JPS5883253A - Eddy current flaw detection equipment - Google Patents

Eddy current flaw detection equipment

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JPS5883253A
JPS5883253A JP56181169A JP18116981A JPS5883253A JP S5883253 A JPS5883253 A JP S5883253A JP 56181169 A JP56181169 A JP 56181169A JP 18116981 A JP18116981 A JP 18116981A JP S5883253 A JPS5883253 A JP S5883253A
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JP
Japan
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signal
flaw
multiplier
flaw detection
frequency
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Application number
JP56181169A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Nakajima
正明 中島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5883253A publication Critical patent/JPS5883253A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating 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
    • G01N27/9046Investigating 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 by analysing electrical signals

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Abstract

PURPOSE:To remove noises resembling to flaw signals effectively and to improve SN ratios by passing the flaw signal which is detected with a probe and is obtained by detection and frequency sepn. through a signal processing circuit consisting of a multiplier which operates said signal by self squaring and a low-pass filter which integrates the output signal of said multiplier. CONSTITUTION:The flaw signal detected with a probe is subjected to signal processing by detection and frequency sepn. with an amplifying detector 5, an LPF10, and an HPF11. The flaw signal SB outputted from the HPF11 is relatively larger than the noise components and is squared by a multiplier 21 having a function for product operation of the two signals inputted; therefore the flaw signal is amplified, the noises are compressed and the relative level difference therefrom is marked. The flaw signal contg. the higher harmonic components outputted from said multiplier 21 is integrated by an LPF22 of a long time constant, whereby the sharp flaw signal SC is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、探傷装置に係わり、特に渦電流探傷装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a flaw detection device, and particularly to an eddy current flaw detection device.

渦電流探傷法は電磁誘導探傷法とも呼ばれ交流を流した
コイルと被検体金属との電磁誘導作用を利用して傷(疵
)等の欠陥の有無を検査する方法であり、高速度の検査
を行うことができるものである。
Eddy current flaw detection, also called electromagnetic induction flaw detection, is a method of inspecting for defects such as scratches (flaws) by using the electromagnetic induction effect between a coil through which alternating current is passed and the metal being tested, and is a high-speed inspection method. It is something that can be done.

従来より知られている渦電流探傷装置の1例として第1
図に自己比較形コイル方式によるものを図において、被
検体1の表面を探査可能に自己比較形コイル3八〜3D
から形成されるプローブ3が被検体1に近接させて設け
られている。この自己比較形コイルの励振コイル3Aお
よび3Bは励振用発振器4に接続されておりピックアッ
プコイル3Cおよび3Dは差動結線され増幅・検波器5
に接続されている。
The first example of a conventionally known eddy current flaw detection device is
The figure shows a self-comparison coil method, which allows self-comparison coils 38 to 3D to probe the surface of the object 1.
A probe 3 formed of is provided close to the subject 1. Excitation coils 3A and 3B of this self-comparison type coil are connected to an excitation oscillator 4, and pickup coils 3C and 3D are differentially connected to an amplifier/detector 5.
It is connected to the.

被検体1の疵を探査するにあたり、被検体1およびグロ
ーブ3とを相対的に移動させながら、励振用発振器4に
よシ、励振コイル3A、3Bを高周波(約IKHz〜I
MH2程度)で励磁し、被検体1の表面に渦電流を発生
させる。渦電流は疵2等により乱されるため、磁束分布
がアンバランスとなり、この磁束分布の乱れを針信号と
してピックアップコイル3C,3Dにより検知する。針
信号は前記励振高周波の振幅・位相変調波としてピック
アップコイル3C,3Dから出力されるので、増幅・検
波器5により、その振幅1位相変化分をベクトル化して
検波・抽出して増幅する。この増幅・検波器5から出力
される針信号はノイズ分を含む第1図(B)に示す針信
号波形のようなものであり、ピックアップコイル3C,
3Dが差動結線されていることから、1つの疵2に対し
て正弦波状の1サイクルの波形を有する針信号SAとし
て得られる。このようにして、被検体1の表面を順次プ
ローブを移動させて探査させることにょシ疵などの欠陥
部の検知を行っている。
When searching for a flaw on the test object 1, while moving the test object 1 and the glove 3 relatively, the excitation oscillator 4 activates the excitation coils 3A and 3B at a high frequency (approximately IKHz to IKHz).
MH2) to generate an eddy current on the surface of the subject 1. Since the eddy current is disturbed by the flaw 2 or the like, the magnetic flux distribution becomes unbalanced, and this disturbance in the magnetic flux distribution is detected as a needle signal by the pickup coils 3C and 3D. Since the needle signal is outputted from the pickup coils 3C and 3D as an amplitude/phase modulated wave of the excitation high frequency, the amplification/detector 5 vectorizes, detects, extracts, and amplifies one phase change in the amplitude. The needle signal output from the amplification/detector 5 is like the needle signal waveform shown in FIG. 1(B) including noise, and the pickup coil 3C,
Since the 3D is differentially connected, a needle signal SA having a sinusoidal one-cycle waveform is obtained for one flaw 2. In this way, defects such as scratches are detected by sequentially moving and probing the surface of the object 1 with the probe.

