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JP5233909B2 - Eddy current type inspection apparatus and eddy current type inspection method - Google Patents

Eddy current type inspection apparatus and eddy current type inspection method Download PDF

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JP5233909B2 JP2009194739A JP2009194739A JP5233909B2 JP 5233909 B2 JP5233909 B2 JP 5233909B2 JP 2009194739 A JP2009194739 A JP 2009194739A JP 2009194739 A JP2009194739 A JP 2009194739A JP 5233909 B2 JP5233909 B2 JP 5233909B2
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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, patent document 2, and patent document 3).
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 patent document 2, it is set as the structure which test | inspects the hardening depth of the axial part of a shaft component part using a penetration coil. The penetrating coil has a stronger magnetic field than the probe-type coil and does not require precise control of the distance from the steel material, so it is suitable for the quenching depth / hardness measurement test.
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.

特開2009−47664号公報JP 2009-47664 A 特開2009−31224号公報JP 2009-31224 A 特開2000−162190号公報JP 2000-162190 A

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、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.

本発明の第一実施形態に係る渦流式検査装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the eddy current type | formula inspection apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. (a)は本発明の第一実施形態に係るリング状渦流センサの正面図、(b)は同じくリング状渦流センサをスライドさせた状態の正面図。(A) is a front view of the ring-shaped eddy current sensor which concerns on 1st embodiment of this invention, (b) is a front view of the state which similarly slid the ring-shaped eddy current sensor. (a)は検査対象物が大径の場合におけるリング状渦流センサの正面図、(b)は検査対象物が通常の径の場合におけるリング状渦流センサの正面図、(c)は検査対象物が小径の場合におけるリング状渦流センサの正面図。(A) is a front view of a ring-shaped eddy current sensor when the inspection object has a large diameter, (b) is a front view of the ring-shaped eddy current sensor when the inspection object has a normal diameter, and (c) is an inspection object. The front view of a ring-shaped eddy current sensor in the case of a small diameter. 本発明の第一実施形態に係るリング状渦流センサにおける、検出コイルの作動状態を示した正面図。The front view which showed the operating state of the detection coil in the ring-shaped eddy current sensor which concerns on 1st embodiment of this invention. (a)は検査対象物が大径の場合におけるリング状渦流センサの作動状態を示した正面図、(b)は検査対象物が通常の径の場合におけるリング状渦流センサの作動状態を示した正面図、(c)は検査対象物が小径の場合におけるリング状渦流センサの作動状態を示した正面図。(A) is a front view showing the operating state of the ring-shaped eddy current sensor when the inspection object has a large diameter, and (b) shows the operating state of the ring-shaped eddy current sensor when the inspection object has a normal diameter. Front view, (c) is a front view showing the operating state of the ring-shaped eddy current sensor when the inspection object has a small diameter. (a)は通常部の焼入れ深さを測定する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、(b)は両端の焼入れ深さを高精度で測定する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、(c)は中央部の焼入れ深さを高精度で測定する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。(A) is the figure which showed the relationship between the penetration depth of the magnetic flux in the case of measuring the quenching depth of a normal part, and the spread of an eddy current, (b) is the magnetic flux in the case of measuring the quenching depth of both ends with high accuracy. The figure which showed the relationship between the penetration depth of an iron and the spread of an eddy current, (c) is the figure which showed the relationship between the penetration depth of a magnetic flux and the spread of an eddy current when measuring the quenching depth of a center part with high precision . クランクシャフトについて渦流式検査を行う場合の概略図。Schematic in the case of performing eddy current type | mold inspection about a crankshaft. 本発明の第二実施形態に係る渦流センサにおける、励磁コイル及び検出コイルの作動状態を示した正面図。The front view which showed the operating state of the exciting coil and the detection coil in the eddy current sensor which concerns on 2nd embodiment of this invention.

