JP2008145137A - 渦電流探傷プローブ，探傷装置及び探傷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査する渦電流探傷プローブ，探傷装置及び探傷方法を提供することにある。
【解決手段】渦電流プローブは、磁性体からなるコア１と、コア１に巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイル２と、励磁コイル２によって発生する磁場により、試験体６の内部に発生する渦電流を検出する検出コイル３とから構成される。ここで、励磁コイル２は、試験体６の平面方向と平行となるように配置される。また、検出コイル３は、コア１の少なくとも一方の端部近傍に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁性体の配管などの減肉検査に用いる渦電流探傷プローブ，探傷装置及び探傷方法に係り、特に、管の外周に保温材を取り付けた状態で減肉検査するに好適な渦電流探傷プローブ，探傷装置及び探傷方法に関する。

従来、保温材で覆われた配管などの減肉検査する方法として、検査部の保温材を取り外して超音波探触子を接触させ減肉測定を実施する方法が知られている。

しかし、一般に、保温材で覆われた配管などの減肉検査する場合、保温材を取り付けた状態で検査することが検査工程の低減の観点で望ましい。そこで、保温材を取り付けた状態で検査する方法として、非特許文献１に示すように、パルス電圧を利用した渦電流探傷（パルスＥＣＴ）により実施するものが知られている。パルスＥＣＴは、通常の正弦波によりコイルを励磁するＥＣＴと異なり、パルス電圧を利用することで瞬間的に大電流をコイルに通電する。その結果、コイルの発熱による損傷がなく大きな磁場を発生させることができるので、保温材を取り外さずに配管検査を行うことができる。

平成１２年度新エネルギー・産業技術総合開発機構委託 石油精製設備信頼性評価技術開発 成果報告書、ｐｐ１９８−２５６（２０００）

しかしながら、パルスＥＣＴでも、励磁コイルから配管までの距離が離れると磁場が減衰するため、非常に感度が低い問題点がある。

本発明の目的は、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査する渦電流探傷プローブ，探傷装置及び探傷方法を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、磁性体からなるコアと、このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とを有する渦電流プローブであって、前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置されるものである。
かかる構成により、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査し得るものとなる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記渦電流検出手段は、前記コアの両方の端部近傍にそれぞれ配置され、それぞれの渦電流検出手段の検出値を加算するようにしたものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記コアは、前記励磁コイルの中心を通り軸方向と直交する平面から非対称形状としたものである。

（４）上記（１）において、好ましくは、 前記渦電流検出手段は、磁気測定素子としたものである。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、渦電流プローブと、前記渦電流探傷プローブに接続されて励磁コイルを励起させたり渦電流検出手段に発生した信号を取り込む渦電流探傷器と、前記渦電流探傷器にて前記渦電流探傷プローブに発生した信号を検出してその信号を処理するデータ処理装置３０とを有する探傷装置であって、前記渦電流プローブは、磁性体からなるコアと、このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とから構成され、前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置されるものである。
かかる構成により、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査し得るものとなる。

（６）上記目的を達成するために、本発明は、磁性体からなるコアと、このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とを有し、前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置された渦電流プローブを用い、前記試験体と前記渦電流プローブの距離Ｌと、前記渦電流プローブの励磁コイル巾Ｗとの間に、Ｌ＞Ｗの条件の元で探傷するようにしたものである。
かかる方法により、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査し得るものとなる。

本発明によれば、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査可能となる。

以下、図１〜図８を用いて、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブの構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。なお、図１（Ａ）は平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。

保温材付き配管などの検査用に用いられる渦電流プローブは、コア１と、励磁コイル２と、検出コイル３Ａ，３Ｂとにより構成されている。励磁コイル２は、磁性材のコア１の中央部に巻回されている。励磁コイル２の軸方向は、後述するように、試験体の面に対して平行となっている。なお、従来の渦電流プローブにおいては、励磁コイル２の軸方向は、試験体の面に対して垂直となっている。このような励磁コイル配置により、保温材を取り付けた磁性材の配管などの試験体に多くの磁束を入れ込むことが可能となり、大きな渦電流を試験体に発生することができる。この理由については、図２を用いて後述する。