しかし、上述したように増幅・検波器5から出力される
針信号には、電源誘導ノイズ(周波数50/60H2)
、被検体の材質変化および表面粗度に係わるノイズ、プ
ローブと被検体間の間隔変動に伴うノイズ、リフトオフ
等のノイズ、およびランダムノイズなどのノイズ分が多
く含まれている。従って、゛この信号から直接に疵を検
知・解析することが困難であることから、従来、真の針
信号を抽出するための手段がさまざま考案され且つそれ
らを組み合わせてSN比を高めることが行われている。
However, as mentioned above, the needle signal output from the amplifier/detector 5 contains power supply induced noise (frequency 50/60H2).
, noise related to material changes and surface roughness of the object to be examined, noise due to changes in the distance between the probe and the object, noise such as lift-off, and random noise. Therefore, since it is difficult to detect and analyze flaws directly from this signal, various means have been devised to extract the true needle signal, and they have been combined to increase the S/N ratio. It is being said.

まず、一般に、探傷装置全体としての針信号検出過程お
よび信号処理過程におけるノイズ発生要因を除去するこ
となどが図られている。例えば自己比較形コイル方式を
用いることにょシリフトオ7等のノイズ分除去や磁気飽
和による透磁率のバラツキ除去、および位相分離法によ
る針信号の抽出や自動バランス方式によるオフセットの
除去ならびに低周波ノイズ分の除去などが行われている
First, it is generally attempted to eliminate noise generation factors in the needle signal detection process and signal processing process of the flaw detection apparatus as a whole. For example, by using a self-comparison type coil method, noise components such as Shirifuto 7 can be removed, fluctuations in magnetic permeability due to magnetic saturation can be eliminated, needle signals can be extracted by a phase separation method, offsets can be eliminated by an automatic balance method, and low-frequency noise components can be eliminated. Removal is being carried out.

そのうえで、フィルタを用いて周波数分離を行うことに
よりノイズを除去または減少させてSN比を高める信号
処理が通常行われている。
In addition, signal processing is usually performed to remove or reduce noise and increase the signal-to-noise ratio by performing frequency separation using a filter.

第2図(4)に通常のフィルタを用いた周波数分離によ
る信号処理回路の構成図を示す。
FIG. 2(4) shows a configuration diagram of a signal processing circuit based on frequency separation using an ordinary filter.

第2図において、増幅・検波器5は第1図図示のものと
同一の構成・機能を有するものであシ、図示していない
プローブから検出された針信号が入力されている。この
増幅・検波器5の出カ疵信号Shは低域通過フィルタ(
以下LPFと略す)10に入力されておシ、該LPFI
Oにより、真の針信号よシ高い周波数のノイズ分が除去
される。
In FIG. 2, the amplifier/detector 5 has the same structure and function as that shown in FIG. 1, and receives a needle signal detected from a probe (not shown). The output flaw signal Sh of this amplifier/detector 5 is filtered through a low-pass filter (
(hereinafter abbreviated as LPF) 10, the corresponding LPFI
O removes noise at a higher frequency than the true needle signal.

このLPFIOの出カ疵信号は高域通過フィルタ(以下
HPFと略す)11に入力されており、このIIPFI
Iにより、真の針信号より低い周波数のノイズ分が除去
される。これにより、HPFIIからは第2図■に示す
ように比較的明瞭な波形を有する針信号SBが出力され
る。このようにして針信号Smの電圧レベルにより疵2
の大小などの判別を行っている。
This LPFIO output flaw signal is input to a high pass filter (hereinafter abbreviated as HPF) 11, and this IIPFI
I removes noise at frequencies lower than the true needle signal. As a result, the HPFII outputs a needle signal SB having a relatively clear waveform as shown in FIG. In this way, depending on the voltage level of the needle signal Sm, the flaw 2
The size of the image is determined.

