(57)【要約】【課題】渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させる。【解決手段】対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ１は、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４と、対象物９の温度を検出する温度センサ６とを備える。【選択図】図１
2020143958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブであって、
励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、
対象物の渦電流を検出する検出部と、
対象物の温度を検出する温度センサとを備えるプローブ。
【請求項２】
請求項１に記載のプローブにおいて、
前記励磁コイル、前記検出部及び前記温度センサを収容するケーシングをさらに備え、
前記ケーシングのうち対象物と対向する部分には、外方に突出する中空の突起が形成され、
前記温度センサは、前記突起内に配置されるプローブ。
【請求項３】
請求項２に記載のプローブにおいて、
前記突起は、複数形成され、
前記温度センサは、複数設けられているプローブ。
【請求項４】
対象物に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブと、
前記プローブによって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物の厚さを求める演算装置とを備え、
前記プローブは、
励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、
対象物の渦電流を検出する検出部と、
対象物の温度を検出する温度センサとを有し、
前記演算装置は、前記検出部によって検出された渦電流と前記温度センサによって検出された対象物の温度とに基づいて対象物の厚さを求める厚さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、プローブ及び厚さ測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プローブ、特に、渦電流を利用した探傷に用いられるプローブが知られている。例えば、特許文献１には、磁場を形成する励磁コイルと対象物の渦電流を検出する検出部とを備えたプローブが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３２５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プローブにより検出された渦電流は、前述の如く、探傷等の対象物の評価に用いられる。当然ながら、その際の評価精度は高い方が好ましい。例えば、評価精度を向上させるためには、対象物の渦電流の検出精度を向上させることがまず考えられる。しかしながら、渦電流の検出精度を上げるのにも限界があるので、異なるアプローチが求められる。
【０００５】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示されたプローブは、対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブであって、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、対象物の渦電流を検出する検出部と、対象物の温度を検出する温度センサとを備える。
【０００７】
ここに開示された厚さ測定装置は、対象物に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブと、前記プローブによって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物の厚さを求める演算装置とを備え、前記プローブは、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、対象物の渦電流を検出する検出部と、対象物の温度を検出する温度センサとを有し、前記演算装置は、前記検出部によって検出された渦電流と前記温度センサによって検出された対象物の温度とに基づいて対象物の厚さを求める。
【発明の効果】
【０００８】
前記プローブによれば、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることができる。
【０００９】
