JPS593348A - 渦流探傷装置 - Google Patents
渦流探傷装置Info
- Publication number
- JPS593348A JPS593348A JP11429182A JP11429182A JPS593348A JP S593348 A JPS593348 A JP S593348A JP 11429182 A JP11429182 A JP 11429182A JP 11429182 A JP11429182 A JP 11429182A JP S593348 A JPS593348 A JP S593348A
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- 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
- G01N27/9046—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 by analysing electrical signals
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鋼材等の表面にある欠陥を検出する渦流探傷
装置に係り、特に被測定物や測定環境の変化に基づく、
平衡状態からの検出信号の位相及び振幅のズレを自動的
に検出・補正することにより、検出信号から傷信号を取
り出すようにした渦流探傷装置に関する。
装置に係り、特に被測定物や測定環境の変化に基づく、
平衡状態からの検出信号の位相及び振幅のズレを自動的
に検出・補正することにより、検出信号から傷信号を取
り出すようにした渦流探傷装置に関する。
従来、渦流探傷装置は検出コイルを含むブリッジ回路に
よって被測定物の表面に生じた渦電流の゛ −変化を
検出している。そし て、前記ブリッジ回路のバランスはいわゆる同期整流方
式を採る移相回路により補償しているが、一般にその補
償範囲は狭小である。しかも、被測定物の変化、温度変
化や振動に起因するラインインピーダンスの変化により
、ブリッジ回路のバランスは前記移相回路の補償範囲外
になるほど、大きく崩れることが多い。それ故、従来の
渦流探傷装置は、その都度ブリッジ回路自身のバランス
を取り直す必要があるという不便さを有している。
よって被測定物の表面に生じた渦電流の゛ −変化を
検出している。そし て、前記ブリッジ回路のバランスはいわゆる同期整流方
式を採る移相回路により補償しているが、一般にその補
償範囲は狭小である。しかも、被測定物の変化、温度変
化や振動に起因するラインインピーダンスの変化により
、ブリッジ回路のバランスは前記移相回路の補償範囲外
になるほど、大きく崩れることが多い。それ故、従来の
渦流探傷装置は、その都度ブリッジ回路自身のバランス
を取り直す必要があるという不便さを有している。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、比較的簡単
な構成で検出信号の位相及び振幅の平衡状態からのズレ
を自動的に検出・補正することにより、検出信号から傷
信号を容易に取り出し得る渦流探傷装置を提供すること
を目的としている。
な構成で検出信号の位相及び振幅の平衡状態からのズレ
を自動的に検出・補正することにより、検出信号から傷
信号を容易に取り出し得る渦流探傷装置を提供すること
を目的としている。
そして、そのために本発明は、検出信号の位相と同期し
た信号を出力するＰＬＬ制御回路と、前記ＰＬ″Ｌ制御
回路の出力を一方入力として、また、これに関連して設
けられる減算器の出力の低周波数成分を零にするように
該減算器の出力の一部を負帰還入力として、それぞれ与
えられる乗算器と、検出信号と前記乗算器の出力を与え
られて、その減算値を傷信号として出力する前記減算器
とを備えたことを特徴としている。
た信号を出力するＰＬＬ制御回路と、前記ＰＬ″Ｌ制御
回路の出力を一方入力として、また、これに関連して設
