込み，均質化リング82によって押えておく
ことができる。均質化リング82については後で詳細に説
明する。皿形部材16の通過口内には前方の保護ブッシュ
84が挿入されている。後方の保護ブッシュ86は後方の壁
14に固定されていて，中空軸40の孔内に突入している。
これら両方の保護ブッシュは，被検査体62を確実に案内
して，被検査体によって渦電流センサ60が破損せしめら
れることを防止する。更に導磁性材料から成る保護ブッ
シュ84・86は磁束を導く作用を行う。後方の保護ブッシ
ュ86はこのために，その前端部に，中空軸40の孔の直径
よりもほんのわずかに小さい直径の範囲を有しており，
ここに磁気抵抗の小さい狭いエアギャップ88が形成され
ている。保護ブッシュ84・86は交換可能であり，少しず
つ孔の大きさが変化している多数の保護ブッシュが用意
されている。これによって，被検査体62が正確に案内さ
れるとともに，磁束が被検査体内に有効に導入される。
磁化コイル80内で生ぜしめられた磁束は，皿形部分16・
前方の壁14・基板12若しくはカバープレート18又は側壁
・ビーム20・受容体22・支承体24・支持ブッシュ44を通
って中空軸40に達する。被検査体62への磁束の導入は既
に述べたように，保護ブッシュ84・86を経て行われる。
保護ブッシュ84・86の孔はそれぞれ，非導磁性の材料か
ら成る薄い層によって内張りされている。図示の実施例
では，耐摩耗性のスリーブ90・92が取り付けられてい
る。これによって，磁化された被検査体が保護ブッシュ
84・86内で磁気付着することがなく，回転ヘッドを通し
て被検査体を軽く引き出すことができる。被検査体62が
完全に磁化される検査領域は，大体において両方の保護
ブッシュ84・86の端部によって仕切られている。検査領
域内の磁束はできるだけ均質にし，特に渦電流センサ60
が存在している被検査体62の外側のスペース内では磁束
の半径方向成分を極めて小さくしなければならない。こ
のことは，均質化リング82によって達成される。均質化
リング82は，それがない場合に，磁化コイル80の側面か
ら直接に被検査体62あるいは後方の保護ブッシュ86に流
れることになる磁束の大部分を束ねて，前方の保護ブッ
シュ84に導く。この手段が，不都合な作業条件の下で
も，つまり被検査体の直径が大きい場合でも，なお効果
的であるようにするために，磁化コイル80を回転軸線か
ら，渦電流センサ60と回転軸線との最大の半径方向間隔
のほぼ２倍の間隔をおいたところまで，均質化リング82
によって覆っておくのがよい。
ら成る薄い層によって内張りされている。図示の実施例
では，耐摩耗性のスリーブ90・92が取り付けられてい
る。これによって，磁化された被検査体が保護ブッシュ
84・86内で磁気付着することがなく，回転ヘッドを通し
て被検査体を軽く引き出すことができる。被検査体62が
完全に磁化される検査領域は，大体において両方の保護
ブッシュ84・86の端部によって仕切られている。検査領
域内の磁束はできるだけ均質にし，特に渦電流センサ60
が存在している被検査体62の外側のスペース内では磁束
の半径方向成分を極めて小さくしなければならない。こ
のことは，均質化リング82によって達成される。均質化
リング82は，それがない場合に，磁化コイル80の側面か
ら直接に被検査体62あるいは後方の保護ブッシュ86に流
れることになる磁束の大部分を束ねて，前方の保護ブッ
シュ84に導く。この手段が，不都合な作業条件の下で
も，つまり被検査体の直径が大きい場合でも，なお効果
的であるようにするために，磁化コイル80を回転軸線か
ら，渦電流センサ60と回転軸線との最大の半径方向間隔
のほぼ２倍の間隔をおいたところまで，均質化リング82
によって覆っておくのがよい。
図３は，回転する渦電流センサ60のほかに，不動の渦電
流センサを検査領域内に設ける実施例を示す。このため
に前方の保護ブッシュが別の構成にされている。回転ヘ
ッドの残りの部分には変更がないので，図３には皿形部
分16内に取り付けられた前方の保護ブッシュ100だけが
示されている。この保護ブッシュは右側を深く転削され
ている。そしてこの転削された箇所に不動の渦電流セン
サ装置102が収容されている。渦電流センサ装置102は適
当な絶縁材料から成る巻き枠104を有している。巻き枠1
04の底には３つの溝があり，これらの溝内に渦電流感応
コイル106・108が挿入されている。中央の渦電流感応コ
イル106は絶対コイルであり，両側の渦電流感応コイル1
08は差動に接続されている。渦電流感応コイル106・108
の上方には，絶縁層110を挟んで，渦電流誘起コイル112
が巻かれている。接続導線114が渦電流感応コイル106・
108及び渦電流誘起コイル112を接続箱116に接続してお
り，この接続箱は不動の渦電流センサ装置102を電子評
価装置に接続する。図１及び図２の保護ブッシュ84・86
と同じように，保護ブッシュ100も磁気付着を防止する
薄いスリーブ118を備えている。
流センサを検査領域内に設ける実施例を示す。このため
に前方の保護ブッシュが別の構成にされている。回転ヘ
ッドの残りの部分には変更がないので，図３には皿形部
分16内に取り付けられた前方の保護ブッシュ100だけが
示されている。この保護ブッシュは右側を深く転削され
ている。そしてこの転削された箇所に不動の渦電流セン
サ装置102が収容されている。渦電流センサ装置102は適
当な絶縁材料から成る巻き枠104を有している。巻き枠1
04の底には３つの溝があり，これらの溝内に渦電流感応
コイル106・108が挿入されている。中央の渦電流感応コ
