JPH0933488A - 渦流探傷用プローブおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイルの特性が均一化されるとともに量産可
能な渦流探傷用プローブおよびその製造法を提供する。 【構成】 渦流探傷用プローブ１であって、そのコイル
がプリントコイル２６とされてなるものである。また、
その製造は、フィルム基板２１の両面にそれぞれプリン
ト配線により励磁コイル２２および検出コイル２３を形
成し、そのフィルム基板２１をプローブ本体１０の下面
１０ａに貼付けて、渦流探傷用プローブ１とすることに
よりなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は渦流探傷用プローブ
およびその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】渦流探傷用プローブには、従来より、貫
流型コイル、内挿型コイル、プローブコイル、相互誘導
型コイル、自己誘導型コイルなど種々のコイルが用いら
れている。

【０００３】しかるに、これらのコイルは、ほとんど人
手作業により作製されているのが現状である。例えば、
貫流型コイルの場合にはボビンに人手により導線が巻き
付けられて同コイルが作製され、またプローブコイルの
場合にはフェライトコアに人手により導線が巻き付けら
れて同コイルが作製されている。その上、これらのコイ
ルは概してサイズが小さいことより、その作製に非常に
熟練が必要である。例えば、コア径が１ｍｍのプローブ
コイルは、コアに線径０．１ｍｍの導線を１００ターン
程度巻き付けることにより作製される。そして、巻き付
けられる導線がこのように細いため、その巻き付けは顕
微鏡を用いてなされている。その結果、１個のプローブ
コイルを作製するのに、熟練した作業員によっても２時
間程度を要する。さらに、パッケージまで行うと１日に
１個のプローブを作製するのが限度である。図１６にか
かる従来の手法により作製された渦流探傷用プローブの
一例を示す。

【０００４】また、かかる構成のプローブにおいて、図
１７に示すように、励磁コイルに自己バランス機能を持
たせるために８の字巻きをする場合、巻き方が悪いと巻
線間隔が等しくならず、探傷精度が悪くなるという欠陥
が生ずる。もちろん、探傷精度がある程度以下になると
プローブとしての用をなさなくなる。

【０００５】さらに、多チャンネル渦流探傷装置とする
場合、特性の均一なプローブコイルが多数必要となる
が、手作業による作製ではコイル特性のバラツキが避け
がたいために、バランスやインピーダンスなどの特性に
バラツキが生ずる。そのため、かかる手作業により作製
されたコイルを用いて多チャンネル渦流探傷装置とする
場合、別途補償回路を設けなければならず、その構成が
複雑になるという問題がある。

【０００６】その上、特殊な形状の試験材を探傷するた
めには、試験材の表面形状にコイルの形状を倣わせる必
要があるが、現状ではかかる形状のコイルを作製するに
は相当の困難を伴う。

【０００７】なお、かかる従来技術の問題点に対処する
ために、特公昭５７ー１１４８６号公報には、絶縁基板
の一面に導電性金属を、互いに逆方向の渦巻を形成する
とともにその外周の一部において連続する線分となるよ
うに印刷し、それぞれの渦巻の内側の端部からスルーホ
ールを介して絶縁基板の他面に導電部を引き出し、該導
電部を電磁超音波発生のための渦電流発生用電源或いは
電磁超音波エコーによって生起される渦電流の検出用回
路に接続してなる電磁超音波用コイルが提案されてい
る。

【０００８】しかしながら、前記提案にかかわる電磁超
音波用コイル１３０おいては、図１８に示すように、励
磁コイル１３２と検出コイル１３３とが絶縁基板１３１
の同一平面に形成されているために、プローブ先端をコ
ンパクトにできないという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、先端がコンパク
トにされ、しかもコイルの特性が均一化されるとともに
量産可能な渦流探傷用プローブおよびその製造法を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１態様は、渦
流探傷用プローブであって、そのコイルがプリントコイ
ルとされ、かつ励磁コイルと検出コイルとが積層されて
なることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の第１態様においては、前記プリン
トコイルが、可撓性を有する部材に形成されてなるのが
好ましく、また前記プリントコイルが、被探傷部材の外
形に対応した形状とされてなるのが好ましく、さらに多
数のプリントコイルが所定配列にて配設されてなるのが
好ましい。

