JP5233909B2 - Eddy current type inspection apparatus and eddy current type inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、渦流式検査装置、及び、渦流式検査方法に関し、より詳細には、渦流式検査における検査精度を向上させる技術に関する。 The present invention relates to an eddy current inspection apparatus and an eddy current inspection method, and more particularly to a technique for improving inspection accuracy in an eddy current inspection.
例えば自動車やオートバイのエンジン部品や足回り部品等の機械部品には、金属(導電体)を高周波誘導加熱して焼入れを行う、高周波焼入れを施した鋼材(以下、鋼材とする)が使用されている。前記鋼材の高周波焼入れにおいては、表面焼入れの硬化層深さ(以下、焼入れ深さとする)及びその硬度について、有効硬化層深さ及び全硬化層深さが規格されている。このため、鋼材の品質を保証するために、焼入れ深さ及び硬度を測定して評価する必要がある。 For example, mechanical parts such as automobile and motorcycle engine parts and undercarriage parts are made of steel (hereinafter referred to as steel) that has been subjected to induction hardening of metal (conductor) and induction-hardened. Yes. In the induction hardening of the steel material, the effective hardened layer depth and the total hardened layer depth are standardized with respect to the hardened layer depth (hereinafter referred to as a hardened depth) of surface hardening and its hardness. For this reason, in order to guarantee the quality of steel materials, it is necessary to measure and evaluate the quenching depth and hardness.
従来、前記鋼材の焼入れ深さ及び硬度は、サンプルとして抜き取られた鋼材を部分的に切断し、その断面強度をビッカーズ硬度計等の各種硬度計にて測定し、その結果から焼入れ深さ及び硬度を評価していた。
しかし、この破壊検査による手法ではサンプルとして使用した鋼材が廃棄されるため、材料コストの上昇に繋がっていた。また、検査に要する時間が長くなる上に、インラインでの全数検査が不可能であるため、単発的に発生する不良を発見できずに次工程に搬出してしまう可能性があった。
Conventionally, the quenching depth and hardness of the steel material are obtained by partially cutting the steel material sampled as a sample, measuring the cross-sectional strength with various hardness meters such as a Vickers hardness meter, and the quenching depth and hardness from the results. Was evaluated.
However, this destructive inspection method discards the steel material used as a sample, leading to an increase in material costs. In addition, since the time required for the inspection becomes long, and in-line inspection is impossible, there is a possibility that a defect that occurs on a single occasion cannot be found and carried out to the next process.
そこで、非破壊検査である渦流式検査を用いて、鋼材の焼入れ深さ及び硬度を測定する技術が知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、及び、特許文献3参照)。
渦流式検査は、前記鋼材の近くに交流電流を流した励磁コイルを接近させて交流磁場を発生させ、該交流磁場によって鋼材に渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を検出コイルにより検出するものである。つまり、該渦流式検査により、鋼材を廃棄することなく、短時間で、かつ全数検査によって鋼材の焼入れ深さ及び硬度を定量的に測定することが可能となるのである。
前記渦流式検査は、上記の鋼材の焼入れ深さ及び硬度を測定するための焼入れ深さ/硬度測定試験のほか、検査対象物の表面に生じた割れ等の傷を検出するための探傷試験や、検査対象物に含まれる異物を検出するための異材判別試験等にも用いられている。
Then, the technique which measures the hardening depth and hardness of steel materials using the eddy current type | mold test | inspection which is a nondestructive test | inspection is known (for example, refer patent document 1,
In eddy current inspection, an alternating magnetic field is generated by bringing an exciting coil that has passed an alternating current close to the steel material, an alternating magnetic field is generated in the steel material, an eddy current is generated in the steel material, and an induced magnetic field induced by the eddy current is detected. It is detected by a coil. In other words, the eddy current type inspection can quantitatively measure the quenching depth and hardness of the steel material in a short time and through the 100% inspection without discarding the steel material.
The eddy current inspection includes a quenching depth / hardness measurement test for measuring the quenching depth and hardness of the steel material as well as a flaw detection test for detecting scratches such as cracks generated on the surface of the inspection object. It is also used in a foreign material discrimination test for detecting foreign matter contained in an inspection object.
前記焼入れ深さ/硬度測定試験においては、鋼材の導電率は、母材と硬化層に生じるマルテンサイトとの間で差が生じる。従って、渦電流センサを用いて鋼材を測定すれば、焼入れ深さの変化に伴って検出コイルが検出する電圧(振幅)が変化し、また、検出コイルが検出する電圧は硬化層深さの増加とともに単調に減少するので、これらの現象を利用して鋼材の焼入れ深さを算定することができるのである。 In the quenching depth / hardness measurement test, the electrical conductivity of the steel material varies between the base material and martensite generated in the hardened layer. Therefore, if steel material is measured using an eddy current sensor, the voltage (amplitude) detected by the detection coil changes as the quenching depth changes, and the voltage detected by the detection coil increases the depth of the hardened layer. Since it decreases monotonically, the quenching depth of steel can be calculated using these phenomena.
例えば、前記特許文献1に記載の技術によれば、プローブ型コイルを用いて鋼材の焼入れ深さを測定する構成としている。
前記焼入れ深さ/硬度測定試験については、他の探傷試験や異材判別試験と比較して、ノイズ成分に対する検出する信号成分の比率が小さいため、より高い検出精度が求められる。しかし、プローブ型コイルは磁界が弱く、また鋼材との距離を精密に制御する必要があるため、探傷試験や異材判別試験には適用することができるものの、焼入れ深さ/硬度測定試験に採用することは困難であった。
For example, according to the technique described in Patent Document 1, the quenching depth of the steel material is measured using a probe-type coil.
The quenching depth / hardness measurement test requires a higher detection accuracy because the ratio of the signal component to be detected relative to the noise component is small compared to other flaw detection tests and different material discrimination tests. However, since the probe type coil has a weak magnetic field and the distance from the steel material needs to be precisely controlled, it can be applied to the flaw detection test and the foreign material discrimination test, but it is adopted for the quenching depth / hardness measurement test. It was difficult.
また、前記特許文献2に記載の技術によれば、貫通コイルを用いて軸物部品の軸部の焼入れ深さを検査する構成としている。貫通コイルはプローブ型コイルに比較して磁界が強く、鋼材との距離を精密に制御する必要もないため、焼入れ深さ/硬度測定試験に適しているのである。
しかし、貫通コイルの測定部分である内周の径は一定であるため、測定部位の貫通コイルに対する充填率(貫通コイルの内周横断面積に対する鋼材の測定部位における横断面積の割合)は、鋼材の測定部位における外径によって変化する。充填率が低くなると渦流式検査の検査精度は指数関数的に低下するため、前記従来技術によれば、測定部位ごとに外径が変化することにより、検査精度に差が発生するという問題があった。
さらに、検査対象物である鋼材は貫通コイルに挿通する必要があるため、外径がほぼ一定である軸物部品に限られていた。つまり、例えばクランクシャフトのように外径が大きく変化するような部品を検査対象物とすることは難しかったのである。
Moreover, according to the technique of the said
However, since the diameter of the inner circumference that is the measurement part of the penetration coil is constant, the filling ratio of the measurement site to the penetration coil (ratio of the cross-sectional area at the measurement site of the steel material to the inner circumference cross-sectional area of the penetration coil) is It varies depending on the outer diameter at the measurement site. As the filling rate decreases, the inspection accuracy of the eddy current inspection decreases exponentially. Therefore, according to the prior art, there is a problem that a difference in inspection accuracy occurs due to a change in outer diameter for each measurement site. It was.
