(57)【要約】【課題】管に存在し得る微小欠陥を管の製造工程中で連続的に精度良く検出可能な方法及び装置を提供する。【解決手段】本発明に係る欠陥検出装置１００は、連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均する移動平均値演算手段２７１と、移動平均値演算手段によって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する欠陥検出しきい値決定手段２７２と、前記後続するサンプリング点での差動出力が欠陥検出しきい値決定手段で決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管Ｐに欠陥が生じていると判定する欠陥判定手段２７３とを備える。【選択図】図１
2010223719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管を電磁気探傷することによって得られる探傷信号の管軸方向についての差動出力を、所定のサンプリング周期でサンプリングしながら、管の欠陥を検出する方法であって、
連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均する第１ステップと、
前記第１ステップによって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する第２ステップと、
前記後続するサンプリング点での差動出力が前記第２ステップで決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する第３ステップと
を含むことを特徴とする管の欠陥検出方法。
【請求項２】
前記第２ステップでは、正負それぞれについて前記欠陥検出しきい値を決定し、
前記第３ステップでは、前記後続する一のサンプリング点での差動出力が前記正及び負の何れか一方の欠陥検出しきい値を超え、且つ、前記一のサンプリング点に所定の点数の範囲内で後続する他のサンプリング点での差動出力が前記正及び負の何れか他方の欠陥検出しきい値を超えた場合に初めて、管に欠陥が生じていると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の管の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記第１ステップでは、３０００≦ｎ≦４００００の連続するｎ個の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均することを特徴とする請求項１又は２に記載の管の欠陥検出方法。
【請求項４】
管を電磁気探傷することによって得られる探傷信号の管軸方向についての差動出力を、所定のサンプリング周期でサンプリングしながら、管の欠陥を検出する装置であって、
連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均する移動平均値演算手段と、
前記移動平均値演算手段によって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する欠陥検出しきい値決定手段と、
前記後続するサンプリング点での差動出力が前記欠陥検出しきい値決定手段で決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する欠陥判定手段と
を備えることを特徴とする管の欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦流探傷や漏洩磁束探傷などの電磁気探傷によって、鋼管などの管に存在し得る欠陥を検出する方法及び装置に関する。特に、本発明は、通常の電磁気探傷における欠陥判定基準では検出困難な打ち込み（ｄｅｎｔ）疵のような微小欠陥を、管の製造工程中で連続的に精度良く検出可能な方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼管などの管について、管軸方向に沿って渦流探傷や漏洩磁束探傷などの電磁気探傷を行い、これによって得られる探傷信号の大小により、管に存在する欠陥を検出している。一般に、電磁気探傷における欠陥判定基準（探傷感度や欠陥検出しきい値）は、規格によって決定されている。具体的には、通常の電磁気探傷における探傷感度や欠陥検出しきい値は、人工きずとして管に設けた肉厚の５％や１０％深さのノッチを検出できるように設定されている。
【０００３】
一方、例えば、原子力関連設備に用いられるような管については、欠陥検出精度に対する要求が厳しい場合がある。例えば、前述した肉厚の５％や１０％深さのノッチに相当するような欠陥のみならず、打ち込み（ｄｅｎｔ）疵のような微小欠陥の検出が要求される場合がある。