しかしながら、被検体を移送させながらプローブで探傷
を行う方法においてその移送速度が遅いとプローブと被
検体との相対速度(探傷速度)が小さくなるので針信号
の周波数が例えば0. I HZ〜5Hz程度と低くな
ることがある。このように針信号周波数が低くなると、
同じような低周波のノイズとの判、別が困難となり、従
来のLPFおよびHPFによる周波数分離だけでは真の
針信号を明瞭に検出することができな!という欠点があ
った。しかも、熱間スラブなどの表面疵探傷を行おうと
するものにあっては、耐熱上の点からグローブとスラブ
表面間の間隔を10’+o+程度離さなければならない
ので検出される針信号のレベルが小さく、またスラブ表
面の粗い凹凸によるノイズ信号が含まれるので、真の針
信号がノイズに隠されてしまうことがあり、上述した従
来の周波数分離だけでは熱間スラブ表面の疵の判別を行
うことが困難であった。
However, in the method of performing flaw detection with a probe while transporting the test object, if the transport speed is slow, the relative velocity (flaw detection speed) between the probe and the test object becomes small, so that the frequency of the needle signal is, for example, 0. It may be as low as IHz to 5Hz. When the needle signal frequency becomes low in this way,
It becomes difficult to distinguish it from similar low-frequency noise, and it is not possible to clearly detect the true needle signal just by frequency separation using conventional LPF and HPF! There was a drawback. Moreover, when performing surface flaw detection on hot slabs, etc., the distance between the glove and the slab surface must be approximately 10'+o+ from the viewpoint of heat resistance, so the level of the detected needle signal is low. Since the noise signal is small and includes noise signals due to rough irregularities on the slab surface, the true needle signal may be hidden by the noise, making it difficult to identify defects on the hot slab surface using only the conventional frequency separation described above. was difficult.

本発明の目的は、針信号と類似するノイズを効果的に除
去してSN比を大幅に向上させ、熱間スラブ等の如き表
面の粗い被検体であっても高精度で疵を検出する渦電流
探傷装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to effectively remove noise similar to needle signals, greatly improve the signal-to-noise ratio, and to detect defects with high precision even on objects with rough surfaces such as hot slabs. The purpose of the present invention is to provide a current flaw detection device.

本発明は、プローブにより検出され、検波および周波数
分離して得られる針信号を自己2乗演算する乗算器と該
乗算器の出力信号を積分する低域通過フィルタとからな
る信号処理回路を通すことにより、針信号に類似するノ
イズを効果的に離去してSN比を向上させようとするも
のである。
The present invention provides a signal processing circuit consisting of a multiplier that performs a self-square operation on a needle signal detected by a probe and obtained through detection and frequency separation, and a low-pass filter that integrates the output signal of the multiplier. This is intended to improve the S/N ratio by effectively removing noise similar to needle signals.

まだ、検出される針信号が1サイクル波形を有するもの
にあって叫、検波および周波分離された針信号を半サイ
クル遅延させた遅延疵信号と遅延されない針信号との積
をとる乗算器と、・該乗算器の出力信号を積分する低域
通過フィルタとからなる自己相関フィルタを通して針信
号の処理を行うことにより、針信号の周波数と異なる周
波数のノイズを効果的に除去し且つ1サイクル波形を有
しないランダムノイズなどを完全に除去しようとするも
のである。
If the detected needle signal has a one-cycle waveform, a multiplier that multiplies the delayed flaw signal obtained by delaying the detected and frequency-separated needle signal by half a cycle and the non-delayed needle signal; - By processing the needle signal through an autocorrelation filter consisting of a low-pass filter that integrates the output signal of the multiplier, it is possible to effectively remove noise at a frequency different from the frequency of the needle signal and to generate a one-cycle waveform. The aim is to completely remove random noise that does not exist.

以下、本発明の図示実施例に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on illustrated embodiments.

第3図〜第8図に本発明の実施例が示されており、図中
第1〜第2図図示従来例と同一の符号の付されたものは
同一の構成・同一の機能を有するものである。
Embodiments of the present invention are shown in FIGS. 3 to 8, and the same reference numerals as those in the conventional example shown in FIGS. 1 to 2 have the same configurations and functions. It is.

第3図囚は本発明の第1実施例を示すものである。FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention.

図示したように、HPFIIの出力端子は分岐されて乗
算器21の2つの入力端子に接続されている。
As shown, the output terminal of HPFII is branched and connected to two input terminals of multiplier 21.