Furthermore, since the steel material that is the object to be inspected needs to be inserted through the through coil, it has been limited to shaft object parts having a substantially constant outer diameter. In other words, it has been difficult to make a part whose outer diameter changes greatly, such as a crankshaft, as an inspection object.
また、前記特許文献3に記載の技術によれば、複数のリング状コイルを組み合わせて検査対象物である鋼材を挿通する測定部を形成し、該リング状コイルの相互の位置関係を変更することによって、鋼材の外径に応じて前記測定部の大きさを変更して、探傷試験である渦流式検査を行う構成としている。
しかし、前記リング状コイルを組み合わせる構成では、リング状コイルにおける測定部近傍以外の部分が発生させる交流磁場によって鋼材に生じる渦電流に影響が出て、検査精度が低下するという問題があった。また、前記特許文献3に記載の技術は探傷試験を目的とするものであるため、焼入れ深さ/硬度測定試験に適用することには検査精度が不充分となる可能性があったのである。
Moreover, according to the technique of the said patent document 3, it forms the measurement part which penetrates the steel material which is a test object combining a some ring-shaped coil, and changes the mutual positional relationship of this ring-shaped coil. Therefore, the size of the measurement part is changed according to the outer diameter of the steel material, and the eddy current type inspection which is a flaw detection test is performed.
However, in the configuration in which the ring-shaped coils are combined, there is a problem in that the eddy current generated in the steel material is affected by the alternating magnetic field generated by the portion other than the vicinity of the measurement portion in the ring-shaped coil, and the inspection accuracy is lowered. Further, since the technique described in Patent Document 3 is intended for a flaw detection test, there is a possibility that the inspection accuracy may be insufficient when applied to the quenching depth / hardness measurement test.
そこで本発明は上記現状に鑑み、外径が変化する検査対象物であっても測定部位に関わらず高い検査精度で検査することができるため、外径が大きく変化するような高周波焼入れ部品を検査する場合であっても焼入れ深さ/硬度測定試験に適用することが可能となる、渦流式検査装置、及び、渦流式検査方法を提供するものである。 Therefore, in view of the above situation, the present invention can inspect an induction-hardened component whose outer diameter changes greatly, because it can be inspected with high inspection accuracy regardless of the measurement site even for an inspection object whose outer diameter changes. Therefore, the present invention provides an eddy current inspection device and an eddy current inspection method that can be applied to a quenching depth / hardness measurement test.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、励磁コイルと検出コイルとが内部に配設された棒状の検査手段を複数個備え、該複数個の検査手段を組み合わせて区画する部分のうち全ての前記検査手段に対して内側となる測定部に検査対象物を挿通した状態で、前記励磁コイルに交流電流を流すことにより前記測定部に交流磁場を発生させ、該交流磁場によって前記検査対象物に渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルにより検出する、渦流式検査装置であって、前記検査対象物の径に応じて、前記複数個の検査手段における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部の大きさが変更可能に構成されるとともに、前記検出コイルは、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の検出コイルブロックを配設して構成され、前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出し、前記測定部と隣接しない部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出しないように構成されることにより、前記検査手段において前記誘導磁場を検出する領域が前記測定部の大きさに応じて切り替えられるものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, a plurality of rod-shaped inspection means having an excitation coil and a detection coil disposed therein are provided, and all of the inspection means in a portion partitioned by combining the plurality of inspection means are provided. On the other hand, an alternating current is passed through the exciting coil in a state where the inspection object is inserted into the inner measurement part, thereby generating an alternating magnetic field in the measurement part, and the alternating magnetic field generates an eddy current in the inspection object. An eddy current type inspection apparatus for detecting an induced magnetic field induced by the eddy current by the detection coil, wherein the mutual positional relationship among the plurality of inspection means is changed according to the diameter of the inspection object By doing so, the size of the measurement unit is configured to be changeable, the detection coil is configured by arranging a plurality of detection coil blocks along the length direction of the inspection means, Among the serial inspection means, said detection coil block measurement unit and the adjacent portions detects the induced magnetic field by the detection coil block area which is not adjacent to the measurement portion is configured so as not to detect the induced magnetic field In the inspection means, the region for detecting the induced magnetic field is switched according to the size of the measurement unit .
請求項2においては、前記複数個の検査手段として、3個のリング状渦流センサを備えるものである。 According to a second aspect of the present invention, three ring-shaped eddy current sensors are provided as the plurality of inspection means.
請求項3においては、前記励磁コイルは、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の励磁コイルブロックを配設して構成され、前記検査手段のうち前記測定部を形成する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流すように構成され、前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、前記測定部と隣接しない部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流さないように構成されることにより、前記検査手段において前記交流電流を流す領域が前記測定部の大きさに応じて切り替えられるものである。 4. The excitation coil according to claim 3, wherein a plurality of excitation coil blocks are arranged along a length direction of the inspection means, and a portion of the inspection means that forms the measurement portion of the excitation coil. is configured to block flowing the alternating current, one of the inspection means, the exciting coil block portion adjacent to the measuring unit to flow the alternating current, the excitation coil block portion which is not adjacent to the measurement unit By being configured not to pass the alternating current, the region in which the alternating current is passed in the inspection means can be switched according to the size of the measurement unit .
請求項4においては、前記検査対象物に同一方向の渦電流が生じるように、前記励磁コイルに交流電流を流すものである。 According to a fourth aspect of the present invention, an alternating current is passed through the exciting coil so that eddy currents in the same direction are generated in the inspection object.
請求項5においては、前記検査対象物の、高精度に検査する部分について検出する検査手段においては、他の部分について検出する検査手段よりも、前記励磁コイルに流す交流電流の周波数を相対的に低く設定するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the inspection means for detecting the portion to be inspected with high accuracy of the inspection object, the frequency of the alternating current passed through the exciting coil is relatively set as compared with the inspection means for detecting the other portion. Set it low.
請求項6においては、前記検査対象物は高周波焼入れをした鋼材であり、前記検査対象物における焼入れ深さ及び硬度を測定するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the inspection object is a steel material that has been induction-hardened, and measures the quenching depth and hardness of the inspection object.