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 type inspection device 10 is a steel material W that has been induction-hardened, and the eddy current type inspection device 10 measures the quenching depth and hardness of the steel material W. A test shall be conducted. However, the eddy current type inspection apparatus according to the present invention is not applied only to the quenching depth / hardness measurement test. For example, a flaw detection test for detecting a crack such as a crack generated on the surface of the inspection object, or an inspection The present invention can also be used for a foreign material discrimination test for detecting foreign matter contained in an object.
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 current inspection apparatus 10 is configured to generate an eddy current in the steel material W, detect the eddy current, and output a value for evaluating the quenching depth and hardness of the steel material W. Further, an evaluation device 13 for evaluating the quenching depth and hardness of the steel material W based on the output value from the eddy current inspection device 10 is electrically connected to the eddy current inspection device 10.

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 type inspection device 10 is electrically connected to three ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23, which are inspection means, and the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23, respectively. And a jig 15 that holds the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 so as to be movable in the vertical, horizontal, and longitudinal directions. The number of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 is not limited to three, and a plurality of ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 may be used.

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 current sensors 21, 22, and 23 are provided with ring-shaped excitation coils 41, 42, and 43, respectively. Further, as shown in FIG. 4, each of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 includes a plurality of detection coil blocks 31, 31, 31,..., 32, 32, and 32 along the circumferential direction. , 33, 33, 33 (hereinafter referred to as detection coil blocks 31, 32, 33) are arranged.
In other words, it can be said that the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 are formed in a ring shape by connecting both ends of the rod-shaped member. Ring-shaped exciting coils 41, 42, 43 are disposed along the circumferential direction), and a plurality of detection coil blocks 31, 32, 33 are disposed along the length direction (circumferential direction). ing.
In the present embodiment, each of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 is provided with 16 detection coil blocks 31, 32, and 33. Coils such as solenoid coils, pancake coils, and planar coils are used for the detection coil blocks 31, 32, and 33.

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 sensor body 11 generates an alternating magnetic field by causing an alternating current to flow through the exciting coils 41, 42, and 43, and also receives detection signals of the induced magnetic fields detected by the detection coil blocks 31, 32, and 33, and detects these detection signals. A value based on the difference between is output. The sensor body 11 is configured to receive or block the detection signals from the detection coil blocks 31, 32, and 33 for each of the detection coil blocks 31, 32, and 33.

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 evaluation device 13 is a so-called electronic computer provided with storage means, calculation means, input means, output means, etc. (not shown), and is electrically connected to the sensor body 11. And while controlling the operation | movement of the eddy current type inspection apparatus 10 by instruct | indicating the sensor main body 11 by the evaluation apparatus 13, the output value from the sensor main body 11 is received, and it compares with the preset threshold value, and steel material W The quality of quenching depth and hardness is evaluated.

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 current sensors 21, 22, and 23 generate an alternating magnetic field when an alternating current flows through the exciting coils 41, 42, and 43 as described above. For example, as shown by an arrow α in FIG. 2A, at the moment when a current flows in a direction opposite to the clockwise direction, a magnetic field is generated in the forward direction of the paper inside the ring-shaped eddy current sensor 21, A magnetic field is generated in the depth direction of the paper on the outside.

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 current sensors 21, 22, and 23 is configured to be able to change the mutual positional relationship by a slide mechanism provided in the jig 15. Specifically, as shown in FIG. 2B, the respective ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 are slid vertically and horizontally by shifting the phase by 120 degrees. Thereby, the measurement part R is formed in the overlapping part (part which becomes an inner side with respect to all the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23) of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23. In addition, the direction in which each ring-shaped eddy current sensor 21, 22, 23 is slid is not limited to one direction, but can be slid to any place in the vertical and horizontal directions by the slide mechanism provided in the jig 15. And