前記厚さ測定装置によれば、渦電流を用いた対象物の評価の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、対象物に設置された状態のプローブの部分的な縦断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線におけるプローブの横断面図である。
【図３】図３は、厚さ測定装置のブロック図である。
【図４】図４は、電圧信号Ｖ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、対象物９に設置された状態のプローブ１の部分的な縦断面図（コイルの軸心を含む平面で切断した断面図）である。図２は、図１のII−II線におけるプローブ１の横断面図である。尚、図１は、基本的には図２のＩ−Ｉ線における縦断面図であり、ケーシング２の底２３だけ図２のＩ’−Ｉ’線における縦断面図である。図２においては、温度センサ６及び配線を省略している。
【００１２】
プローブ１は、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するために用いられる。プローブ１は、非接触型のプローブであり、対象物９に近接して配置される。尚、「非接触型」とは、非接触でも使用可能であることを意味し、接触状態での使用を除外するものではない。プローブ１は、変動磁場を形成することによって対象物９に渦電流を発生させる。また、プローブ１は、対象物９に発生した渦電流の変化を誘導電圧として検出する。例えば、プローブ１は、断熱性を有するスペーサ（図示省略）を介して対象物９に設置される。
【００１３】
プローブ１は、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４と、対象物９の温度を検出する温度センサ６とを備える。プローブ１は、励磁コイル３によって対象物９に渦電流を発生させ、発生した渦電流を検出コイル４で検出する。それに加えて、プローブ１は、温度センサ６によって対象物９の温度を検出する。検出コイル４は、検出部の一例である。さらに、プローブ１は、励磁コイル３、検出コイル４及び温度センサ６を収容するケーシング２をさらに備えていてもよい。
【００１４】
図１の例では、励磁コイル３の軸心と検出コイル４の軸心とが一直線状になるように、励磁コイル３と検出コイル４とが配列されている。このとき、検出コイル４の方が対象物９の近くに配置されている。プローブ１は、励磁コイル３及び検出コイル４を複数組有していてもよい。図１では、プローブ１は、２組の励磁コイル３及び検出コイル４を有している。
【００１５】
さらに、プローブ１は、励磁コイル３及び検出コイル４に挿入されたコア５を備えていてもよい。コア５は、第１直線部５１と、第２直線部５２と、第１直線部５１及び第２直線部５２を連結する連結部５３とを有し、全体として概ねＵ字状に形成されている。より詳しくは、コア５は、パーマロイで形成された、概ねＵ字状の複数の薄板を積層されて形成されている。第１直線部５１は、一方の組の励磁コイル３及び検出コイル４に挿入され、第２直線部５２は、他方の組の励磁コイル３及び検出コイル４に挿入されている。コア５は、２組の励磁コイル３及び検出コイル４を磁気的に接続している。
【００１６】
ケーシング２は、一端が底２３によって閉塞され、他端が開口した略円筒状の本体２１と、本体２１の開口を塞ぐ蓋２２とを有している。本体２１の開口には、雌ネジが形成されている。蓋２２には雄ネジが形成されている。蓋２２は、本体２１にネジ締結される。本体２１内に、励磁コイル３、検出コイル４及び温度センサ６が配置される。励磁コイル３、検出コイル４及び温度センサ６のそれぞれに接続された配線は、蓋２２を介してケーシング２の外側へ延びている。
【００１７】
底２３は、ケーシング２のうち対象物９と対向する部分である。底２３は、略円形に形成されている。底２３には、外方に突出する中空の突起２４が形成されている。突起２４は、先細状に形成されている。ケーシング２の内部においては、突起２４に対応する有底の孔２５が形成されている。孔２５によって、突起２４は中空状に形成されている。孔２５は、底２３の外表面よりも深く形成されている。突起２４の個数は、複数であってもよい。例えば、底２３には、３つの突起２４と形成されている。３つの突起２４は、底２３の中心に対する周方向に等間隔で配列されている。底２３からの３つの突起２４の突出量は、全て同じである。
【００１８】
温度センサ６は、例えば、熱電対である。温度センサ６は、突起２４の内部、即ち、孔２５に配置されている。プローブ１には、３つの温度センサ６が設けられている。３つの温度センサ６は、それぞれ異なる突起２４内に配置されている。
