(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の励磁により検知コイルに発生する起電力に基づいて、前記検査対象物の傷を探索可能な渦流探傷装置であって、
前記検知コイルとしての平面コイルが形成され、前記検査対象物の探傷面の曲面形状に沿ってたわむことができる検知用可撓板と、
前記検知用可撓板に設けられ又は前記検査対象物の探傷面の曲面形状に沿って撓むことができる補正用可撓板であって且つ前記検知用可撓板と重ねて用いる補正用可撓板に設けられ、前記検知コイルと重ねて使用される補正コイルと、
前記検査対象物の探傷面の複数の位置における前記検知コイルの起電力による検出信号と前記補正コイルの起電力による検出信号との差分を、各信号成分を検出した際の前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置と対応付けて記憶する記憶部と、
表示部と、
前記記憶部および前記表示部に接続され、前記検査対象物の探傷面に対応する二次元画像であって探傷した位置毎の探傷結果を表す画像を前記表示部に表示させる制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記記憶部に記憶されている前記位置毎の差分の信号成分について、前記信号成分の分布を示す二次元平面にプロットした場合でのプロット位置を特定し、
前記プロット位置を、前記二次元平面を、傷等が無い場合の原点を含む領域、傷を検出した場合の領域、および傷以外を検出した場合の領域に分けるように前記検査対象物に応じて予め設定した二次元判定図と比較し、
前記表示部に表示させる前記二次元画像において、各位置の探傷結果の表示は、前記二次元判定図において前記プロット位置が対応している領域毎に異なる表示とする、
渦流探傷装置。
【請求項２】
前記傷以外を検出した場合の領域は、前記検査対象物の端末部や溶接熱の影響部を検出した場合の領域である、
請求項１記載の渦流探傷装置。
【請求項３】
前記二次元判定図において、
前記傷等が無い場合の原点を含む領域は、前記二次元判定図において横軸に沿って延びる領域として設定され、
前記傷を検出した場合の領域と、前記傷以外を検出した場合の領域とは、前記傷等が無い場合の原点を含む領域の上下において、二次元の原点についての円周方向に並べて設定される、
請求項１または２記載の渦流探傷装置。
【請求項４】
先端が前記検知用可撓板に接続された第１ワイヤを所定の力で巻き取る第１巻取部と、
先端が前記検知用可撓板に接続された第２ワイヤを所定の力で巻き取る第２巻取部と、
を有し、
前記記憶部は、
前記第１ワイヤの繰出し長さおよび前記第２ワイヤの繰出し長さから演算される前記検知用可撓板の位置を、前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置として記憶する、
請求項１から３のいずれか一項記載の渦流探傷装置。
【請求項５】
前記第１巻取部および前記第２巻取部は、前記検査対象物に巻き付けることができるロープに所定の間隔で配置される、
請求項４記載の渦流探傷装置。
【請求項６】
ガスタービンのタービン軸またはタービン羽に複数のクリスマスツリー形状の溝を形成したことにより前記タービン軸または前記タービン羽に形成されたクリスマスツリー形状の突起部に対して取り外し可能に取り付けられる支持台と、
前記支持台上で前記溝の延在方向に沿って移動可能な移動部と、
前記移動部に設けられ、前記溝の延在方向での前記移動部の位置を検出する第１エンコーダと、
前記移動部に設けられ、前記検知用可撓板を前記溝の奥行方向へ移動可能に保持するアームと、
前記検知用可撓板および前記アームの一方に設けられ、先端が前記検知用可撓板および前記アームの他方に接続されて且つ前記溝の奥行方向に沿って延在するワイヤを所定の力で巻き取る、巻取部と、
前記検知用可撓板の移動による前記ワイヤの繰出し長さを検出する第２エンコーダと、
を有し、
前記記憶部は、
前記第１エンコーダにより検出される前記溝の延在方向での前記移動部の位置および前記第２エンコーダにより検出される前記ワイヤの繰出し長さに基づく位置を、前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置として記憶する、
請求項１から３のいずれか一項記載の渦流探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦流探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦流探傷装置は、上置コイルに交流電圧を印加することにより検査対象物を励磁し、この励磁によって上置コイルに発生する起電力を検出する。検査対象物に表面開口傷などが形成されている場合、検査対象物の表面（探傷面）に沿って上置コイルを移動させることにより、上置コイルに発生する起電力の変化として傷を検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−１４８１４１号公報
【特許文献２】特開平０７−０２７７４４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、特許文献１、２にあるように、渦流探傷装置では、金属線を円筒状に巻いた上置コイルを使用する。上置コイルに、円柱形状の磁性コアを挿入することもある。
しかしながら、検査対象物の探傷面は、平面とは限らない。たとえば、ガス管、ガスタンク、熱交換器の配管などは、円筒面または球面の曲面形状を有する。このような曲面に対して上置コイルは密着できない。上置コイルと検査対象物の探傷面との間にギャップが形成される。上置コイルは、検査対象物の探傷面に対してガタつく。
上置コイルが探傷面に密着しない場合、上置コイルと検査対象物の探傷面との間には、ガタつきによるギャップが形成される。ギャップが介在することにより、探傷面の傷によって上置コイルに発生する起電力が小さくなる。渦流探傷装置の傷の検出性能が低下し、細かい傷を検出できない可能性がある。
また、棒形状の上置コイルを手に持って検査対象物の探傷面上で移動させる場合、ガタつきにより、上置コイルの姿勢（角度）が探傷面に対して変動し易い。上置コイルの姿勢が変動すると、上置コイルに生じる起電力も変動する。この上置コイルの姿勢の変動により、検出結果がばらつく。
特に、渦流探傷装置が検出結果として上置コイルの起電力による信号波形を表示し、表示された指示波形に基づいて傷の有無を判断する場合、細かい傷による波形の変化がガタつきによる波形の変動に埋もれてしまう。作業者は、表示される指示波形に基づいて、傷の有無を正確に判断できないことがある。ましてや、指示波形において、傷と溶接部とを区別することは容易でない。
【０００５】