コア１の両端部には、検出コイル３Ａ，３Ｂが配置されている。検出コイル３Ａ，３Ｂの軸方向は、試験体の面に対して垂直となっている。

前述の励磁コイル２の配置により、大きな渦電流を試験体に発生することができるので、減肉検査の感度が向上する。

次に、図２〜図４を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブの検出原理について説明する。
図２〜図４は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの検出原理の説明図である。なお、図２（Ａ）は平面図を示し、図２（Ｂ）は断面図を示している。

パルスＥＣＴでは、励磁コイル２に、図３（Ａ）に示すようなパルス電圧ＰＶを印加する。励磁コイル２には大きな電流が流れるが、瞬間的なので、発熱によるコイルの損傷はないものである。励磁コイル２に電流が流れることで、励磁コイル２から磁場ＭＦが発生する。発生した磁場ＭＦは、磁性材の配管などの試験体６に達し、試験体６に渦電流ＥＣを誘発する。

渦電流ＥＣが作る磁場は検出コイル３Ａ，３Ｂとそれぞれ鎖交し、その結果、検出コイル３Ａ，３Ｂには、図３（Ｂ）に示すような電圧ＩＶが誘起される。誘電圧ＩＶは、励磁コイル２に印加されるパルス電圧と同期して、過渡的に減少する波形として変化する。この過渡的な波形の減衰の様子が、試験体６の板厚により異なる。すなわち、板厚が薄ければ、流路の抵抗が大きくなるために、渦電流は急速に減少する。その結果、図４に示すように、一点鎖線で示す誘起電圧ＩＶ１の過渡的な波形の減衰は速くなる。一方、板厚が十分に厚い場合は、渦電流ＥＣは板厚が薄い時よりゆっくり減少するために、誘起電圧ＩＶ２の過渡的な波形の減衰は緩やかになる。パルスＥＣＴでは、このような特性を利用して減肉の検査を実施する。

ここから分かるように、減肉の評価は検出コイル３の誘起電圧を利用する。この誘起電圧は試験体に発生する渦電流ＥＣに対応する。つまり、パスルＥＣＴの検出感度を向上させるためには、大きな渦電流を発生させる必要がある。このためには、試験体６に達する磁場を多くする必要がある。

次に、図５〜図７を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブによって保温材を取り付けた磁性材の配管などの試験体に多くの磁束を入れ込むことが可能となる理由について説明する。
図５は、従来の渦電流探傷プローブにおける励磁部の構成を示す説明図である。なお、図５（Ａ）は平面図を示し、図５（Ｂ）は断面図を示している。図６は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブにおける励磁部の構成を示す説明図である。なお、図６（Ａ）は平面図を示し、図６（Ｂ）は断面図を示している。図７は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブにおける磁束密度の説明図である。

図５は、従来から利用されているプローブの励磁部の構成を示している。励磁コイル２’は軸方向が試験体に対して直交に配置する。また、励磁コイル２’から発生する磁場は、磁性材のコア１’を用いることで検査対象である磁性材の配管１４側に向かう。

一方、図６は、本実施形態で用いられているプローブの励磁部の構成を示している。励磁コイル２は、軸方向が試験体に対して平行に配置する。励磁コイル２から発生する磁場は、磁性材のコア１を用いることで検査対象である磁性材の配管などの試験体６の側に向かう。

これらの励磁コイル２，２’を用いて検査対象である磁性材の配管などの試験体６の磁束は、それぞれの磁気回路で表現することで明確になる。磁気回路では、磁束の流れを妨げる抵抗として磁気抵抗Ｒは、式（１）で表される。