【００１９】
ケーシング１においては、底２３の孔２５に温度センサ６が配置された状態で、底２３に励磁コイル３及び検出コイル４が配置される。励磁コイル３及び検出コイル４は、少なくとも一部の温度センサ６の上に配置されている。温度センサ６の配線は、励磁コイル３及び検出コイル４を迂回するように蓋２２の方へ延びている。
【００２０】
このように構成されたプローブ１の対象物９への設置について説明する。例えば、対象物９は、蒸気又はドレンが流通する金属製の配管９１である。配管９１は、円管状に形成されている。配管９１の外周面は断熱材で覆われている場合を例に、プローブ１の設置について説明する。
【００２１】
まず、プローブ１を設置する部分の断熱材９２が配管９１から剥離される。次に、露出した配管９１の外周面に別の断熱材９３が設置される。断熱材９３の熱伝導率は、断熱材９２の熱伝導率よりも低い。続いて、断熱材９３に突起２４が突き刺さるようにプローブ１が設置される。このとき、突起２４は、配管９１の外表面に直接的に接触するか又は、僅かな断熱材９３を介して配管９１の外表面に間接的に接触する。その後、断熱材９２がプローブ１の上から配管９１を覆うように断熱材９２が再び設置される。
【００２２】
続いて、プローブ１の動作について説明する。
【００２３】
励磁コイル３は、電流が印加されることによって、その軸心の方向に磁場を形成する。一方の励磁コイル３と他方の励磁コイル３とは、軸心の方向において互いに反対向きの磁場を形成するように電流が印加される。その結果、コア５には、コア５の長手方向に沿った磁場が形成される。すなわち、第１直線部５１の先端がＮ極となるときには、第２直線部５２の先端はＳ極となる。逆に、第１直線部５１の先端がＳ極となるときには、第２直線部５２の先端はＮ極となる。例えば、一方の励磁コイル３から対象物９へ向かって磁束が発生し、対象物９から他方の励磁コイル３へ向かって磁束が発生する。詳しくは、一方の励磁コイル３から発せられる大部分の磁束は、一方の励磁コイル３の軸心の方向に出て対象物９内へ入り、対象物９内を略円弧状に通過し、他方の励磁コイル３の軸心の方向へ向かい他方の励磁コイル３に入っていく。励磁コイル３に印加する電流を変動させることによって、対象物９に発生する磁場が変動し、対象物９に渦電流が発生する。
【００２４】
一方、対象物９のうち検出コイル４の近傍の部分に発生した渦電流によって、検出コイル４を貫通する磁束が形成される。検出コイル４を貫通する磁束が変化すると、検出コイル４に誘導起電力が発生する。検出コイル４は、この誘導起電力を検出することによって、対象物９の渦電流を検出する。
【００２５】
温度センサ６は、突起２４内に設けられているので、対象物９の外表面に近接している。すなわち、温度センサ６は、対象物９の温度を検出する。
【００２６】
このように構成されたプローブ１によれば、温度センサ６を設けることによって、対象物９の渦電流に加えて、対象物９の温度を検出することができる。その結果、対象物９の渦電流と温度とを用いて対象物９を評価できるので、対象物９の評価精度を向上させることができる。
【００２７】
また、ケーシング１の底２３に孔２５を有する突起２４が形成され、温度センサ６は孔２５内に配置されている。底２３は、ケーシング１のうち対象物９に対向して配置される部分であるので、温度センサ６を対象物９に接近させることができる。これにより、温度センサ６による対象物９の温度の検出精度を向上させることができる。さらに、外表面に断熱材９３が設置された配管９１が対象物９の場合には、突起２４を断熱材９３に突き刺すことによって、温度センサ６を配管９１に接近させることができる。つまり、配管９１に断熱材９３を設置したまま、温度センサ６を配管９１に容易に接近させることができる。
【００２８】
さらに、プローブ１は複数の温度センサ６を有しているので、対象物９の温度検出精度を向上させることができる。複数の温度センサ６の検出結果をどのように利用して温度の検出精度を向上させるかは、プローブ１の使用状況に依存する。例えば、プローブ１を対象物９の湾曲した外表面（例えば、円管の外表面）に対向させる場合には、対象物９からの３つの突起２４までの距離がそれぞれ異なる場合がある。そのような使用状況においては、最高温度を検出する温度センサ６が対象物９に最も接近していると考えられる。そのため、最高温度を検出する温度センサ６の検出値を対象物９の温度として採用することによって温度の検出精度を向上させることができる。一方、プローブ１を対象物９の平坦な外表面（例えば、平板の外表面）に対向させる場合には、対象物９から３つの突起２４までの距離は概ね同じになる。そのような使用状況においては、３つの温度センサ６の検出値を平均することによって、３つの温度センサ６による検出温度のバラつきを抑制することができる。これにより、温度の検出精度を向上させることができる。