請求項7においては、励磁コイルと検出コイルとを内部に配設した複数個の検査手段を組み合わせて区画する部分のうち全ての前記検査手段に対して内側となる測定部に検査対象物を挿通した状態で、前記励磁コイルに交流電流を流すことにより前記測定部に交流磁場を発生させ、該交流磁場によって前記検査対象物に渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルにより検出する、渦流式検査方法であって、前記検査対象物の径に応じて、前記複数個の検査手段における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部の大きさを変更するとともに、前記検出コイルを、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の検出コイルブロックを配設して構成し、前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出し、前記測定部と隣接しない部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出しないことにより、前記検査手段において前記誘導磁場を検出する領域を前記測定部の大きさに応じて切り替えるものである。 According to a seventh aspect of the present invention, an inspection object is inserted into a measuring portion that is inside with respect to all the inspection means in a portion that is divided by combining a plurality of inspection means having an excitation coil and a detection coil disposed therein. In this state, an alternating current is passed through the exciting coil to generate an alternating magnetic field in the measurement unit, an eddy current is generated in the inspection object by the alternating magnetic field, and an induced magnetic field induced by the eddy current is converted into the induced magnetic field. An eddy current inspection method for detecting by a detection coil, wherein the size of the measurement unit is changed by changing the mutual positional relationship among the plurality of inspection means according to the diameter of the inspection object. together, the detection coil is constituted by disposing a plurality of detection coil block along the length of the inspection unit, among the inspection means, detecting the U-portion adjacent to the measuring unit Le block detects the induced magnetic field, by detecting coil block area which is not adjacent to the measurement unit does not detect the induced magnetic field, an area for detecting the induced magnetic field in said inspection means the magnitude of the measuring section It is switched accordingly .
請求項8においては、前記励磁コイルを、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の励磁コイルブロックを配設して構成し、前記検査手段のうち前記測定部を形成する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、前記測定部と隣接しない部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流さないことにより、前記検査手段において前記交流電流を流す領域を前記測定部の大きさに応じて切り替えるものである。 9. The excitation coil according to claim 8, wherein the excitation coil is configured by arranging a plurality of excitation coil blocks along a length direction of the inspection means, and a portion of the inspection means that forms the measurement unit. block to flow the alternating current, one of the inspection means, the exciting coil block portion adjacent to the measuring unit to flow the alternating current, the excitation coil block portion which is not adjacent to the measuring unit of the alternating current By not flowing, the region in which the alternating current flows in the inspection means is switched according to the size of the measurement unit .
請求項9においては、前記検査対象物に同一方向の渦電流が生じるように、前記励磁コイルに交流電流を流すものである。 According to a ninth aspect of the present invention, an alternating current is passed through the exciting coil so that an eddy current in the same direction is generated in the inspection object.
請求項10においては、前記検査対象物の、高精度に検査する部分について検出する検査手段においては、他の部分について検出する検査手段よりも、前記励磁コイルに流す交流電流の周波数を相対的に低く設定するものである。 According to a tenth aspect of the present invention, in the inspection means for detecting the portion to be inspected with high accuracy of the inspection object, the frequency of the alternating current flowing through the exciting coil is relatively set as compared with the inspection means for detecting the other portion. Set it low.
請求項11においては、前記検査対象物は高周波焼入れをした鋼材であり、前記検査対象物における焼入れ深さ及び硬度を測定するものである。 In the eleventh aspect, the inspection object is a steel material induction-hardened, and measures the quenching depth and hardness of the inspection object.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明により、外径が変化する検査対象物であっても測定部位に関わらず高い検査精度で検査することができるため、外径が大きく変化するような高周波焼入れ部品を検査する場合であっても焼入れ深さ/硬度測定試験に適用することが可能となる。 According to the present invention, even an inspection object whose outer diameter changes can be inspected with high inspection accuracy regardless of the measurement site. Can also be applied to the quenching depth / hardness measurement test.
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
Next, embodiments of the invention will be described.
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the following examples, but broadly covers the entire scope of the technical idea that the present invention truly intends, as will be apparent from the matters described in the present specification and drawings. It extends.
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態に係る渦流式検査装置の概要について、図1を用いて説明する。本実施形態においては、渦流式検査装置10の検査対象物は高周波焼入れをした鋼材Wであり、渦流式検査装置10は該鋼材Wにおける焼入れ深さ及び硬度を測定する、焼入れ深さ/硬度測定試験を行うものとする。ただし、本発明に係る渦流式検査装置は焼入れ深さ/硬度測定試験のみに適用されるものではなく、例えば検査対象物の表面に生じた割れ等の傷を検出するための探傷試験や、検査対象物に含まれる異物を検出するための異材判別試験等にも用いることが可能である。
本明細書においては便宜上、図1における左側を前方、右側を後方とし、同じく図1における紙面奥行方向を右側方、紙面手前方向を左側方として説明する。
また、図1においては検査対象物である鋼材Wとしてヨークシャフトを用いて説明するが、鋼材Wは短軸・長軸インボード等の軸物部材や、後述するようにクランクシャフトやカムシャフト等についても検査対象物とすることができる。
[First embodiment]
The outline of the eddy current inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the inspection object of the eddy current
In this specification, for the sake of convenience, the left side in FIG. 1 will be referred to as the front, the right side will be referred to as the rear, and the depth direction in FIG.
In FIG. 1, the steel material W to be inspected is described using a yoke shaft. However, the steel material W is a shaft material member such as a short shaft or a long shaft inboard, or a crankshaft or a camshaft as described later. Can also be an inspection object.