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 | mold inspection apparatus 10 which concerns on this embodiment is an inner side with respect to all the ring-shaped eddy current sensors 21,22,23 among the parts which combine and divide the ring-shaped eddy current sensors 21,22,23 as mentioned above. An alternating magnetic field is generated by passing an alternating current through the exciting coils 41, 42, and 43 in a state where the steel material W, which is an induction-hardened component, is inserted into the measuring section R as shown in FIGS. 1 and 2B. The eddy current is generated in the steel material W by the alternating magnetic field. The induction magnetic field induced by the eddy current is detected by the detection coil blocks 31, 32, and 33, and the quenching depth and hardness of the steel material W are measured. Each of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 is moved in the front-rear direction by the slide mechanism provided in the jig 15 in a state where the steel material W is inserted into the measuring portion R as shown in FIG. The quenching depth and hardness of W are measured.
The jig 15 is also provided with a function of supporting the steel material W inserted through the measuring portion R so that the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 and the steel material W are substantially coaxial. ing.

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 current sensors 21, 22, and 23, which are inspection means, are used. However, the inspection means is not limited to the ring shape, and is a curved or linear shape. The measuring portion R can be formed by other shapes such as a U shape and a V shape.

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 current sensors 21, 22, and 23 in the present embodiment are configured to cause an alternating current to flow through the exciting coils 41, 42, and 43 so that eddy currents in the same direction are generated in the steel material W. Yes. Specifically, as indicated by arrows α, β, and γ in FIG. 2B, currents flow in the same direction (counterclockwise in FIG. 2B) to the respective ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23. As a result, an alternating magnetic field is generated in the same direction in the measurement part R, and an eddy current flows in the same direction in the steel material W at each moment. That is, a strong magnetic field is formed in the measurement unit R by aligning the direction of the current flowing through the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23.

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 current sensors 21, 22, and 23 in the present embodiment use the slide mechanism provided in the jig 15 according to the diameter of the steel material W, and the positional relationship between the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 is used. The size of the measurement part R can be changed by changing. Specifically, as shown in FIG. 3A, when inspecting a large-diameter steel material W1, the measurement portion R is formed larger by increasing the mutual overlap of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23. It is. On the other hand, in the case of the steel material W2 having a normal diameter and the steel material W2 having a small diameter, as shown in FIGS. 3B and 3C, the mutual overlap of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23 is gradually reduced. By doing so, the measuring part R is made smaller.

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 current sensors 21, 22, and 23 in the present embodiment. The detection coil blocks 31, 32, and 33 of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 forming the measurement unit R (shaded portions in FIG. 4) are configured to detect the induction magnetic field. ing.

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 detection coil blocks 31a, 32a, and 33a (hereinafter referred to as invalid coil blocks 31a, 32a, and 33a) of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 that are not adjacent to the measurement unit R. Is not received by the sensor body 11, and only the detection signals from the detection coil blocks 31b, 32b, and 33b (hereinafter referred to as effective coil blocks 31b, 32b, and 33b) adjacent to the measurement unit R are received by the sensor body. 11 is received. That is, the sensor main body 11 is controlled such that the ineffective coil blocks 31a, 32a, and 33a do not detect the induction magnetic field, and the effective coil blocks 31b, 32b, and 33b detect the induction magnetic field.

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 invalid coil block 31a * 32a * 33a and the effective coil block 31b * 32b * 33b are made into the magnitude | size of the measurement part R. Switching is made accordingly. Specifically, as shown in FIG. 5 (a), when the measuring portion R is formed large in order to inspect the steel material W1 having a large diameter, the invalid coil block 31a. The sensor body 11 is controlled so as to increase the ratio of the effective coil blocks 31b, 32b, and 33b that receive the detection signal by the sensor body 11 with respect to 32a and 33a.・ Enclose with 32b and 33b. In FIG. 5A, the number of invalid coil blocks 31a, 32a, and 33a is ten, whereas the number of effective coil blocks 31b, 32b, and 33b is six.

