JPS61128157A - 欠陥検出方法及び装置 - Google Patents
欠陥検出方法及び装置Info
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- JPS61128157A JPS61128157A JP59252169A JP25216984A JPS61128157A JP S61128157 A JPS61128157 A JP S61128157A JP 59252169 A JP59252169 A JP 59252169A JP 25216984 A JP25216984 A JP 25216984A JP S61128157 A JPS61128157 A JP S61128157A
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- 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
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属の表面或は表面近傍に存在するクラ・７
りや腐食等の欠陥を検出する方法及び装置に関する。
りや腐食等の欠陥を検出する方法及び装置に関する。
出願人は以前に管内面の異常を検査するため、第２図に
示す如く走行機構（１■を具えて管中を移動する自走車
（１）の前部；こ、往復揺動可能に揺動腕（４４１を配
備し、該揺動腕（卸の下端に渦流探傷器（４）を取付け
て、自走車を毎分的４ｍの速度で移行させつつ揺動腕を
高速で往夏揺動させ、探傷器（４）によって管内面を走
査し検査する装置を提案した（特開昭５８−２６２５６
）。
示す如く走行機構（１■を具えて管中を移動する自走車
（１）の前部；こ、往復揺動可能に揺動腕（４４１を配
備し、該揺動腕（卸の下端に渦流探傷器（４）を取付け
て、自走車を毎分的４ｍの速度で移行させつつ揺動腕を
高速で往夏揺動させ、探傷器（４）によって管内面を走
査し検査する装置を提案した（特開昭５８−２６２５６
）。
該装置は、更に前部（こテレビカメラ（５）を装備する
ことが可能で、これによって検査箇所を撮影し、渦流探
傷器（４）の検査信号及びテレビカメラ（５）の画像信
号は、自走亘（１）に積載された信号処理部（６）によ
って信号処理を施した後、伝送ケーブル（２）を介して
モニター部１３）へ送り、データレコーダ′田、ＶＴＲ
１３１、ベンンコーダ等の記録手段に記録するト共に、
モニターテレビ色によって検量！の状況を直接に監視す
る。
ことが可能で、これによって検査箇所を撮影し、渦流探
傷器（４）の検査信号及びテレビカメラ（５）の画像信
号は、自走亘（１）に積載された信号処理部（６）によ
って信号処理を施した後、伝送ケーブル（２）を介して
モニター部１３）へ送り、データレコーダ′田、ＶＴＲ
１３１、ベンンコーダ等の記録手段に記録するト共に、
モニターテレビ色によって検量！の状況を直接に監視す
る。
伝送ケーブル（２）は、弾性樹脂製の７−プル本体中（
こ電力線、光ファイバー及び補強線を埋設したものであ
る。
こ電力線、光ファイバー及び補強線を埋設したものであ
る。
渦流探傷器（４）は第３図に示す如く、小径の欠陥検出
コイル（旬と、該コイルよりも大径の励磁コイル（口と
を同心に配備し、夫々ホルダー（０（Ｃに固定して一体
化したものである。
コイル（旬と、該コイルよりも大径の励磁コイル（口と
を同心に配備し、夫々ホルダー（０（Ｃに固定して一体
化したものである。
出願人は前記信号処理部（６）として第９図に示す様な
回路を構成した。該信号処理部（６）は、前記励磁コイ
ル（Ｉに高周波励磁電流を供給する発振器団と、検出コ
イル曲に生じる誘起電圧の変化を取り出す同調アンプ（
ωと、前記発振６田からの高周波信号Ｆｏの位相を検出
コイル（４１）の標準出力位相（リフトオフの変動に基
づく信号のみが現われる位相）に移した信号Ｆｌを作成
する移相器田と、位相分配器１６１１及び一対の位相検
波器（日（圓からなる位相検波回路（田とを具えている
。
回路を構成した。該信号処理部（６）は、前記励磁コイ
ル（Ｉに高周波励磁電流を供給する発振器団と、検出コ
イル曲に生じる誘起電圧の変化を取り出す同調アンプ（
ωと、前記発振６田からの高周波信号Ｆｏの位相を検出
コイル（４１）の標準出力位相（リフトオフの変動に基
づく信号のみが現われる位相）に移した信号Ｆｌを作成
する移相器田と、位相分配器１６１１及び一対の位相検
波器（日（圓からなる位相検波回路（田とを具えている
。
励磁コイル＋４１に高周波電流を通じ、該コイルを検査
面（９）上に接近させると、コイルから生じる高周波交
番磁界が金属壁に渦電流を生起させ、この渦電流の影響
