【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パイプやタンク等の金属で構成された探傷対象物に対するクラックの発生状況や腐食状況等を検査診断するのに用いることができる渦流探傷装置に関し、さらに詳しくは、探傷対象物に対面させて探査を行うプローブ基面に対し、それぞれのコイル軸芯が直交又はほぼ直交する状態に励磁コイルと検出コイルとを設け、前記励磁コイルに磁界を発生させ、その磁界によって探傷対象物に生じる渦電流で形成される磁界を前記検出コイルにより検出して前記探傷対象物に存在する欠陥の状況を検出する検出処理手段を設けてある渦流探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
渦流探傷の原理は、金属製の探傷対象物に近接して配置したプローブ形検査コイルに高周波電流を流し、それに伴って探傷対象物表面に発生する渦電流を、検査コイルのインピーダンスとして検出し、探傷対象物に欠陥が存在すると、渦電流が変化し検査コイルのインピーダンスが変化することで探傷対象物の欠陥を検出できるといったもので、この原理を利用した従来の渦流探傷装置としては、前記検査コイルを、図７に示すように構成したものがあった。
即ち、コイル径の異なる励磁コイル３０Ａと検出コイル３０Ｂとを、同一軸心上で内外に重なる状態に配置して形成した検査コイル３０を、コイル径方向に二つ並設して探傷装置を構成してあり、渦流探傷の実施に当たっては、二つの検査コイル３０を、それらの並び方向に沿って移動させながら、両検査コイル３０どうしの前記検出コイル３０Ｂ相互のインピーダンス変化の差分を、前記検出処理手段４Ａで検出するといったものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の渦流探傷装置によれば、上述のように、二つの検査コイルの各検出インピーダンスに変化がなければ、探傷対象物の欠陥は無いものという結果になる訳であるが、例えば、図７に示すように、探傷対象物に直線状の欠陥（クラック等）２があり、この欠陥の長手方向に、二つの検査コイルの並ぶ方向（移動方向にも相当）が一致するような測定環境の場合、現実は探傷対象物に欠陥があるにも拘わらず、両検査コイルのインピーダンスには差が生じないから、欠陥を検出することが出来ないと言う結果となる。
即ち、従来の渦流探傷装置によれば、欠陥の方向性によっては、誤検出をしてしまう危険性があるという問題点がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、探傷対象物の方向性に影響を受け難く、より正確に欠陥の検出を実施できる渦流探傷装置を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、探傷対象物に対面させて探査を行うプローブ基面に対し、それぞれのコイル軸芯が直交又はほぼ直交する状態に励磁コイルと検出コイルとを設け、前記励磁コイルに磁界を発生させ、その磁界によって探傷対象物に生じる渦電流で形成される磁界を前記検出コイルにより検出して前記探傷対象物に存在する欠陥の状況を検出する検出処理手段を設けてある渦流探傷装置において、前記検出コイルを三つ以上設けると共に、それら検出コイルどうしのコイル軸芯方向視での配列は、前記コイル軸芯方向視において各検出コイルのコイル軸芯どうしを結んでできる線図形中に多角形が存在するように設定してあるところにある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記検出コイルを三つ以上設けると共に、それら検出コイルどうしのコイル軸芯方向視での配列は、前記コイル軸芯方向視において各検出コイルのコイル軸芯どうしを結んでできる線図形中に多角形が存在するように設定してあるから、各検出コイルどうしによる多角形配列が実現することとなる。
例えば、検出コイルを三つ設けてある場合を例に挙げれば、各検出コイルは、三角形配列となる。
従って、仮に、探傷対象物の欠陥が直線上に存在していて、三つの内の二つの検出コイルが、欠陥の直線に沿う状態に配置されたとしても、他の一つの検出コイルは、欠陥の位置からずれた位置に存在することとなり、前記二つの検出コイルとの検出インピーダンスに差が生じる。この作用は、四角形以上の多角形配列であっても同様に叶えられ、探傷対象物の欠陥がどの方向にあっても、何れかの検出コイルが欠陥による渦電流変化を捉え、検出処理手段によって、探傷対象物の対象部分には欠陥があるということを検出することが可能となる。
即ち、欠陥の形状や方向に影響を受け難く、より正確な渦流探傷を実施することが可能となる。
【０００７】
請求項２の発明の特徴構成は、前記検出コイルによる磁界の検出を、隣接する一対の検出コイル毎に切り替えて実施させる切替手段を設けてあるところにある。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記検出コイルによる磁界の検出を、隣接する一対の検出コイル毎に切り替えて実施させる切替手段を設けてあるから、隣接する一対の検出コイルのみによる非常に単純な検出動作を、順次繰り返しながら、全体的には精度の高い渦流探傷を行うことができる。従って、各検出コイルの検出結果を比較する検出処理手段を、よりシンプルな構成にすることが可能となり、装置コストの低減を叶えることが可能となる。
更には、同じ瞬間には、隣接する一対の検出コイルのみによる検出であるから、他の部分のコイルによるノイズが発生することがなく、より精度の高い渦流探傷を実施することも可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１０】
本実施形態で説明する渦流探傷装置Ｋは、図１に示すように、例えば、金属製のパイプや、タンク等の被検査体（探傷対象物に相当）１を対象として、腐食やクラック等の欠陥２を検出できるように構成してある。
【００１１】
前記渦流探傷装置Ｋの全体構成を説明すると、一つの励磁コイル３Ａと複数 （当該実施形態では八つ）の検出コイル３Ｂとから構成された検査コイル３を設け、前記検査コイル３とケーブル５で接続され、前記検査コイル３の制御を行うと共に、検出情報を得て情報処理する制御装置４を設けて構成してある。