けられる減算器の出力の低周波数成分を零にするように
該減算器の出力の一部を負帰還入力として、それぞれ与
えられる乗算器と、検出信号と前記乗算器の出力を与え
られて、その減算値を傷信号として出力する前記減算器
とを備えたことを特徴としている。
以下、本発明に係る渦流探傷装置の一実施例について図
面とともに説明する。
面とともに説明する。
第１図は、本発明に係る装置の一実施例の構成を略示し
たブロック図である。図において、１ａ及び１ｂは被測
定物に近接して設けられる検出コイル、２は検出コイル
１為及び１ｂの検出端より与えられる検出信号を増幅す
る前置増幅器、３ａ及び３ｂはそれぞれ前置増幅器２及
び狭帯域増幅器１０の出力を与えられるゼロクロス比較
器、４はゼロクロス比較器３ｚ及び３ｂの出力の位相を
比較する位相比較器、５＆及び５ｂは低域ｐ波器、６ａ
及び６ｂは積分器、７ａ及び７ｂは連動するホールドス
イッチ８ａ及び８ｂの開閉に応じて蓄えられた情報を出
力するアナログモリ、９は電圧制御発振器、１０は電圧
制御発振器９の出力を与えられる狭帯域増幅器、１１は
狭帯域増幅器１０及びアナログメモリ７ｂの出力を与え
られる乗算器、１２は前置増幅器２で増幅された検出信
号から乗算器１０の出力を減算する減算器であり、減算
器１２は、その減算結果を傷信号として出力するととも
に、出力の一部を低域沖波器５ｂ、積分器６ｂ及びアナ
ログメモＩＪ ７ ｂを介して乗算器１１の一方入力と
して与える。
たブロック図である。図において、１ａ及び１ｂは被測
定物に近接して設けられる検出コイル、２は検出コイル
１為及び１ｂの検出端より与えられる検出信号を増幅す
る前置増幅器、３ａ及び３ｂはそれぞれ前置増幅器２及
び狭帯域増幅器１０の出力を与えられるゼロクロス比較
器、４はゼロクロス比較器３ｚ及び３ｂの出力の位相を
比較する位相比較器、５＆及び５ｂは低域ｐ波器、６ａ
及び６ｂは積分器、７ａ及び７ｂは連動するホールドス
イッチ８ａ及び８ｂの開閉に応じて蓄えられた情報を出
力するアナログモリ、９は電圧制御発振器、１０は電圧
制御発振器９の出力を与えられる狭帯域増幅器、１１は
狭帯域増幅器１０及びアナログメモリ７ｂの出力を与え
られる乗算器、１２は前置増幅器２で増幅された検出信
号から乗算器１０の出力を減算する減算器であり、減算
器１２は、その減算結果を傷信号として出力するととも
に、出力の一部を低域沖波器５ｂ、積分器６ｂ及びアナ
ログメモＩＪ ７ ｂを介して乗算器１１の一方入力と
して与える。
従って、前述したゼロクロス比較器３＠、３ｂ。
位相比較器４、低域沖波器５ａ、積分器６１、アナログ
メモＩＪ ７ ｍ、電圧制御発振器９及び狭帯域増幅器
１０は、検出信号の位相と同期した信号を出力するＰＬ
Ｌ（フェーズ・ロックド・ループ）制御回路を構成して
いる。また、乗算器１１、減算器１２、低域沖波器５ｂ
、積分器６ｂ、アナログメモリ７ｂは、減算器１２の出
力の低周波成分を零にするような閉ループを形成してい
る。
メモＩＪ ７ ｍ、電圧制御発振器９及び狭帯域増幅器
１０は、検出信号の位相と同期した信号を出力するＰＬ
Ｌ（フェーズ・ロックド・ループ）制御回路を構成して
いる。また、乗算器１１、減算器１２、低域沖波器５ｂ
、積分器６ｂ、アナログメモリ７ｂは、減算器１２の出
力の低周波成分を零にするような閉ループを形成してい
る。
次に、上述したような構成の本発明の一実施例の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
検出コイル１晟及び１ｂの検出端から出力された検出信
号は、比較的長距離の伝送ラインを通って前置増幅器２
に与えられる。この検出信号は、被測定物に不連続部分
があるときは比較的高周波成分として表われる傷信号を
、また被測定物の変化や温度、振動によるラインインピ
ーダンスの変化等の影響のあるときは比較的低周波成分
のものをそれぞれ含む。前置増幅器２で増幅された検出
信号は、ゼロクロス比較器３λに与えられパルス化され