によってコイルに生じる誘起逆起電力を同調アンプ０等
會こよっで倹巳する。検ｆｚの欠陥位置では渦電流が乱
ｎてこｎが誘起逆起電力の変化となって現われるから検
査＝、９）の欠陥（９１Ｊを検出することが出来るので
ある。
面（９）上に接近させると、コイルから生じる高周波交
番磁界が金属壁に渦電流を生起させ、この渦電流の影響
によってコイルに生じる誘起逆起電力を同調アンプ０等
會こよっで倹巳する。検ｆｚの欠陥位置では渦電流が乱
ｎてこｎが誘起逆起電力の変化となって現われるから検
査＝、９）の欠陥（９１Ｊを検出することが出来るので
ある。
上記渦流探傷器（４）を用いた探傷法で１＝検量面とコ
イルとの距離（リフトオフ）を一定に保つ必要があり、
もしリフトオフが変動するとコイルの誘起電圧は検査面
の欠陥とす７トオフの莢勧とによって同時に影響を受け
、両者の判別が困難となる。
イルとの距離（リフトオフ）を一定に保つ必要があり、
もしリフトオフが変動するとコイルの誘起電圧は検査面
の欠陥とす７トオフの莢勧とによって同時に影響を受け
、両者の判別が困難となる。
しかしながら実際の探傷検査に於てはコイルを移動させ
ながら探傷を行なっているから、リフトオフを厳密に一
定１こ保つことは甚だ困難である。コイルの出力信号の
中から、リフトオフ変化が出力信号に及ぼす影響を除去
し傷信号のみを分離すべく、従来はコイルから得られる
信号に対し位相検波器によって位相解近を施し、傷信号
のみを取り出す方法が用いられている。
ながら探傷を行なっているから、リフトオフを厳密に一
定１こ保つことは甚だ困難である。コイルの出力信号の
中から、リフトオフ変化が出力信号に及ぼす影響を除去
し傷信号のみを分離すべく、従来はコイルから得られる
信号に対し位相検波器によって位相解近を施し、傷信号
のみを取り出す方法が用いられている。
前記位相検波回路田によって検査信号Ｖｄに対し位相解
析を施す原理を第８図で説明する。
析を施す原理を第８図で説明する。
発振器−ｌからの励磁高周波信号Ｆ、を位柑基準信号と
してＲ軸にとり、これに直交する方向の信号をＪ軸とす
るインピーダンス平面に於て、欠陥のない検査面を探傷
器が走査しているときのリフトオフの変動のみに起因す
るコイルの出力Ｖ／は、Ｒ軸から位相θだけずれた標準
位相の方向に生じる。
してＲ軸にとり、これに直交する方向の信号をＪ軸とす
るインピーダンス平面に於て、欠陥のない検査面を探傷
器が走査しているときのリフトオフの変動のみに起因す
るコイルの出力Ｖ／は、Ｒ軸から位相θだけずれた標準
位相の方向に生じる。
この標準位相θの方向は、探傷器或は検査面の振動等の
外的要因によっては変わらず、コイル出力Ｖｌは標準位
相θの方向で増減するのみである。
外的要因によっては変わらず、コイル出力Ｖｌは標準位
相θの方向で増減するのみである。
しかし、検査面に欠陥があるときのコイル出力Ｖｄは位
相が微小角度ｄθだけ偏倚する。従って標準位相の方向
をＸ軸とした場合の出力ＶｄのＹ軸成分Ｖγを検出する
こと１こより欠陥を検査出来るのである。
相が微小角度ｄθだけ偏倚する。従って標準位相の方向
をＸ軸とした場合の出力ＶｄのＹ軸成分Ｖγを検出する
こと１こより欠陥を検査出来るのである。
前記移相器（６５１は高周波信号ＦＯを標準出力位相の
方向に移相した信号Ｆｌを作成し、位相分配器（６Ｄは
該信号Ｆ／を位相基準信号としてＸ軸方向の制御信号Ｆ
ｘとＹ軸方向の制御信号Ｆｙを夫々位相検波器＋６３）
ｆ６４１へ送る。同位相検波器（日ｆ６４）は前記検査
信号Ｖｄに夫々位相解析を施し、一方の位相検波器（日
は該信号中のＸ軸成分を、他方の位相検波器（鵠はＹ軸
成分を抽出し、夫々リフトオフ信号ＶＸ及び傷信号Ｖγ
として出力する。
方向に移相した信号Ｆｌを作成し、位相分配器（６Ｄは
該信号Ｆ／を位相基準信号としてＸ軸方向の制御信号Ｆ
ｘとＹ軸方向の制御信号Ｆｙを夫々位相検波器＋６３）
ｆ６４１へ送る。同位相検波器（日ｆ６４）は前記検査
信号Ｖｄに夫々位相解析を施し、一方の位相検波器（日
は該信号中のＸ軸成分を、他方の位相検波器（鵠はＹ軸
成分を抽出し、夫々リフトオフ信号ＶＸ及び傷信号Ｖγ
として出力する。
前記リフトオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｍｙは、第２゛図に
示す伝送ケーブル（２）を介してモニター部（３）の表
示記録装置（８）へ送信され、ペンレコーダ等番こ記録
されて欠陥状況が監視される。欠陥が存在する箇所では
リフトオフ信号ＶＸ及び傷信号Ｖγが共にピークを示す
から、欠陥の有無を容易に知ることができる。
示す伝送ケーブル（２）を介してモニター部（３）の表
示記録装置（８）へ送信され、ペンレコーダ等番こ記録
されて欠陥状況が監視される。欠陥が存在する箇所では
リフトオフ信号ＶＸ及び傷信号Ｖγが共にピークを示す
から、欠陥の有無を容易に知ることができる。
〔解決しようとする問題点」
ところが上記の欠陥検出方法に於て、欠陥の深さＤを傷
信号Ｖｙの大きさによりて判断した場合、測定誤差が太
き（なることがあった。これは欠陥深さＤが単に傷信号
Ｖｙのみの関数であるのではな（、傷信号Ｍｙ及びリフ
トオフ信号Ｖｘの関数であることによるものと考えられ
る。これまで該関数については明らかにされておらず、
従って従来の検査では嵐に欠陥の有無或は欠陥深さの大
小比較等の定性的な判断Ｉζ停まっていた。
信号Ｖｙの大きさによりて判断した場合、測定誤差が太
き（なることがあった。これは欠陥深さＤが単に傷信号
Ｖｙのみの関数であるのではな（、傷信号Ｍｙ及びリフ
トオフ信号Ｖｘの関数であることによるものと考えられ
る。これまで該関数については明らかにされておらず、
従って従来の検査では嵐に欠陥の有無或は欠陥深さの大
小比較等の定性的な判断Ｉζ停まっていた。
又、上記渦流探傷装置に於ては、移相器−が自走車（１
）に積載されている為、移相調整は自走車（１）の走行
中には行なうことが出来ず、例えば自走車（１）の振動
などが原因で調整がずれた場合は検量を中止しなければ
ならない問題があった。
）に積載されている為、移相調整は自走車（１）の走行
中には行なうことが出来ず、例えば自走車（１）の振動
などが原因で調整がずれた場合は検量を中止しなければ
ならない問題があった。
上記問題は第９図の移相器−と位相検波回路のをモニタ
ー部（３）へ移し、発振器（田からの高周波信号Ｆｏと
同調アンプＩＱからの検査信号Ｖｄを伝送ケーブル（２
）によってモニター部（３）へ送信すれば解決するが、
両信号Ｆｏ及びＶｄは周波数が高い為、これらの信号を
光ファイバーによって送る際に必要なＡＤ変換器或は変
調回路等が複雑となる不都合が生じる。
ー部（３）へ移し、発振器（田からの高周波信号Ｆｏと
同調アンプＩＱからの検査信号Ｖｄを伝送ケーブル（２
）によってモニター部（３）へ送信すれば解決するが、
両信号Ｆｏ及びＶｄは周波数が高い為、これらの信号を
光ファイバーによって送る際に必要なＡＤ変換器或は変
調回路等が複雑となる不都合が生じる。
本発明は欠陥深さＤを定量的に把握すると共に、移相調
整をモニター部で行なうことが出来る様にする為、予め
欠陥深さが判明している検量面を渦流探傷器によって走
資し、位相解析によって得られたリフトオフ信号Ｖｘ及
び傷信号Ｖｙに対しデータ分析を施すことにより、リフ
トオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖｙｅ変数として欠陥深さ０
８表わす関数を作成し、実際の検量時には該関数に基づ
いて欠陥ｉ！ｉ！！ざを算出するものとした。
整をモニター部で行なうことが出来る様にする為、予め
欠陥深さが判明している検量面を渦流探傷器によって走
資し、位相解析によって得られたリフトオフ信号Ｖｘ及
び傷信号Ｖｙに対しデータ分析を施すことにより、リフ
トオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖｙｅ変数として欠陥深さ０
８表わす関数を作成し、実際の検量時には該関数に基づ
いて欠陥ｉ！ｉ！！ざを算出するものとした。
又、本発明は上記欠陥検出方法を実施する為に、検査面
上を移動する機台に渦流探傷器＋４１と、該探傷器から
得られる検査信号Ｖｄに対し位相解析を施して互いに位
相方向が直交する検波出力Ｖｒ及びｖｊ８作成する信号
処理部（６）と、機台の位置を検出する位置検出器Ｕυ
とを装備した。前記信号処理部（６）及び位置検出器ｑ
υは伝送ラインを介してモニター部（３）に接続した。
上を移動する機台に渦流探傷器＋４１と、該探傷器から
得られる検査信号Ｖｄに対し位相解析を施して互いに位
相方向が直交する検波出力Ｖｒ及びｖｊ８作成する信号
処理部（６）と、機台の位置を検出する位置検出器Ｕυ
とを装備した。前記信号処理部（６）及び位置検出器ｑ
υは伝送ラインを介してモニター部（３）に接続した。
該モニター部（３）は信号処理部（６）から得られる検
波出力Ｖｒ及びＶｊに対し演算処理を施して欠陥深さＤ
を算出する演算処理部（２）と、前記欠陥深ざＤ及び該
欠陥が存在する位置をプリントアウトするプリンター田
とを具えている。
波出力Ｖｒ及びＶｊに対し演算処理を施して欠陥深さＤ
を算出する演算処理部（２）と、前記欠陥深ざＤ及び該
欠陥が存在する位置をプリントアウトするプリンター田
とを具えている。
渦流探傷器（４）は機台の移動に伴って検量面を走査し
、信号処理部（６）は探傷器（４）から得られる検量信
号Ｖｄより検波出力ｖｒ及びＶｊを作成する。
、信号処理部（６）は探傷器（４）から得られる検量信
号Ｖｄより検波出力ｖｒ及びＶｊを作成する。
両信号Ｖｒ及びＶｊは、位置検出器ｑ１）から得られる
位置信号λと共に、伝送ラインを介してモニター部（３
）の演算処理部（２）へ送られる。該演算処理部は、前
記検波出力Ｖｒ及びＶｊに座標変換を施してリフトオフ
信号Ｖｘ及び傷信号Ｖγを作成し、更に両信号Ｖｘ及び
ＶｙｌＣ演算を施して欠陥深さＤを算出する。欠陥深さ
Ｄは、前記位置信号λをデジタル化した距離データｄと
共にプリンター（Ｆ！３によってプリントアウトされる
。
位置信号λと共に、伝送ラインを介してモニター部（３
）の演算処理部（２）へ送られる。該演算処理部は、前
記検波出力Ｖｒ及びＶｊに座標変換を施してリフトオフ
信号Ｖｘ及び傷信号Ｖγを作成し、更に両信号Ｖｘ及び
ＶｙｌＣ演算を施して欠陥深さＤを算出する。欠陥深さ
Ｄは、前記位置信号λをデジタル化した距離データｄと
共にプリンター（Ｆ！３によってプリントアウトされる
。
リフトオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖｙから欠陥深さＤを算
出する為の計算式は、予め欠陥深さが判明している検査
面を上記装置によって操作し、この結果得られたデータ
に例えば重回帰分析等のデータ分析を施すことにより、
容易に作成される。
出する為の計算式は、予め欠陥深さが判明している検査
面を上記装置によって操作し、この結果得られたデータ
に例えば重回帰分析等のデータ分析を施すことにより、
容易に作成される。
データ分析によって作成した欠陥深さＤの計算式は、リ
フトオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖγを変数として有して３
つ、出願人が繰り返し行なった試験により、極めて高い
計算精度を具えていることが明らかとなった。従って本
発明の欠陥検出装置番こよれば、欠陥深さＤを定量的に
把握することが出来る。
フトオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖγを変数として有して３
つ、出願人が繰り返し行なった試験により、極めて高い
計算精度を具えていることが明らかとなった。従って本
発明の欠陥検出装置番こよれば、欠陥深さＤを定量的に
把握することが出来る。
又、本発明の欠陥検出装置に於ては、移相調整即ち検波
出力Ｖｒ及びＶｊに対する座標変換は、モニター部（３
）の演算処理部（２）によって行なわれるから、機台移
動中であっても演算処理部の設定を調節すること番こよ
り、容易に標準位相の調整か可能である。
出力Ｖｒ及びＶｊに対する座標変換は、モニター部（３
）の演算処理部（２）によって行なわれるから、機台移
動中であっても演算処理部の設定を調節すること番こよ
り、容易に標準位相の調整か可能である。
第２図は前述の如く、出願人の考案に係る管内渦流探傷
装置の概略図であって、オイルタンカーに設備された貨
油管（瀉の内部へ自走車（１）を配置して走行させ、甲
板（色土のモニター部（３）より自走車は）の走行を制
御すると共に、検査信号及び画像信号はモニター部（３
０こ送って監視する状況を示している。
装置の概略図であって、オイルタンカーに設備された貨
油管（瀉の内部へ自走車（１）を配置して走行させ、甲
板（色土のモニター部（３）より自走車は）の走行を制
御すると共に、検査信号及び画像信号はモニター部（３
０こ送って監視する状況を示している。
自走車（１）は、年端ベルト及び復数の；−ラからなる
走行機構ｄαを両側に具え、電り機成：；パルスモータ
等の駆動装′ｘ（図示省略）を各走行機構ｔ１αに連繋
しており、前記駆動装量はモニター部（３）の走行制御
部１からの信号に制御されて、自走車（１）の移動を前
進、停止、後進等に切り替えることが出来る。
走行機構ｄαを両側に具え、電り機成：；パルスモータ
等の駆動装′ｘ（図示省略）を各走行機構ｔ１αに連繋
しており、前記駆動装量はモニター部（３）の走行制御
部１からの信号に制御されて、自走車（１）の移動を前
進、停止、後進等に切り替えることが出来る。
自走車（１）の前部には前述の如く、揺動腕（４４１に
よって支持された渦流探傷器（４）と、探傷器（４）の
走置範囲を撮影するテレビカメラ（５）及び照明打印と
が装備されている。
よって支持された渦流探傷器（４）と、探傷器（４）の
走置範囲を撮影するテレビカメラ（５）及び照明打印と
が装備されている。
渦流探傷器（４）は第３図に示す相互誘導型のプローブ
であって、励磁コイル（口の平均％Ｂｏは３２亀、巻幅
Ｈｏは３ｍｍ、巻線径は０．３ＵＥＷ、巻数は４５回、
インピーダンスは８７．０ｇである。
であって、励磁コイル（口の平均％Ｂｏは３２亀、巻幅
Ｈｏは３ｍｍ、巻線径は０．３ＵＥＷ、巻数は４５回、
インピーダンスは８７．０ｇである。
又、検出コイル（４１１の平均径Ｂ１は１１Ｂ１巻幡Ｈ
１は１１１ＩＩ＋１巻線径は０．ＩＵＥＷ、巻数は４０
回、インピーダンスは４０．３Ωである。尚、プローブ
は相互誘導型に限らず、自己誘導型であっても可い。更
に、自走車（１）には後述の信号処理部（６）が積載さ
れている。
１は１１１ＩＩ＋１巻線径は０．ＩＵＥＷ、巻数は４０
回、インピーダンスは４０．３Ωである。尚、プローブ
は相互誘導型に限らず、自己誘導型であっても可い。更
に、自走車（１）には後述の信号処理部（６）が積載さ
れている。
伝送ケーブル（２）は一端が自走車（１）に接続され、
管中へ繰り出す長さ分が甲＠ω上のドラム（２１）に巻
装されており、更に該ドラム（２１）とモニター１ ＋
３１ トはコード■によって接穂ざｎている。
管中へ繰り出す長さ分が甲＠ω上のドラム（２１）に巻
装されており、更に該ドラム（２１）とモニター１ ＋
３１ トはコード■によって接穂ざｎている。
管■の端部にはケーブル案内具二を（５）定して、ドラ
ムロから繰りヨされるケーブル（２）を管中へ案内する
。
ムロから繰りヨされるケーブル（２）を管中へ案内する
。
甲板の上（こ設置ざ几たモニター記（３）は、操作部（
７）と信号表示記録装ｆｉｌ ＋８１とを具えている。
７）と信号表示記録装ｆｉｌ ＋８１とを具えている。
操作部（７）には自走ｉ ｔｌ）の前硬遇及び停止をコ
ントロールする制御部１と演算処理部（社）とＤ）装備
される。信号表示記録装置（８）は検量データをｉａ録
するデータレコーダ団と、カメラ（５）によってとらえ
た画像信号及び検査結果を記録表示するＶＴＲＬ８１１
及びモニターテレビ＠と、欠陥が存在したとき欠陥深さ
Ｄを該欠陥が存在する位置データｄと共にプリントアウ
トするプリンター（Ｐ３とを具えている。
ントロールする制御部１と演算処理部（社）とＤ）装備
される。信号表示記録装置（８）は検量データをｉａ録
するデータレコーダ団と、カメラ（５）によってとらえ
た画像信号及び検査結果を記録表示するＶＴＲＬ８１１
及びモニターテレビ＠と、欠陥が存在したとき欠陥深さ
Ｄを該欠陥が存在する位置データｄと共にプリントアウ
トするプリンター（Ｐ３とを具えている。
第１図は、前記渦流探傷装置に装備される電気回路のブ
ロック図であって、以下該ブロック図の各構成要素につ
いて詳述する。
ロック図であって、以下該ブロック図の各構成要素につ
いて詳述する。
尚、図示する位相検出器（１１）は自走車（１）を走行
駆動するパルスモータの回ＦＳ数に応じてパルス数の位
置信号λを出力するロータリエンコーダである。
駆動するパルスモータの回ＦＳ数に応じてパルス数の位
置信号λを出力するロータリエンコーダである。
信号処理部（６）のブロック図を第４図に示す。渦流探
傷器（４）の励磁コイル（８には発振器ａから略６４乃
至１００ ＫＨｚの高周波励磁電流が供給され、検出コ
イル１４１）は検査面（９）上の欠陥（９１）の存在に
基づく渦電流の変化をインピーダンス変化としてとらえ
る。＋１１アンプ（Ｑは検出コイルのインピーダンス変
化を増幅して検査信号Ｖｄとして出力する。
傷器（４）の励磁コイル（８には発振器ａから略６４乃
至１００ ＫＨｚの高周波励磁電流が供給され、検出コ
イル１４１）は検査面（９）上の欠陥（９１）の存在に
基づく渦電流の変化をインピーダンス変化としてとらえ
る。＋１１アンプ（Ｑは検出コイルのインピーダンス変
化を増幅して検査信号Ｖｄとして出力する。
位相検波回路田は位相分配器（６１Ｊと一対の位相検波
器（＠（−からなり、第９図に示す位相検波回路のと同
一の構成である。位相分配器（６υは、発振器（田から
の高周波信号Ｆｏを位相基準信号として、該信号と同一
位相の信号Ｆｒと９０″進んだ位相の信号Ｆｊとを作成
し、両信号Ｆｒ 及びＦｊを夫々位相検波６田（（２）
へ側副信号として入力する。
器（＠（−からなり、第９図に示す位相検波回路のと同
一の構成である。位相分配器（６υは、発振器（田から
の高周波信号Ｆｏを位相基準信号として、該信号と同一
位相の信号Ｆｒと９０″進んだ位相の信号Ｆｊとを作成
し、両信号Ｆｒ 及びＦｊを夫々位相検波６田（（２）
へ側副信号として入力する。
一方の位相検波器（日は前記信号Ｆｒと検量信号Ｖｄと
が入力され、検査信号Ｖｄから信号Ｆｒと同一の高周波
成分を取り除（と共に、第８図に示す口（信号Ｆｒの位
相方向をＲ軸とした場合の検査信号ＶｄのＲ軸成分ｖｒ
を抽出する。
が入力され、検査信号Ｖｄから信号Ｆｒと同一の高周波
成分を取り除（と共に、第８図に示す口（信号Ｆｒの位
相方向をＲ軸とした場合の検査信号ＶｄのＲ軸成分ｖｒ
を抽出する。
又、他方の位相検波器（鏝は前記信号Ｆｊと検量信号Ｖ
ｄとが入力され、検査信号Ｖｄから信号Ｆｊと同一の高
周波成分を収り除くと共に、検量信号ＶｄのＪ軸成分Ｖ
ｊを抽出する。尚、両横波出力Ｖｒ及びｖＪの周波数は
、欠陥がある場合でも１００ Ｈ１以下となる。
ｄとが入力され、検査信号Ｖｄから信号Ｆｊと同一の高
周波成分を収り除くと共に、検量信号ＶｄのＪ軸成分Ｖ
ｊを抽出する。尚、両横波出力Ｖｒ及びｖＪの周波数は
、欠陥がある場合でも１００ Ｈ１以下となる。
前記両信号成分Ｖｒ及びＶｊは第２図の伝送ケーブル（
２）中の光ファイバーを伝わり、モニター部（３）の演
算処理部（７１）へ送られる。
２）中の光ファイバーを伝わり、モニター部（３）の演
算処理部（７１）へ送られる。
演算処理部（２）は′ｉ４１図に示す如く、検波出力Ｖ
ｒ及びＶｊの夫々をデジタル化して信号Ｏｒ及びＤｊを
作成するＡＤ変換器＠Ωと、前記両信号Ｄｒ、Ｄｊから
欠陥深さＤを算出する演算回路■と、位置検出器（１１
Ｊからの位置信号２を積算して自走車（１）が設置され
た管端部からの距離データｄを作成するカウンターｆｆ
４）と、前記欠陥深さＤ及び距離データｄをテレビカメ
ラ（５）からの画像信号すにスーパーインポーズする合
成回路１とを具えている。
ｒ及びＶｊの夫々をデジタル化して信号Ｏｒ及びＤｊを
作成するＡＤ変換器＠Ωと、前記両信号Ｄｒ、Ｄｊから
欠陥深さＤを算出する演算回路■と、位置検出器（１１
Ｊからの位置信号２を積算して自走車（１）が設置され
た管端部からの距離データｄを作成するカウンターｆｆ
４）と、前記欠陥深さＤ及び距離データｄをテレビカメ
ラ（５）からの画像信号すにスーパーインポーズする合
成回路１とを具えている。
演算回路布としては、汎用のマイクロコンビ二一夕が使
用されており、ＲＯＭ１こはΣ記（１）〜（３）式を用
いて欠陥深さＤを算出するプログラムが書き込まれてい
る。
用されており、ＲＯＭ１こはΣ記（１）〜（３）式を用
いて欠陥深さＤを算出するプログラムが書き込まれてい
る。
・・・・・・・・・・・・・・・（３）但し、各信号Ｖ
ｘ、Ｖｙ、Ｖｒ、 ｖｊの単位はボルト、欠陥深さＤ
の単位は項である。又、角度θは、第８図に示すＲ軸と
Ｘ軸とがなす角度であって、検量開始前に欠陥の無い正
常な検査面上に於て、渦流探傷器（４）に対し強制的に
リフトオフ変動を与え、このときの傷信号Ｖγが零とな
る様に値が設定される。
ｘ、Ｖｙ、Ｖｒ、 ｖｊの単位はボルト、欠陥深さＤ
の単位は項である。又、角度θは、第８図に示すＲ軸と
Ｘ軸とがなす角度であって、検量開始前に欠陥の無い正
常な検査面上に於て、渦流探傷器（４）に対し強制的に
リフトオフ変動を与え、このときの傷信号Ｖγが零とな
る様に値が設定される。
第５図は演算回路園が実行する処理を示すフローチャー
トであって、先ず前記移相角度θ等、計算に必要な初期
データが読み込まれる。
トであって、先ず前記移相角度θ等、計算に必要な初期
データが読み込まれる。
次にＡＤ変換器ｔ７Ｚ ｆｆ３１から入力される信号Ｄ
「及びＤｊを取り込んで、前記（１）〜（３）式に基づ
き、欠陥深さＤが算出される。
「及びＤｊを取り込んで、前記（１）〜（３）式に基づ
き、欠陥深さＤが算出される。
欠陥深さＤは、その値が予め設定された上！１！ｍＤｏ
ｆ越えたとき、前記距離データｄと共にプリンター■
へ送られ、第６図に示す如く用紙（８３ａ）に印字ざｎ
る。
ｆ越えたとき、前記距離データｄと共にプリンター■
へ送られ、第６図に示す如く用紙（８３ａ）に印字ざｎ
る。
上記手続きは走査が終了するまで繰り返えされる。
第１図の合成回路ｔｉによって作成された検量面の直像
と検量結果との合成画像信号Ｃは、ＶＴＲ３１）及びモ
ニターテレビ■へ送られる。これによってモニターテレ
ビ（圏の画面には、第７図に示す如く検査面の画像が渦
流［’Ｊｉ器の仮想走査線−と共に写し出され、検査面
に欠陥が存在す、る場合には、欠陥の映像■、欠陥深さ
ＤｒＪ！３及び距離データｄ １３４１が表示される。
と検量結果との合成画像信号Ｃは、ＶＴＲ３１）及びモ
ニターテレビ■へ送られる。これによってモニターテレ
ビ（圏の画面には、第７図に示す如く検査面の画像が渦
流［’Ｊｉ器の仮想走査線−と共に写し出され、検査面
に欠陥が存在す、る場合には、欠陥の映像■、欠陥深さ
ＤｒＪ！３及び距離データｄ １３４１が表示される。
傷信号Ｖｙ及びす７トオフ信号Ｖｘから欠陥深さＤを算
出する前記（３）式は、第３図に示す如く直径Ａが３０
！＋１１１であって、深さＤが種々番こ異なる複数の人
工欠陥を鋼鉄５Ｓ４Ｌ製の試験用検量面に開設し、該検
査面を上記渦流探傷装置で走査することにより得られた
試験データに、重回帰分析を施すことによって作成した
。
出する前記（３）式は、第３図に示す如く直径Ａが３０
！＋１１１であって、深さＤが種々番こ異なる複数の人
工欠陥を鋼鉄５Ｓ４Ｌ製の試験用検量面に開設し、該検
査面を上記渦流探傷装置で走査することにより得られた
試験データに、重回帰分析を施すことによって作成した
。
重回帰分析の基礎する式は下記３次式とした。
Ｄ ＝Ａｏ ＋Ａ＋Ｖｙ ＋Ａ２ＶＸ ｔＡ３Ｖｙ２＊
Ａ４Ｖｚ２＋Ａ５ＶｙＶｘ＋Ａ６Ｖｙ２Ｖｚ＋Ａ７Ｖｙ
Ｖｘ２＋Ａ６Ｖｙ３＋Ａ９ＶＸ３・・・・・・・・・・
・・（４） 第４図に示す信号処理部（６）は、リフトオフが１０ｍ
で欠陥深さＤがＯｒｘｍのとき、傷信号Ｖｙ及びリフト
オフ信号ＶＸが夫々０ボルトとなる様に調整し、同調ア
ンプ（６２１の増幅度は０．３Ω／Ｖとした。
Ａ４Ｖｚ２＋Ａ５ＶｙＶｘ＋Ａ６Ｖｙ２Ｖｚ＋Ａ７Ｖｙ
Ｖｘ２＋Ａ６Ｖｙ３＋Ａ９ＶＸ３・・・・・・・・・・
・・（４） 第４図に示す信号処理部（６）は、リフトオフが１０ｍ
で欠陥深さＤがＯｒｘｍのとき、傷信号Ｖｙ及びリフト
オフ信号ＶＸが夫々０ボルトとなる様に調整し、同調ア
ンプ（６２１の増幅度は０．３Ω／Ｖとした。
又、発振器（田の励磁周波数は６４ＫＨｚとした。
尚、このときの移相角度θは１０度であった。
試験はりフトオフ７−１３ｍ＋、欠陥深さＯ〜５諷の各
組合せに対して行なった。
組合せに対して行なった。
試験によって得られた重回帰分析の為の原データと、重
回帰分析の結果得られた欠陥深さ算出式による計算値り
と、計算値りと真の深さＤｒとの誤差εとを表１に示す
。
回帰分析の結果得られた欠陥深さ算出式による計算値り
と、計算値りと真の深さＤｒとの誤差εとを表１に示す
。
表 １
上記表１から明らかな如＜ 、１３ｊ式によって得られ
た欠陥深さＤと真の深さＤｒとの誤差εは、略１０幅前
後に収まっており、実用上充分な精度が得られている。
た欠陥深さＤと真の深さＤｒとの誤差εは、略１０幅前
後に収まっており、実用上充分な精度が得られている。
尚、本発明の欠陥検出方法及び装置は、上述した実施例
に限らず、特許請求の範囲にｔａａの技術範囲内で種々
の変形が可能であるのは′ｖＪ論であって、例えば重回
帰分析の基礎とする式は更に高次の方程式であっても可
く、更にデータ分析として次元解析等地の手法を用いる
ことも可能である。
に限らず、特許請求の範囲にｔａａの技術範囲内で種々
の変形が可能であるのは′ｖＪ論であって、例えば重回
帰分析の基礎とする式は更に高次の方程式であっても可
く、更にデータ分析として次元解析等地の手法を用いる
ことも可能である。
第１図は本発明の欠陥検出装置の電気回路を表わすブロ
ック図、第２図は上記装置を貨油管の検量に用いた実施
例の概略図、第３図は渦流探傷器の断面図、第４図は信
号処理部のブロック図、第５図は演算回路が実行する処
理のフローチャート、第６図はプリンターの出力様式を
示す図、第７図はモニターテレビに映し出される画面を
示す図、第８図は位相解析の原理を表わすインピーダン
ス平面図、第９図は出願人が以前に考案した信号処理部
のブロック図である。 （１）・・・目走厘 （２）・・・伝送ケーブ
ル（３）・・・モニター部 （４）・・・渦流探傷
器（５）・・・テレビ刀メラ （，６）・・・信号処
理部・田・・・位相検反回路 −・・・演算処理部（
必・・・プリンター
ック図、第２図は上記装置を貨油管の検量に用いた実施
例の概略図、第３図は渦流探傷器の断面図、第４図は信
号処理部のブロック図、第５図は演算回路が実行する処
理のフローチャート、第６図はプリンターの出力様式を
示す図、第７図はモニターテレビに映し出される画面を
示す図、第８図は位相解析の原理を表わすインピーダン
ス平面図、第９図は出願人が以前に考案した信号処理部
のブロック図である。 （１）・・・目走厘 （２）・・・伝送ケーブ
ル（３）・・・モニター部 （４）・・・渦流探傷
器（５）・・・テレビ刀メラ （，６）・・・信号処
理部・田・・・位相検反回路 −・・・演算処理部（
必・・・プリンター
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）金属表面を渦流探傷器を用いて走査し、これによ
って得られた検査信号に位相解析を施すことにより欠陥
を検出する方法に於て、予め欠陥深さが判明している検
査面を前記渦流探傷器によって走査し、位相解析によっ
て得られた標準位相方向のリフトオフ信号Ｖｘと、標準
位相から９０度進相した位相方向の傷信号Ｖｙとに対し
データ分析を施すことにより、前記リフトオフ信号Ｖｘ
及び傷信号Ｖｙを変数として欠陥深さＤを表わす関数を
作成し、実際の検査時には該関数に基づいて欠陥深さを
算出することを特徴とする欠陥検出方法。 （２）データ分析は重回帰分析である特許請求の範囲第
１項に記載の欠陥検出方法。 （３）重回帰分析の基礎とする関数は、Ａ＿０〜Ａ＿９
を求めるべき係数として次式によって表わされる特許請
求の範囲第２項に記載の欠陥検出方法。 Ｄ＝Ａ＿０＋Ａ＿１Ｖｙ＋Ａ＿２Ｖｘ＋Ａ＿３Ｖｙ＾２
十Ａ＿４Ｖｘ＾２＋Ａ＿５ＶｙＶｘ＋Ａ＿６Ｖｙ＾２Ｖ
ｘ＋Ａ＿７ＶｙＶｘ＾２＋Ａ＿８Ｖｙ＾３＋Ａ＿９Ｖｘ
＾３（４）欠陥深さＤを算出する関数は次式によって表
わされる特許請求の範囲第３項に記載の欠陥検出方法。 Ｄ＝−０．１５３＋０．５３６Ｖｙ＋０．０３５Ｖｘ＾
２＋０．０７４ＶｙＶｘ＋０．００４Ｖｘ＾３但し、Ｄ
：欠陥深さ（ｍｍ） Ｖｘ：リフトオフ信号（Ｖ） Ｖｙ：傷信号（Ｖ） （５）検査面上を移動する機台に、高周波励磁電流が供
給される渦流探傷器（４）と、該探傷器から得られる検
査信号Ｖｄに対し前記励磁電流の高周波信号Ｆｏによっ
て直接に位相解析を施して互いに位相方向が直交する検
波出力Ｖｒ及びＶｊを作成する信号処理部（６）と、機
台の位置を検出する位置検出器（１１）とを装備し、前
記信号処理部（６）及び位置検出器（１１）は伝送ライ
ンを介してモニター部（３）に接続し、該モニター部（
３）は信号処理部（６）から得られる検波出力Ｖｒ及び
Ｖｊに対し演算処理を施して欠陥深さＤを算出する演算
処理部（７１）と、前記欠陥深さＤ及び該欠陥が存在す
る位置をプリントアウトするプリンター（８３）とを具
えている欠陥検出装置。 （６）演算処理部は検波信号Ｖｒ及びＶｊをデジタル化
して信号Ｄｒ及びＤｊを作成するＡＤ変換器（７２）（
７３）と、前記信号Ｄｒ及びＤｊから欠陥深さＤを算出
する演算回路（７５）とを具えている特許請求の範囲第
５項に記載の欠陥検出装置。 （７）演算回路（７５）は、信号Ｄｒ及びＤｊに対し座
標変換を施してリフトオフ信号Ｖｘ及び傷信号Ｖｊを作
成すると共に、両信号Ｖｘ及びＶｊを変数とする関数に
よって欠陥深さＤを算出する特許請求の範囲第６項に記
載の欠陥検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252169A JPS61128157A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 欠陥検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252169A JPS61128157A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 欠陥検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128157A true JPS61128157A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17233448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59252169A Pending JPS61128157A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 欠陥検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128157A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247377A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 渦電流検査装置及びそれを用いた検査方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151552A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Shin Nippon Hihakai Kensa Kk | 渦流探傷器の信号解析装置 |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59252169A patent/JPS61128157A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58151552A (ja) * | 1982-03-04 | 1983-09-08 | Shin Nippon Hihakai Kensa Kk | 渦流探傷器の信号解析装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247377A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Hitachi Ltd | 渦電流検査装置及びそれを用いた検査方法 |
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