(57)【要約】【課題】  表面傷、内部の横裂傷を早期発見してレールの補修、交換等の対策をとって、安全走行を確保できるようにすることにある。【解決手段】  励磁コイルとその励磁コイルを挟んで検測レールの長手方向に離して配置された二つの検出コイルを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、両検出コイルは逆巻きにして直列接続し、前記励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させ、渦電流に基づいて生ずる誘起電圧の振幅を傷がない場合もある場合も前記二つの検出コイルで検出し、傷がない場合の検出振幅と、傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅の振幅差を、前記逆巻き検出コイルを減算して検出し、この振幅差から検測レールの傷の有無を検出して、検測レールの表面傷、横裂傷を検出するようにした。【選択図】      図１
2014102197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検測レールの表面傷や横裂傷（以下これらを「傷」という）を電磁誘導方式で検出するレール探傷方法において、
励磁コイルと、その励磁コイルを挟んで検測レールの長手方向に離して配置された二つの検出コイルを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、
両検出コイルは逆巻きにして直列接続し、
前記励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させ、
渦電流に基づいて生ずる誘起電圧の振幅を傷がない場合もある場合も前記二つの検出コイルで検出し、
傷がない場合の検出振幅と、傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅差から検測レールの傷の有無を検出する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁気誘導式レール探傷方法において、
励磁コイルと二つの検出コイルは前記配列で一つのセンサユニットにし、そのセンサユニットを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項３】
検測レールの傷を電磁誘導方式で検出するレール探傷方法において、
励磁コイルと検出コイルが同軸に逆巻きされたセンサコイル二つを備えたセンサユニットの一方のセンサコイルを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、他方のセンサコイルを無傷の基準レールの頭部上方にリフトオフを持って配置して、検測レール上方の励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加え、基準レール上方の励磁コイルから発生する交流磁束を基準レールに加えて、検測レールと基準レールの夫々に渦電流を発生させ、
夫々の渦電流の影響を受けて生ずる誘起電圧の振幅を前記二つのセンサコイルで検出し、
検測レールに傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅と基準レールの誘起電圧の振幅との振幅差を、前記逆巻き検出コイルで減算して検出し、
この振幅差から検測レールの傷の有無を検出する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項４】
検測レールの傷を電磁誘導方式で検出するレール探傷方法において、
励磁コイルと検出コイルが同軸に逆巻きされたセンサコイル二つを検測レールの長手方向に離して且つ検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、夫々のセンサコイルの検出コイルを検測レールの長手方向の異なる二箇所に対向させ、
二つのセンサコイルの検出コイルは直列接続され、
前記励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させ、
渦電流に応じて生ずる検測レールの前記二箇所の誘起電圧の振幅を傷がない場合もある場合も前記二つのセンサコイルの検出コイルで検出し、
傷がない場合の検出振幅と、傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅差を、前記逆巻き検出コイルで減算して検出し、
この振幅差から検測レールの傷の有無を検出する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気誘導式レール探傷方法において、