【００１２】本発明の第２態様は、渦流探傷用プローブ
の製造法であって、可撓性を有する部材にプリント配線
にてコイルを形成する手順と、前記プリント配線が形成
された可撓性を有する部材をプローブ本体の所定位置に
装着して渦流探傷用プローブとなす手順とを含んでなる
ことを特徴とする。

【００１３】本発明の第２態様においては、前記プリン
ト配線が形成された可撓性を有する部材に、所定配列に
て多数形成されるのが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明においては、コイルがプリントコイルと
されているので、コイルの特性が均一化される。また、
可撓性有する部材にプリントコイルが形成されたものに
あっては、渦流探傷用プローブの探傷面を試験材の外形
に倣わすことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明するが、本発明はかかる実施の形態のみに限定
されるものではない。

【００１６】本発明の渦流探傷用プローブを図１に示
し、同プローブ１は円柱状のフェライトコア（プローブ
本体）１０の下面１０ａに検出部２０を装着してなるも
のである。この検出部２０は、図２に示すように、フィ
ルム基板２１の上面２１ａおよび下面２１ｂにそれぞれ
励磁コイル２２および検出コイル２３を形成してなるも
のである。ここで、フィルム基板２１には、ポリエステ
ル・フィルム基板やポリイミド・フィルム基板が用いら
れる。

【００１７】これらの励磁コイル２２および検出コイル
２３の基板２１への形成は、エッチドフォイル法、アデ
ィティブ法などを用いたプリント配線によりなされる。
このプリント配線により形成されるコイル（以下、単に
プリントコイルという）２６のパターンは、探傷対象に
応じて適宜選定される。図３〜図６にパターン例を模式
図で示す。ここで、図３および図４は励磁コイル２２を
示し、図５および図６は検出コイル２３を示す。なお、
図３および図４に示す励磁コイル２２は、右半分のコイ
ルにより励磁された磁力線と左半分のコイルにより励磁
された磁力線とが強め合うようにパターンが形成され、
また図５および図６に示す検出コイル２３は、右半分の
コイルにより励磁された磁力線と左半分のコイルにより
励磁された磁力線とが打ち消し合うようにパターンが形
成されている。そして、形成されたプリントコイルの導
線の幅は、例えば０．１ｍｍとされ、厚さは、例えば１
８μｍとされる。

【００１８】このように、この実施の形態ではコイルを
プリントコイルとしているので、特性が均一化されたコ
イルを低コストで、しかも短時間で多数作製できる。ま
た、フィルム基板の両面に励磁コイルと検出コイルとを
それぞれ形成、すなわち励磁コイルと検出コイルとを積
層しているので、プローブ先端をコンパクトにできる。

【００１９】このプリントコイルからなる検出部を有す
る渦流探傷用プローブ１は、図１に示すものに限定され
るものではなく、例えば図７〜図１２に示すようなもの
とすることもできる。

【００２０】図７および図８に示す渦流探傷用プローブ
１は、長方形のフェライトコア１０の側面に導線を巻き
付けて励磁コイル２２を形成するとともに、下面１０ａ
にプリントコイル２６からなる検出コイル２３が形成さ
れているフィルム基板２１を多数縦列状に貼付てなるも
のである。多数の検出コイル２３，２３，２３，…を縦
列状に配置することにより、広範囲の渦流探傷が一度に
なされ探傷効率が向上する。

【００２１】図９および図１０に示す渦流探傷用プロー
ブ１は、円筒状のフェライトコア１０に多数のプリント
コイル２６が縦列状に配列されたフィルム基板２１を貼
付てなるものである。かかる構成とすることにより、プ
ローブ１を回転させることなく円形断面を有する試験材
の渦流探傷がなされ探傷効率が向上する。

【００２２】図１１および図１２に示す渦流探傷プロー
ブ１は、直方体状のフェライトコア１０の側面に導線を
巻き付けて励磁コイル２２を形成するとともに、探傷対
象の形状に対応させた形状とされている上面１０ｂに、
図１２に示すようなプリントコイル２６が千鳥配列とさ
れたフィルム基板２１を貼付てなるものである。かかる
構成とすることにより、特異な形状を有する試験材の探
傷も可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、より具体的な実施例に基づいて本発明
をより具体的に説明する。

【００２４】測定例 膜厚０．１ｍｍのポリイミド・フィルムの両面に、図１
３に示すように、プリントコイル（励磁コイル２２およ
び検出コイル２３）を膜厚３５μｍで形成したものを、
直径５ｍｍのフェライトコア下面に励磁コイル２２を対
向させて貼付し渦流探傷用プローブ１とした。なお、励
磁コイル２２および検出コイル２３の要目は下記表１の
とおりである。