このように上置コイルを用いた渦流探傷装置では、良好な検査結果を得られないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る渦流探傷装置は、検査対象物の励磁により検知コイルに発生する起電力に基づいて、前記検査対象物の傷を探索可能な渦流探傷装置であって、前記検知コイルとしての平面コイルが形成され、前記検査対象物の探傷面の曲面形状に沿ってたわむことができる検知用可撓板と、前記検知用可撓板に設けられ又は前記検査対象物の探傷面の曲面形状に沿って撓むことができる補正用可撓板であって且つ前記検知用可撓板と重ねて用いる補正用可撓板に設けられ、前記検知コイルと重ねて使用される補正コイルと、前記検査対象物の探傷面の複数の位置における前記検知コイルの起電力による検出信号と前記補正コイルの起電力による検出信号との差分を、各信号成分を検出した際の前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置と対応付けて記憶する記憶部と、表示部と、前記記憶部および前記表示部に接続され、前記検査対象物の探傷面に対応する二次元画像であって探傷した位置毎の探傷結果を表す画像を前記表示部に表示させる制御部と、を有し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記位置毎の差分の信号成分について、前記信号成分の分布を示す二次元平面にプロットした場合でのプロット位置を特定し、前記プロット位置を、前記二次元平面を、傷等が無い場合の原点を含む領域、傷を検出した場合の領域、および傷以外を検出した場合の領域に分けるように前記検査対象物に応じて予め設定した二次元判定図と比較し、前記表示部に表示させる前記二次元画像において、各位置の探傷結果の表示は、前記二次元判定図において前記プロット位置が対応している領域毎に異なる表示とする。
【０００７】
好適には、前記傷以外を検出した場合の領域は、前記検査対象物の端末部や溶接熱の影響部を検出した場合の領域である、とよい。
【０００８】
好適には、前記二次元判定図において、前記傷等が無い場合の原点を含む領域は、前記二次元判定図において横軸に沿って延びる領域として設定され、前記傷を検出した場合の領域と、前記傷以外を検出した場合の領域とは、前記傷等が無い場合の原点を含む領域の上下において、二次元の原点についての円周方向に並べて設定される、とよい。
【００１０】
好適には、先端が前記検知用可撓板に接続された第１ワイヤを所定の力で巻き取る第１巻取部と、先端が前記検知用可撓板に接続された第２ワイヤを所定の力で巻き取る第２巻取部と、を有し、前記記憶部は、前記第１ワイヤの繰出し長さおよび前記第２ワイヤの繰出し長さから演算される前記検知用可撓板の位置を、前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置として記憶する、とよい。
【００１１】
好適には、前記第１巻取部および前記第２巻取部は、前記検査対象物に巻き付けることができるロープに所定の間隔で配置される、とよい。
【００１２】
好適には、ガスタービンのタービン軸またはタービン羽に複数のクリスマスツリー形状の溝を形成したことにより前記タービン軸または前記タービン羽に形成されたクリスマスツリー形状の突起部に対して取り外し可能に取り付けられる支持台と、前記支持台上で前記溝の延在方向に沿って移動可能な移動部と、前記移動部に設けられ、前記溝の延在方向での前記移動部の位置を検出する第１エンコーダと、前記移動部に設けられ、前記検知用可撓板を前記溝の奥行方向へ移動可能に保持するアームと、前記検知用可撓板および前記アームの一方に設けられ、先端が前記検知用可撓板および前記アームの他方に接続されて且つ前記溝の奥行方向に沿って延在するワイヤを所定の力で巻き取る、巻取部と、前記検知用可撓板の移動による前記ワイヤの繰出し長さを検出する第２エンコーダと、を有し、前記記憶部は、前記第１エンコーダにより検出される前記溝の延在方向での前記移動部の位置および前記第２エンコーダにより検出される前記ワイヤの繰出し長さに基づく位置を、前記検査対象物上での前記検知コイルの探傷位置として記憶する、とよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、検知コイルが形成された検知用可撓板を検査対象物の探傷面の形状に沿ってたわませることができる。探傷面の形状が曲面であっても、その曲面形状の探傷面に対して検知コイルを密着できる。ガタつきによるギャップ、所謂リフトオフの影響を抑制できる。探傷面の細かい傷を検出できる。良好な探傷結果が得られる。
また、検知コイルは、検知用可撓板に同心円状に形成される。よって、端末効果の影響を受けにくく、検査対象物の端部の近傍まで探傷できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る渦流探傷装置の概略機能ブロック図である。
【図２】図２は、コイルによる傷の検出原理の説明図である。
【図３】図３は、探傷器の一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、蓄積部のデータテーブルの説明図である。
【図５】図５は、図１の探傷器による検査方法および探索結果の一例の説明図である。
【図６】図６は、上置コイルによる検査方法および探索結果の一例の説明図である。
【図７】図７は、端末効果の比較説明図である。
【図８】図８は、検査対象物の端末部の検出操作および探索結果の比較説明図である。
【図９】図９は、検査対象物の傷の検出操作および探索結果の比較説明図である。
【図１０】図１０は、検査対象物の傷および溶接熱の影響部の探索結果の比較説明図である。
【図１１】図１１は、差分信号成分の二次元判定図である。
【図１２】図１２は、探傷結果の二次元表示画像の説明図である。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る渦流探傷装置の検出操作の説明図である。
【図１４】図１４は、本発明の第３実施形態に係る渦流探傷装置の探傷器の概略構成図である。
【図１５】図１５は、図１４の探傷器の使用状態の説明図である。
【図１６】図１６は、ガスタービンのタービン軸を示す部分斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の第４実施形態に係る渦流探傷装置の探傷器の概略構成図である。
【図１８】図１８は、図１７の移動部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００１６】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る渦流探傷装置１の概略機能ブロック図である。
図１の渦流探傷装置１は、検査対象物９に載置される探傷器２、ＡＤ（Analog to Digital）変換ボード３、カウンタボード４、コンピュータ装置５、を有する。探傷器２は、ＡＤ変換ボード３およびカウンタボード４に接続される。ＡＤ変換ボード３およびカウンタボード４は、コンピュータ装置５に接続される。
検査対象物９には、たとえばステンレスなどの金属で形成された例えば熱交換器の配管、ガス管、ガスタンクなどがある。これらの検査対象物９では、経年劣化、腐食、応力集中などにより、クラックなどによる傷が発生することがある。渦流探傷装置１は、この検査対象物９の表面に形成された傷などを探索する。
【００１７】
探傷器２は、平面コイル１１が形成された検知用可撓板１２、Ｘ軸エンコーダ１３、Ｙ軸エンコーダ１４、補正コイル１５が形成された補正用可撓板１６、減算器１７、ｓｉｎ波生成部１８、第１ミキサ１９、ｃｏｓ波生成部２０、第２ミキサ２１、を有する。
検知用可撓板１２は、たとえば指先より一回り大きい矩形の板形状を有する。検知用可撓板１２は、たとえばフレキシブルプリント基板に用いられるプラスチック材料などで形成され、可撓性を有する。
平面コイル１１は、検知用可撓板１２の板面内で、巻線を同心円状に巻いたものである。