検測レールの探傷前に、励起電圧の位相と、無傷のレールを探傷したときの誘起電圧の位相を調整して位相差を零にし、この位相差零を基準位相として設定し、この基準位相と、検測レールの傷を検出したときの誘起電圧の位相との差をも求める、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁気誘導式レール探傷方法において、
検測レールの探傷に必要な機器を移動車両に搭載し、
移動車両を、検測レール上を移動させながら、検測レールの探傷を行う、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項７】
請求項６記載の磁気誘導式レール探傷方法において、
移動車両に移動距離計測装置を搭載し、
その移動距離計測装置により、探傷時の移動車両の移動距離を計測して、
探傷箇所の位置も検知する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の磁気誘導式レール探傷方法において、
両検出コイルの減算出力と、励磁コイルを駆動する駆動電圧との位相差も測定し、
検出された位相差及び振幅差を、所定位置に傷を付けた傷付きテストピースを探傷した場合の探傷量と対照して、傷を定量化する、
ことを特徴とする磁気誘導式レール探傷方法。
【請求項９】
検測レールの傷を電磁誘導式で検出するレール探傷装置において、
レール探傷時に検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置可能なセンサユニットと、そのセンサユニットの励磁コイルに励磁電圧を供給する励磁電圧供給部と、センサユニットで検出した検出信号を処理する信号処理部を備え、
前記センサユニットは励磁コイルと、それを挟んでレールの長手方向に配置した二つの検出コイルとを備え、
前記励磁コイルは交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させることができ、
前記二つの検出コイルは互いに逆巻きであり且つ直列接続されて、前記渦電流に基づいて生ずる誘起電圧の振幅差を検知することができ、
前記信号処理部は前記センサユニットの検出コイルで検出された振幅差を処理して、振幅信号を外部に出力できるようにした、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【請求項１０】
検測レールの傷を電磁誘導式で検出するレール探傷装置において、
検測レールの頭部上方にリフトオフを持って対向配置できるセンサコイルと、無傷の基準レールの頭部上方にリフトオフを持って対向配置できるセンサコイルを備え、
夫々のセンサコイルは共通のコアに同軸巻きされた励磁コイルと検出コイルを備え、一方のセンサコイルの励磁コイルは交流磁束を検測レールに加えて当該レールに渦電流を発生させることができ、他方のセンサコイルの励磁コイルは交流磁束を基準レールに加えて当該レールに渦電流を発生させることができ、
前記両検出コイルは逆巻きされ且つ直列接続され、
検測レールの上方に配置された検出コイルは検測レールの渦電流により生ずる励起電圧の振幅を検出でき、基準レールの上方に配置された検出コイルは基準レールの渦電流により生ずる励起電圧の振幅を検出でき、
検測レールに傷があるときはその傷の影響を受けて変動する渦電流に基づいて変化する誘起電圧の振幅と、基準レール上方の検出コイルで検出された誘起電圧の振幅との振幅差を、逆巻きされた両検出コイルで減算されて検出できるようにした、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【請求項１１】
検測レールの傷を電磁誘導式で検出するレール探傷装置において、
検測レールの長手方向の二箇所に対向配置できるようにその長手方向に離して配置されたセンサユニットを少なくとも二つ備え、
夫々のセンサユニットは共通のコアに同軸巻きされた励磁コイルと検出コイルを備え、
それら両検出コイルは互いに逆巻きされ且つ直列接続されて、前記渦電流の影響を受けて生ずる検測レールの前記二箇所の誘起電圧を検出し、検測レールに傷があるときはその傷の影響を受けて変動する渦電流により生ずる誘起電圧の振幅と、傷のないときの渦電流により生ずる誘起電圧の振幅との振幅差を検出することができるようにした、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の電磁誘導式レール探傷装置において、
信号処理部を、励起電圧の位相と検出コイルで検出された誘起電圧の位相差を外部に出力できるようにして、振幅差と位相差の双方により傷の有無を探傷できるようにした、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【請求項１３】
請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の電磁誘導式レール探傷装置において、