前記渦流式検査装置10は、鋼材Wに渦電流を発生させるとともに該渦電流を検出して前記鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度を評価するための値を出力するように構成される。また、前記渦流式検査装置10からの出力値に基づいて、鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度を評価する評価装置13が渦流式検査装置10と電気的に接続されている。
The eddy
図1に示す如く、前記渦流式検査装置10は、検査手段である3個のリング状渦流センサ21・22・23と、該リング状渦流センサ21・22・23のそれぞれと電気的に接続されるセンサ本体11と、前記リング状渦流センサ21・22・23を上下・左右・前後方向に移動可能に保持する治具15と、を備える。前記リング状渦流センサ21・22・23の個数は3個に限定されるものではなく、複数個であれば差し支えないが、設備コストと検査精度とを考慮すると3個とすることが望ましい。
As shown in FIG. 1, the eddy current
図2(a)及び図2(b)に示す如く、リング状渦流センサ21・22・23にはそれぞれ、内部にリング状の励磁コイル41・42・43が配設される。また、図4に示す如く、リング状渦流センサ21・22・23にはそれぞれ、その内部に円周方向に沿って複数個の検出コイルブロック31・31・31・・・、32・32・32・・・、33・33・33・・・(以下、検出コイルブロック31・32・33とする)が配設される。
つまり、リング状渦流センサ21・22・23は棒状部材の両端を接続してリング状に形成したものであるといえ、該リング状渦流センサ21・22・23の内部には、長さ方向(円周方向)に沿ってリング状の励磁コイル41・42・43が配設されるとともに、長さ方向(円周方向)に沿って複数個の検出コイルブロック31・32・33が配設されている。
本実施形態においては、リング状渦流センサ21・22・23には、それぞれについて16個ずつの検出コイルブロック31・32・33が配設されている。検出コイルブロック31・32・33には、ソレノイドコイルやパンケーキコイル、プレーナコイル等のコイルが用いられる。
As shown in FIGS. 2A and 2B, ring-shaped eddy
In other words, it can be said that the ring-shaped eddy
In the present embodiment, each of the ring-shaped eddy
センサ本体11は、前記励磁コイル41・42・43に交流電流を流して交流磁場を発生させるとともに、検出コイルブロック31・32・33が検出した誘導磁場の検出信号を受信し、これらの検出信号の差に基づく値を出力する。該センサ本体11は、検出コイルブロック31・32・33からの検出信号について、個々の検出コイルブロック31・32・33ごとに受信し、又は遮断することが可能に構成されている。
The
前記評価装置13は、図示しない記憶手段、演算手段、入力手段、出力手段等を備えたいわゆる電子計算機であり、前記センサ本体11と電気的に接続されている。そして、評価装置13がセンサ本体11に指令することによって渦流式検査装置10の動作を制御するとともに、センサ本体11からの出力値を受けて、予め設定された閾値と比較することにより、鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度の良否を評価するのである。
The
前記リング状渦流センサ21・22・23は、前記の如く励磁コイル41・42・43に交流電流が流れることにより、交流磁場を発生させる。例えば、図2(a)の矢印αに示す如く時計周りと反対方向に電流が流れた瞬間には、リング状渦流センサ21の内側において紙面手前方向に磁場を発生させ、リング状渦流センサ21の外側において紙面奥行方向に磁場を発生させるのである。
The ring-shaped eddy
前記リング状渦流センサ21・22・23はそれぞれ、治具15が備えるスライド機構により、相互の位置関係を変更可能に構成されている。具体的には図2(b)に示す如く、それぞれのリング状渦流センサ21・22・23を、120度ずつ位相をずらして上下左右方向にスライドさせるのである。これにより、リング状渦流センサ21・22・23の重なり部分(全てのリング状渦流センサ21・22・23に対して内側となる部分)に測定部Rが形成されるのである。なお、それぞれのリング状渦流センサ21・22・23をスライドさせる方向は一方向に限定されるものではなく、治具15が備えるスライド機構により上下左右方向の任意の箇所にスライドさせることができるものとする。
Each of the ring-shaped eddy
そして、本実施形態に係る渦流式検査装置10は、上記の如くリング状渦流センサ21・22・23を組み合わせて区画する部分のうち全てのリング状渦流センサ21・22・23に対して内側となる測定部Rに、高周波焼入れ部品である鋼材Wを図1及び図2(b)に示す如く挿通した状態で、前記励磁コイル41・42・43に交流電流を流すことにより交流磁場を発生させ、該交流磁場によって鋼材Wに渦電流を生じさせるのである。そして、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルブロック31・32・33により検出し、前記鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度を測定するように構成されているのである。そして、ぞれぞれのリング状渦流センサ21・22・23が、図1に示す如く鋼材Wを測定部Rに挿通した状態で、治具15が備えるスライド機構により前後方向に移動しながら鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度を測定するのである。
なお、前記治具15には、測定部Rに挿通された鋼材Wを、リング状渦流センサ21・22・23と鋼材Wとが略同軸状を保持するように支持する機能も併せて備えられている。
And the eddy current type |
The
なお、本実施形態においては、検査手段である前記リング状渦流センサ21・22・23を用いる構成としたが、該検査手段はリング状に限定されるものではなく、曲線状や直線状の形状により前記測定部Rを形成することができる、U字状やV字状等の他の形状としても差し支えない。
In the present embodiment, the ring-shaped eddy
また、本実施形態におけるリング状渦流センサ21・22・23には、前記鋼材Wに、同一方向の渦電流が生じるように、励磁コイル41・42・43に交流電流を流すように構成されている。具体的には図2(b)の矢印α・β・γに示す如く、それぞれのリング状渦流センサ21・22・23に、同一方向(図2(b)においては反時計回り方向)に電流が流れるようにすることで、前記測定部Rには同一方向に交流磁場が発生し、各瞬間における鋼材Wには同一方向に渦電流が流れるのである。即ち、リング状渦流センサ21・22・23に流れる電流の方向を揃えることで、測定部Rに強い磁界を形成する構成としているのである。
Further, the ring-shaped eddy
さらに、本実施形態におけるリング状渦流センサ21・22・23は、前記鋼材Wの径に応じて、治具15が備えるスライド機構を用いてリング状渦流センサ21・22・23の相互の位置関係を変更することにより、前記測定部Rの大きさを変更可能に構成されている。具体的には図3(a)に示す如く、大径の鋼材W1を検査する場合は、リング状渦流センサ21・22・23の相互の重なりを大きくすることで、測定部Rを大きく形成するのである。一方、通常の径の鋼材W2、及び、小径の鋼材W2の場合は、図3(b)及び(c)に示す如く、リング状渦流センサ21・22・23の相互の重なりを徐々に小さくしていくことで、測定部Rを小さくしていくのである。
Furthermore, the ring-shaped eddy
即ち、鋼材Wの外径に応じて前記測定部Rの大きさを変更することにより、鋼材Wの外径に合わせて測定部Rにおける測定部位の充填率(測定部Rの内周横断面積に対する測定部位の横断面積の割合)を変更可能としているのである。即ち、鋼材Wの外径が小さくなっても、それに応じて測定部Rを小さく形成することにより、充填率が下がって測定精度が悪化することがないのである。換言すれば、鋼材Wの外径に関わらず、高い検査精度で焼入れ深さ及び硬度を精度良く測定することができるのである。 That is, by changing the size of the measurement part R in accordance with the outer diameter of the steel material W, the filling factor of the measurement site in the measurement part R according to the outer diameter of the steel material W (relative to the inner peripheral cross-sectional area of the measurement part R) The ratio of the cross-sectional area of the measurement site) can be changed. That is, even if the outer diameter of the steel material W is reduced, the measurement rate R is not reduced and the measurement accuracy is not deteriorated by forming the measurement portion R to be small accordingly. In other words, regardless of the outer diameter of the steel material W, the quenching depth and hardness can be accurately measured with high inspection accuracy.