ｓｉｎ波生成部１８は、ｓｉｎ波信号を生成する。ｓｉｎ波生成部１８は、平面コイル１１および補正コイル１５へｓｉｎ波信号を出力する。平面コイル１１および補正コイル１５は、ｓｉｎ波信号が入力されると、磁界を発生する。
【００１８】
図２は、コイル１００による傷の検出原理の説明図である。図２（Ａ）は、導体１０１の表面に傷等が無い場合の説明図である。図２（Ｂ）は、導体１０１の表面に傷１０２がある場合の説明図である。
そして、図２（Ａ）に示すように、交流電流を流したコイル１００を導体１０１に近づけると、コイル１００が発生した交流磁束が導体１０１を貫く。導体１０１には、電磁誘導により、円形の渦電流が誘導される。この円形の渦電流により、平面コイル１１の交流磁束の変化を打ち消す磁束が発生する。すなわち、導体１０１に渦電流が流れることにより、平面コイル１１が発生させた交流磁束が打ち消される。平面コイル１１には、起電力により電圧が発生する。
また、図２（Ｂ）に示すように、導体１０１の表面に傷１０２がある場合、この傷１０２が形成された不連続部分において渦電流の流れが変化する。この場合、平面コイル１１に作用する磁束が変化し、平面コイル１１のインピーダンスも変化する。
このように導体１０１などの検査対象物９をコイル１００で励磁することにより、コイル１００に起電力が発生する。また、起電力は、検査対象物９の表面の傷１０２の有無に応じて変化する。
そして、検査対象物９の表面に沿ってコイル１００を移動させることで、検査対象物９の表面に形成された傷１０２などを、コイル１００の起電力の変化として検出できる。
探傷器２は、平面コイル１１に生じる上記電磁誘導の原理に基づいて、検査対象物９の表面に形成された傷１０２などを探索する。
【００１９】
図３は、探傷器２の一例を示す概略構成図である。
図３には、探傷器２の構成として、ハウジング３１、一対のマグネットホイール３２，３３、Ｙ軸エンコーダ１４、アーム３４、スライダ３５、検知用可撓板１２、無端ベルト３６、一対のローラ３７，３８、Ｘ軸エンコーダ１３、が図示されている。
ハウジング３１は、上面および下面が無い箱形の枠形状を有する。一対のマグネットホイール３２，３３は、ハウジング３１内で回転可能に軸支される。一対のマグネットホイール３２，３３は、検査対象物９の表面に接触して回転する。ハウジング３１は、検査対象物９の表面をＹ軸方向へ移動する。Ｙ軸エンコーダ１４は、たとえば検査対象物９の表面と接触するロータリエンコーダである。ロータリエンコーダは、ハウジング３１がＹ軸方向へ移動すると、その移動量に応じた数のパルス信号を生成して出力する。
アーム３４は、長尺の棒形状を有する。アーム３４は、長尺方向がＸ軸方向となる姿勢で、ハウジング３１に固定される。Ｘ軸方向は、検査対象物９の表面において、Ｙ軸方向と垂直な方向である。アーム３４には、Ｘ軸方向へ移動可能なスライダ３５が取り付けられる。スライダ３５には、検知用可撓板１２が固定される。
スライダ３５には、無端ベルト３６が固定される。無端ベルト３６は、アーム３４の両端から突出して設けられた一対のローラ３７，３８の間に架け渡される。一対のローラ３７，３８のうち、たとえばハウジング３１側のローラ３８には、Ｘ軸エンコーダ１３としての、ロータリエンコーダが取り付けられる。アーム３４上でスライダ３５がＸ軸方向へ移動すると、無端ベルト３６およびローラ３８が回転し、Ｘ軸エンコーダ１３はスライダ３５の移動量に応じた数のパルス信号を生成して出力する。
【００２０】
図１において、探傷器２の補正用可撓板１６は、たとえば検知用可撓板１２と同じ材料で、検知用可撓板１２と同じサイズの矩形板形状に形成したものでよい。この場合、補正用可撓板１６は、可撓性を有する。
補正コイル１５は、補正用可撓板１６の板面内で、巻線を同心円状に巻いたものである。補正コイル１５には平面コイル１１と同じｓｉｎ波が印加され、後述するように補正コイル１５の起電力信号は平面コイル１１の起電力信号と相殺される。このため、補正コイル１５は、たとえば平面コイル１１と同じ大きさ、巻き数で形成するとよい。
減算器１７は、平面コイル１１と、補正コイル１５とに接続される。減算器１７は、平面コイル１１の起電力信号から、補正コイル１５の起電力信号を減算する。補正コイル１５の起電力信号を基準とした、平面コイル１１の起電力信号についての差分信号成分を生成する。
たとえば平面コイル１１が傷のある場所を検出し、補正コイル１５が傷の無い場所を検出している場合、減算器１７から有効な差分信号成分を出力できる。
この他にもたとえば、平面コイル１１および補正コイル１５が共に傷の無い場所を検出している場合、減算器１７から振幅が略０の差分信号成分を出力できる。
減算器１７は、傷の有無により生じる起電力の変化量を、差分信号成分として出力する。探傷する検査対象物９の表面の状態に応じて、たとえば傷がある場合と無い場合とで変化する差分信号成分を出力する。
【００２１】
第１ミキサ１９は、減算器１７とｓｉｎ波生成部１８とに接続される。第１ミキサ１９は、差分信号成分とｓｉｎ波信号との積を演算する。これにより、差分信号成分に含まれる信号成分のうち、ｓｉｎ波信号と同相の信号成分を抽出する。
ｃｏｓ波生成部２０は、ｃｏｓ波信号を生成する。ｃｏｓ波信号は、ｓｉｎ波信号に対して位相が９０度ずれた交流信号である。
第２ミキサ２１、減算器１７とｃｏｓ波生成部２０とに接続される。第２ミキサ２１は、差分信号成分とｃｏｓ波信号との積を演算する。これにより、差分信号成分に含まれる信号成分のうち、ｃｏｓ波信号と同相の信号成分を抽出する。
このように、探傷器２は、差分信号成分を、ｓｉｎ波成分とｃｏｓ波成分とに直交分離し、ＡＤ変換ボード３へ出力する。
【００２２】
ＡＤ変換ボード３は、第１ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）４１、第２ＡＤＣ４２を有する。
第１ＡＤＣ４１は、第１ミキサ１９に接続される。第１ミキサ１９から出力されるｓｉｎ波信号と同相の差分信号成分を、デジタル値へ変換する。
第２ＡＤＣ４２は、第２ミキサ２１に接続される。第２ミキサ２１から出力されるｃｏｓ波信号と同相の差分信号成分を、デジタル値へ変換する。
【００２３】
カウンタボード４は、Ｘ軸カウンタ５１、Ｙ軸カウンタ５２を有する。
Ｘ軸カウンタ５１は、Ｘ軸エンコーダ１３に接続される。Ｘ軸エンコーダ１３から出力されるパルスの個数をカウントする。
Ｙ軸カウンタ５２は、Ｙ軸エンコーダ１４に接続される。Ｙ軸エンコーダ１４から出力されるパルスの個数をカウントする。
【００２４】
コンピュータ装置５は、蓄積部６１、判定テーブル６２、制御部６３、表示部６４、を有する。
コンピュータ装置５は、たとえばメモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、表示デバイスがシステムバスに接続された構造を有する。メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、コンピュータ装置５に、蓄積部６１、判定テーブル６２、制御部６３、表示部６４などの機能が実現する。
【００２５】