前記電磁誘導式レール探傷装置が移動車両に搭載され、
移動車両を検測レールの上を移動させながら検測レールを探傷するとともに、移動車両の移動位置も検出できるようにし、
信号処理部に、移動距離計測装置からの信号を処理して、移動距離（探傷位置）を外部に出力して検出された傷の検測レール上の位置も確認できる機能をも設けた、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の電磁誘導式レール探傷装置において、
信号処理部からの出力を表示できる表示装置を備え、その表示装置の同一画面に振幅波と位相波の波形図を同時に表示できるようにし、
表示画面は横軸を計測位置、縦軸に振幅、位相差として前記波形図を表示できる、
ことを特徴とする電磁誘導式レール探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用のレール、その他の車両用レール（以下「レール」という。）の表面傷も頭部の内部傷、亀裂等も検出できる磁気誘導式レール探傷方法及びそれに使用される磁気誘導式レール探傷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レールは長期間の使用により、表面に傷が付き、レール内部に亀裂が入ることがある。表面傷の一つとしてシェリングがある。内部の亀裂（横裂傷あるいは横裂）は、雨水がシェリングからレール内部に侵入して、傷がレール横幅方向あるいは底部に向かって成長したものと考えられている。
【０００３】
レールの傷、特に、横裂傷はレールの破断に結びつき易く、列車の安全走行上、非常に危険である。列車の安全走行を確保するためには、レールの破断を未然に防止する必要がある。そのためにはレールの表面傷は勿論のこと、内部の横裂傷もできるだけ早期に発見することが重要である。
【０００４】
金属の傷を非接触、非破壊で探傷する方法として磁気誘導式探傷方法、超音波探傷方法等がある。磁気誘導式探傷方法は被検査物の付近に磁界を発生させて磁気誘導作用により被検査物に渦電流を発生させ、その渦電流の出力レベルの変化を検出して探傷する方法である。超音波探傷方法は被検査物に超音波を照射させて反射波を検出し、傷の影響を受けたときと受けないときの反射波の時間差から探傷する方法である。
【０００５】
磁気誘導式探傷方法の例として特許文献１、２がある。これらは、金属パイプ、金属板等の表面傷、建物内に埋設されている金属部材、例えば鉄骨等の被検査物の探を探傷するものであり、鉄道レールの探傷に応用されている例は少なく、従来のレール探傷方法は主として超音波探傷方法であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８８６０５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来から使用されているレール探傷方法は超音波探傷方法である。この方法はレール上を走行する自走式の探傷車或いは手押し式の探傷車に超音波探傷器を搭載し、探傷車の移動中に、探傷車からレール表面に水を散布しながら、その水を透過してレール１の表面に超音波を照射し、レールから反射する超音波（傷がある場合は傷の影響を受ける）を検知して探傷する方法である。この場合、図１１のように、探傷するレール（検測レール）１の上面に、超音波発生器２から発生される超音波を垂直（０度）、４０度、７０度といった各種角度で照射し、その反射波を検出して探傷する。
【０００８】
前記超音波探傷法は次のような難点があった。
１．レールに表面傷があると、超音波がその傷で跳ね返ってしまい、表面傷の下にある内部の傷を検出することができず、レール破断に結びつく横裂傷を見逃がすことがある。
２．超音波式レール探傷器の探触子が固定であることから、レールに対する角度を変えたり首振り操作や往復操作ができず、検知もれを起こすことがある。
３．レール探傷車は高価であり（１台数億円）、手軽に導入することはできない。
４．探触子とレールの間に大量の水を供給するため、長距離に亘ってレール探傷を行うためには大量の水が必要になり、大きなサイズの貯水タンクが必要になる。しかし、大きなサイズの貯水タンクをレール探傷車に搭載するにしても限度があるため、水を補給しながら長距離に亘って連続探傷するには限度がある。また、北海道のような寒冷地にあっては、水が凍結して使用できない場合もある。
【０００９】
現在は、レール探傷車で検知しきれなかった表面傷の下にある内部横裂傷を探傷するため、二次探傷（再度の探傷）を行っている。二次探傷法の一つとして、一次探傷で水平傷が検出された箇所（横裂傷がありそうな箇所）の頭部１ａの側面に、図１２のように作業員が手作業で二つの探触子３をあてがい、一方の探触子３から頭部１ａの側面に超音波を照射し、頭部１ａを透過した超音波を他方の探触子３で検知して探傷する方法（透過法：２極探傷法：手検測）がある。しかし、この透過法は次のような難点があった。