そして、この渦流探傷装置Ｋを用いた欠陥２の検査方法の原理について説明すると、図１に示されるように、前記検査コイル３を利用して、欠陥２の検査がおこなわれるのであるが、検査においては、励磁コイル３Ａに３５Ｈｚ前後の交流が流され、被検査体１に渦電流６が発生される。そして、欠陥２の存在により乱れる渦電流６により発生する間接磁界７が、検出コイル３Ｂでとらえられて、磁界の位相変化から被検査体１の欠陥２が把握される。
【００１２】
以下に、渦流探傷装置Ｋの各構成について説明する。
前記検査コイル３は、図２、図３に示すように、励磁コイル３Ａの内空部に、励磁コイル３Ａの内周方向に沿って間隔をあけて各検出コイル３Ｂを環状に配置して構成してある。各検出コイル３Ｂは、そのコイル軸芯の方向が、前記励磁コイル３Ａのコイル軸芯の方向と同じとなるように配置してある。
従って、検出コイル３Ｂどうしのコイル軸芯方向視での配列は、前記コイル軸芯方向視において各検出コイル３Ｂのコイル軸芯どうしを結んでできる線図形が八角形となるように設定されている。
そして、励磁コイル３Ａには、前記制御装置４を介して交流電源が接続されている。
【００１３】
前記制御装置４は、図１に示すように、前記励磁コイル３Ａに磁界を発生させるべく交流電気を送ると共に、励磁コイル３Ａによって発生した磁界によって被検査体１に生じる渦電流６で形成される間接磁界７を前記検出コイル３Ｂにより検出して前記被検査体１に存在する欠陥２の状況を検出する検出処理手段４Ａを備えると共に、前記検出コイル３Ｂによる磁界の検出を、隣接する一対の検出コイル３Ｂ毎に切り替えて実施させる切替手段４Ｂを設けて構成してある。そして、前記検出処理手段４Ａで検出された検出情報は、出力装置４Ｃにより出力される。
前記検出処理手段４Ａは、具体的には、前記切替手段４Ｂによって切り替えられた隣接する一対の検出コイル３Ｂからの検出データを比較し、差がある場合には、対応した被検査体１部分に欠陥２が存在するものとして前記出力装置４Ｃにその結果を出力するように構成されている。そして、前記切替手段４Ｂによって順次検出コイル３Ｂを切替ながら環状配置のすべての検出コイル３Ｂについて間接磁界７の検出を行う。従って、図４に示すように、直線状のクラック等の欠陥２が被検査体１に存在するような場合でも、八つの各検出コイル３Ｂの内の何れかに検出値の差が生じることとなり、より正確に欠陥２を検出することが可能となる。
【００１４】
本実施形態の渦流探傷装置Ｋによれば、検査コイル３を上述のように八角形配列としてあるから、被検査体１の欠陥がどの方向にあっても、何れかの検出コイル３Ｂが欠陥による渦電流６変化を捉え、検出処理手段４Ａによって、被検査体１の対象部分に欠陥２があるということを検出でき、より正確な渦流探傷を実施することが可能となる。
また、各検出コイル３Ｂによる間接磁界７の検出は、隣接する一対の検出コイル３Ｂのみによる非常に単純な検出動作を順次切替ながら繰り返すだけで実施でき、且つ、ノイズの入りにくい状態で検出が可能となるから、全体的な検出精度を高く維持することができる。
従って、検出処理手段４Ａをよりシンプルな構成とできるから、装置コストの低減を叶えられると共に、より精度の高い渦流探傷を実施することが可能となる。
【００１５】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１６】
〈１〉 前記検査コイル３は、先の実施形態で説明したように、一つの励磁コイル３Ａの内空部に、励磁コイル３Ａの内周方向に沿って間隔をあけて八つの検出コイル３Ｂを環状に配置して構成してあるものに限るものではなく、例えば、図５に示すように、一つの励磁コイル３Ａの外側に、励磁コイル３Ａの外周方向に沿って間隔をあけて八つの検出コイル３Ｂを環状に配置して構成してあるものであってもよい。
また、検出コイル３Ｂは、八つに限るものではなく、三つ以上の複数個設けてあればよい。要するに、検出コイル３Ｂを三つ以上設けると共に、それら検出コイル３Ｂどうしのコイル軸芯方向視での配列を、コイル軸芯方向視において各検出コイル３Ｂのコイル軸芯どうしを結んでできる線図形中に多角形が存在するように設定してあればよい。但し、ここで言う多角形は、三角形以上の多角形をさし、必ずしも正多角形でなくてもよいが、好ましくは、正多角形がよい。
〈２〉 一方、前記励磁コイル３Ａは、先の実施形態で説明したように、複数の検出コイル３Ｂに対して一つだけ設けるものに限らず、例えば、図６に示すように、コイル径の異なる励磁コイル３Ａと検出コイル３Ｂとを、一つずつ同一軸心上で内外に重なる状態に配置して検査コイル３を形成し、この検査コイル３を三つ以上設ける構成、即ち、励磁コイル３Ａも、検出コイル３Ｂと同様に複数設ける構成を採用することも可能である。
〈３〉 前記切替機構４Ｂは、各検出コイル３Ｂからのケーブル接点をオン・オフして検出作動させる検出コイル３Ｂを切り替えるように構成するものであったり、すべての検出コイル３Ｂを検出作動させた状態で、それらの各検出データの中から、隣接する検出コイル３Ｂに対応した検出値を選択して受け取るように切り替える構成であってもよく、それらを含めて切替機構と総称する。
但し、この切替機構４Ｂを省略する構成を採用することも可能である。
【００１７】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】渦流探傷装置を示す概念図
【図２】検査コイルを示す概念平面図
【図３】検査コイルを示す概念斜視図
【図４】検査状況を示す検査コイルの概念平面図
【図５】別実施形態の検査コイルを示す概念平面図
【図６】別実施形態の検査コイルを示す概念平面図
【図７】従来の検査コイルを示す概念平面図
【符号の説明】
１ 探傷対象物
２ 欠陥
３Ａ 励磁コイル
３Ｂ 検出コイル
４Ａ 検出処理手段
４Ｂ 切替手段
６ 渦電流