【０００４】
しかしながら、打ち込み疵のような微小欠陥の欠陥信号（欠陥部位から得られる探傷信号）は、ノイズ信号（欠陥以外の部位から得られる探傷信号）との信号強度の差が小さいため（すなわち、微小欠陥の欠陥信号のＳ／Ｎ比が悪いため）、上述した規格によって決定される欠陥判定基準では、微小欠陥を検出することは困難である。つまり、上述した規格によって決定される欠陥検出しきい値が高すぎるため、微小欠陥の欠陥信号を検出することができない（未検出が生じる）。一方、欠陥検出しきい値を低くし過ぎると、微小欠陥の欠陥信号のみならずノイズ信号も検出してしまう（過検出が生じる）。このように微小欠陥の欠陥信号はＳ／Ｎ比が悪いため、微小欠陥の未検出を防止すると共に過検出を抑制し得る欠陥検出しきい値を決定することは極めて困難である。
【０００５】
例えば、鋼管に貫通型渦流探傷を行う場合に得られるノイズ信号の発生要因としては、鋼管の軸方向の物性値のバラツキよりも、鋼管の軸方向の外径変動や肉厚変動が支配的である。貫通型渦流探傷の原理上、たとえ外径変動や肉厚変動が公差内であったとしても、これらの寸法変動に起因したノイズ信号の信号強度は、微小欠陥の欠陥信号を基準にして考えると、比較的大きなものとなる。また、曲がり矯正工程において鋼管が塑性変形を繰り返すことにより、鋼管の外径や肉厚が軸方向に複雑に変動する場合がある。そして、鋼管の複雑な外径変動や肉厚変動に応じて、ノイズ信号の信号強度も鋼管の軸方向に大きく変動する場合がある。このため、欠陥検出しきい値を鋼管の軸方向について固定値とし、なお且つ、微小欠陥の未検出を防止するためにその固定値を低い値に設定すると、ノイズ信号の過検出が増大するという問題がある。
【０００６】
従来、電磁気探傷におけるＳ／Ｎ比の悪い欠陥信号を検出する方法として、例えば、特許文献１に記載の方法が提案されている。特許文献１に記載の方法は、渦流探傷においてノイズとの識別が難しい薄肉の小径銅配管の孔食を高精度に検出する方法である。具体的には、特許文献１には、検査コイルを配管の軸方向に走査させてＸ軸信号とＹ軸信号を取り出し、取り出した信号の中でＹ軸信号が一定レベル以下となる部分のＸ軸信号をｎ次曲線で近似させてノイズ近似波形を作ることが記載されている。さらに、特許文献１には、前記取り出したＸ軸信号の初期波形からノイズ近似波形を差し引くことにより、欠陥指示波形のみを取り出すことが記載されている。
【０００７】
特許文献１に記載の方法によれば、渦流探傷の探傷信号（Ｘ軸信号の初期波形）から、ノイズ信号を近似した近似ノイズ信号（ノイズ近似波形）を差し引くため、近似ノイズ信号の近似精度が高ければ、欠陥信号（欠陥指示波形）を精度良く取り出すことが可能であるといえる。このため、取り出した欠陥信号に対する欠陥検出しきい値を管の軸方向について固定値とし、なお且つ、その固定値を低い値に設定したとしても、ノイズ信号の過検出を抑制できると考えられる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、特許文献１の第４頁の図２の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、探傷信号をｎ次曲線で近似させて近似ノイズ信号を作るため、欠陥信号の前後に生じた信号を含む探傷信号をいったん採取した後に、欠陥を検出する必要が生じる。つまり、特許文献１に記載の方法は、欠陥信号発生と同時に欠陥を検出することができないため、管の製造工程中で連続的に渦流探傷を行うには不適切な方法であるといえる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２７７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、管に存在し得る微小欠陥を管の製造工程中で連続的に精度良く検出可能な方法及び装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明は、管を電磁気探傷することによって得られる探傷信号の管軸方向についての差動出力を、所定のサンプリング周期でサンプリングしながら、管の欠陥を検出する方法であって、以下の第１〜第３ステップを含むことを特徴とする。
（１）第１ステップ
連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均する。
（２）第２ステップ
第１ステップによって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する。
（３）第３ステップ