【００１０】
１．頭部１ａの側面が図１２のように摩耗したり欠損したりしていると、頭部１ａの側面の欠損部４に探触子３を密接に面接触させることができないため、頭部１ａの側面と探触子３の間に隙間できて空気が介在し、探触子３から出力される超音波が頭部内を伝搬し難くなり、探傷ができない箇所がある。
２．頭部１ａの側面と探触子３の接触を良好にするためには、頭部１ａの側面の油や汚れを除去する清掃作業が必要となり、前作業が面倒である。
３．前記隙間を少なくするために、頭部１ａの側面にオイルを塗布したりグリスを塗ったりしており、これら作業も面倒である。
４．作業員の手作業であるため検測スピードが遅く、作業性が悪い。
５．一次探傷の表面傷の存在箇所が多い時、又は長い場合は二次探傷で横裂傷を確実に見つけ出すためには、手検測での二次探傷範囲が長くなり、作業性が悪い。
６．探触子で頭部１ａの側面を挟む必要があるため、踏切・遊間前後等の箇所は検測ができない。
７．横裂傷を探傷するためには熟練した作業員が必要となる。
【００１１】
二次探傷法の他の方法としてフェーズドアレイ超音波法がある。これは図１３にように、一次探傷で表面傷が検出された箇所（横裂傷がありそうな箇所）の頭部１ａの裏側に送信側の探触子３ａを配置し、探触子３ａに配列されている複数の振動子からの超音波の送信タイミングを制御して、超音波ビームをレール１に照射し、レール１から反射する超音波（傷がある場合は傷の影響を受けている）を頭部裏側に配置した受信側の探触子３ｂで受信して探傷する方法である。この探傷方法によれば検測レール１の広範囲に亘って探傷可能であるが、前記透過法と同様の難点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の解決課題は、表面傷の下にある内部傷を検知できるようにし、表面傷の浅い段階では、レール表面を削正しレールの寿命を延ばすことができ、レールの破断につながり易いレール内部の横裂傷を早期発見してレールの寿命推定、補修、交換等の対策をとることができ、安全走行を確保できるようにすることにある。
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明は非接触、非破壊で表面傷の探傷ができ、シェリングの下に存在する横裂傷（レール頭部から約１／２の深さ：レール頭部表面から約２０ｍｍの深さまでにあって目視困難な横裂傷）をも探傷できるレール探傷方法と、それに使用できるレール探傷装置を提供することを目的とする。
【００１４】
（探傷方法１）
本発明の磁気誘導式レール探傷方法は、探傷するレール（検測レール）の表面傷や横裂傷（以下これらを「傷」という）を電磁誘導式で検出するレール探傷方法であり、励磁コイルと、その励磁コイルを挟んで検測レールの長手方向に離して配置された二つの検出コイルとを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、両検出コイルは逆巻きにして直列接続し、前記励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させ、渦電流に基づいて生ずる検測レールの磁束の変化を傷がない場合もある場合も前記二つの検出コイルで検出し、傷がない場合の検出振幅と、傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅との振幅差（レベル差）を、前記逆巻き検出コイルで検出し、この振幅差から検測レールの傷の有無を検出する方法である。この場合、前記励磁コイルと二つの検出コイルは前記配列で一つのセンサユニットにし、そのセンサユニットを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置することもできる。
【００１５】
（探傷方法２）
本発明の磁気誘導式レール探傷方法では、励磁コイルと検出コイルが同軸巻きされ、両検出コイルが逆巻きされた二つのセンサコイルを備えたセンサユニットの一方のセンサコイルを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、他方のセンサコイルを無傷の基準レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、検測レール上方の励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加え、基準レール上方の励磁コイルから発生する交流磁束を基準レールに加えて検測レールと基準レールの夫々に渦電流を発生させ、夫々の渦電流に基づいて生ずる誘起電圧の振幅を前記二つのセンサコイルで検出し、検測レールに傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅と基準レールの誘起電圧の振幅（一定）との振幅差を、前記逆巻き検出コイルで減算して検出し、この振幅差から検測レールの傷の有無を検出するようにすることもできる。前記二つの励磁コイルを励磁する駆動電圧は共通の同一駆動信号とする。