【００２９】
次に、このように構成されたプローブ１の適用例について説明する。図３は、厚さ測定装置１００のブロック図である。厚さ測定装置１００は、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ１と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物９の厚さを求める演算装置８とを備えている。厚さ測定装置１００は、パルス渦電流探傷（ＰＥＣ:Pulsed Eddy Current）によって対象物９の厚さを測定する。厚さ測定装置１００は、プローブ１を制御する処理装置７をさらに備えていてもよい。
【００３０】
処理装置７は、励磁コイル３に励磁電流を印加する励磁部７１と、対象物９の渦電流の過渡変化を検出する第１検出部７２と、温度センサ６の出力が入力される第２検出部７３と、外部機器と通信を行う通信部７４と、各種情報を記憶する記憶部７５と、少なくとも励磁部７１、第１検出部７２、第２検出部７３、通信部７４及び記憶部７５を制御する制御部７６とを有している。
【００３１】
励磁部７１は、パルス状の励磁電流を励磁コイル３に供給する。励磁部７１は、パルス信号を発生するパルス発生器７１ａと、パルス発生器７１ａからのパルス信号を増幅して、励磁電流として出力する送信アンプ７１ｂとを有している。
【００３２】
第１検出部７２は、対象物９の渦電流に応じて検出コイル４に発生する誘導起電力を検出する。検出コイル４に発生する誘導起電力の過渡変化は、対象物９に発生する渦電流の過渡変化と関連している。第１検出部７２は、検出コイル４に発生する電圧を増幅する受信アンプ７２ａを少なくとも有している。第１検出部７２は、電圧信号にフィルタ処理を施すフィルタをさらに有していてもよい。
【００３３】
第２検出部７３は、温度センサ６からの出力が入力されている。第２検出部７３は、温度センサ６からの出力を増幅するアンプを有していてもよい。
【００３４】
通信部７４は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部７４は、第１検出部７２によって検出された電圧信号（即ち、検出信号）及び第２検出部７３によって検出された検出信号を演算装置８に送信する。
【００３５】
制御部７６は、プロセッサで形成されている。例えば、制御部７６は、励磁部７１に所定期間だけ励磁電流を出力させる一方、励磁電流の出力停止後に第１検出部７２による検出信号を取得する。制御部７６は、第１検出部７２による検出信号を取得するタイミングで、第２検出部７３による検出信号も取得する。制御部７６は、第１検出部７２及び第２検出部７３からの検出信号を記憶部７５に記憶させ、記憶部７５に記憶された検出信号を所定のタイミングで通信部７４を介して演算装置８に送信する。
【００３６】
演算装置８は、コンピュータ又はコンピュータネットワーク（所謂、クラウド）で形成されている。演算装置８は、外部機器と通信を行う通信部８１と、各種情報を記憶する記憶部８２と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物９の厚さを求める演算部８３とを有している。
【００３７】
通信部８１は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部８１は、処理装置７からの検出信号（即ち、プローブ１の検出信号）を受信する。
【００３８】
記憶部８２は、プローブ１の検出信号、及び、対象物９の厚さを演算するために必要な情報等を記憶している。
【００３９】
演算部８３は、プロセッサで形成されている。演算部８３は、プローブ１の検出信号に基づいて対象物９の厚さを演算する。
【００４０】
続いて、厚さ測定装置１００による厚さ測定処理について説明する。
【００４１】
まず、制御部７６は、励磁部７１に励磁電流を励磁コイル３へ出力させる。励磁コイル３は、励磁電流の印加によって軸心の方向へ磁場を形成する。一方の励磁コイル３と他方の励磁コイル３とは、軸心の方向において互いに反対向きの磁場を形成する。例えば、一方の励磁コイル３から対象物９へ向かって磁束が発生し、対象物９から他方の励磁コイル３へ向かって磁束が発生する。
【００４２】