ここで、ｌは磁束の流れる領域の長さを示す磁路長（ｍ）、μは透磁率（ｈ／ｍ）、Ａは断面積（ｍ^２）を示す。なお、ここで、磁性材の配管などの試験体の６の材料は、一般的な炭素鋼とし、その透磁率はμ_ＦＥとする。

以下、この磁気抵抗Ｒを、図５及び図６に示すプローブ構造毎に比較し、検査対象である磁性材の配管に発生する磁場の傾向について説明する。

図５に示す従来の構造において、磁束の流れ（磁路）として、次の２つを考える。炭素鋼からなる試験体６を通過しない磁路として図中の磁路ＭＣ１とＭＣ２でループを作る磁路ＭＣ１−ＭＣ２、これに対して、炭素鋼からなる試験体６を通過する磁路を図中の磁路ＭＣ１とＭＣ３でループを作る磁路ＭＣ１−ＭＣ３とする。この２つのループを作る磁路に対応した磁気抵抗を、それぞれＲ_１−２及びＲ_１−３とすると、前者は以下の式（２）で、後者は式（３）で表すことができる。ここで、磁路を形成する磁束の流れ領域に関して、空気中、磁性材コア、炭素鋼の磁路長、透磁率は、それぞれ、Ｌ_ａｉｒ１，Ｌ_ａｉｒ２，Ｌ_{ｃｏｒｅ１}，Ｌ_ＦＥ，μ_ａｉｒ１，μ_ａｉｒ２，μ_ｃｏｒｅ，μ_ＦＥ１とする。

式（２）は磁路ＭＣ１とＭＣ２の磁気抵抗の和で表すことができる。Ｒ_{ｃｏｒｅ１}は磁路ＭＣ１の磁性体コア部、Ｒ_ａｉｒ１は磁路ＭＣ２の空気中の磁気抵抗を示す。式（３）は磁路ＭＣ１と磁路ＭＣ３を構成する空気部、炭素鋼部の磁気抵抗の和で表すことができる。Ｒ_{ｃｏｒｅ１}は磁路ＭＣ１の磁性体コア部、Ｒ_ａｉｒ２は磁路ＭＣ２の空気中、Ｒ_ＦＥ１は磁路ＭＣ２の炭素鋼部の磁気抵抗を示す。

ここで、μ_ＦＥ≫μ_０の関係があるので、式（３）は式（４）のように近似できる。

この式（２）と式（４）の大小関係により、磁場が主として磁路ＭＣ１−ＭＣ２を通過するか、磁路ＭＣ１−ＭＣ３を通過するかを知ることができる。

Ｒ_１−２＞Ｒ_１−３となる条件では、磁路ＭＣ１−ＭＣ２の磁気抵抗Ｒ_１−３が大きいため、励磁コイル２’から発生する磁束の大半は抵抗の少ない磁路ＭＣ１−ＭＣ３を通過する。この場合の条件は式（５）に示すように、

励磁コイル２’と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２が励磁コイル２’の半径ｌ_ａｉｒ１の１／２より小さい場合である。
これに対して、Ｒ_１−２＜Ｒ_１−３となる条件では、磁路ＭＣ１−ＭＣ３の磁気抵抗が大きいため、励磁コイルから発生する磁束の大半は磁路ＭＣ１−ＭＣ２を通過する。この場合の条件は式（６）に示すように、

励磁コイル２’と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２が励磁コイル２’の半径ｌ_ａｉｒ１の１／２より大きい場合である。