【００１６】
（探傷方法３）
本発明の磁気誘導式レール探傷方法では、励磁コイルと検出コイルが同軸巻きされ、両検出コイルが逆巻きされたセンサコイル二つを検測レールの長手方向に離して且つ検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置し、夫々のセンサコイルの検出コイルを検測レールの長手方向の異なる二箇所に対向させ、前記二つのセンサコイルの検出コイルは逆巻きにして直列接続し、前記励磁コイルから発生する交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させ、渦電流に基づいて生ずる検測レールの前記二箇所の誘起電圧の振幅を傷がない場合もある場合も前記二つのセンサコイルの検出コイルで検出し、傷がない場合の振幅と、傷がある場合にその傷の影響を受けて変動した渦電流に基づく変動誘起電圧の振幅差を、前記逆巻き検出コイルで減算して検出し、この振幅差から検測レールの傷の有無を検出することもできる。この場合、前記同軸巻きされた励磁コイルも前記配列で一つのセンサユニットにし、そのセンサユニットを検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置することもできる。
【００１７】
本願発明者らの実験によれば、前記いずれの探傷方法においても、検測レールに傷があるときは前記誘起電圧の振幅差が検出され、傷の大きさ、深さにより、その振幅差が変動することが判明した（図６（ａ）、（ｂ））。従って、誘起電圧の振幅差を検出することにより傷の有無のみならず、傷の大きさ、深さをも検出することができる（探傷できる）。本願発明者らの実験によれば、本発明では、超音波式探傷方法で検出された傷と同じ箇所で傷を検出することができた。さらには、超音波式探傷方法では検出できなかった傷も検出することができた。また、本発明で検出された箇所を切断してみたところ、実際に傷が確認された。
【００１８】
（位相差検出と併用の探傷方法１）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷方法も、誘起電圧の振幅差から傷の有無を検出する方法であるが、本発明では、傷の有無をより確実に検出するために、励起電圧の位相と検出コイルによって検出された誘起電圧の位相との差を検出する方法（位相差検出方法）を併用することもできる。本発明の磁気誘導式レール探傷方法では、検測レールに傷があると誘起電圧の位相も影響を受けてずれる。そのため、検測レールの探傷前に、励起電圧の位相と、無傷のレールを探傷したときの誘起電圧の位相を調整して位相差を零にし、この位相差零を基準位相として設定し、この基準位相と、検測レールの傷を検出したときの誘起電圧の位相との差を求めることができる。本願発明者らの実験によれば、検測レールに傷があるとき（探傷されたとき）には位相差が検出され、同時に、前記誘起電圧の振幅差も検出されることが判明した（図６（ａ）、（ｂ））。従って、前記振幅差と位相差の双方を同時に検出することにより、傷の有無をより一層確実に検出することができる。この場合も前記と同様の検出ができ、傷の存在を確認することができた。
【００１９】
（移動探傷方法１）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷方法でも、前記センサユニットの他に、探傷に必要な磁気誘導式探傷装置を、自走車或いはトロッコ等の移動車両に搭載し、移動車両を、検測レール上を移動させながら、検測レールの探傷を行うこともできる。
【００２０】
（傷の有無と傷位置の検出）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷方法においても、検出された傷がレールの長手方向のどの位置にあるか（存在箇所）を検出することもできる。そのためには、距離計測の基準点を設定し、その基準点から検測地点までの距離を計測する必要がある。距離計測方法には各種方法が考えられるが、本発明では、例えばレーザドップラ方式の計測方法或いはロータリエンコーダ方式とすることができる。この場合、検測レール上を走行できる移動車両に、磁気誘導式探傷装置の他に、移動距離計測装置としてレーザドップラ方式の計測装置或いはロータリエンコーダをも搭載し、その探傷装置で探傷すると共にその計測装置で移動車両の移動距離をも計測し、その移動距離から検測レールの探傷位置（傷存在箇所）を検知することができる。
【００２１】
（定量化）