このような構成とすることにより、図示していないプロ
ーブで検出された針信号は増幅・検波器5、LPFI 
O,HPFI 1により、検波および周波数分離による
信号処理がなされ%HPFIIから出力される針信号8
Bは比較的ノイズ成分より大きなものとなっている。こ
の針信号Ssは入力される2つの信号の積演算を行う機
能を有する乗算器21によシ2乗演算されるので、針信
号が増幅されノイズは圧縮されてそれらの相対的レベル
差は顕著なものとなる。この乗算器21から出力される
高調渡分を含む針信号は時定数の長いLPF22により
積分され、第3図(5)に示すような明瞭な針信号Sc
が得られる。
With this configuration, the needle signal detected by the probe (not shown) is transmitted to the amplifier/detector 5 and the LPFI.
O, HPFI 1 performs signal processing by detection and frequency separation, and the needle signal 8 is output from HPFII.
B is relatively larger than the noise component. This needle signal Ss is squared by the multiplier 21, which has the function of performing a product operation of two input signals, so the needle signal is amplified, noise is compressed, and the relative level difference between them is significant. Become something. The needle signal including the harmonic component outputted from the multiplier 21 is integrated by the LPF 22 with a long time constant to produce a clear needle signal Sc as shown in FIG. 3 (5).
is obtained.

従って本実施例によれば、周波数分離処理により針信号
がわずかにノイズよりも大きいレベルになっている場合
には、そのレベル差を効果的に増大させることにより、
SN比を向上させることができる。
Therefore, according to this embodiment, when the needle signal is at a level slightly higher than the noise due to frequency separation processing, by effectively increasing the level difference,
The SN ratio can be improved.

第4図囚は本発明の第2実施例を示すものであり、グロ
ーブによシ検出される針信号が1サイクルの波形を有す
るものに好適なものである。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, which is suitable for a case where the needle signal detected by the glove has a waveform of one cycle.

図において、第3図図示の第1実施例と異なる点は1乗
算器21の一方の入力疵信号が遅延素子31を通して入
力されていることにある。遅延素子31は針信号をその
針信号の半周期τだけ位相を遅らせるものでちる。
In the figure, the difference from the first embodiment shown in FIG. The delay element 31 delays the phase of the needle signal by half the period τ of the needle signal.

プローブにより検出される針信号の周波数はプローブの
探傷速度即ちプローブが固定して設置されて被検体を移
送しながら探査するものにあっては被検体の移送速度、
また被検体を固定しておきプローブを移動させながら探
査するものにあってはプローブの移動速度、もしくはプ
ローブと被検体を共に移動させながら探査するものにあ
ってはそれらの相対速度と、さらにまた、自己比較形に
あっては2個のピックアップコイル(前記の30゜3D
)の間隔との関係によって定まってくるものである。ま
た、プローブが前述したような自己比較形コイルの場合
の針信号は1サイクル半形を有するものとなっている。
The frequency of the needle signal detected by the probe is determined by the flaw detection speed of the probe, that is, if the probe is fixedly installed and probes while moving the object, the speed of movement of the object,
In the case where the object to be examined is fixed and the probe is moved while exploring, the moving speed of the probe, or in the case where the probe and the object are to be explored while moving together, the relative speed of the two, and , in the self-comparison type, two pickup coils (the 30° 3D
) is determined by the relationship with the interval. Further, when the probe is a self-comparison type coil as described above, the needle signal has a one-cycle and a half shape.

このような、1サイクル波形の針信号が検出される□場
合は、増・幅・検波器5にて増幅検波した後、LPFI
OとHPFIIとで針信号周波数成分を分離抽出するこ
とによシ、HPFIIからは第5図(4)に示す波形の
針信号が出力される。この針信号は遅延素子31により
半周期τだけ遅延され第5図■に示す波形の遅延疵信号
8(T−τ)として乗算器21に入力される。
When such a one-cycle waveform needle signal is detected □, after amplifying and detecting it with the amplification/width/detector 5, the LPFI
By separating and extracting needle signal frequency components from O and HPFII, a needle signal having a waveform shown in FIG. 5(4) is output from HPFII. This needle signal is delayed by a half period .tau. by the delay element 31 and is input to the multiplier 21 as a delayed flaw signal 8 (T-.tau.) having a waveform shown in FIG.

乗算器21では、この遅延された針信号5(T−τ)と
遅延されない針信号S (T)との積演算が実行され、
針信号を負極性信号に転換させて第5図(0に示す波形
を有する針信号8(T)・5(T−τ)を出力させる。
The multiplier 21 performs a product operation of the delayed needle signal 5 (T-τ) and the non-delayed needle signal S (T),
The needle signal is converted to a negative polarity signal, and needle signals 8(T) and 5(T-τ) having the waveform shown in FIG. 5 (0) are output.

この針信号は時定数の長いLPF22で次式(1)に示
す積分の近似積分が実行され、第4図■に示すような明
瞭な針信号SDとなって出力される。
This needle signal is subjected to approximate integration of the following equation (1) using the LPF 22 having a long time constant, and is output as a clear needle signal SD as shown in FIG.