次に、図６に示す本実施形態の場合の磁気抵抗について説明する。励磁コイル２は軸方向が試験体６の水平方向に一致するように配置する。励磁コイル２は図５と異なり四角の形状を示す。励磁コイル２の巾は、図５の励磁コイル２’の直径２ｌ_ａｉｒ１と同じである。磁路は図５と同様に炭素鋼からなる試験体６を通過しない磁路として、図中の磁路ＭＣ１とＭＣ２でループを作る磁路ＭＣ１−ＭＣ２と、炭素鋼からなる試験体６を通過する磁路として図中の磁路ＭＣ１とＭＣ３でループを作る磁路ＭＣ１−ＭＣ３とする。この２つのループを作る磁路に対応した磁気抵抗を、それぞれＲ_１−２及びＲ_１−３とすると、前者は以下の式（７）で、後者は式（８）で表すことができる。ここで、磁路を形成する磁束の流れ領域に関して、空気中、磁性材コア、炭素鋼の磁路長、透磁率はそれぞれ、Ｌ_ａｉｒ１，Ｌ_ａｉｒ２，Ｌ_{ｃｏｒｅ２}，Ｌ_ＦＥ，μ_ａｉｒ１，μ_ａｉｒ２，μ_ｃｏｒｅ，μ_ＦＥ１とする。

式（７）は磁路ＭＣ１と磁路ＭＣ２の磁気抵抗の和で表すことができる。Ｒ_{ｃｏｒｅ２}は磁路ＭＣ１の磁性体コア部、Ｒ_ａｉｒ２は磁路ＭＣ２の空気中の磁気抵抗を示す。式（８）は磁路ＭＣ１とＭＣ３を構成する空気部、炭素鋼部の磁気抵抗の和で表すことができる。Ｒ_{ｃｏｒｅ２}は磁路ＭＣ１の磁性体コア部、Ｒ_ａｉｒ２は磁路ＭＣ２の空気中、Ｒ_ＦＥ２は磁路ＭＣ２の炭素鋼部の磁気抵抗を示す。

ここで、μ_ＦＥ≫μ_０の関係があるので、式（８）は式（９）のように近似できる。

Ｒ_１−２＞Ｒ_１−３となる条件では、磁路ＭＣ１−ＭＣ２の磁気抵抗Ｒ_１−３が大きいため、励磁コイル２’から発生する磁束の大半は抵抗の少ない磁路ＭＣ１−ＭＣ２を通過する。この場合の条件は式（１０）に示すように、

励磁コイル２’と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２が励磁コイル２’の半径ｌ_ａｉｒ１より小さい場合である。
これに対して、Ｒ_１−２＜Ｒ_１−３となる条件では、磁路ＭＣ１−ＭＣ３の磁気抵抗が大きいため、励磁コイルから発生する磁束の大半は磁路ＭＣ１−ＭＣ２を通過する。この場合の条件は式（１１）に示すように、

励磁コイル２’と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２が励磁コイル２’の半径ｌ_ａｉｒ１より大きい場合である。

以上により、図５に示す従来方式は励磁コイル２’と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２がｌ_ａｉｒ１の１／２を超えると磁路ＭＣ２−ＭＣ３を通過する磁束、すなわち炭素鋼からなる試験体６を通過する磁束が減少する。

これに対して、図６の本実施形態の場合は、励磁コイル２と炭素鋼からなる試験体６の距離ｌ_ａｉｒ２がｌ_ａｉｒ１超えるまで磁路ＭＣ２−ＭＣ３を通過する磁束が多い状態となる。つまり、本実施形態は、従来方式の励磁コイル２’を利用する場合より、距離が離れた炭素鋼からなる試験体６まで磁場を送ることができるといえる。当然、磁性材の配管と励磁コイルが同じ距離であれば、本発明の励磁コイル２の方が配管に達する磁場は大きいことになる。その結果、炭素鋼からなる試験体６中に発生する渦電流も増加し、検出感度が向上する。

ここで、図７により、３次元の直流磁場解析の結果について説明する。計算モデルは、従来方式として炭素鋼から２０ｍｍの距離に巾２０ｍｍの励磁コイル（磁性材コア付き）を配置したモデルとし、本実施形態として同じように炭素鋼から距離２０ｍｍに軸方向が炭素鋼の水平方向と一致する巾２０ｍｍの励磁コイル（磁性材コア付き）を配置したモデルとしている。炭素鋼の厚みは１０ｍｍとした。同図のグラフは、励磁コイル直下から炭素鋼の方向の磁場分布を示している。横軸に励磁コイル直下から炭素鋼の方向の距離、縦軸に磁束密度の大きさプロットした。横軸２０ｍｍに対応する磁束密度の値が炭素鋼表面での値である。これより分かるように、図中の従来方式の励磁コイルにより発生する磁束密度Ａに対して、本実施形態のほうが、磁束密度Ｂは大きな値を示すことが分かる。これより、本実施形態は炭素鋼に大きな磁場を発生させることができる。