イル106は絶対コイルであり，両側の渦電流感応コイル1
08は差動に接続されている。渦電流感応コイル106・108
の上方には，絶縁層110を挟んで，渦電流誘起コイル112
が巻かれている。接続導線114が渦電流感応コイル106・
108及び渦電流誘起コイル112を接続箱116に接続してお
り，この接続箱は不動の渦電流センサ装置102を電子評
価装置に接続する。図１及び図２の保護ブッシュ84・86
と同じように，保護ブッシュ100も磁気付着を防止する
薄いスリーブ118を備えている。
このように被検査体62を取り囲む渦電流センサ装置102
の代わりに，保護ブッシュ100内に，円周方向で分配さ
れたセグメントコイル群を取り付けておくこともでき
る。また，渦電流センサ装置102を漂遊磁束センサとし
て使用することも可能である。磁化コイル80によって被
検査体62内に生ぜしめられた磁束は欠陥箇所に漂遊磁束
を生ぜしめる。この漂遊磁束は例えば渦電流感応コイル
106によって受け取り，周知の形式で処理することがで
きる。
の代わりに，保護ブッシュ100内に，円周方向で分配さ
れたセグメントコイル群を取り付けておくこともでき
る。また，渦電流センサ装置102を漂遊磁束センサとし
て使用することも可能である。磁化コイル80によって被
検査体62内に生ぜしめられた磁束は欠陥箇所に漂遊磁束
を生ぜしめる。この漂遊磁束は例えば渦電流感応コイル
106によって受け取り，周知の形式で処理することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−203965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−96785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−179354（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−9161（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−72552（ＪＰ，Ｕ)
Claims (7)
- 【請求項１】細長い金属被検査体（62）の表面を渦電流
センサ（60）によって走査するための回転ヘッドであっ
て，ケーシング（10）と，回転部分（51）と，この回転
部分の回転を生ぜしめる駆動手段と，回転伝達装置（6
4）とを備え，該回転部分には渦電流センサ（60）が取
り付けられており，かつ該回転部分は，被検査体（62）
を通過させるための，ケーシング（10）に軸受けされて
いる中空軸（40）を有しており，該回転伝達装置によっ
て，渦電流センサ（60）が電子評価ユニットに電気的に
接続されており，検査領域の内部で被検査体（62）をそ
の長手方向に磁化するための磁化手段が設けられてお
り，この磁化手段は磁束を生ぜしめるために被検査体
（62）を取り囲む磁化コイル（80）と，磁束を被検査体
（62）内に導入する磁束導体とを有しており，磁束導体
として，導磁性材料から製作されているケーシング（1
0）の部分と中空軸（40）とが利用されている形式のも
のにおいて，検査領域内の磁界を均質化するために，導
磁性材料から成っていて，被検査体（62）を取り囲む均
質化リング（82）が設けられており，この均質化リング
は，ケーシング（10）の磁束を導く部分と導磁性に結合
されていて，磁化コイル（80）の渦電流センサ（60）に
面した側を回転軸線から半径方向で外方に向かう方向で
少なくとも部分的に覆うように，磁化コイル（80）と渦
電流センサ（60）との間に配置されていることを特徴と
する金属被検査体を走査するための回転ヘッド。 - 【請求項２】均質化リング（82）が，磁化コイル（80）
の渦電流センサ（60）に面した側を，回転軸線から，渦
電流センサ（60）と回転軸線との最大の半径方向間隔の
ほぼ２倍の間隔をおいたところまで覆っていることを特
徴とする，請求項１記載の回転ヘッド。 - 【請求項３】更に磁束導体として，ケーシング（10）に
よって保持されていて，被検査体（62）の直径に適合可
能な孔を有している，導磁性材料から成る交換可能な保
護ブッシュ（84・86・100）が役立っており，保護ブッ
シュの１つ（86）が中空軸（40）の孔内に突入してお
り，保護ブッシュ（86）と中空軸（40）との間に，少な
くとも１つの箇所で，磁束を導く狭いエアギャップ（8
8）が形成されていることを特徴とする，請求項１又は
２記載の回転ヘッド。 - 【請求項４】保護ブッシュ（84・86・100）の孔が，全
体的又は部分的に非導磁性材料がら成る薄い層で内張り
されていることを特徴とする，請求項１から３までのい
ずれか１項に記載の回転ヘッド。 - 【請求項５】回転部分（51）が，中空軸に固定された非
導磁性材料から成る回転円板（50）を有しており，この
回転円板（50）に渦電流センサ（60）が取り付けられて
いることを特徴とする，請求項１から４までのいずれか
１項に記載の回転ヘッド。 - 【請求項６】磁束が貫通する検査領域内に付加的に，不
動の渦電流センサ装置（102）が設けられていることを
特徴とする，請求項１から５までのいずれか１項に記載
の回転ヘッド。 - 【請求項７】不動の渦電流センサ装置（102）が，保護
ブッシュ（100）の内部に取り付けられていることを特
徴とする，請求項６記載の回転ヘッド。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3937261.8 | 1989-11-09 | ||