Soニア  8(T)・8(T−τ)dT ・・・・−
・(1)ここで1式(1)に示す積分を完全に行わせる
とオフセットやドリフト等の影響を受けやすいことから
1本実施例のように低域通過フィルタLPF22の積分
機能を利用するのが好適である。
Sonia 8(T)・8(T-τ)dT...-
・(1) Here, if the integration shown in equation (1) is performed completely, it will be easily affected by offsets, drifts, etc. Therefore, it is not recommended to use the integration function of the low-pass filter LPF22 as in this embodiment. is suitable.

従って、本第2★施例によれば、針信号とこの針信号を
半周期遅延させた遅延疵信号との自己相関をとる自己相
関フィルタにより針信号の処理を行うことにより1周期
性および1サイクル波形を有していないノイズは完全に
除去され、また、針信号の周波数と異なる周波数の周期
性ノイズは。
Therefore, according to the second embodiment, the needle signal is processed by an autocorrelation filter that takes the autocorrelation between the needle signal and the delayed flaw signal obtained by delaying the needle signal by half a period. Noise that does not have a cyclic waveform is completely removed, and periodic noise that has a frequency different from that of the needle signal is also removed.

大幅に抑制され且つ針信号は乗算により増幅されること
から、SN比が大幅に向上され、熱間スラブ等の如く表
面の粗い被検体であっても高精度で疵を検出することが
できる。
Since the signal is greatly suppressed and the needle signal is amplified by multiplication, the signal-to-noise ratio is greatly improved, and flaws can be detected with high precision even on objects with rough surfaces such as hot slabs.

なお、上述の第2実施例においては、針信号の周波数が
一定部ち探傷速度が一定の場合の実施例について説明し
たが、この探傷速度が任意に可変制御される探傷装置の
場合には各フィルタの遮断周波数および遅延素子の遅延
時間τはその探傷速度に対応させて制御されなければな
らないことは言うまでもない。
In the second embodiment described above, an example was explained in which the frequency of the needle signal is constant and the flaw detection speed is constant. Needless to say, the cutoff frequency of the filter and the delay time τ of the delay element must be controlled in accordance with the flaw detection speed.

そこで、探傷速度が任意に制御される探傷装置に適用さ
れる実施例を第6図および第7図に示す。
Therefore, an embodiment applied to a flaw detection apparatus in which the flaw detection speed is arbitrarily controlled is shown in FIGS. 6 and 7.

第6図は本発明の第3実施例の探傷装置の全体構成図を
示しており、移送されている被検体の探傷を行うもので
ある。
FIG. 6 shows an overall configuration diagram of a flaw detection apparatus according to a third embodiment of the present invention, which performs flaw detection on a transported specimen.

図示したように、被検体1は移送可能に搬送用ローラ4
1上に設置されている。被検体1の移送速度を検出可能
ならしめるように速度検出器42が搬送用ローラ41に
係合させて設けられている。
As shown in the figure, the subject 1 is transferred to a transport roller 4.
It is installed on 1. A speed detector 42 is provided in engagement with the transport roller 41 so that the transport speed of the subject 1 can be detected.

この速度検出器42は検出された移送速度から針信号の
周波数を算定し、この周波数に基づいて。
This speed detector 42 calculates the frequency of the needle signal from the detected transport speed and based on this frequency.

LPFIo、22およびHPFIIの遮断周波数および
遅延素子31の遅延時間τを設定している。
The cutoff frequencies of LPFIo, 22 and HPFII and the delay time τ of delay element 31 are set.

これにより、前記第4°図図示の第2実施例へ同様に針
信号処理を行わせることができる。
As a result, the needle signal processing can be performed in the same manner as in the second embodiment shown in the 4° diagram.

従って、本実施例によれば、前記第2実施例の効果に加
えて探傷速度が任意に制御されても、あるいは探傷速度
が変動しても実際の探傷速度に対応させた針信号処理を
行うことができるという効果がある。
Therefore, according to this embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, needle signal processing corresponding to the actual flaw detection speed is performed even if the flaw detection speed is arbitrarily controlled or even if the flaw detection speed fluctuates. It has the effect of being able to

第7図には本発明の第4実施例が示されており、プロー
ブを回転移動させる回転探傷方式の探傷装置である。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, which is a rotary flaw detection system in which the probe is rotated.