蓄積部６１は、探傷器２から出力される各種の検出データを蓄積して記憶する。蓄積部６１は、検査対象物９の探傷範囲についての検出結果を探傷位置毎に蓄積する。具体的には、探傷位置毎の差分信号成分のデータとして、第１ＡＤＣ４１によりデジタル値へ変換されたｓｉｎ波信号と同相の信号成分、第２ＡＤＣ４２によりデジタル値へ変換されたｃｏｓ波信号と同相の信号成分を蓄積する。また、各探傷位置の差分信号成分には、各々の探傷位置を示すデータとして、Ｘ軸方向の移動量に対応するＸ軸カウンタ５１のカウント値、Ｙ軸方向の移動量に対応するＹ軸カウンタ５２のカウント値が、対応付けて蓄積される。
【００２６】
図４は、蓄積部６１のデータテーブルの説明図である。
図４のデータテーブルは、検査対象物９の探索結果を整理して蓄積するものである。検査対象物９の探傷範囲についての複数の探傷位置の差分信号成分が、探傷位置毎に整理して蓄積される。
検査対象物９の探傷範囲は、複数の行および複数の列により、複数の探傷位置に区分けされる。データテーブルの各列はＸ軸に対応し、各行はＹ軸に対応する。行数および列数は、たとえば探傷範囲について必要とされる分解能に応じて設定される。データテーブルの各セルは、各探傷位置に対応する。たとえば、図４のデータテーブルにおいて座標値（Ｘ，Ｙ）＝（３，２）には、探傷範囲の左上の角を基準として、探傷範囲の上から２行目で且つ左から３列目の探傷位置の探傷結果が格納される。各探傷位置の探傷結果は、差分信号成分のｓｉｎ波成分と、ｃｏｓ波成分とで構成される。
なお、図４のデータテーブルは、探傷器２から出力される複数の検出結果を、検査対象物９の探傷位置を基準に整理して蓄積するものである。この場合、制御部６３が、たとえばＡＤ変換ボード３およびカウンタボード４から入力される探傷器２の検出データを用いて、蓄積部６１のデータテーブルを更新すればよい。この他にもたとえば、蓄積部６１は、探傷器２から出力される検出データをそのまま蓄積してもよい。この場合、制御部６３は、探傷器２から入力される複数の差分信号成分を、各々の探傷位置の座標値に対応付けたレコードを生成し、入力順に蓄積部６１に順次蓄積させればよい。
【００２７】
図５は、図１の探傷器２による検査方法および探索結果の一例の説明図である。
図５（Ａ）に示すように、検査においては、検知用可撓板１２を、検査対象物９である金属管の外周面に沿って湾曲させる。検知用可撓板１２は、金属管の外周面に密着する。
そして、図５（Ｂ）に示すように、作業者は、検知用可撓板１２を、金属管の表面に密着させたまま、金属管の表面に沿って移動させる。検知用可撓板１２の先端部分に同心円状に形成された平面コイル１１は、検査対象物９である金属管の外周面に沿って移動する。平面コイル１１は、金属管の表面との間にギャップを形成することなく移動する。平面コイル１１は、金属管の表面に対してガタ付くことがない。
検知用可撓板１２に平面コイル１１を形成することにより、ガタ付きが無くなる。無傷の金属管の外周面に沿って平面コイル１１を移動させた場合、差分信号成分は略一定の０に安定する。その結果、図５（Ｃ）に示すように、傷等がない複数の探傷位置の差分信号成分は、一点に重なる。原点が得られる。
図５（Ｃ）は、差分信号成分を、二次元平面にプロットした図である。横軸は、差分信号成分のｓｉｎ波成分の軸である。縦軸は、差分信号成分のｃｏｓ波成分の軸である。
平面コイル１１に発生する起電力は、検査対象物９の電磁気的な特性、傷の有無、溶接熱の影響部の有無などに応じて変動する。補正コイル１５の起電力との差分を示す差分信号成分も変動する。探傷位置に形成された傷等が大きいほど、その影響により、差分信号成分についての二次元平面のプロット点は、原点からずれる。
【００２８】
これに対し、巻線を円筒形状に形成した従来の上置コイル１１１では、検査対象物９の曲面に密着できないので、原点を得ることができない。
図６は、上置コイル１１１による検査方法および探索結果の一例の説明図である。
図６（Ａ）に示すように、上置コイル１１１は、検査対象物９の曲がった外周面との間に、隙間やギャップが形成される。上置コイル１１１は、外周面に密着できず、外周面上でガタつき、安定できない。
上置コイル１１１の起電力信号は、安定できない上置コイル１１１を無傷の金属管の外周面に沿って移動させた場合でも、変動する。差分信号成分も変動する。その結果、図６（Ｂ）に示すように、複数の探傷位置の差分信号成分は、傷等がない範囲を探傷した場合でも、二次元平面上でばらける。原点において重ならない。
【００２９】
図７は、端末効果の比較説明図である。図７（Ａ）は、平面コイル１１の磁束と検査対象物９の端縁との関係を示す図である。図７（Ｂ）は、上置コイル１１１の磁束と検査対象物９の端縁との関係を示す図である。
そして、図７（Ａ）に示すように、平面コイル１１は、平面内で同心円状に形成される。磁束は、平面コイル１１の周囲の狭い範囲で閉じる。その結果、検知用可撓板１２が、検査対象物９の端縁の近傍部分に位置したとしても、磁束が検査対象物９の外へ漏れ出ない。検査対象物９の外へ磁束が漏れ出すことに起因する差分信号成分の変動、すなわち端末効果を抑制できる。平面コイル１１は、検査対象物９の端縁の近傍部分まで移動させて探傷できる。
これに対し、図７（Ｂ）に示すように、上置コイル１１１において、コイルは円筒形状に形成される。磁束は、上置コイル１１１の周囲に広がる。その結果、上置コイル１１１を検査対象物９の端縁の近傍部分まで移動させると、磁束が、検査対象物９の外へ漏れ出す。磁束が検査対象物９の外へ漏れ出すことによって、差分信号成分が変動する。上置コイル１１１では、検査対象物９の端縁の近傍部分について探傷できない。
【００３０】
図８は、検査対象物９の端末部の検出操作および探索結果の比較説明図である。図８（Ａ）は、検査対象物９の端縁を探傷する状態の説明図である。図８（Ｂ）は、検査対象物９の端縁を含む範囲で平面コイル１１を移動させた場合に得られる複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面にプロットした図である。
検査対象物９の表面に密着させたまま検知用可撓板１２を移動させた場合、傷等が検出されない複数の位置の差分信号成分は、図８（Ｂ）に示すように、二次元平面の原点において重なる。また、差分信号成分は、検査対象物９の端縁の影響を受ける探傷位置において変動する。この端末部の影響を受けた複数の探傷位置の差分信号成分は、二次元平面の原点から左上方向へ延びるループ形状にプロットされる。このループ形状が、二次元平面での傷等の指示波形になる。図８（Ｂ）の指示波形の長尺方向の位相角度は、θ２度である。
これに対し、上置コイル１１１を使用した場合、図８（Ｃ）に示すように、ガタつきによるリフトオフなどの影響により、傷等がない複数の探傷位置の差分信号成分は、ばらつく。原点において重ならない。端末部の影響を受けた複数の探傷位置の差分信号成分は、原点から一方向へ延びる指示波形（ループ）を形成しない。波形が不明瞭になる。
【００３１】
図９は、検査対象物９の傷（クラック）の検出操作および探索結果の比較説明図である。
図９（Ａ）は、検査対象物９の傷を探傷する状態の説明図である。傷は、検査対象物９の端縁から内側へ向かうクラックとして形成されている。
図９（Ｂ）は、検査対象物９の傷を含む範囲で平面コイル１１を移動させた場合に得られる複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面にプロットした図である。
検査対象物９の表面に密着させたまま検知用可撓板１２を移動させた場合、傷等がない複数の位置の差分信号成分は、図９（Ｂ）に示すように、二次元平面の原点において重なる。