| DE3937261A DE3937261C2 (de) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | Rotierkopf zum Abtasten von metallischem Prüfgut |
| PCT/EP1990/001696 WO1991007656A1 (de) | 1989-11-09 | 1990-10-10 | Rotierkopf zum abtasten von metallischem prüfgut |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03505134A JPH03505134A (ja) | 1991-11-07 |
| JPH0785075B2 true JPH0785075B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=6393158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2514405A Expired - Fee Related JPH0785075B2 (ja) | 1989-11-09 | 1990-10-10 | 金属被検査体を走査するための回転ヘッド |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187435A (ja) |
| EP (1) | EP0452443B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785075B2 (ja) |
| DE (1) | DE3937261C2 (ja) |
| WO (1) | WO1991007656A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4141257C2 (de) * | 1991-12-14 | 1996-08-29 | Foerster Inst Dr Friedrich | Vorrichtung zum Schutz einer mit mindestens einem Prüfkopf versehenen Prüfvorrichtung |
| DE4314274C2 (de) * | 1993-04-30 | 1995-11-30 | Foerster Inst Dr Friedrich | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Durchmesserverstellung von an einem rotierend angetriebenen Prüfkopf vorgesehenen Gebern von Meß- und/oder Prüfeinrichtungen |
| DE4339720A1 (de) * | 1993-11-22 | 1995-05-24 | Abb Management Ag | Verfahren zur Prüfung von Schweißnähten mittels Wirbelstromverfahren |
| RO111306B (ro) | 1994-12-14 | 1996-08-30 | Inst De Fizica Tehnica | Traductor pentru controlul produselor metalurgice, cilindrice, conductoare |
| PT1105721E (pt) * | 1999-06-15 | 2007-04-30 | Georgsmarienhuette Gmbh | Trem de laminagem. |
| DE102004015733A1 (de) * | 2004-03-29 | 2005-10-27 | Volkswagen Ag | Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Schweißnähten |
| DE202005003685U1 (de) | 2005-03-08 | 2005-10-13 | Zindler, Pascale Mignard | Technische Neuerungen im Magnetkreis des Hochenergiewechselfeldjochs |
| DE102005061273A1 (de) | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Prüftechnik Dieter Busch AG | Rotierkopf für zerstörungsfreie Prüfungen |
| US8806950B2 (en) | 2011-11-09 | 2014-08-19 | The Boeing Company | Electromagnetic acoustic transducer system |
Family Cites Families (19)
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|---|---|---|---|---|
| US3299349A (en) * | 1964-02-28 | 1967-01-17 | Plastic Applicators | Magnetic pipe inspection device with pivotally mounted sensor means |