前記後続するサンプリング点での差動出力が第２ステップで決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する。
【００１２】
本発明によれば、第１ステップを実行することにより、連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値の移動平均値が得られる。具体的には、例えば、連続するｎ個の各サンプリング点での差動出力の絶対値の移動平均値を算出する場合、まず第１番目〜第ｎ番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値を算出し、次に第２番目〜第ｎ＋１番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値を算出する。以降、差動出力の絶対値の平均値を算出するサンプリング点の位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
第１ステップによって得られる移動平均値は、差動出力におけるノイズ信号（欠陥以外の部位から得られる差動出力）の信号強度の管軸方向の変動に追従する値となる。
【００１３】
次に、本発明によれば、第２ステップを実行することにより、第１ステップによって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値が決定される。具体的には、例えば、第１ステップによって得られた第１番目〜第ｎ番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値に基づき、第ｎ＋１番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する。次に第２番目〜第ｎ＋１番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値に基づき、第ｎ＋２番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する。以降、欠陥検出しきい値を決定するサンプリング点の位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
なお、欠陥検出しきい値は、例えば、移動平均値の４〜５倍程度の値に設定される。そして、第２ステップによって得られる欠陥検出しきい値は、第１ステップで得られた移動平均値に基づいて決定されるため、この移動平均値と同様に、差動出力におけるノイズ信号の信号強度の管軸方向の変動に追従する値となる。
【００１４】
最後に、本発明によれば、第３ステップを実行することにより、前記後続するサンプリング点での差動出力が第２ステップで決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定される。具体的には、例えば、第ｎ＋１番目のサンプリング点での差動出力が、第ｎ＋１番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する。次に第ｎ＋２番目のサンプリング点での差動出力が、第ｎ＋２番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する。以降、管に欠陥が生じていると判定するサンプリング点の位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
例えば、第ｎ＋１番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値は、第ｎ＋１番目のサンプリング点よりも前の第１番目〜第ｎ番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値に基づいて算出される。同様に、第ｎ＋２番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値は、第ｎ＋２番目のサンプリング点よりも前の第２番目〜第ｎ＋１番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値に基づいて算出される。このように、あるサンプリング点ｉでの差動出力が欠陥信号（欠陥部位から得られる差動出力）であるか否かの判定（サンプリング点ｉでの差動出力が欠陥検出しきい値を超えているか否かの判定）には、サンプリング点ｉよりも前のサンプリング点に基づいて算出された欠陥検出しきい値を用いるため、欠陥信号発生と略同時に（サンプリング点ｉで差動出力をサンプリングしたと略同時に）欠陥を検出することができる。
【００１５】