差分信号成分は、検査対象物９の傷の影響を受ける探傷位置において変動する。傷の影響を受けた複数の探傷位置の差分信号成分は、二次元平面の左上方向へ延びるループ形状にプロットされる。ループによる指示波形の長尺方向の位相角度は、θ１度である。図８および図９の場合、θ１は、θ２より大きい。
これに対し、上置コイル１１１を使用した場合、図９（Ｃ）に示すように、ガタつきによるリフトオフなどの影響により、傷等がない複数の探傷位置の差分信号成分は、ばらつく。原点において重ならない。傷の影響を受けた複数の探傷位置の差分信号成分は、原点から一方向へ延びるループを形成しない。
【００３２】
図１０は、検査対象物９の傷および溶接熱の影響部の探索結果の比較説明図である。図１０（Ａ）は、検査対象物９の傷または溶接熱の影響部に沿って平面コイル１１を移動させる状態の説明図である。図１０（Ｂ）は、検査対象物９の傷の上で平面コイル１１を移動させた場合に得られる複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面にプロットした図である。図１０（Ｃ）は、検査対象物９の溶接熱の影響部の上で平面コイル１１を移動させた場合に得られる複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面にプロットした図である。
図１０において、複数の探傷位置の差分信号成分の一部は、二次元平面の原点において重なり、残りがループによる指示波形を形成する。
ただし、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）に示すように、傷の影響を受けた差分信号成分のループによる指示波形と、溶接熱の影響を受けた差分信号成分のループによる指示波形とでは、指示波形の振幅（長さ）および位相角度が異なる。傷の影響を受けた差分信号成分の指示波形の位相角度は、溶接熱の影響を受けた差分信号成分の指示波形の位相角度より大きい。
【００３３】
以上のように、平面コイル１１を使用することで、傷等の影響を受けていない複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面の原点で重ねることができる。上置コイル１１１を使用した場合には不可能であった原点を得ることができる。
また、傷等の影響を受けた複数の探傷位置の差分信号成分は、二次元平面において、原点から一方向へ延びるループ形状の指示波形を形成する。
また、傷の影響による指示波形は、検査対象物９の端末部の影響による指示波形または溶接熱の影響による指示波形とは異なる位相角度で延びる指示波形として、二次元平面において区別可能である。指示波形の振幅および位相角度は、傷等の種類および大きさに応じたものになる。
【００３４】
図１１は、傷等の有無および種類を判定するために使用される、差分信号成分の二次元判定図である。図１の判定テーブル６２は、図１１の二次元判定図をデータ化したものである。判定テーブル６２は、コンピュータ装置５のメモリに記憶される。
図１１の二次元判定図において、横軸は差分信号成分のｓｉｎ成分に対応し、縦軸は差分信号成分のｃｏｓ成分に対応する。図１１の二次元判定図は、たとえば所定のステンレス配管の探傷のためのものである。
図１１の二次元判定図において、横軸に沿って横線のハッチングが付された第１領域７１は、傷等が無い場合の差分信号成分がプロットされる範囲である。
原点の右上側に位置し、左下斜線のハッチングが付された第２領域７２、第３領域７３、および第４領域７４は、傷を検出した場合の差分信号成分がプロットされる範囲である。傷を判定する領域は、指示波形の振幅、すなわち傷の大きさに応じて、３つの領域に分割される。
原点の左下側に位置し、右下斜線のハッチングが付された第５領域７５および第６領域７６は、傷以外のたとえば端末部や溶接熱の影響部を検出した場合の差分信号成分がプロットされる範囲である。これらの傷以外の影響を判定する領域では、指示波形の振幅を判定せず、影響の有無のみを判定する。
このように二次元判定図を用いることにより、制御部６３は、各探傷位置の傷等の有無、傷等の種類および大きさを判定できる。
なお、二次元判定図での、これらの領域の割り当ては、検査対象物９の材質、検出する必要がある傷等の種類、検査内容などに応じて適宜調整してよい。
また、作業者は、傷等の状態が予め判明している検査対象物９と同一材料のものについて検査し、判別したい要因（たとえば傷と端末部または溶接熱の影響部などと）による指示波形の位相角度および振幅を特定し、これに基づいて二次元判定図での領域分けを決定すればよい。
たとえば、図１１の例では、図９（Ｂ）の傷による指示波形の位相角度θ１と、図８（Ｂ）の端末部による指示波形の位相角度θ２とを判定できるように、第２領域７２から第４領域７４と、第５領域７５との間の境界を決めている。
【００３５】
次に、以上の渦流探傷装置１の動作について説明する。
検査対象物９の表面の傷等を探索する場合、作業者は、渦流探傷装置１の探傷器２を、検査対象物９の表面に載せる。作業者は、補正コイル１５を有する補正用可撓板１６を、検査対象物９において傷等が形成されていない部位に密着させる。
【００３６】
以上の初期設定後、検査対象物９の表面の傷などを探索するために、作業者は、平面コイル１１が形成された検知用可撓板１２を、検査対象物９の表面に押し当てる。また、所望の探傷範囲において、検査対象物９の表面に密着させたまま、検知用可撓板１２を移動させる。
探傷器２のｓｉｎ波生成部１８は、平面コイル１１および補正コイル１５へｓｉｎ波を出力する。平面コイル１１には、探傷位置の表面状態に応じた起電力が発生する。補正コイル１５には、傷等が形成されていない部位での起電力が発生する。
減算器１７は、平面コイル１１の起電力信号から、補正コイル１５の起電力信号を減算し、差分信号成分を生成する。
第１ミキサ１９は、差分信号成分とｓｉｎ波とをミキシングし、差分信号成分のｓｉｎ成分を抽出する。第１ＡＤＣ４１は、ｓｉｎ成分をデジタル値へ変換する。第２ミキサ２１は、差分信号成分とｃｏｓ波とをミキシングし、差分信号成分のｃｏｓ成分を抽出する。第２ＡＤＣ４２は、ｃｏｓ成分をデジタル値へ変換する。ＡＤ変換ボード３からコンピュータ装置５へ、差分信号成分が、ｓｉｎ成分とｃｏｓ成分とに直交分離されて出力される。
【００３７】
また、作業者が検知用可撓板１２を探傷範囲において移動させると、それに従って探傷器２のＸ軸エンコーダ１３およびＹ軸エンコーダ１４は、検知用可撓板１２の移動に応じたパルス信号を出力する。Ｘ軸カウンタ５１およびＹ軸カウンタ５２は、それぞれのパルス信号をカウントし、カウント値を出力する。カウンタボード４からコンピュータ装置５へ、平面コイル１１の探傷位置に対応する位置情報として、Ｘ軸方向のカウント値およびＹ軸方向のカウント値が出力される。
【００３８】
以上の探傷器２、ＡＤ変換ボード３、およびカウンタボード４の動作により、コンピュータ装置５には、検査対象物９の表面の探傷結果を示す差分信号成分（ｓｉｎ波成分のデジタル値およびｃｏｓ波成分のデジタル値）と、平面コイル１１の探傷位置に対応する探傷位置（Ｘ軸方向のカウント値およびＹ軸方向のカウント値）と、が入力される。制御部６３は、これらの情報を蓄積部６１に蓄積する。蓄積部６１は、たとえば図４のデータテーブルに整理して蓄積する。
【００３９】