| US3336527A (en) * | 1965-05-03 | 1967-08-15 | Magnaflux Corp | Spinning probe inspection device including retraction means disabled by centrifugal force |
| JPS4996785A (ja) * | 1973-01-16 | 1974-09-12 | ||
| GB1530454A (en) * | 1975-05-13 | 1978-11-01 | British Steel Corp | Rotary ultrasonic testing apparatus |
| JPS5940265B2 (ja) * | 1978-02-13 | 1984-09-28 | 日本鋼管株式会社 | 熱ビレツト渦流探傷装置 |
| JPS5739113A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Steel-making process by converter |
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| DE3142459C2 (de) * | 1981-10-27 | 1986-07-17 | Institut Dr. Friedrich Förster Prüfgerätebau GmbH & Co KG, 7410 Reutlingen | Wirbelstromgeberanordnung |
| US4596953A (en) * | 1982-04-14 | 1986-06-24 | Daidotokushuko Kabushikikaisha | Apparatus for scanning a material for detection of flaws and having material axis deviation detection |
| US4449411A (en) * | 1982-04-22 | 1984-05-22 | Magnetic Analysis Corporation | Magnetic and ultrasonic objects testing apparatus |
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| US4641092A (en) * | 1982-07-08 | 1987-02-03 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Rotary probe apparatus for detecting flaws in a test object |
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| DE3603153A1 (de) * | 1986-02-01 | 1987-08-06 | Nukem Gmbh | Anordnung fuer die zerstoerungsfreie pruefung von zylinderfoermigen werkstuecken |
| DE3739190A1 (de) * | 1987-11-19 | 1989-06-01 | Foerster Inst Dr Friedrich | Rotierkopf zum abtasten der oberflaeche zylindrischer pruefteile |
| DE3743521A1 (de) * | 1987-12-22 | 1989-07-06 | Foerster Inst Dr Friedrich | Vorrichtung zum pruefen von halbzeug |
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-
1989
- 1989-11-09 DE DE3937261A patent/DE3937261C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-10 US US07/721,468 patent/US5187435A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-10 WO PCT/EP1990/001696 patent/WO1991007656A1/de not_active Ceased
- 1990-10-10 EP EP90915452A patent/EP0452443B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-10 JP JP2514405A patent/JPH0785075B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0452443B1 (de) | 1994-03-09 |
| US5187435A (en) | 1993-02-16 |
| JPH03505134A (ja) | 1991-11-07 |
| WO1991007656A1 (de) | 1991-05-30 |
| EP0452443A1 (de) | 1991-10-23 |
| DE3937261C2 (de) | 1996-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |