JPS6232355A - 渦流探傷試験装置 - Google Patents
渦流探傷試験装置Info
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- JPS6232355A JPS6232355A JP60172149A JP17214985A JPS6232355A JP S6232355 A JPS6232355 A JP S6232355A JP 60172149 A JP60172149 A JP 60172149A JP 17214985 A JP17214985 A JP 17214985A JP S6232355 A JPS6232355 A JP S6232355A
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- eddy current
- magnetic field
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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〕
この発明は金属棒、金属線、金属管などの表面きず検出
に用いる渦流探傷試験装置に関する。
に用いる渦流探傷試験装置に関する。
貫通コイルを使用した渦流探傷試験は、棒、線、管など
の金属の導電体の表面または表層にある欠陥の検出に広
く用いられる。しかし、この方式は、被検体の寸法が大
きくなるにつれて、欠陥検出能力が低下するという欠点
がある。その理由は、検出コイルの平均径をＤ、欠陥の
被検体表面円周方向長さをＱとするとき、充填率がほぼ
一定ならば、欠陥検出能力は、はぼ 検出コイルの長さＬ π・Ｄ に比例するからである（第２図参照）、すなわち被検体
１の外径ｄが増加するにつれて１／πＤが小さくなり、
その結果欠陥検出能力も低くなっていく。これの対策と
しては、検出コイルの円周方向長さしと欠陥の円周方向
長さＱの比Ｑ／Ｌを大きくすることであり、具体的には
プローブコイルを探出することが行なわれる。すなわち
プローブコイルを被検体のまわりを回転させる方式（回
転プローブ方式）か数多くのプローブコイルを被検体の
まわりに配置する方式（マルチプローブ方式）が考えら
れ、実際、回転プローブ方式は広く使われている。とこ
ろが、プローブコイルは貫通形コイルに比ベリフトオフ
（ギャップ）変動の影響を受けやすいという欠点がある
。回転ブーローブ方式において、これを軽減する方法と
して１例えば特開昭５８−１７９３５４号公報に示され
るように、機械的なならい機構により被検体表面とプロ
ーブとの間隔を一定に保つことが提示されている。しか
しこの方法はならい機構が複雑になるという問題がある
。また円形断面形状を持たない被検体１例えば角形鋼管
など、では事実」一回転プローブ方式では探傷が困難で
ある。マルチプローブ方式に採用できる方式としては１
例えば特開昭５９−９５５２号公報に示されるように、
標準比較方式のプローブと多重周波渦流探傷技術とを組
合せたリフトオフ変動に起因する信号抑制方法が提示さ
れている。しかしこの方法は電子回路が複雑になるとい
う問題がある。
の金属の導電体の表面または表層にある欠陥の検出に広
く用いられる。しかし、この方式は、被検体の寸法が大
きくなるにつれて、欠陥検出能力が低下するという欠点
がある。その理由は、検出コイルの平均径をＤ、欠陥の
被検体表面円周方向長さをＱとするとき、充填率がほぼ
一定ならば、欠陥検出能力は、はぼ 検出コイルの長さＬ π・Ｄ に比例するからである（第２図参照）、すなわち被検体
１の外径ｄが増加するにつれて１／πＤが小さくなり、
その結果欠陥検出能力も低くなっていく。これの対策と
しては、検出コイルの円周方向長さしと欠陥の円周方向
長さＱの比Ｑ／Ｌを大きくすることであり、具体的には
プローブコイルを探出することが行なわれる。すなわち
プローブコイルを被検体のまわりを回転させる方式（回
転プローブ方式）か数多くのプローブコイルを被検体の
まわりに配置する方式（マルチプローブ方式）が考えら
れ、実際、回転プローブ方式は広く使われている。とこ
ろが、プローブコイルは貫通形コイルに比ベリフトオフ
（ギャップ）変動の影響を受けやすいという欠点がある
。回転ブーローブ方式において、これを軽減する方法と
して１例えば特開昭５８−１７９３５４号公報に示され
るように、機械的なならい機構により被検体表面とプロ
ーブとの間隔を一定に保つことが提示されている。しか
しこの方法はならい機構が複雑になるという問題がある
。また円形断面形状を持たない被検体１例えば角形鋼管
など、では事実」一回転プローブ方式では探傷が困難で
ある。マルチプローブ方式に採用できる方式としては１
例えば特開昭５９−９５５２号公報に示されるように、
標準比較方式のプローブと多重周波渦流探傷技術とを組
合せたリフトオフ変動に起因する信号抑制方法が提示さ
れている。しかしこの方法は電子回路が複雑になるとい
う問題がある。
以上述べてきたように、貫通コイル方式は被検体の径が
大きくなると、欠陥検出能力が低下する。
大きくなると、欠陥検出能力が低下する。
プローブコイル方式は原理上被検体の径に無関係に一定
の検出感度が得られるが、リフトオフの影響を受けやす
く、リフトオフ変動が不可避な現場での探傷では実質的
に十分な検出感度が得られなかった。被検体の径が大き
い場合に、リフトオフの変動の影響を交番づにくく、し
かも欠陥検出能力が高いという方法は、回転プローブ方
式にしろマルチプローブ方式にしろ、機械的または電子
回路的に複雑［こなり、コスト上また運転および保守上
。
の検出感度が得られるが、リフトオフの影響を受けやす
く、リフトオフ変動が不可避な現場での探傷では実質的
に十分な検出感度が得られなかった。被検体の径が大き
い場合に、リフトオフの変動の影響を交番づにくく、し
かも欠陥検出能力が高いという方法は、回転プローブ方
式にしろマルチプローブ方式にしろ、機械的または電子
回路的に複雑［こなり、コスト上また運転および保守上
。
問題があった。
この発明は、このよう従来の問題に着目してなされたも
ので、励磁用に十分長い貫通コイルを用い、複数個の空
心の検出コイルをその面が被検体の外周面に、間隔をお
いて、相対向するごとく、被検体の周りに配置したこと
を特徴とする。
ので、励磁用に十分長い貫通コイルを用い、複数個の空
心の検出コイルをその面が被検体の外周面に、間隔をお
いて、相対向するごとく、被検体の周りに配置したこと
を特徴とする。
以下この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図はこの発明に係る渦流探傷装置の検出部を示す図
である。この発明はいわゆる相互誘導方式を採っている
。１は金属管などの被検体、２および３はナイロン、ベ
ークライトなどて作られるボビン、４はボビン３の段削
り部、５はボビン２に巻回した励磁コイル、６は段削り
部に固着された検出コイルである。
である。この発明はいわゆる相互誘導方式を採っている
。１は金属管などの被検体、２および３はナイロン、ベ
ークライトなどて作られるボビン、４はボビン３の段削
り部、５はボビン２に巻回した励磁コイル、６は段削り
部に固着された検出コイルである。
検出コイル６は、極細マグネットワイヤを用いた空心の
偏平な円形コイル（以後「パンケーキ・コイル」と呼ぶ
）である。このパンケーキ・コイル６を円筒面に平行に
設置する。この検出コイル用ボビン３は、上記励磁用ボ
ビン２の中に挿入する構造になっている。
偏平な円形コイル（以後「パンケーキ・コイル」と呼ぶ
）である。このパンケーキ・コイル６を円筒面に平行に
設置する。この検出コイル用ボビン３は、上記励磁用ボ
ビン２の中に挿入する構造になっている。
なお第１図において中央部は検出コイル６の配置状況を
示すために励磁コイル５およびそのボビン２を描いてい
ないが、これらが実際は連続して存在することはもちろ
んである。パンケーキ・コイル６の導線は検出コイルボ
ビン３に２個所設けられた溝７を通して外部に取り出さ
れ、渦流探傷装置制御部へ導かれる。
示すために励磁コイル５およびそのボビン２を描いてい
ないが、これらが実際は連続して存在することはもちろ
んである。パンケーキ・コイル６の導線は検出コイルボ
ビン３に２個所設けられた溝７を通して外部に取り出さ
れ、渦流探傷装置制御部へ導かれる。
第３図に、この発明に係る渦流探傷装置の電子回路を示
す。１０は発振器、１１は電力増幅器、１２は検出した
信号用の増幅器、１３は移相器、１４は同期検波回路、
１５は帯域濾波器、１６は波高弁別回路である。この図
では検出コイル６の出力は直接増幅器１２に接続されて
いるが、２個のコイルでブリッジ回路の２辺になるよう
に構成してもよい、また複数個の検出コイルを直列に接
続するようにしてもよい。
す。１０は発振器、１１は電力増幅器、１２は検出した
信号用の増幅器、１３は移相器、１４は同期検波回路、
１５は帯域濾波器、１６は波高弁別回路である。この図
では検出コイル６の出力は直接増幅器１２に接続されて
いるが、２個のコイルでブリッジ回路の２辺になるよう
に構成してもよい、また複数個の検出コイルを直列に接
続するようにしてもよい。
以下この発明の作用について説明する。発振器１０で発
生された正弦波電圧は、電力増幅器１１で増幅され、検
出部の励磁コイル５に供給される。
生された正弦波電圧は、電力増幅器１１で増幅され、検
出部の励磁コイル５に供給される。
この励磁コイル５は十分長いソレノイドコイルになって
いるため、その内部はほぼ均一な交番磁界が形成される
。被検体の表面および表層にはその交番磁界を打ち消す
ように、すなわち励磁コイル５に流れる電流と同じ（円
周）方向で向きが反対の渦電流が流れる。被検体に欠陥
が存在しないときは発生磁界はボビン表面に平行であり
、磁界とパンケーキ・コイル６とは鎖交しないため、パ
ンケーキ・コイル６には電圧が発生しない。ところが被
検体表面に欠陥があると渦電流は欠陥を迂回して流れる
ため、それによる磁界は垂直成分をもつようになる。そ
の結果この欠陥による磁界とパンケーキ・コイル６とは
鎖交するようになり、パンケーキ・コイル６に電圧が誘
起される。この誘起電圧を増幅器１２で増幅し、発振器
１０の位相を移相器１３で移相した位相を参照して同期
検波器１４で同期検波する。この際、移相量は被検体の
りフトオフの影響が最小になるように選ぶ。以後さらに
帯域濾波器１５で高周波ノイズ成分をカットシ、波高弁
別回路１６により欠陥を検出する。
いるため、その内部はほぼ均一な交番磁界が形成される
。被検体の表面および表層にはその交番磁界を打ち消す
ように、すなわち励磁コイル５に流れる電流と同じ（円
周）方向で向きが反対の渦電流が流れる。被検体に欠陥
が存在しないときは発生磁界はボビン表面に平行であり
、磁界とパンケーキ・コイル６とは鎖交しないため、パ
ンケーキ・コイル６には電圧が発生しない。ところが被
検体表面に欠陥があると渦電流は欠陥を迂回して流れる
ため、それによる磁界は垂直成分をもつようになる。そ
の結果この欠陥による磁界とパンケーキ・コイル６とは
鎖交するようになり、パンケーキ・コイル６に電圧が誘
起される。この誘起電圧を増幅器１２で増幅し、発振器
１０の位相を移相器１３で移相した位相を参照して同期
検波器１４で同期検波する。この際、移相量は被検体の
りフトオフの影響が最小になるように選ぶ。以後さらに
帯域濾波器１５で高周波ノイズ成分をカットシ、波高弁
別回路１６により欠陥を検出する。
以下実施例および実験結果について説明する。
第４図および第５図に各々実験に用いた励磁コイル用ボ
ビン２および検出コイル用ボビン３の寸法を示す。単位
はｌ１１ｍである。励磁コイル用ボビン２には線径０．
６ｎｍのマグネタ１〜ワイヤを１０８回巻いた。検出コ
イルは外径４ＩＩＩ１１の真ちゅうの棒に線径０．０５
＋ｏｍの極細マグネットワイヤを２００回巻き、製作し
た。そして検出コイル２個を検出コイル用ボビン３の段
部に装着し、このボビン３を励磁コイル用ボビン２に挿
入して検出部とした。円形パンケーキ・コイル６の有効
検出範囲は直径の約０．７５倍であるから１本実施例で
は全円周のうち４Ｘ０．７５Ｘ２＝６＋＋ｎがその有効
範囲となる。そこでこの範囲に人工欠陥がはいるように
して実験した。
ビン２および検出コイル用ボビン３の寸法を示す。単位
はｌ１１ｍである。励磁コイル用ボビン２には線径０．
６ｎｍのマグネタ１〜ワイヤを１０８回巻いた。検出コ
イルは外径４ＩＩＩ１１の真ちゅうの棒に線径０．０５
＋ｏｍの極細マグネットワイヤを２００回巻き、製作し
た。そして検出コイル２個を検出コイル用ボビン３の段
部に装着し、このボビン３を励磁コイル用ボビン２に挿
入して検出部とした。円形パンケーキ・コイル６の有効
検出範囲は直径の約０．７５倍であるから１本実施例で
は全円周のうち４Ｘ０．７５Ｘ２＝６＋＋ｎがその有効
範囲となる。そこでこの範囲に人工欠陥がはいるように
して実験した。
渦流探傷袋口は市販のものを用いた。試料として外径１
０ｍ、肉厚１ｍの鋼管に人工欠陥として深さ０．３ｎｍ
、幅０．５１１１１、長さ１０−の溝を加工したものを
用いた。使用周波数ＲｋＨｚで実験した結果を第６図に
示す。第６図より十分高いＳ／Ｎ比で検出【ノているこ
とがわかる。さらに上記において、パンケーキ・コイル
６のみによる自己誘導方式で実験したところ、ガタ信号
の影響が大きく全く検出できなかった。
０ｍ、肉厚１ｍの鋼管に人工欠陥として深さ０．３ｎｍ
、幅０．５１１１１、長さ１０−の溝を加工したものを
用いた。使用周波数ＲｋＨｚで実験した結果を第６図に
示す。第６図より十分高いＳ／Ｎ比で検出【ノているこ
とがわかる。さらに上記において、パンケーキ・コイル
６のみによる自己誘導方式で実験したところ、ガタ信号
の影響が大きく全く検出できなかった。
以上の説明において検出コイル６は空心の偏平な円形コ
イルとしたが、角形であっても勿論よい。
イルとしたが、角形であっても勿論よい。
検出コイル６の形状は検出すべき欠陥の形態に応じ適切
な形を選択することが好ましＬｌ。
な形を選択することが好ましＬｌ。
以上説明したように、この発明によれば極めて簡単な構
成で、プローブコイルに付随するリフトオフ効果を大幅
に軽減でき、その結果試料の多少の振動が不可避な実際
の現場での渦流探傷において高い検出能力を得ることが
できる。
成で、プローブコイルに付随するリフトオフ効果を大幅
に軽減でき、その結果試料の多少の振動が不可避な実際
の現場での渦流探傷において高い検出能力を得ることが
できる。
第１図は１本発明に係る渦流探傷試験装置の検出部を示
す斜視図であり、ボビン２の中央部は切除して示す。 第２図は従来の貫通形検出コイルとそれを貫通する被検
体の横断面図である。 第３図は本発明に係る渦流探傷装置の電子回路部の構成
を示すブロック図である。 第４図および第５図は本発明の渦流探傷装置の励磁コイ
ル用ボビンおよび検出コイル用ボビンの一例の寸法を示
す断面図であり、第６図はこれらのボビンを用いた渦流
探傷における欠陥検出信号の一例を示すグラフ、第７図
は従来法による欠陥検出信号を示すグラフである。 １・・・・・・被検体 ２・・・励磁コイル用ボ
ビン３・・・・・・検出コイル用ボビン ４・・・・・・検出コイル用ボビンの段削り個所５・・
・・・・励磁コイル（励磁用貫通コイル）６・・・・・
・検出コイル（検出用空心偏平コイル）７・・・・・・
溝 ８・・・・・・人工欠陥ｌＯ・・・・・
・発振器 １１・・・・・・電力増幅器１２・・
・・・・増幅器 １３・・・・・・移相器１４・
・・・・・同期検波器 １５・・・・・・帯域濾波器
１６・・・・・・波高弁別回路 １７・・・・・・貫通
形検出コイル１８・・・・・・表面欠陥 嶌４８図 嶌５８図 驚４ｂ図 克５ｂ図 嶌６に 声７図 ４号也瓜 手続補正書（自発） 昭和６０年 ９月 ９日 の表示 昭和６０年特許願第１７２１４９号ｊ、９ｅ明
の名称 渦流探傷試験装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目６番３号
−名称 ４、代理 の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、および図面６
、補正の内容 （１）明細書簡２亘第（３行のｒｌ／πＤ」をｒＱ／π
Ｄ」と訂正する。 （２）第２図を添付した別紙の通りに訂正する。 ７、添付書類の目餘 図面・・・１葉 糖２図
す斜視図であり、ボビン２の中央部は切除して示す。 第２図は従来の貫通形検出コイルとそれを貫通する被検
体の横断面図である。 第３図は本発明に係る渦流探傷装置の電子回路部の構成
を示すブロック図である。 第４図および第５図は本発明の渦流探傷装置の励磁コイ
ル用ボビンおよび検出コイル用ボビンの一例の寸法を示
す断面図であり、第６図はこれらのボビンを用いた渦流
探傷における欠陥検出信号の一例を示すグラフ、第７図
は従来法による欠陥検出信号を示すグラフである。 １・・・・・・被検体 ２・・・励磁コイル用ボ
ビン３・・・・・・検出コイル用ボビン ４・・・・・・検出コイル用ボビンの段削り個所５・・
・・・・励磁コイル（励磁用貫通コイル）６・・・・・
・検出コイル（検出用空心偏平コイル）７・・・・・・
溝 ８・・・・・・人工欠陥ｌＯ・・・・・
・発振器 １１・・・・・・電力増幅器１２・・
・・・・増幅器 １３・・・・・・移相器１４・
・・・・・同期検波器 １５・・・・・・帯域濾波器
１６・・・・・・波高弁別回路 １７・・・・・・貫通
形検出コイル１８・・・・・・表面欠陥 嶌４８図 嶌５８図 驚４ｂ図 克５ｂ図 嶌６に 声７図 ４号也瓜 手続補正書（自発） 昭和６０年 ９月 ９日 の表示 昭和６０年特許願第１７２１４９号ｊ、９ｅ明
の名称 渦流探傷試験装置３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目６番３号
−名称 ４、代理 の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄、および図面６
、補正の内容 （１）明細書簡２亘第（３行のｒｌ／πＤ」をｒＱ／π
Ｄ」と訂正する。 （２）第２図を添付した別紙の通りに訂正する。 ７、添付書類の目餘 図面・・・１葉 糖２図
Claims (1)
- 被検体をその軸方向に貫通させる配置とした励磁用貫通
コイルと、該励磁用貫通コイルを貫通する被検体外周面
に偏平面が対向する配置とした複数個の検出用空心偏平
コイルを備える渦流探傷試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172149A JPS6232355A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 渦流探傷試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172149A JPS6232355A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 渦流探傷試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232355A true JPS6232355A (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=15936471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60172149A Pending JPS6232355A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 渦流探傷試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6232355A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234152A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Chubu Electric Power Co Inc | 架空電線用探傷装置 |
| JPS63234149A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Chubu Electric Power Co Inc | 架空電線用探傷装置 |
| US6850056B2 (en) | 2000-09-05 | 2005-02-01 | Nippon Steel Corporation | Flaw detection device for steel bar |
| JP2008164393A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Yazaki Corp | 高圧ケーブルの遮蔽導体劣化判別装置及び判別方法 |
| JP2010236928A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-21 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 渦電流探傷方法並びに渦電流探傷センサ |
| JP2015508897A (ja) * | 2012-02-23 | 2015-03-23 | インスティトゥート ドクトル フェルスター ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト | 貫通コイル構成、貫通コイル構成を有する試験装置、及び試験方法 |
| CN106932472A (zh) * | 2017-03-05 | 2017-07-07 | 北京工业大学 | 一种磁屏蔽型的双向激励涡流传感器 |
| JP2019082369A (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | 腐食診断方法及び腐食診断装置 |
| GB2600466A (en) * | 2020-10-30 | 2022-05-04 | Energyline Science & Tech Limited | A method and system for assessing the integrity of overhead power line conductors |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60172149A patent/JPS6232355A/ja active Pending
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| JPS63234152A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Chubu Electric Power Co Inc | 架空電線用探傷装置 |
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