以上のように、本発明によれば、ノイズ信号の信号強度の管軸方向の変動に追従する欠陥検出しきい値によって欠陥の有無を判定するため、微小欠陥を精度良く検出可能である。また、本発明によれば、欠陥信号発生と略同時に欠陥を検出することができるため、管の製造工程中で連続的に微小欠陥を検出可能である。
【００１６】
ここで、管を電磁探傷することによって得られる探傷信号の管軸方向についての差動出力は、当該差動出力が欠陥信号である場合、正負それぞれに信号強度を有する。具体的には、正及び負の何れか一方の信号強度を有する欠陥信号が出現した後、正及び負の何れか他方の信号強度を有する欠陥信号が出現することになる。従って、欠陥の検出精度を高めるには、所定の時間内に正及び負の双方の欠陥信号が出現した場合に初めて、管に欠陥が生じていると判定することが好ましい。
【００１７】
すなわち、前記第２ステップでは、正負それぞれについて前記欠陥検出しきい値を決定し、前記第３ステップでは、前記後続する一のサンプリング点での差動出力が前記正及び負の何れか一方の欠陥検出しきい値を超え、且つ、前記一のサンプリング点に所定の点数の範囲内で後続する他のサンプリング点での差動出力が前記正及び負の何れか他方の欠陥検出しきい値を超えた場合に初めて、管に欠陥が生じていると判定することが好ましい。
【００１８】
斯かる好ましい構成によれば、微小欠陥の検出精度が高まることを期待できる。
【００１９】
好ましくは、前記第１ステップでは、３０００≦ｎ≦４００００の連続するｎ個の各サンプリング点での差動出力の絶対値が移動平均される。
３０００≦ｎとすることにより、ｎ個の各サンプリング点に含まれ得る欠陥信号や突発的に生じる高強度のノイズ信号等の影響が緩和され、移動平均値をノイズ信号の管軸方向の変動に精度良く追従させることが可能である。
また、ｎ≦４００００とすることにより、管端部の不感帯を低減することが可能である。
【００２０】
また、前記課題を解決するため、本発明は、管を電磁気探傷することによって得られる探傷信号の管軸方向についての差動出力を、所定のサンプリング周期でサンプリングしながら、管の欠陥を検出する装置であって、連続する複数の各サンプリング点での差動出力の絶対値を移動平均する移動平均値演算手段と、前記移動平均値演算手段によって得られた移動平均値に基づき、前記複数のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値を決定する欠陥検出しきい値決定手段と、前記後続するサンプリング点での差動出力が前記欠陥検出しきい値決定手段で決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、管に欠陥が生じていると判定する欠陥判定手段とを備えることを特徴とする管の欠陥検出装置としても提供される。  
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る管の欠陥検出方法及び装置によれば、管に存在し得る微小欠陥を管の製造工程中で連続的に精度良く検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る管の欠陥検出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す判定部が行う演算内容を示す説明図である。
【図３】図３は、図１に示す判定部によって算出される移動平均値及び欠陥検出しきい値の軌跡と、差動出力（Ｘ信号データ）との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、図１に示す判定部において移動平均値を算出するサンプリング点数を変更したときの、欠陥検出しきい値の軌跡と、差動出力（Ｘ信号データ）との関係の一例を示す図である。
【図５】図５は、図１に示す欠陥検出装置を用いて渦流探傷試験を行った場合に得られる差動出力（Ｘ信号）の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について、管が鋼管であり、電磁気探傷として渦流探傷（貫通型渦流探傷）を行う場合を例に挙げて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る管の欠陥検出装置の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように本実施形態に係る欠陥検出装置１００は、検出センサ１と、信号処理部２とを備えている。
【００２５】