て、位相比較器４の一方入力として与えられる。また、
ゼロクロス比較器３ｂは狭帯域増幅器１０から与えられ
た信号をパルス化して位相比較器４の他方入力として与
える。その結果、位相比較器４から前記二つの入力信号
の位相差に応じた信号が出力される。そして、位相比較
器４の出力は低域ろ波器５ａ及び積分器６ａに与えられ
、その低周波成分はホールドスイッチ８ａがオフ状態で
あるためアナログメモリ７＠を通過して電圧制御発振器
９に与えられる。従って、電圧制御発振器９は狭帯域増
幅器１０を介して、検出信号の低周波成分と同位相の信
号を位相比較器４及び乗算器１１の一方入力としてそれ
ぞれ与える。それ故、位相比較器４、低域沖波器５ａ及
び電圧制御発振器等で形成されるＰＬＬは安定する。
号は、比較的長距離の伝送ラインを通って前置増幅器２
に与えられる。この検出信号は、被測定物に不連続部分
があるときは比較的高周波成分として表われる傷信号を
、また被測定物の変化や温度、振動によるラインインピ
ーダンスの変化等の影響のあるときは比較的低周波成分
のものをそれぞれ含む。前置増幅器２で増幅された検出
信号は、ゼロクロス比較器３λに与えられパルス化され
て、位相比較器４の一方入力として与えられる。また、
ゼロクロス比較器３ｂは狭帯域増幅器１０から与えられ
た信号をパルス化して位相比較器４の他方入力として与
える。その結果、位相比較器４から前記二つの入力信号
の位相差に応じた信号が出力される。そして、位相比較
器４の出力は低域ろ波器５ａ及び積分器６ａに与えられ
、その低周波成分はホールドスイッチ８ａがオフ状態で
あるためアナログメモリ７＠を通過して電圧制御発振器
９に与えられる。従って、電圧制御発振器９は狭帯域増
幅器１０を介して、検出信号の低周波成分と同位相の信
号を位相比較器４及び乗算器１１の一方入力としてそれ
ぞれ与える。それ故、位相比較器４、低域沖波器５ａ及
び電圧制御発振器等で形成されるＰＬＬは安定する。
一方、乗算器１１はアナログメモリ７ｂから与えられた
他方入力と前記狭帯域増幅器１０からの入力とを乗算し
、その乗算値を減算器１２に与える。減算器１２は他方
入力として与えられる検出信号から前記乗算器１１から
の入力を減算し、その減算結果を傷信号として出力する
。そして、乗算器１１の出力信号の振巾を検出信号のそ
れと等しくして、減算器１２の低周波成分を零にするた
めに、減算器１２の出力の一部は、低域沖波器５ｂ、積
分器６ｂ、アナログメモリ７ｂを介して、乗算器１１に
帰還される。それ故、乗算器１１、減算器１２、低域沖
波器５ｂ、積分器６ｂ、アナログメモリ７ｂで形成され
る閉ループは、減算器１２の低周波成分か零になること
により安定する。
他方入力と前記狭帯域増幅器１０からの入力とを乗算し
、その乗算値を減算器１２に与える。減算器１２は他方
入力として与えられる検出信号から前記乗算器１１から
の入力を減算し、その減算結果を傷信号として出力する
。そして、乗算器１１の出力信号の振巾を検出信号のそ
れと等しくして、減算器１２の低周波成分を零にするた
めに、減算器１２の出力の一部は、低域沖波器５ｂ、積
分器６ｂ、アナログメモリ７ｂを介して、乗算器１１に
帰還される。それ故、乗算器１１、減算器１２、低域沖
波器５ｂ、積分器６ｂ、アナログメモリ７ｂで形成され
る閉ループは、減算器１２の低周波成分か零になること
により安定する。
上述したように、検出信号に含まれる傷信号以外の低周
波成分と同位相、同振幅の信号を作って、これと検出信
号との減算を行っているので、結局、減算器１２からは
傷信号のみが出力される。
波成分と同位相、同振幅の信号を作って、これと検出信
号との減算を行っているので、結局、減算器１２からは
傷信号のみが出力される。
一方、低域ろ波器５ａ、５ｂの時定数は傷信号の周波数
成分の関連で定められる。好ましくない例として、低域
沖波器５ａ、５ｂの時定数が比較的小さく、また検出コ
イル１ａ、１ｂと被測定物との間の速度が遅い場合、前