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 effective coil blocks 31b, 32b, and 33b are switched to the invalid coil blocks 31a, 32a, and 33a. In FIG. 5B, the number of invalid coil blocks 31a, 32a, and 33a is twelve, whereas the number of effective coil blocks 31b, 32b, and 33b is four. In FIG. 5 (c), the number of invalid coil blocks 31a, 32a, and 33a is 14, whereas the number of effective coil blocks 31b, 32b, and 33b is two.

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 current sensors 21, 22, and 23. That is, by detecting the induction magnetic field of only the measurement unit R necessary for the eddy current type inspection, it is possible to reduce the influence of disturbance or the like in the induction magnetic field to be detected, and to improve the inspection accuracy.

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 current sensors 21, 22, and 23 have a configuration in which a plurality of the detection coil blocks 31, 32, and 33 are disposed along the inside thereof, so that the shape of the steel material W can be changed. It becomes possible to control the detection of the induction magnetic field of the detection coil blocks 31, 32, and 33.
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 ineffective coil blocks 31a, 32a, and 33a. As a result, the sensor body 11 can be configured not to receive the detection signal. Thereby, since it can prevent that a noise component appears in a detection result by the shape of steel materials W like the said hole, it becomes possible to improve inspection accuracy.
Similarly, the invalid coil blocks 31a, 32a and 33a and the effective coil blocks 31b, 32b and 33b can be switched in accordance with the quenching depth of the steel material W.

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 current sensors 21, 22, and 23, the portions to be inspected with high accuracy in the steel material W are configured to set the excitation frequency of the excitation coils 41, 42, and 43 relatively low. .

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 current sensors 21, 22, and 23, and the entire magnetic flux as shown in FIG. It is measured by increasing the penetration depth. 6 (a) to 6 (c) show the relationship between the penetration depth of magnetic flux and the spread of eddy current when quenching depth is measured by ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 in order from the left. It is a figure.
On the other hand, when the quenching depth at both ends is measured with high accuracy, the excitation frequency of the ring-shaped eddy current sensors 21, 23 at both ends of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23 is set to Measurement is performed by setting the excitation frequency lower than the excitation frequency and increasing the penetration depth of the magnetic flux at both ends as shown in FIG. On the other hand, when the quenching depth at the center is measured with high accuracy, the excitation frequency of the ring-shaped eddy current sensor 22 at the center of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23 is set to the ring-shaped eddy current sensor 21. The measurement is performed by setting the excitation frequency lower than 23 and increasing the penetration depth of the magnetic flux at the center as shown in FIG.
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 eddy current sensor 21,22,23 can be slid to arbitrary places of the up-down, left-right direction, the ring-shaped eddy current sensors 21,22 in the measurement part R according to the shape and measurement conditions of a measurement location. -It is set as the structure which can change the positional relationship of 23. That is, it is possible to perform measurement by setting any one of the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 close to the portion of the steel material W that is desired to be measured with the highest accuracy and setting the excitation frequency relatively low.

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 current inspection apparatus 10 according to the present invention is applied to a flaw detection test or a different material discrimination test, the excitation frequencies of the excitation coils 41, 42, and 43 are set relatively low in the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23. By doing so, it becomes possible to inspect deeper portions of the inspection object.

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 current inspection device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the eddy current type inspection apparatus 10 according to the present embodiment, the size of the measuring unit R can be changed by changing the mutual positional relationship between the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 according to the diameter of the steel material W. It is configured. For this reason, as shown in FIG. 7, the size of the measurement portion R is also obtained in a crankshaft configured by connecting a plurality of journal portions and a plurality of pin portions having a smaller diameter than the journal portions, respectively, by arm portions. It is possible to measure the quenching depth and hardness of the crankshaft by changing according to the diameter of the journal part or the pin part.

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 current sensors 21, 22, 23 is shifted to reduce the size of the measuring part R, and the arm part is formed. When passing, the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 are aligned. As described above, by performing the eddy current inspection in the order of the measurement directions indicated by the arrows in FIG. 7, it is possible to inspect a component whose outer diameter changes greatly, such as a crankshaft.