また、制御部６３は、蓄積部６１に蓄積されたデータに基づいて、検査対象物９の探傷範囲の探傷結果を表示するための二次元表示画像を生成し、表示部６４に表示させる。
制御部６３は、蓄積部６１から探傷範囲の各探傷位置の差分信号成分を読み込み、図１１に対応する判定テーブル６２と比較する。二次元判定図での、各差分信号成分のプロット位置を特定する。そして、特定したプロット位置のハッチングを、二次元表示画像において探傷位置に対応する区画に割り当てる。制御部６３は、蓄積部６１に蓄積されたすべての差分信号成分について以上の処理を繰り返す。
これにより、探傷済の探傷位置の区画が、それぞれの位置の差分信号成分に対応するハッチングにより表された二次元表示画像が生成される。表示部６４は、この二次元表示画像を表示する。探傷範囲は、二次元表示画像により可視化される。
【００４０】
図１２は、表示部６４に表示される、探傷結果の二次元表示画像７９の説明図である。
図１２の二次元表示画像７９は、図９（Ａ）の検査対象物９の表面を探傷した場合の画像である。
図９（Ａ）の探傷範囲では、下部に、傷が無い領域が存在する。このため、図１２の二次元表示画像７９の下部には、傷が無い第１領域７１での横方向のハッチングが付されている。
図９（Ａ）の探傷範囲では、中央部に、傷がある。このため、図１２の二次元表示画像７９の中央部には、傷を探索した場合の第２領域７２から第４領域７４での左下斜線のハッチングが付されている。
図９（Ａ）の探傷範囲では、上部に、検査対象物９の端部が存在する。このため、図１２の二次元表示画像７９の上部には、傷以外を探索した場合の第５領域７５または第６領域７６での右下斜線のハッチングが付されている。
制御部６３は、蓄積部６１に蓄積されたデータに基づいて、検査中に繰り返し二次元表示画像７９を生成し、表示部６４に表示させる。作業者は、表示部６４に表示された二次元表示画像７９に基づいて、ハッチングの違いにより、傷等の有無、傷等の種類、傷の大きさを判断できる。
また、検査中に更新される二次元表示画像７９では、検査が済んだ探傷位置にハッチングが付される一方で、検査が済んでいない探傷位置にはハッチングが付されない。作業者は、表示された二次元表示画像７９でのハッチングの付加状況により、探傷範囲の検査の進行状況を確認できる。作業者は、ハッチングが付されていない区画にハッチングが付されるように検知用可撓板１２を移動できる。効率よく、探傷範囲の全体を探傷できる。
なお、表示部６４は、図１１の二次元判定図と、図１２の探傷結果の二次元表示画像７９とを、１画面に並べて表示してよい。
【００４１】
以上のように、本実施形態では、平面コイル１１が形成された検知用可撓板１２を検査対象物９の探傷面の形状に沿ってたわませることにより、平面コイル１１を検査対象物９の探傷面に密着できる。探傷面の形状が曲面であっても、その曲面形状の探傷面に対して平面コイル１１を密着できる。
検知用可撓板１２をたとえば指で抑えることにより、平面コイル１１を探傷面に密着させたまま、平面コイル１１を探傷面上で移動できる。ガタつきによるギャップを無くし、検査結果における所謂リフトオフの影響を抑制できる。探傷面の細かい傷を検出できる。高い検出性能が得られる。また、上置コイル１１１のようにガタつきを無くすための冶具が不要である。
また、平面コイル１１は、検知用可撓板１２に同心円状に形成される。平面コイル１１の磁束は、平面状のコイルの周囲に密に形成される。検査対象物９の端部近傍に検知用可撓板１２が位置しても、検査対象物９からの磁束の漏れが生じ難い。その結果、上置コイル１１１を用いる場合に比べて、検査対象物９の端縁の近傍部分まで探傷できる。端末効果の影響を受けにくい。
【００４２】
また、本実施形態では、探傷面に対して平面コイル１１が密着するので、リフトオフの影響を抑制でき、探傷面の傷等が形成されていない部位での複数の差分信号成分を略０に揃えることができる。その結果、探傷範囲の複数の探傷位置の差分信号成分を二次元平面にプロットした場合、傷等が無い部分での複数の差分信号成分を、二次元平面において略同じ位置にプロットできる。傷等が無い部位を示す原点が得られる。
【００４３】
また、本実施形態では、リフトオフの影響を抑制できるので、傷等の影響がある複数の探傷位置の差分信号成分は、二次元平面において一方向へ延びるループ形状の指示波形にプロットされる。傷の影響を受けている差分信号成分は、傷の大きさ、深さなどに応じて異なるが、二次元平面において一定の範囲にプロットされる。また、傷以外のたとえば溶接熱の影響部に対応する差分信号成分は、二次元平面での傷とは異なる範囲へ延びるループ形状の指示波形にプロットされる。
すなわち、リフトオフの影響が抑制できることにより、傷の影響による差分信号成分の分布範囲と、それ以外の影響による差分信号成分の分布範囲とを、二次元平面において互いに重ならない異なる範囲に分布させることができる。
また、これらの分布範囲は、検査対象物９について、たとえば既知の傷および溶接熱の影響部を測定することにより、事前に把握可能である。事前に把握した分布範囲に基づいて二次元判定図を複数の領域に分けることができる。予め設定した領域分けを利用して、傷等の有無だけでなく、傷とそれ以外の原因とを識別できる。また、これを二次元表示画像７９により可視化して表示することにより、作業者は表示に基づいて容易に傷等の種類や大きさを判定できる。
【００４４】
これに対し、たとえば従来のように図８（Ｂ）や図９（Ｂ）の波形を表示部６４に表示させ、この指示波形の表示に基づいて作業者が傷であるか否かを判断する場合、波形の傾き、位相角度、振幅に基づいて、傷とそれ以外のたとえば検査対象物９の端末部とを区別できないことがある。特に、端末部にクラックが形成されている場合、このクラックの有無を正確に判断することができないことがある。また、リフトオフの影響がある場合、図８（Ｃ）や図９（Ｃ）のように指示波形が乱れるため、傷等の有無の判断すら難しくなる。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、渦流探傷装置１の異なる使用方法を説明する。
第２実施形態では、第１実施形態の渦流探傷装置１を使用する。
ただし、渦流探傷装置１を用いた探傷方法が異なる。
【００４６】
第１実施形態において、補正コイル１５を有する補正用可撓板１６は、平面コイル１１を有する検知用可撓板１２とは異なる場所に配置される。
検知用可撓板１２を検査対象物９に密着させる場合、補正コイル１５は、検査対象物９の温度の影響を受ける。平面コイル１１の起電力信号は、検査中に温度ドリフトする可能性がある。
また、検知用可撓板１２を指で抑える場合、平面コイル１１の起電力信号は、検査中に温度ドリフトする可能性がある。
これらの温度ドリフトの影響により、検出結果（差分信号成分）には、ノイズ成分が含まれる可能性がある。このようなノイズ成分を含む場合、二次元平面に複数の差分信号成分をプロットしても、好適な原点や指示波形を得られなくなる可能性がある。
これらの温度ドリフトの影響を抑制するため、本実施形態では、補正用可撓板１６を、検知用可撓板１２の上に重ねて使用する。
【００４７】
図１３は、本発明の第２実施形態に係る渦流探傷装置１の検出操作の説明図である。
図１３に示すように、本実施形態では、補正用可撓板１６は、検知用可撓板１２の上に重ねて配置される。
補正用可撓板１６は、検知用可撓板１２の上に、接着剤などにより張り合わされてよい。