図示されたように、プローブ3Aおよび3Bは被検体1
と平行に設けられるアーム51の両端に固定して取付け
られており、このアーム51の中心部には駆動モータ5
3が回転軸51Aを介して係合されている。この駆動モ
ータ53はモータ制御回路54に接続され、とのモータ
制御回路54は回転速度検出器55に接続されている。
As shown, probes 3A and 3B
The drive motor 5 is fixedly attached to both ends of an arm 51 provided in parallel with the drive motor 5 at the center of the arm 51.
3 are engaged through the rotating shaft 51A. This drive motor 53 is connected to a motor control circuit 54, and the motor control circuit 54 is connected to a rotation speed detector 55.

またグローブ3Aは信号伝送器52を介して増幅・検波
器5に接続されている。プローブ3Bも図示していない
が同様に信号処理されるように形成されている。
Further, the glove 3A is connected to the amplifier/detector 5 via a signal transmitter 52. Probe 3B is also formed to undergo signal processing in the same way, although it is not shown.

このように構成されており、駆動モータ53を運転して
アーム51を回転させることにより、プローブ3A、3
Bは円軌道上を移動されて被検体1面を順次探傷する。
With this configuration, by operating the drive motor 53 and rotating the arm 51, the probes 3A, 3
B is moved on a circular orbit and sequentially tests one surface of the object.

また、被検体1は停止状態又はプローブ3A、3Bの回
転速度に比して十分遅い移送速度で移送されている。こ
のように、回転により移動されるプローブ3Aで検出さ
れた疵信号は信号仮象器52により回転部から固定され
て設けられる増幅・検波器5へ伝送される。一方。
Further, the subject 1 is in a stopped state or is being transported at a sufficiently slow transport speed compared to the rotational speed of the probes 3A and 3B. In this way, the flaw signal detected by the rotating probe 3A is transmitted by the signal simulator 52 from the rotating section to the fixedly provided amplifier/detector 5. on the other hand.

回転速度検出器55は駆動モータ53の回転速度を検出
し、この検出速度から探傷速度に対応した疵信号の周波
数を算定し、この周波数に基づ、いてLPFIo、22
およびHPFIIの遮断周波数これにより、前記第4図
図示の第2実施例と同様に疵信号処理を行わせることが
できる。
The rotational speed detector 55 detects the rotational speed of the drive motor 53, calculates the frequency of the flaw signal corresponding to the flaw detection speed from this detected speed, and based on this frequency, LPFIo, 22
and cutoff frequency of HPFII.Thus, flaw signal processing can be performed in the same manner as in the second embodiment shown in FIG.

従って5本実施例によれば、前記第6図図示第3実施例
と同様な効果があり、また、被検体を固定したままで探
傷できるという効果がある。
Therefore, according to the fifth embodiment, there is an effect similar to that of the third embodiment shown in FIG.

また、本実施例において、上記遅延時間τをプローブが
1回転する周期時間に設定し、繰り返えし同−疵を探傷
させれば、同−疵に対し2回以上自己相関をとることが
できることから、更に探傷の検出精度を向上させること
ができる。
In addition, in this embodiment, if the delay time τ is set to the periodic time of one rotation of the probe and the same flaw is repeatedly detected, it is possible to perform autocorrelation for the same flaw more than once. As a result, the detection accuracy of flaw detection can be further improved.

第8図は本発明の第5実施例の構成図を示しており、第
7図図示第4実施例の応用例を示すものである。
FIG. 8 shows a configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention, and shows an application example of the fourth embodiment shown in FIG.

第8図に示すように、プローブ3Aとプローブ3Bは所
定の角度差を有して取付けられているものとする。プロ
ーブ3A、3Bを回転移動させることにより被検体上の
疵は図示矢印の方向に移動される。プローブ3Aにより
検出される疵信号は増幅・検波器5A、LPFI OA
、HPFI IAを通して検波および所定の周波数によ
り周波数分離され、遅延素子31Aによりプローブ3A
とプローブ3Bとの取付角度差と回転速度に応じて位相
が遅延されて乗算器21に入力される。一方、プローブ
3Bにより検出される疵信号は上述と同様に増幅・検波
器5B、LPFIOB%HPF11Bを通して検波およ
び所定の周波数により周波数分離されて乗算器21に入
力される。乗算器21でそれらの疵信号の乗算が行われ
LPF22により積分される。即ち、プローブ3Aおよ
びプローブ3Bにより検出される疵信号の相互相関をと
る信号処理方法であり、基本的には前述した第4図図示
の第2実施例で説明した自己相関フィルタと同様のノイ
ズ除去法である。従って1本第5実施例によっても、前
記第2実施例と同様の効果を得ることができる。
As shown in FIG. 8, it is assumed that the probe 3A and the probe 3B are attached with a predetermined angular difference. By rotating the probes 3A and 3B, the flaw on the subject is moved in the direction of the arrow shown in the figure. The flaw signal detected by probe 3A is sent to amplifier/detector 5A and LPFI OA.
, detected through the HPFI IA and frequency separated by a predetermined frequency, and the probe 3A is detected by the delay element 31A.
The phase is delayed according to the mounting angle difference between the probe 3B and the rotational speed and is input to the multiplier 21. On the other hand, the flaw signal detected by the probe 3B is detected and frequency-separated by a predetermined frequency through the amplifier/detector 5B and the LPFIOB%HPF 11B, and is input to the multiplier 21 in the same manner as described above. The multiplier 21 multiplies these flaw signals, and the LPF 22 integrates the flaw signals. That is, this is a signal processing method that takes cross-correlation between the flaw signals detected by the probe 3A and the probe 3B, and basically performs noise removal similar to the autocorrelation filter described in the second embodiment shown in FIG. It is the law. Therefore, the same effect as the second embodiment can be obtained also by the fifth embodiment.