【００２５】

【表１】

【００２６】この渦流探傷用プローブを用いて、人口き
ず（深さ０．３ｍｍ）を有する直径２０ｍｍの試験材
を、図１４に示すように試験材を回転させながら渦流探
傷を行った。その結果を図１５（ａ）に示す。

【００２７】比較測定例 直径５ｍｍのフェライトコアに従来の手作業による方法
で巻き付けて、励磁コイルおよび検出コイルを形成して
渦流探傷用プローブとした。なお、励磁コイルおよび検
出コイルの要目は下記表２のとおりである。

【００２８】

【表２】

【００２９】この渦流探傷用プローブを用いて、測定例
において用いた試験材の渦流探傷を行った。その結果を
図１５（ｂ）に示す。

【００３０】図１５から明らかなように、測定例におい
ても比較測定例と同程度の探傷精度が得られるのがわか
る。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の渦流探傷
用プローブは、特性が均一でしかも特殊形状に倣うこと
ができるという優れた効果を有する。その結果、多チャ
ンネル渦流探傷装置の作製が容易となるという効果も得
られる。また、励磁コイルと検出コイルとを積層したプ
リントコイルとしたので、プローブ先端をコンパクトに
できるという優れた効果も得られる。

【００３２】一方、本発明の渦流探傷用プローブの製造
法によれば、特性が均一でしかも特殊形状に倣うことが
できる渦流探傷用プローブを安価に、しかも短時間で大
量に作製できるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の渦流探傷用プローブの概略図である。

【図２】同プローブに用いられている検出部の概略図で
ある。

【図３】プリントコイルのパターンの示す説明図であ
る。

【図４】プリントコイルの他のパターンの示す説明図で
ある。

【図５】プリントコイルのさらに他のパターンの示す説
明図である。

【図６】プリントコイルのさらに他のパターンの示す説
明図である。

【図７】渦流探傷用プローブの他の実施の形態の概略図
である。

【図８】同実施の形態のフィルム基板の説明図である。

【図９】渦流探傷用プローブのさらに他の実施の形態の
概略図である。

【図１０】同実施の形態のフィルム基板の説明図であ
る。

【図１１】渦流探傷用プローブのさらに他の実施の形態
の概略図である。

【図１２】同実施の形態のフィルム基板の説明図であ
る。

【図１３】測定例に用いた検出部の説明図である。

【図１４】実施例の測定に用いられた渦流探傷装置の説
明図である。

【図１５】渦流探傷結果のグラフであって、同（ａ）は
測定例を示し、同（ｂ）は比較測定例を示す。

【図１６】従来の渦流探傷用プローブの概略図である。

【図１７】同プローブの検出コイルの説明図である。

【図１８】特公昭５７ー１１４８６号公報の提案にかか
わるコイルパターンの概略図である。

【符号の説明】

１ 渦流探傷用プローブ １０ フェライトコア、プローブ本体 ２０ 検出部 ２１ フィルム基板 ２２ 励磁コイル ２３ 検出コイル ２６ プリントコイル

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦流探傷用プローブであって、そのコイ
   ルがプリントコイルとされ、かつ励磁コイルと検出コイ
   ルとが積層されてなることを特徴とする渦流探傷用プロ
   ーブ。
2. 【請求項２】 前記プリントコイルが、可撓性を有する
   部材に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の
   渦流探傷用プローブ。
3. 【請求項３】 前記プリントコイルが、被探傷部材の外
   形に対応した形状とされてなることを特徴とする請求項
   １記載の渦流探傷用プローブ。
4. 【請求項４】 多数のプリントコイルが所定配列にて配
   設されてなることを特徴とする請求項１記載の渦流探傷
   用プローブ。
5. 【請求項５】 可撓性を有する部材にプリント配線にて
   コイルを形成する手順と、 前記プリント配線が形成された可撓性を有する部材をプ
   ローブ本体の所定位置に装着して渦流探傷用プローブと
   なす手順とを含んでなることを特徴とする渦流探傷用プ
   ローブの製造法。
6. 【請求項６】 前記プリント配線が、可撓性を有する部
   材に所定配列にて多数形成されることを特徴とする請求
   項５記載の渦流探傷用プローブの製造法。