作業者は、重ねられた補正用可撓板１６および検知用可撓板１２を、検査対象物９の表面に抑える。また、補正用可撓板１６および検知用可撓板１２を、重ねたまま、移動させる。
【００４８】
本実施形態では、補正用可撓板１６が検知用可撓板１２の上に重なる。補正コイル１５には、平面コイル１１と同様に、検査対象物９の温度および作業者の体温が伝わる。補正コイル１５は、平面コイル１１を同じように温度ドリフトする。よって、差分信号成分では、温度ドリフトがキャンセルできる。
また、平面コイル１１および補正コイル１５は、検査対象物９からの距離が互いに異なるため、これらの起電力信号に差を生じる。よって、このように自己誘導型の比較方式の原理を用いて熱影響をキャンセルしつつも、検査対象物９との距離の相違に基づく起電力の相違により、すなわち感度差により、検査対象物９の傷等に応じた差分信号成分を得ることができる。
平面コイル１１および検知用可撓板１２を検査対象物９に密着させているにもかかわらず、温度ドリフトの影響を抑制できる。傷等がない複数の探傷位置の差分信号成分を、二次元平面の原点において重ねることができる。
また、補正コイル１５は平面コイル１１と重ねて配置されているので、補正コイル１５と平面コイル１１とを横並びに配置した場合のように傷等の検出性能が低下しない。
【００４９】
なお、本実施形態では、平面コイル１１は検知用可撓板１２に形成され、補正コイル１５は補正用可撓板１６に形成されている。
この他にもたとえば、１つの可撓板に、平面コイル１１および補正コイル１５を形成してもよい。
【００５０】
［第３実施形態］
次に、探傷器２の変形例について説明する。
第３実施形態の探傷器２は、円筒形状の配管などの検査に好適に使用できる。
【００５１】
図１４は、本発明の第３実施形態に係る渦流探傷装置１の探傷器２の概略構成図である。
図１４（Ａ）には、探傷器２の構成のうち、検知用可撓板１２、連結プレート８１、第１ワイヤ８２、第１リール８３、第１エンコーダ８４、第２ワイヤ８５、第２リール８６、第２エンコーダ８７、ロープ８８、が図示されている。探傷器２は、この他にも、図１に示すように、補正用可撓板１６、減算器１７、第１ミキサ１９、第２ミキサ２１、ｓｉｎ波生成部１８、ｃｏｓ波生成部２０、を有する。
探傷器２以外の渦流探傷装置１の構成と、探傷器２とＡＤ変換ボード３およびカウンタボード４との接続関係は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
連結プレート８１は、検知用可撓板１２が固定される。連結プレート８１には、第１ワイヤ８２の先端および第２ワイヤ８５の先端が取り付けられる。第１リール８３は、第１ワイヤ８２を所定の張力で巻き取る。第１エンコーダ８４は、第１ワイヤ８２の引き出し量に応じたパルス信号を、図１のカウンタボード４へ出力する。第２リール８６は、第２ワイヤ８５を所定の張力で巻き取る。第２エンコーダ８７は、第２ワイヤ８５の引き出し量に応じたパルス信号を、図１のカウンタボード４へ出力する。
【００５３】
図１５は、図１４の探傷器２の使用状態の説明図である。
図１５に示すように、作業者は、探傷器２のロープ８８を、検査対象物９の外周に巻き付ける。第１リール８３および第２リール８６は、所定の間隔で、検査対象物９の外周面上に位置決めして固定される。
作業者は、図１５の固定状態で、検知用可撓板１２を検査対象物９の表面に押し当てながら移動させる。これにより、コンピュータ装置５には、探傷範囲の探傷結果が入力される。
制御部６３は、第１リール８３と第２リール８６との間隔と、第１エンコーダ８４のパルス信号に基づいてカウントされたカウント値と、第２エンコーダ８７のパルス信号に基づいてカウントされたカウント値とを用いて、連結プレート８１の位置を演算する。連結プレート８１の位置は、平面コイル１１の位置に対応する。
【００５４】
図１４（Ｂ）は、連結プレート８１の位置の演算方法の説明図である。
図１４（Ｂ）の各部の配置は、１４（Ａ）での各部の配置に対応する。
制御部６３は、カウント値に基づいて第１ワイヤ８２の繰出し長さＷ１を演算し、カウント値に基づいて第２ワイヤ８５の繰出し長さＷ２を演算する。制御部６３は、演算した第１ワイヤ８２の繰出し長さＷ１、第２ワイヤ８５の繰出し長さＷ２、および第１リール８３と第２リール８６との間隔Ｌを、三角形の３辺としたピタゴラスの定理により、連結プレート８１の位置を特定する。制御部６３は、特定した連結プレート８１の位置のＸ座標およびＹ座標を、平面コイル１１の探傷位置として用いる。
これにより、蓄積部６１には、探傷位置のＸ座標およびＹ座標が蓄積保存される。
【００５５】
本実施形態では、簡易な構造および演算に基づいて、各差分信号成分に対応する、検査対象物９上での平面コイル１１の探傷位置を得ることができる。
また、検知用可撓板１２は、第１ワイヤ８２および第２ワイヤ８５の２本のワイヤにより引っ張られている。検知用可撓板１２を指などにより手動で動かす場合、作業者は、これら２本のワイヤの張力に抗して検知用可撓板１２を移動させる力を加えればよい。検知用可撓板１２に対して所望の方向へ力を加えるだけで、検知用可撓板１２を容易に移動させて位置決めできる。ワイヤ方式を採用することにより、簡単な操作で効率よく作業できる。
これに対し、たとえばＸ軸方向への可動部材とＹ軸方向への可動部材とを用いて検知用可撓板１２を移動させる場合、これらの可動部材を順番に操作する必要がある。
【００５６】
また、本実施形態では、たとえば円筒形状の配管のように曲面形状の検査対象物９に対してロープ８８を巻きつけることにより、第１巻取部および第２巻取部を、検査対象物９に対して位置決めして固定できる。そして、この固定状態において検知用可撓板１２を移動させることにより、検査対象物９の曲面部分について容易に探傷できる。
【００５７】
［第４実施形態］
図１６は、ガスタービンのタービン軸１２１を示す部分斜視図である。
タービン軸１２１の外周部には、クリスマスツリー形状の溝１２２が形成される。このタービン軸１２１のクリスマスツリー形状の溝１２２に、タービン羽の根元部のクリスマスツリー形状の溝１２２が嵌め合わされる。これにより、タービン軸１２１にタービン羽が固定される。
また、タービン軸１２１には、クリスマスツリー形状の溝１２２の内部に、凹部１２３が形成される。凹部１２３は、たとえば、溝１２２の側端から少し内側へ入った部位に形成される。凹部１２３を形成することにより、たとえば使用環境下でタービン軸１２１に作用する応力を逃がすことができる。また、凹部１２３から、熱を逃がすことができる。凹部１２３は、クーリングスロットとしても機能する。
しかしながら、タービン軸１２１に凹部１２３を形成した場合、凹部１２３の周囲に亀裂１２４が入ることがある。
本実施形態の渦流探傷装置１は、凹部１２３の周囲について、亀裂１２４などを探傷する。
【００５８】
図１７は、本発明の第４実施形態に係る渦流探傷装置１の探傷器２の概略構成図である。
図１７の探傷器２は、支持台９１、移動部９２を有する。
探傷器２以外の渦流探傷装置１の構成は、第１実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００５９】
図１８は、図１７の移動部９２の概略構成図である。