次に、制御部７６は、励磁電流の出力を停止させ、対象物９に発生する渦電流を第１検出部７２に検出させる。制御部７６は、第１検出部７２による電圧信号の検出を所定期間継続し、検出された電気信号を記憶部７５に記憶していく。これにより、制御部７６は、検出コイル４の誘導起電力の過渡変化（経時変化）、即ち、対象物９に発生する渦電流の過渡変化を取得する。それと共に、制御部７６は、３つの温度センサ６の出力を第２検出部７３に取得させ、取得された検出信号を記憶部７５に記憶していく。これにより、制御部７６は、渦電流の過渡変化を取得したときの対象物９の温度を取得する。その後、制御部７６は、記憶部７５に記憶された第１検出部７２及び第２検出部７３からの検出信号を演算部８３へ通信部７４を介して送信する。
【００４３】
その後、制御部７６は、渦電流の過渡変化及び温度の取得を定期的に行う。これにより、厚さｄが変化した対象物９の渦電流の過渡変化及び温度が断続的に取得される。尚、定期的な渦電流の過渡変化の取得に際し、励磁コイル３に印加される励磁電流の大きさは一定である。
【００４４】
演算装置８は、処理装置７から取得した検出信号に基づいて対象物９の厚さｄを求める。
【００４５】
図４は、第１検出部７２からの電圧信号Ｖ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。図４のグラフは、両対数グラフである。図４において、電圧信号Ｖ０（ｔ）は、厚さｄ０を有する対象物９の電圧信号であり、電圧信号Ｖ１（ｔ）は、厚さｄ０よりも薄い厚さｄ１を有する対象物９の電圧信号である。
【００４６】
渦電流は、対象物９に浸透していくのに従って減衰していく。渦電流は、対象物９の表面（プローブ１が対向している面）から裏面に到達するまでの間は徐々に減衰し、裏面に到達すると急激に減衰する。電圧信号Ｖ（ｔ）も渦電流と同様の変化を示す。つまり、電圧信号Ｖ（ｔ）の過渡変化は、渦電流の過渡変化に相当する。渦電流が対象物９の裏面に達するまでの間の電圧信号Ｖ（ｔ）の変化は、両対数グラフ上では直線的（線形的）に表される。その後、電圧信号Ｖ（ｔ）は、急激に減衰していく。このように変化する電圧信号Ｖ（ｔ）は、以下の式（１）のように表される。
【００４７】
【数１】
2020143958.tif 000003
ここで、Ａは、受信アンプ７２ａの増幅率である。ｎは、電圧信号Ｖ（ｔ）の減衰の程度に関連する定数であり、−ｎは、両対数グラフにおける電圧信号Ｖ（ｔ）の傾きを表す。
【００４８】
式（１）からもわかるように、電圧信号Ｖ（ｔ）の変化態様は、時間τにおいて切り替わる。以下、説明の便宜上、τを「減衰時間」と称する。減衰時間τは、以下の式（２）で表わされる。
【００４９】
τ＝σμｄ２      ・・・（２）
ここで、σは、対象物９の導電率であり、μは、対象物９の透磁率であり、ｄは、対象物９の厚さである。
【００５０】
つまり、減衰時間τは、対象物９の厚さｄに依存して変化する。対象物９の導電率σ及び透磁率μが一定であると仮定すると、減衰時間τは、対象物９の厚さｄに依存して変化する。また、減衰時間τ及び厚さｄが変化しても、τ／ｄ２は、一定である。そのため、既知の厚さｄ０に対する減衰時間τ０と、未知の厚さｄｘに対する減衰時間τｘとがわかれば、以下の式（３）に基づいて、未知の厚さｄｘを求めることができる。
【００５１】
【数２】
2020143958.tif 000004
例えば、図４において電圧信号Ｖ０（ｔ），Ｖ１（ｔ）を比較すると、厚さｄ０の対象物９の電圧信号Ｖ０（ｔ）の変化態様は、減衰時間τ０で切り替わる。対象物９の厚さｄがｄ０からｄ１に減少すると、減衰時間τは、τ０からτ１に減少する。尚、電圧信号Ｖ（ｔ）のうち両対数グラフで直線状の部分の変化態様は、式（１）からわかるように厚さｄに依存しないので、電圧信号Ｖ０（ｔ），Ｖ１（ｔ）で実質的に同じである。厚さｄ０及び減衰時間τ０，τ１を式（３）に代入することによって、厚さｄ１を求めることができる。
【００５２】
演算装置８は、対象物９の既知の厚さを基準厚さｄ０とし、基準厚さｄ０における電圧信号Ｖ０（ｔ）の過渡変化及びそのときの対象物９の温度Ｔ０を予め取得している。以下、電圧信号Ｖ０（ｔ）を基準電圧信号Ｖ０（ｔ）と称する。その後、演算装置８は、未知の厚さｄｘに関する電圧信号Ｖｘ（ｔ）を取得すると、電圧信号Ｖｘ（ｔ）の過渡変化を基準電圧信号Ｖ０（ｔ）の過渡変化と比較することによって、対象物９の厚さｄｘを求める。具体的には、演算装置８は、式（３）を用いて、基準厚さｄ０、基準減衰時間τ０及び減衰時間τｘから変化後の厚さｄｘを求める。
【００５３】