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 ineffective coil blocks 31a, 32a, 33a and the effective coil blocks 31b, 32b, 33b are switched according to the size of the measuring part R, so that the measurement in the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23 is performed. The induction magnetic field can be prevented from being detected in portions other than the vicinity of the portion R. As a result, it is possible to reduce the influence of disturbance or the like in the induced magnetic field detected by the journal portion or the pin portion of the crankshaft, so that the inspection accuracy can be improved.
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 current sensors 21 in which the excitation coils 41, 42, 43 and the plurality of detection coil blocks 31, 32, 33 are disposed. In the state where the steel material W is inserted into the measurement part R which is inside with respect to all the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 among the parts divided by combining 22 and 23, the excitation coils 41, 42 and 43 An alternating magnetic field is generated inside the measurement unit R by passing an alternating current. Then, an eddy current is generated in the steel material W by the AC magnetic field, and the induction magnetic field induced by the eddy current is detected by the detection coil blocks 31, 32, and 33. Furthermore, the size of the measurement part R is changed and the ring-shaped eddy current is changed by changing the mutual positional relationship in the three ring-shaped vortex flow sensors 21, 22, and 23 according to the diameter of the steel material W. The detection coil blocks 31, 32, and 33 of the sensor 21, 22, and 23 that form the measurement unit R detect the induced magnetic field.

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 current sensors 21, 22, and 23. That is, by detecting the induction magnetic field of only the measurement unit R necessary for the eddy current type inspection, it is possible to reduce the influence of disturbance or the like in the detected induction magnetic field, and to improve the inspection accuracy.

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 exciting coils 41, 42, 43 so that an eddy current in the same direction is generated in the steel material W, the direction of the current flowing through the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, 23 is aligned and measured. A strong magnetic field can be formed in the portion R.

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 current sensors 21, 22, and 23 that detect a portion of the steel material W to be inspected with high accuracy, the excitation coils 41 and 42 are more than the ring-shaped eddy current sensors 21, 22, and 23 that detect other portions. -The frequency of the alternating current flowing through 43 is set relatively low. Thereby, the quenching depth can be measured 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、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 current sensors 121, 122, and 123 that are inspection means. Each of the U-shaped eddy current sensors 121, 122, 123 includes a plurality of exciting coil blocks 141, 141, 141, 142, 142, 142,. 143, 143 (hereinafter referred to as excitation coil blocks 141, 142, 143) and a plurality of detection coil blocks 131, 131, 131, 132, 132, 132,. 133, 133... (Hereinafter referred to as detection coil blocks 131, 132, 133) are arranged.
That is, the U-shaped eddy current sensors 121, 122, and 123 are provided with a plurality of exciting coil blocks 141, 142, and 143 along the length direction, and a plurality of detection coil blocks along the length direction. It can be said that the rod-shaped member provided with 131, 132, 133 is formed in a U shape.
In this embodiment, the U-shaped eddy current sensors 121, 122, and 123 have nine exciting coil blocks 141, 142, and 143 on the inner peripheral side, and nine detection coil blocks 131, 132, and 123 on the outer peripheral side. 133 is disposed. Coils such as solenoid coils, pancake coils, and planar coils are used for the excitation coil blocks 141, 142, and 143 and the detection coil blocks 131, 132, and 133.

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 current sensors 121 * 122 * 123 among the parts which divide and combine the curved part of U-shaped eddy current sensors 121 * 122 * 123 as mentioned above. On the other hand, in the state where the steel material W, which is an induction hardened part, is inserted as shown in FIG. An eddy current is generated in the steel material W by the alternating magnetic field. The induction magnetic field induced by the eddy current is detected by the detection coil blocks 131, 132, and 133, and the quenching depth and hardness of the steel material W are measured.