検出センサ１は、鋼管Ｐに交流磁界を作用させて渦電流を誘起すると共に、鋼管Ｐに誘起された渦電流を検出するように構成されている。具体的には、本実施形態の検出センサ１は、内挿された鋼管Ｐに交流磁界を作用させる励磁コイルと、鋼管Ｐの軸方向に沿って配置され、内挿された鋼管Ｐに誘起された渦電流を検出する一対の検出コイル１１ａ、１１ｂとを備える。検出センサ１は、各検出コイル１１ａ、１１ｂでの検出信号（探傷信号）の差（差動信号）を出力するように構成されている。励磁コイルと検出コイル１１ａ、１１ｂとは、別体に設けても良いし、或いは、検出コイル１１ａ、１１ｂが励磁コイルの機能を兼ね備えることも可能である。
【００２６】
信号処理部２は、検出センサ１に交流電流を通電すると共に、検出センサ１から出力された差動信号に基づいて、鋼管Ｐに存在する欠陥を検出するように構成されている。具体的には、本実施形態の信号処理部２は、発振器２１、増幅器２２、同期検波器２３、位相回転器２４、ハイパスフィルタ２５、Ａ／Ｄ変換器２６及び判定部２７を備える。
【００２７】
発振器２１は、検出センサ１（具体的には、検出センサ１の励磁コイル）に高周波の交流電流を供給する。これにより、前述のように、鋼管Ｐに交流磁界が作用し、鋼管Ｐに渦電流が誘起される。
【００２８】
検出センサ１（具体的には、検出センサ１の検出コイル１１ａ、１１ｂ）から出力された差動信号は、増幅器２２によって増幅された後、同期検波器２３に出力される。
【００２９】
同期検波器２３は、発振器２１から出力される参照信号に基づき、増幅器２２の出力信号を同期検波する。具体的に説明すれば、発振器２１から同期検波器２３に向けて、検出センサ１に供給する交流電流と同一の周波数で同一の位相を有する第１参照信号と、該第１参照信号の位相を９０°だけ移相した第２参照信号とが出力される。そして、同期検波器２３は、増幅器２２の出力信号から、第１参照信号の位相と同位相の信号成分（第１信号成分）及び第２参照信号の位相と同位相の信号成分（第２信号成分）を分離・抽出する。分離・抽出された第１信号成分及び第２信号成分は、それぞれ位相回転器２４に出力される。
【００３０】
位相回転器２４は、同期検波器２３から出力された第１信号成分及び第２信号成分の位相を互いに同一の所定量だけ回転（移相）し、例えば、第１信号成分をＸ信号、第２信号成分をＹ信号として、ハイパスフィルタ２５に出力する。なお、位相回転器２４から出力されるＸ信号及びＹ信号は、互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）で表されるＸ−Ｙベクトル平面において、渦流探傷で用いるいわゆるリサージュ波形と称される信号波形（すなわち、振幅をＺ、位相をθとして極座標（Ｚ、θ）で表した検出センサ１の差動信号波形（正確には、増幅器２２によって増幅した後の差動信号波形））を、Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ投影した成分に相当することになる。本実施形態では、打ち込み（ｄｅｎｔ）疵の欠陥信号がＸ軸上に生じるように、位相回転器２４の移相量を調整している。
【００３１】
ハイパスフィルタ２５は、位相回転器２４から出力されたＸ信号及びＹ信号から所定の低周波成分を除去して、Ａ／Ｄ変換器２６に出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器２６は、ハイパスフィルタ２５の出力信号を所定のサンプリング周期でサンプリングし、デジタルデータに変換して判定部２７に出力する。
【００３３】
判定部２７は、Ａ／Ｄ変換器２６の出力データ（すなわち、Ｘ信号及びＹ信号をＡ／Ｄ変換したデジタルデータ。以下、Ｘ信号データ及びＹ信号データという）に基づいて、鋼管Ｐに存在する欠陥を検出する。本実施形態に係る判定部２７は、Ｘ信号データに基づいて、鋼管Ｐに存在する欠陥を検出するように構成されている。具体的には、本実施形態の判定部２７は、移動平均値演算手段２７１、欠陥検出しきい値決定手段２７２及び欠陥判定手段２７３を備える。
【００３４】
移動平均値演算手段２７１は、図２に示すように、連続するｎ個の各サンプリング点での差動出力（本実施形態では、Ｘ信号データ）Ｓｉの絶対値の移動平均値を算出する。具体的には、移動平均値演算手段２７１は、下記の式（１）に示すように、まず第１番目（ｉ＝１）〜第ｎ番目（ｉ＝ｎ）の各サンプリング点での差動出力Ｓｉの絶対値の平均値Ａｎを算出する。
【数１】
2010223719.tif 000003
次に、移動平均値演算手段２７１は、下記の式（２）に示すように、第２番目（ｉ＝２）〜第ｎ＋１番目（ｉ＝ｎ＋１）の各サンプリング点での差動出力Ｓｉの絶対値の平均値Ａｎ＋１を算出する。
【数２】
2010223719.tif 000004
以降、移動平均値演算手段２７１は、差動出力Ｓｉの絶対値の平均値を算出するサンプリング点ｉの位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