また、本実施形態におけるリング状渦流センサ21・22・23の内部に沿って、図4に示す如く、複数個の前記検出コイルブロック31・32・33が配設されている。そして、リング状渦流センサ21・22・23のうち測定部Rを形成する部分(図4において網掛けをした部分)の検出コイルブロック31・32・33が前記誘導磁場を検出するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 4, a plurality of the detection coil blocks 31, 32, and 33 are disposed along the inside of the ring-shaped eddy
具体的には、リング状渦流センサ21・22・23のうち測定部Rと隣接しない部分の検出コイルブロック31a・32a・33a(以下、無効コイルブロック31a・32a・33aとする)からの検出信号は前記センサ本体11で受信せずに、測定部Rと隣接する部分の検出コイルブロック31b・32b・33b(以下、有効コイルブロック31b・32b・33bとする)からの検出信号のみを前記センサ本体11で受信するのである。即ち、無効コイルブロック31a・32a・33aでは誘導磁場を検出せず、有効コイルブロック31b・32b・33bで誘導磁場を検出するようにセンサ本体11が制御されるのである。
Specifically, detection signals from
そして、前記の如く鋼材Wの外径に応じて前記測定部Rの大きさを変更した場合、無効コイルブロック31a・32a・33aと有効コイルブロック31b・32b・33bとを、測定部Rの大きさに応じて切替えるのである。具体的には、図5(a)に示す如く大径の鋼材W1を検査するために測定部Rが大きく形成されている場合は、検出信号を前記センサ本体11で受信しない無効コイルブロック31a・32a・33aに対して、検出信号を前記センサ本体11で受信する有効コイルブロック31b・32b・33bの比率を多くするようにセンサ本体11を制御して、測定部Rの周囲を有効コイルブロック31b・32b・33bで取り囲むようにするのである。図5(a)では、無効コイルブロック31a・32a・33aをそれぞれ10個とするのに対して、有効コイルブロック31b・32b・33bをそれぞれ6個としている。
And when the magnitude | size of the said measurement part R is changed according to the outer diameter of the steel W as mentioned above, the
一方、通常の径の鋼材W2、及び、小径の鋼材W3を検査するために測定部Rを小さく形成した場合は、図5(b)及び図5(c)に示す如く、測定部Rの大きさに応じて、有効コイルブロック31b・32b・33bを無効コイルブロック31a・32a・33aに切替えるのである。図5(b)では、無効コイルブロック31a・32a・33aをそれぞれ12個とするのに対して、有効コイルブロック31b・32b・33bをそれぞれ4個としている。また、図5(c)では、無効コイルブロック31a・32a・33aをそれぞれ14個とするのに対して、有効コイルブロック31b・32b・33bをそれぞれ2個としているのである。
On the other hand, when the measurement part R is formed small in order to inspect the steel material W2 having a normal diameter and the steel material W3 having a small diameter, the size of the measurement part R is large as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c). Accordingly, the
上記の如く構成することにより、リング状渦流センサ21・22・23における測定部R近傍以外の部分に誘導磁場を検出しなくすることができる。即ち、渦流式検査に必要な測定部Rのみの誘導磁場を検出することによって、検出する誘導磁場における外乱等の影響を低減させることができ、検査精度を向上させることが可能となるのである。
By configuring as described above, it is possible to prevent the induction magnetic field from being detected in portions other than the vicinity of the measurement portion R in the ring-shaped eddy
また、上記の如くリング状渦流センサ21・22・23は、内部に沿って複数個の前記検出コイルブロック31・32・33を配設する構成としていることにより、鋼材Wの形状等に応じて検出コイルブロック31・32・33の誘導磁場の検出を制御することが可能となる。
具体的には、例えば鋼材Wの一部に孔が開口されているために検出する誘導磁場に影響が出るような場合は、前記孔に該当する箇所における部分は無効コイルブロック31a・32a・33aとして、検出信号を前記センサ本体11で受信しない構成とすることができるのである。これにより、前記孔のような鋼材Wの形状によって検出結果にノイズ成分が出ることを防ぐことができるため、検査精度を向上させることが可能となるのである。
同様に、鋼材Wの焼入れ深さに対応して、無効コイルブロック31a・32a・33aと有効コイルブロック31b・32b・33bとを切替える構成にすることもできるのである。
In addition, as described above, the ring-shaped eddy
Specifically, for example, when the induction magnetic field to be detected is affected because a hole is opened in a part of the steel material W, the portions corresponding to the hole are
Similarly, the
さらに、渦流式検査においては、励磁コイルに流す交流電流の周波数(以下、励磁周波数とする)を高く設定すると、渦電流の広がりは広くなるが磁束の浸透深さは浅くなり、反対に励磁周波数を低く設定すると、渦電流の広がりは狭くなるが磁束の浸透深さは深くなるという性質がある。このため、リング状渦流センサ21・22・23では、前記鋼材Wにおいて高精度に検査する部分は、前記励磁コイル41・42・43の励磁周波数を相対的に低く設定するように構成されている。
Furthermore, in the eddy current type inspection, if the frequency of the alternating current that flows through the exciting coil (hereinafter referred to as the exciting frequency) is set high, the spread of the eddy current becomes wide but the penetration depth of the magnetic flux becomes shallow. Is set low, the spread of the eddy current is narrowed but the penetration depth of the magnetic flux is deep. For this reason, in the ring-shaped eddy
具体的には、平均的にできるだけ広い範囲の焼入れ深さを測定する場合は、リング状渦流センサ21・22・23において励磁周波数を低く設定し、図6(a)に示す如く全体的に磁束の浸透深さを深くして測定するのである。図6(a)〜図6(c)は、それぞれ左から順に、リング状渦流センサ21・22・23で焼入れ深さを測定した場合の磁束の浸透深さと渦電流の広がりとの関係を示した図である。
一方、両端の焼入れ深さを高精度で測定する場合は、リング状渦流センサ21・22・23のうち、両端部であるリング状渦流センサ21・23の励磁周波数を、リング状渦流センサ22の励磁周波数よりも低く設定し、図6(b)に示す如く両端部の磁束の浸透深さを深くして測定するのである。また、一方、中央部の焼入れ深さを高精度で測定する場合は、リング状渦流センサ21・22・23のうち、中央部であるリング状渦流センサ22の励磁周波数を、リング状渦流センサ21・23の励磁周波数よりも低く設定し、図6(c)に示す如く中央部の磁束の浸透深さを深くして測定するのである。
上記ように構成することにより、鋼材Wにおいて必要な検査精度に応じて焼入れ深さを測定することが可能となるのである。
Specifically, when measuring the quenching depth in the widest possible range on average, the excitation frequency is set low in the ring-shaped eddy
On the other hand, when the quenching depth at both ends is measured with high accuracy, the excitation frequency of the ring-shaped eddy
By comprising as mentioned above, it becomes possible to measure the quenching depth according to the required inspection accuracy in the steel material W.