再び、図２により、本実施形態のプローブ構成における検出コイルの位置に関して説明する。本実施形態のプローブを利用すると、配管には図２（Ｂ）に示す渦電流ＥＣ１，ＥＣ２が発生する。検出コイル３Ａ，３Ｂは渦電流ＥＣ１，ＥＣ２の作る磁場を測定できる位置に配置する。渦電流ＥＣ１を検出するためには、磁性材のコア１の左側端部に検出コイル３Ａを配置する。また、渦電流ＥＣ２が作る磁場を測定するためには、磁性材のコア１の他方の端部に検出コイル３Ｂを配置する。

ここで、検出コイル３Ａ，３Ｂは、直列に結線しても良く、この場合、渦電流ＥＣ１，ＥＣ２の双方を同時に測定できる。また、検出コイル３Ａ，３Ｂをハード的に結線することなく、検出コイル３Ａ，３Ｂのそれぞれの出力を演算処理によりソフト的に加算してもよいものである。一方、検出コイル３Ａ，３Ｂのそれぞれの出力を独立に取り込むことで、それぞれの場所について、独立に減肉検査を行うこともできる。また、検出コイル３Ａ，３Ｂの一方だけを備えるように構成することもできる。

なお、渦電流を検出する手段としては、検出コイル３Ａ，３Ｂの代わりに、磁気測定素子を利用してもよいものである。磁気測定素子としては、例えば、ホール素子，フラックゲート素子，巨大磁気抵抗効果を用いたＧＭＲ素子，ＭＩ効果（鉄系アモルファスワイヤの外部磁界による磁気インピーダンス変化）を利用した素子等を用いることができる。これらの磁気測定素子を用いることで、検出コイルよりも感度を向上することができる。

また、図１に示した例では、励磁コイルにパルス電圧を印加するものとしているが、例えば、正弦波の半波を印加することもできる。すなわち、非正弦波の電圧を印加するものである。

次に、図８を用いて、本実施形態による渦電流探傷プローブを用いた探傷装置の構成について説明する。
図８は、本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブを用いた探傷装置の構成を示すブロック図である。

本例の探傷装置は、渦電流探傷プローブ１０と、渦電流探傷プローブ１０に接続されてコイルを励起させたりコイルに発生した信号を受けたりする渦電流探傷器２０と、渦電流探傷器２０にて渦電流探傷プローブ１０のコイルに発生した信号を検出してその信号を処理するデータ処理装置３０と、データ処理装置３０に外部から信号等を与える入力装置を有する入力部４０と、データ処理装置３０の処理内容等を表示する表示装置を有する表示部５０とから構成される。データ処理装置３０は、渦電流探傷器２０が検出した検出信号をデータとして記憶するメモリ３１と、他のメモリ３３，３４，３５と、演算装置３２とを備えている。

本実施形態によれば、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査することができる。

次に、図９を用いて、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成及び動作について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。なお、図９（Ａ）は平面図を示し、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。また、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態では、図１に示した検出コイル３Ａ，３Ｂの代わりに、多数の磁気素子により構成されるアレイ状の磁場測定素子３Ｃを用いている。これにより、渦電流の分布を測定できるので、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