記検出コイル１ａ、１ｂから出力された検出信号に含ま
れる傷信号に対しても上述した位相制御を行うＰＬＬや
振幅制御を行う閉ループが追従する結果、傷信号が出力
されないことになる。
成分の関連で定められる。好ましくない例として、低域
沖波器５ａ、５ｂの時定数が比較的小さく、また検出コ
イル１ａ、１ｂと被測定物との間の速度が遅い場合、前
記検出コイル１ａ、１ｂから出力された検出信号に含ま
れる傷信号に対しても上述した位相制御を行うＰＬＬや
振幅制御を行う閉ループが追従する結果、傷信号が出力
されないことになる。
それ故、低域沖波器５ａ、 ５６の時定数は比較的大き
く設定されるが、例えば、測定始めに検出コイルの一方
が被測定物の上に乗った場合のように検出信号が平衡状
態から大きくはずれたときは不都合を生ずる。かかる検
出信号が入力された場合、低域ｆ波ＩＡ ５ ａ、５ｂ
の時定数が大きいと、その出力の立下りか遅いため、前
述した各制御ループが安定状態に達するまでに長時間を
要する。その結果、前記時間内に検出端が被測定物の傷
を検出しても、傷信号として出力されないという不感帯
を生ずる。第２図は渦流探傷装置の不感帯の説明図であ
る。
く設定されるが、例えば、測定始めに検出コイルの一方
が被測定物の上に乗った場合のように検出信号が平衡状
態から大きくはずれたときは不都合を生ずる。かかる検
出信号が入力された場合、低域ｆ波ＩＡ ５ ａ、５ｂ
の時定数が大きいと、その出力の立下りか遅いため、前
述した各制御ループが安定状態に達するまでに長時間を
要する。その結果、前記時間内に検出端が被測定物の傷
を検出しても、傷信号として出力されないという不感帯
を生ずる。第２図は渦流探傷装置の不感帯の説明図であ
る。
従って、前記不感帯の発生を避けるため、実施例で述べ
たように、例えは、アナログメモリが用いら第１る。す
なわち、実施例に用いるアナログメモリ７ａ、７ｂは、
連動するように構成されるホールドスイッチ８ａ及び８
ｂがオン状態のとき、蓄えられている情報をそれぞれ出
力する一方、ホールドスイッチ８ａ及び８ｂがオフ状態
のときは、前段の積分器６ａ及び６ｂの出力をそのまま
通過させる。
たように、例えは、アナログメモリが用いら第１る。す
なわち、実施例に用いるアナログメモリ７ａ、７ｂは、
連動するように構成されるホールドスイッチ８ａ及び８
ｂがオン状態のとき、蓄えられている情報をそれぞれ出
力する一方、ホールドスイッチ８ａ及び８ｂがオフ状態
のときは、前段の積分器６ａ及び６ｂの出力をそのまま
通過させる。
従って、測定前に予め、傷等の欠陥のない試料に検出コ
イルを乗せることにより、その検出端から出力された検
出信号から得られた例えば、積分器６ａ、６ｂの出力を
、平衡状態を示す信号としてアナログメモリ７λ及び７
ｂにそれぞれ蓄えておく。
イルを乗せることにより、その検出端から出力された検
出信号から得られた例えば、積分器６ａ、６ｂの出力を
、平衡状態を示す信号としてアナログメモリ７λ及び７
ｂにそれぞれ蓄えておく。
そして、例えば被測定物の測定開始後所定時間内だけホ
ールドスイッチ８ａ、８ｂをオン状態に毛でおくと、そ
の間低域沖波器５ａ、６ｂの影響を回避することができ
るので、前述した如き不感帯の発生を防止することがで
きる。
ールドスイッチ８ａ、８ｂをオン状態に毛でおくと、そ
の間低域沖波器５ａ、６ｂの影響を回避することができ
るので、前述した如き不感帯の発生を防止することがで
きる。
以上の実施例の説明より明らかなように、本発明に係る
渦流探傷装置は、検出信号の位相および振幅の平衡状態
からのズレを、その検出信号からこれと同じ位相および
振幅を有する信号を減算することにより補正し、また、
その位相制御をＰＬＬによっているので、比較的簡単に
、かつ広範囲にわたって、検出信号の平衡状態からのズ
レを補正することができる。
渦流探傷装置は、検出信号の位相および振幅の平衡状態
からのズレを、その検出信号からこれと同じ位相および
振幅を有する信号を減算することにより補正し、また、