なお、それぞれのリング状渦流センサ21・22・23は上下左右方向の任意の箇所にスライドさせることができるため、測定箇所の形状や測定条件に応じて測定部Rにおけるリング状渦流センサ21・22・23の位置関係を変更することができる構成としている。即ち、鋼材Wのうち最も高精度で測定したい部分に、リング状渦流センサ21・22・23の何れかを近づけて、励磁周波数を相対的に低く設定して測定することができるのである。
In addition, since each ring-shaped
また、本発明に係る渦流式検査装置10を探傷試験や異材判別試験に適用する場合でも、リング状渦流センサ21・22・23において励磁コイル41・42・43の励磁周波数を相対的に低く設定することにより、検査対象物のより深い部分を検査することが可能となるのである。
Even when the eddy
次に、本実施形態に係る渦流式検査装置10を用いて、検査対象物である鋼材Wとして、クランクシャフトについて渦流式検査を行う方法を、図7を用いて説明する。
本実施形態に係る渦流式検査装置10においては、鋼材Wの径に応じてリング状渦流センサ21・22・23の相互の位置関係を変更することにより、測定部Rの大きさを変更可能に構成されている。このため、図7に示すような、複数のジャーナル部と、ジャーナル部よりも小径の複数のピン部と、をそれぞれアーム部で連結して構成されるクランクシャフトにおいても、測定部Rの大きさをジャーナル部又はピン部の径に応じて変更することにより、クランクシャフトの焼入れ深さ及び硬度を測定することが可能となるのである。
Next, a method for performing eddy current inspection on a crankshaft as a steel material W that is an inspection object using the eddy
In the eddy current
即ち、図7に示す如く、ジャーナル部及びピン部について渦流式検査を行う時は、リング状渦流センサ21・22・23の位置をずらして測定部Rの大きさを小さく形成し、アーム部を通過する時は、リング状渦流センサ21・22・23を揃えるのである。このように、図7中の矢印に示す測定方向の順に渦流式検査を行うことにより、クランクシャフトのように外径が大きく変化するような部品を検査対象とすることができるのである。
That is, as shown in FIG. 7, when the eddy current type inspection is performed on the journal part and the pin part, the position of the ring-shaped eddy
そして、この場合でも、無効コイルブロック31a・32a・33aと有効コイルブロック31b・32b・33bとを、測定部Rの大きさに応じて切替えることにより、リング状渦流センサ21・22・23における測定部R近傍以外の部分に誘導磁場を検出しなくすることができる。これによって、クランクシャフトのジャーナル部又はピン部で検出する誘導磁場における外乱等の影響を低減させることができるため、検査精度を向上させることが可能となるのである。
なお、検査対象物としてカムシャフト等他の部品についても本実施形態を適用する場合についても、同様である。
Even in this case, the
The same applies to the case where the present embodiment is applied to other parts such as a camshaft as the inspection object.
上記の如く、本実施形態に係る渦流式検査方法は、励磁コイル41・42・43と複数個の検出コイルブロック31・32・33とを内部に配設した、3個のリング状渦流センサ21・22・23を組み合わせて区画する部分のうち全てのリング状渦流センサ21・22・23に対して内側となる測定部Rに鋼材Wを挿通した状態で、前記励磁コイル41・42・43に交流電流を流すことにより前記測定部Rの内側に交流磁場を発生させる。そして、該交流磁場によって前記鋼材Wに渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルブロック31・32・33により検出するのである。さらに、前記鋼材Wの径に応じて、前記3個のリング状渦流センサ21・22・23における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部Rの大きさを変更するとともに、リング状渦流センサ21・22・23のうち前記測定部Rを形成する部分の検出コイルブロック31・32・33が前記誘導磁場を検出するのである。
As described above, the eddy current inspection method according to the present embodiment includes three ring-shaped eddy
上記の如く構成することにより、リング状渦流センサ21・22・23における測定部R近傍以外の部分に誘導磁場を検出しなくすることができる。即ち、渦流式検査に必要な測定部Rのみの誘導磁場を検出することによって、検出する誘導磁場における外乱等の影響を低減させることができ、検査精度を向上させることが可能となる。
By configuring as described above, it is possible to prevent the induction magnetic field from being detected in portions other than the vicinity of the measurement portion R in the ring-shaped eddy
また、鋼材Wに同一方向の渦電流が生じるように、前記励磁コイル41・42・43に交流電流を流すことにより、リング状渦流センサ21・22・23に流れる電流の方向を揃えて、測定部Rに強い磁界を形成することができる。
Further, by flowing an alternating current through the
また、鋼材Wの高精度に検査する部分について検出するリング状渦流センサ21・22・23においては、他の部分について検出するリング状渦流センサ21・22・23よりも、前記励磁コイル41・42・43に流す交流電流の周波数を相対的に低く設定している。これにより、鋼材Wにおいて必要な検査精度に応じて焼入れ深さを測定することができる。
Further, in the ring-shaped eddy
上記の如く、本実施形態に係る渦流式検査方法は、外径が変化する検査対象物であっても測定部位に関わらず高い検査精度で検査することができるため、例えばクランクシャフトのように外径が大きく変化するような高周波焼入れ部品である鋼材Wを検査する場合であっても焼入れ深さ/硬度測定試験に適用することが可能となるのである。 As described above, the eddy current inspection method according to this embodiment can inspect even an inspection object whose outer diameter changes with high inspection accuracy regardless of the measurement site. Even in the case of inspecting a steel material W that is an induction-hardened component whose diameter changes greatly, it can be applied to a quenching depth / hardness measurement test.
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態に係る渦流式検査装置について、図8を用いて説明する。なお本実施形態において説明する渦流式検査装置において、前記実施形態と共通する部分についてはその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an eddy current inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the eddy current type inspection apparatus described in the present embodiment, the description of the parts common to the above-described embodiment is omitted.
本実施形態においても前記実施形態と同様に、渦流式検査装置の検査対象物は高周波焼入れをした鋼材Wであり、渦流式検査装置は該鋼材Wにおける焼入れ深さ及び硬度を測定する、焼入れ深さ/硬度測定試験を行うものとする。 Also in this embodiment, as in the previous embodiment, the inspection object of the eddy current type inspection device is a steel material W that has been induction-hardened, and the eddy current type inspection device measures the quenching depth and hardness of the steel material W. A thickness / hardness measurement test shall be performed.
図8に示す如く、本実施形態に係る渦流式検査装置は、検査手段である3個のU字状渦流センサ121・122・123を備える。そして、U字状渦流センサ121・122・123にはそれぞれ、その内部に長さ方向に沿って複数個の励磁コイルブロック141・141・141・・・、142・142・142・・・、143・143・143・・・(以下、励磁コイルブロック141・142・143とする)、及び、複数個の検出コイルブロック131・131・131・・・、132・132・132・・・、133・133・133・・・(以下、検出コイルブロック131・132・133とする)が配設される。
つまり、U字状渦流センサ121・122・123は、長さ方向に沿って複数個の励磁コイルブロック141・142・143が配設されるとともに、長さ方向に沿って複数個の検出コイルブロック131・132・133が配設された棒状部材をU字状に形成したものであるといえる。
本実施形態においては、U字状渦流センサ121・122・123には、内周側に9個の励磁コイルブロック141・142・143が、外周側に同じく9個の検出コイルブロック131・132・133が配設されている。励磁コイルブロック141・142・143及び検出コイルブロック131・132・133には、ソレノイドコイルやパンケーキコイル、プレーナコイル等のコイルが用いられる。
As shown in FIG. 8, the eddy current type inspection apparatus according to the present embodiment includes three U-shaped eddy
That is, the U-shaped eddy
In this embodiment, the U-shaped eddy
また、図示しないセンサ本体は、前記励磁コイルブロック141・142・143に交流電流を流して交流磁場を発生させるとともに、検出コイルブロック131・132・133が検出した誘導磁場の検出信号を受信し、これらの検出信号の差に基づく値を出力する。該センサ本体は、個々の励磁コイルブロック141・142・143ごとに交流電流を流し、又は遮断することが可能に構成されている。また、該センサ本体は、検出コイルブロック131・132・133からの検出信号について、個々の検出コイルブロック131・132・133ごとに受信し、又は遮断することが可能に構成されている。 A sensor body (not shown) causes an alternating current to flow through the excitation coil blocks 141, 142, and 143 to generate an alternating magnetic field, and receives a detection signal of the induction magnetic field detected by the detection coil blocks 131, 132, and 133, A value based on the difference between these detection signals is output. The sensor main body is configured to allow an alternating current to flow or to be cut off for each of the exciting coil blocks 141, 142, and 143. The sensor main body is configured to receive or block the detection signals from the detection coil blocks 131, 132, 133 for each of the detection coil blocks 131, 132, 133.