さらに、演算装置８は、求めた厚さｄｘを対象物９の温度に基づいて補正する。詳しくは、前述の演算においては、対象物９の導電率σ及び透磁率μが一定であると仮定している。しかし、対象物９の導電率σ及び透磁率μは温度依存性を有する。そこで、基準厚さｄ０における電圧信号Ｖ０（ｔ）を取得したときの対象物９の温度Ｔ０と厚さｄｘにおける電圧信号Ｖｘ（ｔ）を取得したときの対象物９の温度Ｔｘを用いて、補正後の厚さｄｘ’を求める。具体的には、演算装置８は、以下の式（４）に基づいて補正後の厚さｄｘ’を求める。
【００５４】
ｄｘ’＝ｄｘ−α×ΔＴ×（ｄｘ／ｄ０）    ・・・（４）
ここで、αは、温度補正係数であり、ΔＴ＝Ｔ０−Ｔｘである。尚、温度補正係数αは、対象物９の温度を変化させた場合の電圧信号Ｖ（ｔ）の変化又は対象物９の温度を変化させた場合の、式（３）から求められる厚さｄの変化に基づいて予め求められ、記憶部７５に記憶されている。
【００５５】
尚、プローブ１は３つの温度センサ６を有しているので、記憶部７５には、電圧信号Ｖｘ（ｔ）に対応する３つの温度（即ち、温度センサ６からの検出信号）が記憶されている。この例では、対象物９は、円管状の配管９１なので、演算装置８は、３つの温度のうち最高温度を対象物９の温度Ｔｘとして採用して、式（４）に代入する。
【００５６】
こうして、演算装置８は、対象物９の温度を考慮した、対象物９の厚さｄｘ’を求める。
【００５７】
このように、対象物９の渦電流を検出するプローブ１に温度センサ６を設けることによって、対象物９の温度変化を考慮しつつ、対象物９の厚さｄを評価することができる。その結果、渦電流を用いた対象物９の評価の精度を向上させることができる。
【００５８】
以上のように、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するプローブ１は、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４（検出部）と、対象物９の温度を検出する温度センサ６とを備える。
【００５９】
この構成によれば、励磁コイル３が対象物９に渦電流を発生させ、対象物９に発生した渦電流を検出コイル４が検出する。その際に、温度センサ６が対象物９の温度を検出する。プローブ１を用いることによって、対象物９の渦電流に加えて、対象物９の温度を考慮して、対象物９を評価することができる。その結果、対象物９を精度よく評価することができる。
【００６０】
また、プローブ１は、励磁コイル３、検出コイル４及び温度センサ６を収容するケーシング２をさらに備え、ケーシング２のうち対象物９と対向する部分、即ち、底２３には、外方に突出する中空の突起２４が形成され、温度センサ６は、突起２４内に配置されている。
【００６１】
この構成によれば、励磁コイル３、検出コイル４及び温度センサ６がケーシング２に収容されているので、プローブ１の取り扱いが容易になる。それに加えて、ケーシング２の底２３には、中空の突起２４が形成され、温度センサ６は、突起２４内に配置されている。突起２４は、対象物９に接近する部分なので、温度センサ６も対象物９に接近して配置される。これにより、温度センサ６による対象物９の温度の検出精度が向上する。また、対象物９の表面に断熱材等の別の部材が設置されている場合であっても、突起２４を別の部材に突き刺すことによって、別の部材を設置したまま温度センサ６を対象物９へ接近させることができる。その結果、対象物９の環境条件に大きな変化を与えることなく、温度センサ６の温度の検出精度を向上させることができる。
【００６２】
さらに、突起２４は、複数形成され、温度センサ６は、複数設けられている。
【００６３】
この構成によれば、複数の温度センサ６は、ケーシング２の異なる位置に配置される。そのため、複数の温度センサ６によって異なる位置で対象物９の温度を検出することができ、温度センサ６による対象物９の温度の検出精度が向上する。例えば、複数の温度センサ６による検出結果を平均化することによって温度の検出精度を向上させることができる。あるいは、複数の温度センサ６によって対象物９への接近の程度が異なり得る場合には、複数の温度センサ６の検出結果のうち最高温度の検出結果を採用することによって温度の検出精度を向上させることができる。
【００６４】
また、厚さ測定装置１００は、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ１と、プローブ１によって検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物９の厚さを求める演算装置８とを備え、プローブ１は、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４（検出部）と、対象物９の温度を検出する温度センサ６とを有し、演算装置８は、検出コイル４によって検出された渦電流と温度センサ６によって検出された対象物９の温度とに基づいて対象物９の厚さを求める。