みお、上述した第1〜第5実施例において、LPFIO
およびHPFIIから形成される周波数分離回路は一種
の帯域通過フィルタとしての機能を有したものであるが
、最終段に設けられる積分器としてLPF22を用いた
場合にはLPFloは必らずしも必要ではない。
Mio, in the first to fifth embodiments described above, LPFIO
The frequency separation circuit formed from HPFII and HPFII has a function as a kind of band-pass filter, but when LPF22 is used as an integrator provided at the final stage, LPFlo is not necessarily necessary. do not have.

以上説明したように1本発明によれば、疵信号と類似す
るノイズを極めて効果的に除去して8N比を大幅に向上
させることができることから、熱間スラブなどの如く表
面の粗い被検体であっても高精度で疵を検出できるとい
う著しい効果がある。
As explained above, according to the present invention, noise similar to flaw signals can be removed extremely effectively and the 8N ratio can be greatly improved. It has the remarkable effect of being able to detect flaws with high precision even if they occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(3)は従来例の探傷装置の検出部を示す構成図
、同図■はその出力信号波形図、第2図(イ)は従来例
の信号処理回路構成図、同図■はその出力信号波形図、
第3図(4)は本発明の第1実施例の信号処理回路構成
図、同図■はその出力信号波形図。 第4図(イ)は本発明の第2実施例の信号処理回路構成
図、同図■はその出力信号波形図、第5図は第4図図示
実施例の各部の信号波形図、第6図は本発明の第3実施
例の構成図、第7図は本発明の第4実施例の構成図、第
8図は第7図図示実施例の応用例の信号処理回路構成図
を示す。・1・・・被検体、2・・・疵、3・・・プロ
ーブ、4・・・励振用発振器、5・・・増幅・検波器、
1o・・・低域通過フィルタ(L P F )、11・
・・高域通過フィルタ(HPF)、21・・・乗算器、
22・・・低域通過フィルタ(LPF)、31・・・遅
延素子。 第  l  国 − L      第 7 日
Figure 1 (3) is a configuration diagram showing the detection section of a conventional flaw detection device, ■ in the figure is a diagram of its output signal waveform, Figure 2 (a) is a configuration diagram of a signal processing circuit in the conventional example, and ■ in the same figure is a configuration diagram of the signal processing circuit of the conventional example. Its output signal waveform diagram,
FIG. 3 (4) is a configuration diagram of a signal processing circuit according to the first embodiment of the present invention, and 3 (4) in the same figure is an output signal waveform diagram. FIG. 4(A) is a configuration diagram of a signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention, ■ in the same figure is a diagram of its output signal waveform, FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part of the embodiment shown in FIG. 7 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of a signal processing circuit of an application example of the embodiment shown in FIG.・1...Object, 2...Flaw, 3...Probe, 4...Excitation oscillator, 5...Amplifier/detector,
1o...Low pass filter (L P F ), 11.
...High-pass filter (HPF), 21... Multiplier,
22...Low pass filter (LPF), 31...Delay element. Country I - Day L 7th