７ 間接磁界[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, an eddy current flaw detection device that can be used for inspecting and diagnosing a crack generation state, a corrosion state, and the like with respect to a flaw detection target made of metal such as a pipe or a tank. An excitation coil and a detection coil are provided in such a manner that their respective coil axes are orthogonal or substantially orthogonal to the probe base surface for exploration by facing the probe, and a magnetic field is generated in the excitation coil. The present invention relates to an eddy current flaw detection device provided with detection processing means for detecting a magnetic field formed by an eddy current generated in the flaw detection target by detecting the magnetic field formed by the detection coil.
[0002]
[Prior art]
The principle of eddy current flaw detection is that a high-frequency current is applied to a probe type inspection coil placed close to a metal flaw detection target, and the eddy current generated on the flaw detection target surface is detected as the impedance of the inspection coil, If a defect exists in the flaw detection target, the eddy current changes and the impedance of the inspection coil changes, so that the defect of the flaw detection target can be detected. There was a coil configured as shown in FIG.
In other words, two inspection coils 30 formed by arranging the excitation coil 30A and the detection coil 30B having different coil diameters on the same axis so as to be overlapped inside and outside are arranged side by side in the coil diameter direction to constitute a flaw detection device. In performing the eddy current flaw detection, while moving the two inspection coils 30 along the direction in which they are arranged, the difference in impedance change between the detection coils 30B between the two inspection coils 30 is determined by the detection processing. This is detected by the means 4A.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to the conventional eddy current flaw detection device described above, as described above, if there is no change in each detection impedance of the two inspection coils, the result is that there is no defect in the flaw detection target. As shown in FIG. 7, a measurement environment in which a flaw detection target has a linear defect (a crack or the like) 2 and the direction in which the two inspection coils are arranged (corresponding to the moving direction) coincides with the longitudinal direction of the defect. In the case of (1), despite the fact that the flaw detection target has a defect, there is no difference between the impedances of the two inspection coils, so that the defect cannot be detected.