その位相制御をＰＬＬによっているので、比較的簡単に
、かつ広範囲にわたって、検出信号の平衡状態からのズ
レを補正することができる。
尚、実施例で説明した装置は、アナログメモリを備えて
いるが、低域沖波器５ス及び５ｂの時定数や、測定速度
等を適宜に定めることにより、不感帯の発生を防止し得
るから、本発明装置は必すしもアナログメモリの如き手
段を備えていなければならないものではない。
いるが、低域沖波器５ス及び５ｂの時定数や、測定速度
等を適宜に定めることにより、不感帯の発生を防止し得
るから、本発明装置は必すしもアナログメモリの如き手
段を備えていなければならないものではない。
第１図は本発明に係る装置の一実施例の構成を略示した
ブロック図、第２図は渦流探傷装置の不感帯の説明図で
ある。 １ａ、１ｂ・・・検出コイル、２・・・前置増幅器、３
ζ３ｂ・・・ゼロクロス比較器、４・・・位相比較器、
５ａ。 ５ｂ−、・低域ろ波器、６ｇ、６ｂ・−・積分器、７ａ
ｌ、７ｂ・・・アナログメモリ、３ａ、１３ｂ・・・ホ
ールドスイッチ、９・・・電圧制御発振器、１０・・・
狭帯域増幅器、１１・・・乗算器、１２・・・減算器。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
ブロック図、第２図は渦流探傷装置の不感帯の説明図で
ある。 １ａ、１ｂ・・・検出コイル、２・・・前置増幅器、３
ζ３ｂ・・・ゼロクロス比較器、４・・・位相比較器、
５ａ。 ５ｂ−、・低域ろ波器、６ｇ、６ｂ・−・積分器、７ａ
ｌ、７ｂ・・・アナログメモリ、３ａ、１３ｂ・・・ホ
ールドスイッチ、９・・・電圧制御発振器、１０・・・
狭帯域増幅器、１１・・・乗算器、１２・・・減算器。 特許出願人 株式会社島津製作所 代理人弁理士大西孝治
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検出端より出力された検出信号から傷信号を取り出して
被測定物の欠陥を検知する渦流探傷装置において、 検出信号の位相と同期した信号を出力するＰＬＬ制御回
路と、 前記ＰＬＬ制御回路の出力を一方入力として、また、こ
れに関連して設けられる減算器の出力の低周波数成分を
零にするように該減算器の出力の一部を負帰還入力とし
て、それぞれ与えられる乗算器と、 検出信号と前記乗算器の出力を与えられて、その減算値
を傷信号として出力する前記減算器とを備えたことを特
徴とする渦流探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11429182A JPS593348A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 渦流探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11429182A JPS593348A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 渦流探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593348A true JPS593348A (ja) | 1984-01-10 |
Family
ID=14634171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11429182A Pending JPS593348A (ja) | 1982-06-30 | 1982-06-30 | 渦流探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593348A (ja) |
-
1982
- 1982-06-30 JP JP11429182A patent/JPS593348A/ja active Pending
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