図１８には、移動部９２の構成のうち、ハウジング３１、一対のマグネットホイール３２，３３、Ｙ軸エンコーダ１４、アーム３４、スライダ３５、平面コイル１１が形成された検知用可撓板１２、Ｘ軸リール９３、Ｘ軸エンコーダ１３、が図示されている。移動部９２は、この他にも、図１に示すように、補正用可撓板１６、減算器１７、第１ミキサ１９、第２ミキサ２１、ｓｉｎ波生成部１８、ｃｏｓ波生成部２０、を有する。
【００６０】
ハウジング３１は、上面および下面が無い箱形の枠形状を有する。一対のマグネットホイール３２，３３は、ハウジング３１内で回転可能に軸支される。一対のマグネットホイール３２，３３が検査対象物９の表面に接触して回転することで、ハウジング３１は、検査対象物９の表面をＹ軸方向へ移動する。Ｙ軸エンコーダ１４と、一方のマグネットホイール３２の回転軸との間には、無端ベルト９４が架け渡される。Ｙ軸エンコーダ１４は、ロータリエンコーダである。ハウジング３１がＹ軸方向へ移動すると、ロータリエンコーダは、その移動量に応じた数のパルス信号を生成し、図１のカウンタボード４へ出力する。他方のマグネットホイール３３は、ピニオンラック機構９５により、ハンドル９６に接続される。
アーム３４は、長尺の棒形状を有する。アーム３４は、長尺方向がＸ軸方向となる姿勢で、ハウジング３１に固定される。アーム３４には、Ｘ軸方向へ移動可能なスライダ３５が取り付けられる。スライダ３５には、検知用可撓板１２が固定される。
スライダ３５には、Ｘ軸リール９３とＸ軸エンコーダ１３とが固定される。Ｘ軸リール９３は、先端がアーム３４に固定されたワイヤ９７を所定の張力で巻き取る。Ｘ軸エンコーダ１３は、Ｘ軸リール９３からのワイヤ９７の引き出し量に応じたパルス信号を、図１のカウンタボード４へ出力する。
【００６１】
図１７の支持台９１は、プレート部９８と、固定部９９と、を有する。
固定部９９は、複数のクリスマスツリー形状の溝１２２を形成したことによりタービン軸１２１に形成されたクリスマスツリー形状の突起部を挟む。プレート部９８は、固定部９９に固定される。これにより、探傷器２を乗せるプレート部９８は、クリスマスツリー形状の溝１２２に対して位置決めして固定される。プレート部９８は、図１７の紙面に垂直な方向に延びる溝１２２に沿って、配置される。
そして、プレート部９８には、移動部９２が載置される。移動部９２は、一対のマグネットホイール３２，３３で、プレート部９８上を走行する。マグネットホイール３２，３３は、磁力でプレート部９８に密着して固定される。ハンドル９６を回転させることにより、マグネットホイール３２，３３が回転し、移動部９２はプレート部９８上を移動する。
また、移動部９２のアーム３４は、その先端がクリスマスツリー形状の溝１２２の奥に到達するように、溝１２２内に挿入して配置される。プレート部９８を有する支持台９１を用いるので、移動部９２がプレート部９８上で走行しても、挿入されたアーム３４は、クリスマスツリー形状の突起部と干渉しない。なお、ハウジング３１に対するアーム３４の取付高さを調整することにより、様々な大きさおよび形状の溝１２２に対して、アーム３４を挿入できる。
作業者は、図１７の設置状態で、検知用可撓板１２を、クリスマスツリー形状の溝１２２の表面に押し当てる。また、検知用可撓板１２を押し当てたまま、移動させる。検知用可撓板１２が固定されるスライダ３５には、Ｘ軸リール９３およびワイヤ９７により張力が作用しているので、作業者は、この張力に抗する力を作用させるように、溝１２２内で検知用可撓板１２を移動できる。また、移動部９２のＹ軸方向の位置は、マグネットホイール３２，３３により固定されている。検知用可撓板１２は、Ｘ軸方向へ移動する。移動部９２をＹ軸方向へ移動させる場合、作業者はハンドル９６を回転操作する。
また、図１７の設置状態で、検知用可撓板１２をクリスマスツリー形状の溝１２２の表面に押し当てながら移動させると、コンピュータ装置５には、探傷位置の差分信号成分とともに、Ｘ軸エンコーダ１３およびＹ軸エンコーダ１４のパルス信号に基づいてカウントしたカウント値が入力される。制御部６３は、これらのカウント値に基づいて、スライダ３５の位置を演算する。スライダ３５の位置は、平面コイル１１の位置に対応する。蓄積部６１には、探傷位置および差分信号成分が蓄積保存される。
【００６２】
本実施形態において、平面コイル１１および検知用可撓板１２は、支持台９１、移動部９２およびアーム３４により、クリスマスツリー形状の溝１２２の延在方向および奥行方向へ移動可能に保持される。上置コイル１１１を有する従来のプローブでは挿入することができなかったクリスマスツリー形状の溝１２２内に、コイルを挿入できる。クリスマスツリー形状の溝１２２に挿入された平面コイル１１および検知用可撓板１２は、溝１２２の表面に密着させたまま、溝１２２内で移動できる。従来検査が困難であったクリスマスツリー形状の溝１２２について、表面の傷を詳しく探索できる。
また、表示される二次元表示画像７９では、溝１２２内に形成された凹部１２３と、クラックなどの傷とをハッチングにより区別して表示できる。しかも、探傷範囲は、複数の探傷位置の区画に分けて表示される。作業者は、直視した凹部１２３の形状から、二次元表示画像７９における凹部１２３の形状、位置および範囲を特定できる。クラックなどの傷との識別精度が向上する。
クリスマスツリー形状の溝１２２に挿入された平面コイル１１および検知用可撓板１２には巻取部により所定の張力が加えられている。作業者は、この張力に抗して検知用可撓板１２を移動させる力を加えるだけで、検知用可撓板１２を溝１２２の表面に密着させたまま溝１２２内で移動できる。ワイヤ９７方式を採用することにより、簡単な操作で効率よく作業できる。
【００６３】
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
【００６４】
たとえば上記実施形態では、制御部６３は、判定テーブル６２に基づいて、傷等が無い部位、傷付いた部位、それ以外の部位を判別し、それらをハッチングにより区別して表示している。
この他にもたとえば、これらの部位は、色分けなどにより区別して表示してもよい。また、判定テーブル６２を変更して、傷等が無い部位と、傷を含むそれ以外の部位とを区別してもよい。
【００６５】
上記実施形態では、探傷器２は、平面コイル１１とともに補正コイル１５を有する。
この他にもたとえば、探傷器２は、平面コイル１１のみを有してもよい。この場合、探傷器２は、検査対象物９の傷等がない部位を平面コイル１１で予め検出し、その時の差分信号成分の波形またはそのデジタルデータを記憶し、検査中の差分信号成分とその記憶した補正用の差分信号成分との差分を演算すればよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  渦流探傷装置
２  探傷器
９  検査対象物
１１  平面コイル（検知コイル）
１２  検知用可撓板
１５  補正コイル
１６  補正用可撓板
３４  アーム
６１  蓄積部
６３  制御部
６４  表示部
８２  第１ワイヤ
８３  第１リール（第１巻取部）
８４  第１エンコーダ
８５  第２ワイヤ
８６  第２リール（第２巻取部）
８７  第２エンコーダ
８８  ロープ
９１  支持台
９２  移動部
９３  Ｘ軸リール（巻取部）
１２１  タービン軸
１２２  クリスマスツリー形状の溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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