そして、本実施形態に係る渦流式検査装置は、上記の如くU字状渦流センサ121・122・123の曲線部分を組み合わせて区画する部分のうち全てのU字状渦流センサ121・122・123に対して内側となる測定部Rに、高周波焼入れ部品である鋼材Wを図8に示す如く挿通した状態で、前記励磁コイルブロック141・142・143に交流電流を流すことにより交流磁場を発生させ、該交流磁場によって鋼材Wに渦電流を生じさせるのである。そして、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルブロック131・132・133により検出し、前記鋼材Wの焼入れ深さ及び硬度を測定するように構成されているのである。
And the eddy current type | mold inspection apparatus which concerns on this embodiment adds to all the U-shaped eddy
また、本実施形態におけるU字状渦流センサ121・122・123の内部に沿って、図8に示す如く、複数個の前記励磁コイルブロック141・142・143及び検出コイルブロック131・132・133が配設されている。そして、U字状渦流センサ121・122・123のうち測定部Rを形成する部分(図8において網掛けをした部分)の励磁コイルブロック141・142・143が交流電流を流し、また、U字状渦流センサ121・122・123のうち測定部Rを形成する部分(図8において網掛けをした部分)の検出コイルブロック131・132・133が前記誘導磁場を検出するように構成されている。
Further, along the inside of the U-shaped
具体的には、U字状渦流センサ121・122・123のうち測定部Rと隣接しない部分の励磁コイルブロック141a・142a・143a(以下、無効励磁コイルブロック141a・142a・143aとする)にはセンサ本体からの交流電流を遮断し、測定部Rと隣接する部分の励磁コイルブロック141b・142b・143b(以下、有効励磁コイルブロック141b・142b・143bとする)にはセンサ本体からの交流電流を流すのである。
また、U字状渦流センサ121・122・123のうち測定部Rと隣接しない部分の検出コイルブロック131a・132a・133a(以下、無効検出コイルブロック131a・132a・133aとする)からの検出信号は前記センサ本体で受信せずに、測定部Rと隣接する部分の検出コイルブロック131b・132b・133b(以下、有効検出コイルブロック131b・132b・133bとする)からの検出信号のみをセンサ本体で受信するのである。即ち、有効励磁コイルブロック141b・142b・143bのみが交流電流を流し、また、有効検出コイルブロック131b・132b・133bのみが前記誘導磁場を検出するように構成されているのである。
Specifically, portions of the U-shaped eddy
The detection signals from the
また、前記実施形態と同様に鋼材の外径に応じて測定部Rの大きさを変更した場合、無効励磁コイルブロック141a・142a・143aと有効励磁コイルブロック141b・142b・143bとを、測定部Rの大きさに応じて切替えると同時に、無効検出コイルブロック131a・132a・133aと有効検出コイルブロック131b・132b・133bとを、測定部Rの大きさに応じて切替えるのである。
Moreover, when the magnitude | size of the measurement part R is changed according to the outer diameter of steel materials like the said embodiment, the invalid
上記の如く構成することにより、渦流式検査に必要な測定部Rのみに交流電流を流し、誘導磁場を検出することによって、検出する誘導磁場における外乱等の影響を低減させることができ、検査精度を向上させることが可能となるのである。 With the configuration as described above, it is possible to reduce the influence of disturbances or the like in the induced magnetic field to be detected by flowing an alternating current only through the measurement unit R necessary for the eddy current type inspection and detecting the induced magnetic field, and the inspection accuracy. It becomes possible to improve.
また、上記の如くU字状渦流センサ121・122・123は、内部に沿って複数個の前記励磁コイルブロック141・142・143及び検出コイルブロック131・132・133が配設する構成としていることにより、鋼材Wの形状等に応じて励磁コイルブロック141・142・143に対する交流電流の導通、及び、検出コイルブロック131・132・133の誘導磁場の検出を制御することが可能となる。
具体的には、例えば焼入れ深さを高精度で測定する部分は、励磁コイルブロック141・142・143の励磁周波数を、他の部分よりも低く設定して測定するのである。このように構成することにより、鋼材Wにおいて必要な検査精度に応じて焼入れ深さを測定することが可能となるのである。
Further, as described above, the U-shaped eddy
Specifically, for example, in the portion where the quenching depth is measured with high accuracy, the excitation frequency of the excitation coil blocks 141, 142, and 143 is set lower than the other portions and is measured. By comprising in this way, it becomes possible to measure the quenching depth according to the required inspection accuracy in the steel material W.
上記の如く、本実施形態に係る渦流式検査方法は、複数個の励磁コイルブロック141・142・143と複数個の検出コイルブロック31・32・33とを内部に配設した、3個のU字状渦流センサ121・122・123を組み合わせて区画する部分のうち全てのU字状渦流センサ121・122・123に対して内側となる測定部Rに鋼材Wを挿通した状態で、前記励磁コイルブロック141・142・143に交流電流を流すことにより前記測定部Rの内側に交流磁場を発生させる。そして、該交流磁場によって前記鋼材Wに渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルブロック131・132・133により検出するのである。さらに、前記鋼材Wの径に応じて、前記3個のU字状渦流センサ121・122・123における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部Rの大きさを変更するとともに、U字状渦流センサ121・122・123のうち前記測定部Rを形成する部分の励磁コイルブロック141・142・143が交流電流を流し、また、U字状渦流センサ121・122・123のうち測定部Rを形成する部分の検出コイルブロック131・132・133が前記誘導磁場を検出するのである。
As described above, the eddy current inspection method according to the present embodiment includes three
上記の如く構成することにより、渦流式検査に必要な測定部Rのみに交流電流を流し、誘導磁場を検出することによって、検出する誘導磁場における外乱等の影響を低減させることができ、検査精度を向上させることが可能となるのである。 With the configuration as described above, it is possible to reduce the influence of disturbances or the like in the induced magnetic field to be detected by flowing an alternating current only through the measurement unit R necessary for the eddy current type inspection and detecting the induced magnetic field, and the inspection accuracy. It becomes possible to improve.