以上のようにして移動平均値演算手段２７１によって得られる移動平均値は、差動出力におけるノイズ信号（欠陥以外の部位から得られる差動出力）の信号強度の鋼管Ｐ軸方向の変動に追従する値となる。
【００３５】
欠陥検出しきい値決定手段２７２は、図２に示すように、移動平均値演算手段２７１によって得られた移動平均値に基づき、連続するｎ個のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力（Ｘ信号データ）に対する欠陥検出しきい値を決定する。具体的には、移動平均値演算手段２７１によって得られた第１番目〜第ｎ番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値Ａｎに基づき、第ｎ＋１番目（ｉ＝ｎ＋１）のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋１）を決定する。より具体的には、欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋１）は、平均値Ａｎのｍ倍（好ましくは、ｍは４〜５程度）とされる。
次に、欠陥検出しきい値決定手段２７２は、第２番目〜第ｎ＋１番目の各サンプリング点での差動出力の絶対値の平均値Ａｎ＋１に基づき、第ｎ＋２番目（ｉ＝ｎ＋２）のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋２）を決定する。より具体的には、欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋２）は、欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋１）と同様に、平均値Ａｎ＋１のｍ倍（好ましくは、ｍは４〜５程度）とされる。
以降、欠陥検出しきい値決定手段２７２は、欠陥検出しきい値を決定するサンプリング点ｉの位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
以上のようにして欠陥検出しきい値決定手段２７２によって得られる欠陥検出しきい値は、移動平均値演算手段２７１で得られた移動平均値に基づいて（移動平均値をｍ倍して）決定されるため、この移動平均値と同様に、差動出力におけるノイズ信号の信号強度の鋼管Ｐ軸方向の変動に追従する値となる。
【００３６】
なお、本実施形態では、上記のｍを４．５に設定している。以下、この理由について説明する。
図３は、本実施形態に係る判定部２７によって算出される移動平均値（探傷周波数：２００ｋＨｚ、鋼管Ｐの搬送速度：１５ｍ／ｍｉｎ、サンプリング周期：０．２ｍｓｅｃ、ｎ＝４００００としたときの移動平均値）及び欠陥検出しきい値の軌跡と、差動出力（Ｘ信号データ）との関係の一例を示す図である。図３（ａ）に示すように、移動平均値の軌跡を所定倍した各曲線のうち、移動平均値の軌跡を３倍した曲線が、差動出力におけるノイズ信号の包絡線（ノイズ包絡線）にほぼ相当することが分かった。このため、図３（ｂ）に示すように、このノイズ包絡線の１．５倍に相当する曲線が軌跡となるように欠陥検出しきい値を決定すれば、打ち込み（ｄｅｎｔ）疵のような微小欠陥の未検出を防止すると共に、過検出を抑制することが期待できる。
以上の観点より、欠陥検出しきい値決定手段２７２は、移動平均値演算手段２７１で得られた移動平均値を４．５倍（ｍ＝４．５）したものを欠陥検出しきい値として決定している。
【００３７】
欠陥判定手段２７３は、連続するｎ個のサンプリング点に後続するサンプリング点での差動出力（Ｘ信号データ）が欠陥検出しきい値決定手段２７２で決定した欠陥検出しきい値を超えていれば、鋼管Ｐに欠陥が生じていると判定する。具体的には、第ｎ＋１番目（ｉ＝ｎ＋１）のサンプリング点での差動出力が、第ｎ＋１番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋１）を超えていれば、鋼管Ｐに欠陥が生じていると判定する。
次に、欠陥判定手段２７３は、第ｎ＋２番目（ｉ＝ｎ＋２）のサンプリング点での差動出力が、第ｎ＋２番目のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値Ｔｈ（ｎ＋２）を超えていれば、鋼管Ｐに欠陥が生じていると判定する。
以降、欠陥判定手段２７３は、鋼管Ｐに欠陥が生じていると判定するサンプリング点の位置をずらして、同様の演算を繰り返す。