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、高周波などにより励磁される励振コイルと該励振コ
イル関連させて設けられるピックアップコイルとから形
成されるプローブを被検体表面に近接させて該表面上を
所望とする探傷速度で相対的に移動させ、前記ピックア
ップコイルに誘起される信号を検波して得られる前記探
傷速度に対応した周波数を有する疵信号により前記被検
体の疵などの欠陥を検出する探傷装置において、前記疵
信号を入力とし該疵信号の周波数成分を通過させるフィ
ルタと;該フィルタの出力信号を2乗演算する乗算器と
;該乗算器の出力信号を積分する低域通過フィルタ鳥;
から形成される信号処理回路を備えたことを特徴とする
渦電流探傷装置。 2、高周波により励磁される励振コイルと該励振コイル
に関連させて設けられるピックアップコイルとから形成
されるプローブを被検体表面に近接させて該表面上を所
望の探傷速度で相対的に移動させ、前記ピックアップコ
イルに誘起される信号を検波して得られる前記探傷速度
に対応した周波数を有するサイクル波形の疵信号、によ
り前記被検体の疵などの欠陥の検出を行う渦電流探傷装
置において、前記疵信号を入力とし該疵信号の周波数成
分を通過させるフィルタと;該フィルタの出力疵信号を
該疵信号の半サイクルに相当する時間遅延させる遅延素
子と:該遅延素子から出力される遅延疵信号と前記フィ
ルタから出力される疵信号との積演算を行う乗算器と;
該乗算器の出力信号を積分する低域通過フィルタと;前
記疵信号の周波数に応じて前記フィルタおよび低域通過
フィルタの遮断周波数と前記遅延素子の遅延時間を設定
する手段と;からなる信号−処理回路を備えたことを特
徴とする渦電流探傷装置。 3、高周波により励磁される励振コイルと該励振コイ、
ルに関連させて設けられるピックアップコイルとから形
成されるプローブを被検体表面に近接させて該表面上を
所望の探傷速度で相対的に移動させ、前記ピックアップ
コイルに誘起される信号を検波して得られる針信号によ
り前記被検体の疵などの欠陥の検出を行う渦電流探傷装
置において。 前記グローブが1つの疵に対して所定周期を有する2以
上の針信号を出力可能に形成され、該針信号の位相を前
記所定周期の時間遅延させる遅延素子と;該遅延素子か
ら出力される遅延疵信号と前記針信号との積演算を行う
乗算器と;該乗算器の出力信号を積分する低域通過フィ
ルタと;から形成される信号処理回路を備えたことを特
徴とする渦電流探傷装置。
[Scope of Claims] 1. A probe formed from an excitation coil excited by high frequency or the like and a pickup coil provided in association with the excitation coil is brought close to the surface of the object to be inspected to detect defects on the surface as desired. The flaw detection apparatus detects defects such as flaws on the object using a flaw signal having a frequency corresponding to the flaw detection speed obtained by detecting a signal induced in the pick-up coil. A filter that receives a signal as input and passes the frequency component of the flaw signal; a multiplier that performs a squaring operation on the output signal of the filter; a low-pass filter that integrates the output signal of the multiplier;
An eddy current flaw detection device comprising a signal processing circuit formed from. 2. A probe formed from an excitation coil excited by high frequency and a pickup coil provided in association with the excitation coil is brought close to the surface of the object to be inspected and relatively moved over the surface at a desired flaw detection speed, In an eddy current flaw detection apparatus that detects defects such as flaws on the object by using a cycle waveform flaw signal having a frequency corresponding to the flaw detection speed obtained by detecting a signal induced in the pickup coil, a filter that receives a signal and passes the frequency component of the flaw signal; a delay element that delays the output flaw signal of the filter by a time corresponding to a half cycle of the flaw signal; and a delayed flaw signal output from the delay element; a multiplier that performs a product operation with a flaw signal output from the filter;
A signal comprising: a low-pass filter that integrates the output signal of the multiplier; and means for setting the cut-off frequency of the filter and the low-pass filter and the delay time of the delay element according to the frequency of the flaw signal. An eddy current flaw detection device characterized by being equipped with a processing circuit. 3. An excitation coil excited by high frequency and the excitation coil,
A probe formed from a pickup coil provided in association with the pickup coil is brought close to the surface of the object to be inspected and relatively moved over the surface at a desired flaw detection speed, and a signal induced in the pickup coil is detected. In an eddy current flaw detection device that detects defects such as flaws on the object based on the obtained needle signal. a delay element configured so that the glove can output two or more needle signals having a predetermined period for one flaw, and delaying the phase of the needle signal by the predetermined period; a delay output from the delay element; An eddy current flaw detection device comprising: a multiplier that performs a product operation of a flaw signal and the needle signal; and a low-pass filter that integrates an output signal of the multiplier. .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001255305A (en) * 2000-03-08 2001-09-21 Hatsuden Setsubi Gijutsu Kensa Kyokai Method and apparatus for evaluating creep damage of ferromagnetic structure using alternating current magnetization
JP2011149838A (en) * 2010-01-22 2011-08-04 Japan Atom Power Co Ltd:The Internal defect evaluation method by eddy current method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3673493A (en) * 1970-04-21 1972-06-27 Bethlehem Steel Corp One-probe method and apparatus for detecting, correlating, and classifying defects in test members

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