11 センサ本体
21 リング状渦流センサ
22 リング状渦流センサ
23 リング状渦流センサ
31 検出コイルブロック
32 検出コイルブロック
33 検出コイルブロック
41 励磁コイル
42 励磁コイル
43 励磁コイル
DESCRIPTION OF
Claims (11)
該複数個の検査手段を組み合わせて区画する部分のうち全ての前記検査手段に対して内側となる測定部に検査対象物を挿通した状態で、前記励磁コイルに交流電流を流すことにより前記測定部に交流磁場を発生させ、該交流磁場によって前記検査対象物に渦電流を生じさせ、該渦電流により誘起された誘導磁場を前記検出コイルにより検出する、渦流式検査装置であって、
前記検査対象物の径に応じて、前記複数個の検査手段における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部の大きさが変更可能に構成されるとともに、
前記検出コイルは、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の検出コイルブロックを配設して構成され、
前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出し、前記測定部と隣接しない部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出しないように構成されることにより、前記検査手段において前記誘導磁場を検出する領域が前記測定部の大きさに応じて切り替えられる、
ことを特徴とする、渦流式検査装置。 A plurality of rod-shaped inspection means having an excitation coil and a detection coil disposed therein,
The measurement unit is configured by passing an alternating current through the excitation coil in a state in which an inspection object is inserted into a measurement unit that is inside with respect to all of the inspection units among the sections that are divided by combining the plurality of inspection units. An eddy current type inspection device that generates an alternating magnetic field, generates an eddy current in the inspection object by the alternating magnetic field, and detects an induced magnetic field induced by the eddy current by the detection coil,
According to the diameter of the inspection object, by changing the mutual positional relationship in the plurality of inspection means, the size of the measurement unit can be changed,
The detection coil is configured by arranging a plurality of detection coil blocks along the length direction of the inspection means,
Among the inspection means, said detection coil block measurement unit and the adjacent portions detects the induced magnetic field by the detection coil block area which is not adjacent to the measurement portion is configured so as not to detect the induced magnetic field The region for detecting the induction magnetic field in the inspection unit is switched according to the size of the measurement unit.
An eddy current inspection device characterized by the above.
ことを特徴とする、請求項1に記載の渦流式検査装置。 As the plurality of inspection means, three ring eddy current sensors are provided.
The eddy current type inspection apparatus according to claim 1, wherein:
前記検査手段のうち前記測定部を形成する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流すように構成され、
前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、前記測定部と隣接しない部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流さないように構成されることにより、前記検査手段において前記交流電流を流す領域が前記測定部の大きさに応じて切り替えられる、
ことを特徴とする、請求項1に記載の渦流式検査装置。 The excitation coil is configured by arranging a plurality of excitation coil blocks along the length direction of the inspection means,
The excitation coil block of the part that forms the measurement part of the inspection means is configured to flow the alternating current ,
Among the inspecting means, the excitation coil block measurement unit and the adjacent portion is the flow of the alternating current, by the excitation coil block area which is not adjacent to the measurement portion is configured so as not to flow the alternating current The region in which the alternating current flows in the inspection unit is switched according to the size of the measurement unit.
The eddy current type inspection apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の渦流式検査装置。 An alternating current is passed through the exciting coil so that eddy currents in the same direction are generated in the inspection object.
The eddy current type inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の渦流式検査装置。 In the inspection means for detecting the part to be inspected with high accuracy of the inspection object, the frequency of the alternating current flowing through the exciting coil is set relatively lower than the inspection means for detecting the other part.
The eddy current type inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
前記検査対象物における焼入れ深さ及び硬度を測定する、
ことを特徴とする、請求項1から請求項5の何れか一項に記載の渦流式検査装置。 The inspection object is a steel material induction-hardened,
Measure the quenching depth and hardness in the inspection object,
The eddy current type inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記検査対象物の径に応じて、前記複数個の検査手段における相互の位置関係を変更することにより、前記測定部の大きさを変更するとともに、
前記検出コイルを、前記検査手段の長さ方向に沿って複数個の検出コイルブロックを配設して構成し、
前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出し、前記測定部と隣接しない部分の検出コイルブロックが前記誘導磁場を検出しないことにより、前記検査手段において前記誘導磁場を検出する領域を前記測定部の大きさに応じて切り替える、
ことを特徴とする、渦流式検査方法。 In the state where the inspection object is inserted into the measuring part that is on the inner side with respect to all the inspection means among the parts that are divided by combining a plurality of inspection means in which the excitation coil and the detection coil are arranged, the excitation An AC magnetic field is generated in the measurement unit by flowing an AC current through the coil, an eddy current is generated in the inspection object by the AC magnetic field, and an induction magnetic field induced by the eddy current is detected by the detection coil; An eddy current inspection method,
According to the diameter of the inspection object, by changing the mutual positional relationship in the plurality of inspection means, to change the size of the measurement unit,
The detection coil is configured by arranging a plurality of detection coil blocks along the length direction of the inspection means,
Among the inspecting means, by detection coil block portion adjacent to the measuring unit detects the induced magnetic field, the detection coil block portion which is not adjacent to the measurement unit does not detect the induced magnetic field, in the examination means Switch the region for detecting the induced magnetic field according to the size of the measurement unit,
An eddy current inspection method characterized by the above.
前記検査手段のうち前記測定部を形成する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、
前記検査手段のうち、前記測定部と隣接する部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流し、前記測定部と隣接しない部分の励磁コイルブロックが前記交流電流を流さないことにより、前記検査手段において前記交流電流を流す領域を前記測定部の大きさに応じて切り替える、
ことを特徴とする、請求項7に記載の渦流式検査方法。 The excitation coil is configured by arranging a plurality of excitation coil blocks along the length direction of the inspection means,
Exciting coil block of the part forming the measurement portion is flow to the alternating current of said inspection means,
Among the inspecting means, by the exciting coil block portion adjacent to the measuring unit to flow the alternating current, the excitation coil block portion which is not adjacent to the measuring portion does not flow the alternating current, in said inspection means Switching the region in which the alternating current flows according to the size of the measurement unit,
The eddy current inspection method according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載の渦流式検査方法。 An alternating current is passed through the exciting coil so that eddy currents in the same direction are generated in the inspection object.
The eddy current inspection method according to claim 7 or claim 8, wherein
ことを特徴とする、請求項7から請求項9の何れか1項に記載の渦流式検査方法。 In the inspection means for detecting the part to be inspected with high accuracy of the inspection object, the frequency of the alternating current flowing through the exciting coil is set relatively lower than the inspection means for detecting the other part.
The eddy current inspection method according to any one of claims 7 to 9, wherein
前記検査対象物における焼入れ深さ及び硬度を測定する、
ことを特徴とする、請求項7から請求項10の何れか1項に記載の渦流式検査方法。 The inspection object is a steel material induction-hardened,
Measure the quenching depth and hardness in the inspection object,
The eddy current inspection method according to any one of claims 7 to 10, wherein
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