That is, according to the conventional eddy current flaw detection device, there is a problem that there is a risk of erroneous detection depending on the directionality of the defect.
[0004]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an eddy current flaw detection device which solves the above problems, is less affected by the directionality of a flaw detection target, and can more accurately detect defects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The characteristic configuration of the invention according to claim 1 is that the excitation coil and the detection coil are provided in such a manner that respective coil axes are orthogonal or substantially orthogonal to a probe base surface for performing an inspection while facing the inspection object, and Detection processing means is provided for generating a magnetic field in the coil, detecting a magnetic field formed by an eddy current generated in the inspection object by the magnetic field with the detection coil, and detecting a state of a defect existing in the inspection object. In the eddy current flaw detector, three or more of the detection coils are provided, and the arrangement of the detection coils in the coil axis direction is a line formed by connecting the coil axes of the detection coils in the coil axis direction. It is set so that a polygon exists in the figure.
[0006]
According to the characteristic configuration of the invention of claim 1, three or more of the detection coils are provided, and the arrangement of the detection coils in the coil axis direction is determined by the coil axis of each detection coil in the coil axis direction. Since polygons are set so as to exist in a line figure formed by connecting the cores, a polygonal arrangement by each detection coil is realized.
For example, in a case where three detection coils are provided, each detection coil has a triangular arrangement.
Therefore, even if the defect of the flaw detection target exists on a straight line and two of the three detection coils are arranged along the straight line of the defect, the other one of the detection coils has a defect. Is present at a position deviated from the position, and a difference occurs in the detection impedance between the two detection coils. This effect is similarly achieved even in a polygonal arrangement of a quadrangle or more, and regardless of the direction of the defect of the flaw detection target, one of the detection coils detects the eddy current change due to the defect, and the detection processing means In addition, it is possible to detect that the target portion of the flaw detection target has a defect.
That is, it is hard to be affected by the shape and the direction of the defect, and it is possible to perform more accurate eddy current flaw detection.
[0007]
A feature of the invention according to claim 2 is that a switching unit is provided for switching the detection of the magnetic field by the detection coil for each of a pair of adjacent detection coils.
[0008]
According to the characteristic configuration of the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the detection of the magnetic field by the detection coil is switched for each pair of adjacent detection coils. Since the switching means is provided to perform the eddy current flaw detection with high accuracy as a whole, a very simple detection operation using only a pair of adjacent detection coils is sequentially repeated. Therefore, the detection processing means for comparing the detection results of the respective detection coils can have a simpler configuration, and the apparatus cost can be reduced.
Furthermore, at the same moment, since detection is performed only by a pair of adjacent detection coils, noise is not generated by coils in other portions, and eddy current flaw detection with higher accuracy can be performed.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, portions denoted by the same reference numerals as those of the conventional example indicate the same or corresponding portions.
[0010]
As shown in FIG. 1, an eddy current flaw detection device K described in the present embodiment targets a test object (corresponding to a flaw detection target) 1 such as a metal pipe or a tank, for example, to detect corrosion or cracks. It is configured so that defect 2 can be detected.
[0011]
The overall configuration of the eddy current flaw detector K will be described. An inspection coil 3 including one excitation coil 3A and a plurality of (eight in this embodiment) detection coils 3B is provided. A control device 4 is connected to control the inspection coil 3 and obtain detection information for information processing.
Then, the principle of the inspection method of the defect 2 using the eddy current flaw detector K will be described. As shown in FIG. 1, the inspection of the defect 2 is performed by using the inspection coil 3. In, an alternating current of about 35 Hz flows through the exciting coil 3A, and an eddy current 6 is generated in the device under test 1. Then, the indirect magnetic field 7 generated by the eddy current 6 disturbed by the presence of the defect 2 is captured by the detection coil 3B, and the defect 2 of the inspection object 1 is grasped from the phase change of the magnetic field.
[0012]
Hereinafter, each configuration of the eddy current flaw detector K will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the inspection coil 3 has a configuration in which each detection coil 3B is annularly arranged in the inner space of the excitation coil 3A at intervals along the inner circumferential direction of the excitation coil 3A. I have. Each detection coil 3B is arranged such that the direction of the coil axis is the same as the direction of the coil axis of the exciting coil 3A.
Therefore, the arrangement of the detection coils 3B in the coil axis direction is set such that the line figure formed by connecting the coil axes of the detection coils 3B in the coil axis direction becomes an octagon. .
An AC power supply is connected to the exciting coil 3A via the control device 4.