本実施形態によれば、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査することができる。

また、渦電流の分布を測定できるので、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

次に、図１０及び図１１を用いて、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブの構成及び動作について説明する。
図１０は、本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。図１１は、本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブにおける磁束分布の説明図である。なお、図１０（Ａ）は平面図を示し、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。また、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態では、コアとして、左右非対称の磁性材のコア１Ａを用いている。プローブの発生する磁束量は一定であるため、磁性材コアの片側の断面積が小さい方で磁束が集中する効果がある。これにより、配管に発生する磁束密度も大きくなる。このプローブにより発生する渦電流は磁束密度が磁性材のコア両端で異なるため、その分布も図１１のように左右非対称となる。渦電流はコアの断面積が小さい方で大きくなるので、検出コイル３Ｂによる感度が向上する。また、検出コイルは、図示するように、コアの両端に、検出コイル３Ａ，３Ｂのように配置してもよいものである。

本実施形態によれば、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査することができる。

また、磁束密度を大きくでき、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

次に、図１２を用いて、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成及び動作について説明する。
図１２は、本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。なお、図１２（Ａ）は平面図を示し、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ’断面図を示している。また、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本実施形態は、図１０に示した検出コイル３Ａ，３Ｂの変わりに、図９に示した多数のアレイ状の磁気素子により構成したものである。これにより、渦電流の分布を測定できるので、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

本実施形態によれば、保温材で覆われた配管などの減肉測定に対して、保温材を取り外さずに高精度に検査することができる。

また、磁束密度を大きくでき、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

さらに、渦電流の分布を測定できるので、配管の減肉検査の分解能を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの検出原理の説明図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの検出原理の説明図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブの検出原理の説明図である。 従来の渦電流探傷プローブにおける励磁部の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブにおける励磁部の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブにおける磁束密度の説明図である。 本発明の第１の実施形態による渦電流探傷プローブを用いた探傷装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。 本発明の第２の実施形態による渦電流探傷プローブの構成を示す２面図である。 本発明の第３の実施形態による渦電流探傷プローブにおける磁束分布の説明図である。 本発明の第４の実施形態による渦電流探傷プローブにおける磁束分布の説明図である。

符号の説明

１…コア
２…励磁コイル
３…検出コイル
６…試験体

Claims (6)

1. 磁性体からなるコアと、
   このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、
   前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とを有する渦電流プローブであって、
   前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、
   前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置されることを特徴とする渦電流プローブ。
2. 請求項１記載の渦電流プローブにおいて、
   前記渦電流検出手段は、前記コアの両方の端部近傍にそれぞれ配置され、
   それぞれの渦電流検出手段の検出値を加算することを特徴とする渦電流プローブ。
3. 請求項１記載の渦電流プローブにおいて、
   前記コアは、前記励磁コイルの中心を通り軸方向と直交する平面から非対称形状であることを特徴とする渦電流プローブ。
4. 請求項１記載の渦電流プローブにおいて、
   前記渦電流検出手段は、磁気測定素子であることを特徴とする渦電流プローブ。
5. 渦電流プローブと、前記渦電流探傷プローブに接続されて励磁コイルを励起させたり渦電流検出手段に発生した信号を取り込む渦電流探傷器と、前記渦電流探傷器にて前記渦電流探傷プローブに発生した信号を検出してその信号を処理するデータ処理装置３０とを有する探傷装置であって、
   前記渦電流プローブは、
   磁性体からなるコアと、
   このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、
   前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とから構成され、
   前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、
   前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置されることを特徴とする探傷装置。
6. 磁性体からなるコアと、
   このコアに巻回され、非正弦波電圧が印加される励磁コイルと、
   前記励磁コイルによって発生する磁場により、試験体内部に発生する渦電流を検出する渦電流検出手段とを有し、
   前記励磁コイルは、前記試験体の平面方向と平行となるように配置され、
   前記渦電流検出手段は、前記コアの少なくとも一方の端部近傍に配置された渦電流プローブを用い、
   前記試験体と前記渦電流プローブの距離Ｌと、前記渦電流プローブの励磁コイル巾Ｗとの間に、Ｌ＞Ｗの条件の元で探傷することを特徴とする探傷方法。

Images