欠陥判定手段２７３における、あるサンプリング点ｉでの差動出力が欠陥信号（欠陥部位から得られる差動出力）であるか否かの判定（サンプリング点ｉでの差動出力が欠陥検出しきい値を超えているか否かの判定）には、サンプリング点ｉよりも前のサンプリング点に基づいて算出された欠陥検出しきい値が用いられるため、欠陥信号発生と略同時に（サンプリング点ｉで差動出力をサンプリングしたと略同時に）欠陥を検出することができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態に係る欠陥検出装置１００によれば、ノイズ信号の信号強度の鋼管Ｐ軸方向の変動に追従する欠陥検出しきい値によって欠陥の有無を判定するため、微小欠陥を精度良く検出可能である。また、本実施形態に係る欠陥検出装置１００によれば、欠陥信号発生と略同時に欠陥を検出することができるため、鋼管Ｐの製造工程中で連続的に微小欠陥を検出可能である。
【００３９】
なお、好ましい構成として、欠陥検出しきい値決定手段２７２が、正負それぞれについて欠陥検出しきい値を決定することも可能である。つまり、欠陥検出しきい値決定手段２７２により、例えば、第ｎ＋１番目（ｉ＝ｎ＋１）のサンプリング点での差動出力に対する欠陥検出しきい値として、正の欠陥検出しきい値であるＴｈ（ｎ＋１）と、負の欠陥検出しきい値である−Ｔｈ（ｎ＋１）の双方が決定される。前述した図３（ｂ）に示す例では、正負それぞれについて欠陥検出しきい値が決定されている。
そして、欠陥判定手段２７３は、第ｎ番目（ｉ＝ｎ）に後続する一のサンプリング点（ｉ＝ｎ＋１）での差動出力が前記正及び負の何れか一方の欠陥検出しきい値（例えば、Ｔｈ（ｎ＋１））を超え、且つ、前記一のサンプリング点に所定の点数の範囲内（例えば、１〜５点）で後続する他のサンプリング点（例えば、ｉ＝ｎ＋１＋α（α＝１〜５））での差動出力が前記正及び負の何れか他方の欠陥検出しきい値（例えば、−Ｔｈ（ｎ＋１＋α））を超えた場合に初めて、鋼管Ｐに欠陥が生じていると判定する。
斯かる好ましい構成によれば、所定の時間内（所定のサンプリング点数の範囲内）に正及び負の双方の欠陥信号が出現した場合に初めて、鋼管に欠陥が生じていると判定されることになるため、微小欠陥の検出精度が高まることを期待できる。
【００４０】
図４は、本実施形態に係る判定部２７において移動平均値（探傷周波数：２００ｋＨｚ、鋼管Ｐの搬送速度：１５ｍ／ｍｉｎ、サンプリング周期：０．２ｍｓｅｃとしたときの移動平均値）を算出するサンプリング点数ｎを変更したときの、欠陥検出しきい値の軌跡と、差動出力（Ｘ信号データ）との関係の一例を示す図である。図４（ａ）はｎ＝１０００の場合を示し、図４（ｂ）はｎ＝６０００の場合を示し、図４（ｃ）はｎ＝１００００の場合を示し、図４（ｄ）はｎ＝４００００の場合を示す。なお、図４（ｄ）は、前述した図３（ｂ）と同じ図である。
図４に示すように、ｎが小さいほど、差動出力の変動に応じて、欠陥検出しきい値も大きく変動することになる。ｎを小さくし過ぎることにより、欠陥検出しきい値が過度に大きく変動すると、打ち込み（ｄｅｎｔ）疵のような微小欠陥の欠陥信号が、正及び負の欠陥検出しきい値で検出できない場合がある。そのため、移動平均値を算出するサンプリング点数ｎの下限は、３０００程度にすることが好ましい。
【００４１】
図５は、本実施形態に係る欠陥検出装置１００を用いて、以下の探傷条件で渦流探傷試験を行った場合に得られる差動出力（Ｘ信号）の一例を示す図である。
＜探傷条件＞
（１）鋼管Ｐ：外径１８．５ｍｍ、肉厚１．０ｍｍ、打ち込み（ｄｅｎｔ）疵３箇所
（２）探傷周波数：２００ｋＨｚ
（３）鋼管Ｐの搬送速度：１５ｍ／ｍｉｎ
（４）サンプリング周期：０．２ｍｓｅｃ
（５）移動平均値を算出するサンプリング点数ｎ＝４００００
（６）正負双方の欠陥検出しきい値を用いて判定するサンプリング点数の範囲α＝１〜５  
図５に示す例では、ノイズ信号を過検出することなく、鋼管Ｐの３箇所に発生している打ち込み疵を全て再現性良く検出可能（５回探傷試験を行い５回とも検出）であった。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・検出センサ
２・・・信号処理部
１１ａ、１１ｂ・・・検出コイル
２１・・・発振器
２２・・・増幅器
２３・・・同期検波器
２４・・・位相回転器
２５・・・ハイパスフィルタ
２６・・・Ａ／Ｄ変換器
２７・・・判定部
１００・・・欠陥検出装置
２７１・・・移動平均値演算手段
２７２・・・欠陥検出しきい値決定手段
２７３・・・欠陥判定手段
Ｐ・・・鋼管
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図３】
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【図５】
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