[0013]
As shown in FIG. 1, the control device 4 sends AC electricity to generate a magnetic field in the excitation coil 3A, and is formed by an eddy current 6 generated in the inspection object 1 by the magnetic field generated by the excitation coil 3A. A detection processing unit 4A for detecting the state of the defect 2 present in the inspection object 1 by detecting the indirect magnetic field 7 with the detection coil 3B, and detecting the magnetic field by the detection coil 3B with a pair of adjacent detection coils A switching means 4B for switching and implementing each coil 3B is provided. The detection information detected by the detection processing means 4A is output by the output device 4C.
Specifically, the detection processing unit 4A compares the detection data from the pair of adjacent detection coils 3B switched by the switching unit 4B, and if there is a difference, the detection data is sent to the corresponding part of the test object 1 It is configured to output the result to the output device 4C assuming that the defect 2 exists. Then, the indirect magnetic field 7 is detected for all of the annularly arranged detection coils 3B while sequentially switching the detection coils 3B by the switching means 4B. Therefore, as shown in FIG. 4, even when a defect 2 such as a linear crack exists in the inspection object 1, a difference in the detection value occurs in any one of the eight detection coils 3 </ b> B. , The defect 2 can be detected more accurately.
[0014]
According to the eddy current flaw detector K of the present embodiment, since the inspection coils 3 are arranged in an octagonal shape as described above, even if the defect of the inspected object 1 is in any direction, any of the detection coils 3B is caused by the defect. By detecting the change in the eddy current 6, the detection processing unit 4A can detect that the defect 2 exists in the target portion of the inspection object 1, and it becomes possible to perform more accurate eddy current flaw detection.
In addition, the detection of the indirect magnetic field 7 by each detection coil 3B can be performed only by repeatedly switching a very simple detection operation using only a pair of adjacent detection coils 3B sequentially, and can be detected in a state where noise is less likely to enter. Therefore, the overall detection accuracy can be kept high.
Therefore, since the detection processing means 4A can have a simpler configuration, it is possible to achieve a reduction in apparatus cost and to perform eddy current flaw detection with higher accuracy.
[0015]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments will be described.
[0016]
<1> As described in the above embodiment, the inspection coil 3 is provided with eight detection coils 3B in the inner space of one excitation coil 3A at intervals along the inner circumferential direction of the excitation coil 3A. The configuration is not limited to the one that is arranged in a ring shape. For example, as shown in FIG. 5, eight detection coils are provided outside of one excitation coil 3A at intervals along the outer circumferential direction of the excitation coil 3A. The coil 3B may be configured by arranging it in a ring shape.
The number of the detection coils 3B is not limited to eight, and three or more detection coils may be provided. In short, three or more detection coils 3B are provided, and the arrangement of the detection coils 3B in the coil axis direction is determined by connecting the coil axes of the respective detection coils 3B in the coil axis direction. Should be set so that a polygon exists. However, the polygon referred to here refers to a polygon that is more than a triangle, and is not necessarily a regular polygon, but is preferably a regular polygon.
<2> On the other hand, the excitation coil 3A is not limited to one provided for the plurality of detection coils 3B as described in the previous embodiment. For example, as shown in FIG. A configuration in which different excitation coils 3A and detection coils 3B are arranged one by one on the same axis so as to overlap inside and outside to form a test coil 3, and three or more test coils 3 are provided, that is, the excitation coil 3A It is also possible to adopt a configuration in which a plurality of detection coils are provided similarly to the detection coil 3B.
<3> The switching mechanism 4B is configured to switch the detection coil 3B to be activated by turning on / off the cable contact from each of the detection coils 3B, or to activate all the detection coils 3B. In such a state, a configuration may be adopted in which the detection value corresponding to the adjacent detection coil 3B is selected and received from among the respective pieces of detection data, and is switched so as to be received.
However, it is also possible to adopt a configuration in which the switching mechanism 4B is omitted.
[0017]
Note that, as described above, reference numerals are provided for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the configuration of the attached drawings by the entry.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual view showing an eddy current flaw detector. FIG. 2 is a conceptual plan view showing an inspection coil. FIG. 3 is a conceptual perspective view showing an inspection coil. FIG. 4 is a conceptual plan view of an inspection coil showing an inspection situation. FIG. 6 is a conceptual plan view showing a test coil according to another embodiment. FIG. 6 is a conceptual plan view showing a test coil according to another embodiment. FIG. 7 is a conceptual plan view showing a conventional test coil.
REFERENCE SIGNS LIST 1 flaw detection target 2 defect 3A excitation coil 3B detection coil 4A detection processing means 4B switching means 6 eddy current 7 indirect magnetic field