【００６５】
この構成によれば、励磁コイル３が対象物９に渦電流を発生させ、対象物９に発生した渦電流を検出コイル４が検出し、温度センサ６がそのときの対象物９の温度を検出する。演算装置８は、検出コイル４によって検出された対象物９の渦電流に加えて、温度センサ６によって検出された対象物９の温度に基づいて対象物９の厚さを求めることによって、対象物９の厚さの評価精度を向上させることができる。
【００６６】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００６７】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００６８】
例えば、プローブ１は、対象物９の厚さの評価に適用されているが、これに限られるものではない。対象物に渦電流を発生させ、対象物に発生した渦電流に基づいて対象物を評価する場合に、前述のプローブ１を適用することができる。また、対象物９は、配管９１でなくてもよい。対象物９は、渦電流が発生する限り任意の物体が採用され得る。
【００６９】
さらに、プローブ１は、前述の構成に限られない。例えば、プローブ１は、２組の励磁コイル３及び検出コイル４を備えているが、励磁コイル３及び検出コイル４は、１組でもよく、３組以上であってもよい。励磁コイル３と検出コイル４とはそれぞれの軸心が一直線状になるように配置されていなくてもよい。励磁コイル３と検出コイル４とはそれぞれの軸心が一直線状になるように配置される場合、検出コイル４よりも励磁コイル３の方が対象物９の近くに配置されてもよい。さらに、プローブ１の検出部は、検出コイル４に限定されない。検出部は、対象物９の渦電流を直接的又は間接的に検出できるものであればよく、例えば、ホール素子であってもよい。また、プローブ１は、コア５を備えていなくてもよい。
【００７０】
ケーシング２の構成は、前述の構成に限定されない。例えば、ケーシング２は、略円筒状ではなく、略角筒状であってもよい。
【００７１】
突起２４に形成された孔２５は、突起２４を貫通していてもよい。また、ケーシング２に突起２４が形成されていなくてもよい。例えば、ケーシング２の底２３に温度センサ６が配置されるだけであってもよい。その場合、底２３に孔２５が形成され、温度センサ６が孔２５の内部に配置されてもよい。
【００７２】
温度センサ６は、熱電対に限定されない。温度センサは、対象物の温度を検出できればよく、例えば、サーミスタであってもよい。温度センサ６の個数は、３個に限定されない。温度センサ６は、１個でも、２個でも、４個以上であってもよい。また、温度センサ６の個数は、ケーシング２の突起２４の個数と同じでなくてもよい。ケーシング２には３つの突起２４が形成されている一方、温度センサ６は１つだけであってもよい。その場合、温度センサ６は、何れか１つの突起２４内に配置される。
【００７３】
さらに、厚さ測定装置１００による厚さ測定は、一例に過ぎない。ＰＥＣによる厚さ測定方法は、様々であるので、任意の測定手法を採用することができる。また、対象物９の温度を考慮した、対象物９の厚さｄの算出方法は、前述の方法に限定されるものではない。
【００７４】
また、厚さ測定装置１００の構成も一例に過ぎない。処理装置７と演算装置８は、一体的に構成されていてもよい。また、処理装置７と演算装置８とが有線で接続されていてもよい。また、１つの演算装置８に対して複数の処理装置７が接続されていてもよい。また、演算装置８は、無線又は有線により接続された他の装置に対して、演算した厚さに関するデータを送信するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上説明したように、ここに開示された技術は、プローブ及び厚さ測定装置について有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１        プローブ
２        ケーシング
２３      底
２４      突起
３        励磁コイル
４        検出コイル（検出部）
６        温度センサ
８        演算装置
９        対象物
１００    厚さ測定装置
【図１】
2020143958.tif 000005
【図２】
2020143958.tif 000006
【図３】
2020143958.tif 000007
【図４】
2020143958.tif 000008