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 eddy current sensor 121, 122, 123 in the present embodiment, as shown in FIG. 8, a plurality of the excitation coil blocks 141, 142, 143 and the detection coil blocks 131, 132, 133 are provided. It is arranged. The exciting coil blocks 141, 142, and 143 of the U-shaped eddy current sensors 121, 122, and 123 that form the measurement portion R (shaded portions in FIG. 8) pass an alternating current, The detection coil blocks 131, 132, and 133 of the portions forming the measurement portion R (shaded portions in FIG. 8) of the eddy current sensors 121, 122, and 123 are configured to detect the induced magnetic field.

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 current sensors 121, 122, and 123 that are not adjacent to the measurement unit R have excitation coil blocks 141a, 142a, and 143a (hereinafter referred to as invalid excitation coil blocks 141a, 142a, and 143a). AC current from the sensor body is cut off, and the excitation coil blocks 141b, 142b, and 143b (hereinafter referred to as effective excitation coil blocks 141b, 142b, and 143b) adjacent to the measurement unit R are supplied with AC current from the sensor body. It flows.
The detection signals from the detection coil blocks 131a, 132a, and 133a (hereinafter referred to as invalid detection coil blocks 131a, 132a, and 133a) of the U-shaped eddy current sensors 121, 122, and 123 that are not adjacent to the measurement unit R are The sensor body receives only detection signals from the detection coil blocks 131b, 132b, and 133b (hereinafter referred to as effective detection coil blocks 131b, 132b, and 133b) adjacent to the measurement unit R without being received by the sensor body. To do. That is, only the effective excitation coil blocks 141b, 142b, and 143b pass an alternating current, and only the effective detection coil blocks 131b, 132b, and 133b detect the induction magnetic field.

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 excitation coil block 141a * 142a * 143a and the effective excitation coil block 141b * 142b * 143b are measured. At the same time as switching according to the size of R, the invalid detection coil blocks 131a, 132a, and 133a and the valid detection coil blocks 131b, 132b, and 133b are switched according to the size of the measurement unit R.

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 current sensors 121, 122, and 123 are configured such that a plurality of the excitation coil blocks 141, 142, and 143 and the detection coil blocks 131, 132, and 133 are disposed along the inside. Accordingly, it is possible to control the conduction of the alternating current to the exciting coil blocks 141, 142, and 143 and the detection of the induction magnetic field of the detection coil blocks 131, 132, and 133 in accordance with the shape of the steel material W and the like.
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 U coil units 141, 142, and 143 and a plurality of detection coil blocks 31, 32, and 33 arranged therein. In the state where the steel material W is inserted into the measuring part R which is inside of all the U-shaped eddy current sensors 121, 122, 123 among the parts partitioned by combining the character-shaped eddy current sensors 121, 122, 123, the excitation coil An AC magnetic field is generated inside the measurement unit R by passing an AC current through the blocks 141, 142, and 143. Then, an eddy current is generated in the steel material W by the AC magnetic field, and the induction magnetic field induced by the eddy current is detected by the detection coil blocks 131, 132, and 133. Furthermore, according to the diameter of the said steel material W, while changing the magnitude | size of the said measurement part R by changing the mutual positional relationship in the said three U-shaped eddy current sensors 121 * 122 * 123, it is U-shaped. The excitation coil blocks 141, 142, and 143 that form the measurement unit R of the eddy current sensors 121, 122, and 123 pass an alternating current, and the measurement unit R of the U-shaped eddy current sensors 121, 122, and 123 The detection coil blocks 131, 132, and 133 in the portion that forms the line detect the induction magnetic field.

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 SYMBOLS 11 Sensor main body 21 Ring-shaped eddy current sensor 22 Ring-shaped eddy current sensor 23 Ring-shaped eddy current sensor 31 Detection coil block 32 Detection coil block 33 Detection coil block 41 Excitation coil 42 Excitation coil 43 Excitation coil

Claims (11)

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、
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.
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、
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、
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:
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、
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
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、
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、
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
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、
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、
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:
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、
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
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、
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、
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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