本発明の電磁誘導式レール探傷方法では、前記両検出コイルの減算出力と、励磁コイルを駆動する駆動電圧との位相差も同時に測定し、この位相差及び前記検出信号の振幅差から傷の定量化を行うことができる。定量化は所定形状、所定位置に傷を付けたレール（傷付きテストピース）を探傷した場合の探傷量と対照して行うことができる。
【００２２】
（探傷装置１）
本発明の電磁誘導式レール探傷装置は、レールの傷を電磁誘導式で検出するものであり、レール探傷時に検測レールの頭部上方にリフトオフを持って配置可能なセンサユニットと、そのセンサユニットの励磁コイルに励磁電圧を供給する励磁電圧供給部と、センサユニットで検出した検出信号を処理する信号処理部を備え、センサユニットは励磁コイルとそれを挟んでレールの長手方向両外側に配置した二つの検出コイルとを備え、励磁コイルは交流磁束を検測レールに加えて当該検測レールに渦電流を発生させることができ、二つの検出コイルは互いに逆巻きであり且つ直列接続され、前記渦電流に基づいて生ずる誘起電圧の振幅差を検知することができ、前記信号処理部は前記センサユニットの検出コイルで検出された振幅差を処理して、振幅信号を外部に出力できるようにしてある。
【００２３】
（探傷装置２）
本発明の磁気誘導式レール探傷装置は、検測レールの頭部上方にリフトオフを持って対向配置できるセンサコイルと、無傷の基準レールの頭部上方にリフトオフを持って対向配置できるセンサコイルを備え、夫々のセンサコイルは共通のコアに巻かれた（同軸巻きされた）励磁コイルと検出コイルを備え、一方のセンサコイルの励磁コイルは交流磁束を検測レールに加えて当該レールに渦電流を発生させることができ、他方のセンサコイルの励磁コイルは先のセンサコイルの励磁コイルと同相の電圧で駆動され、交流磁束を基準レールに加えて当該レールに渦電流を発生させることができ、前記両検出コイルは逆巻きされ且つ直列接続され、検測レールの上方に配置された検出コイルは検測レールの渦電流により生ずる励起電圧の振幅を検出でき、基準レールの上方に配置された検出コイルは基準レールの渦電流により生ずる励起電圧の振幅を検出でき、検測レールに傷があるときはその傷の影響を受けて変動する渦電流に基づいて変化する誘起電圧の振幅と、基準レール上方の検出コイルで検出された誘起電圧の振幅（一定）との振幅差が、逆巻きされた両検出コイルで減算されて検出されるようにすることもできる。
【００２４】
（探傷装置３）
本発明の磁気誘導式レール探傷装置は、検測レールの長手方向の二箇所に対向配置できるように横に離して配置されるセンサユニットを少なくとも二つ備え、夫々のセンサユニットは同軸巻きされた励磁コイルと検出コイルを備え、それら両検出コイルは互いに逆巻きされ且つ直列接続されて、前記渦電流の影響を受けて生ずる検測レールの前記二箇所の誘起電圧を検出し、検測レールに傷があるときはその傷の影響を受けて変動する渦電流により生ずる誘起電圧の振幅と、傷のないときの渦電流により生ずる誘起電圧の振幅との振幅差を検出することができるようにすることもできる。
【００２５】
（傷の有無、大きさの探傷）
本願発明者らの実験によれば、前記いずれの探傷装置を使用しても、検測レールに傷があるときは前記振幅差が検出され、傷の大きさ或いは深さにより振幅差が大きくなることが判明した（図６（ａ）、（ｂ））。従って、磁気誘導式レール探傷装置は、前記振幅差を検出して、傷の有無のみならず、傷の大きさも検出することができる。
【００２６】
（位相差検出との併用による探傷）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷装置も、誘起電圧の振幅差から傷の有無を検出することができるが、前記信号処理部を、励起電圧と検出コイルで検出された誘起電圧の位相とを比較して位相差を検出し、その位相差を外部に出力できるようにすることもできる。この信号処理部を備えた磁気誘導式レール探傷装置を使用すれば、検測レールに傷があるときは、前記振幅差のみならず位相差をも同時に検出することができ、傷の有無をより一層確実に検出することができる。
【００２７】
（検測レールにおける傷位置の特定）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷装置も、移動車両に搭載することにより、移動車両を検測レールの上を移動させながら検測レールを探傷することもできる。前記いずれの磁気誘導式レール探傷装置でも、レーザドップラ式又はロータリエンコーダによる位置計測装置を併用して、検出された傷が検測レール上の長手方向のどの位置にあるか（傷の存在箇所）をも検出することができる。移動距離計測装置を併用した場合は、磁気誘導式レール探傷装置と共にこれら移動距離計測装置を移動車両に搭載し、その移動車両を、検測レール上を移動させて探傷する。このとき、前記移動距離計測装置によって、移動車両の移動距離を計測することにより、その移動距離から検測レールの傷存在箇所を検知することもできる。この場合は、前記信号処理部において、移動距離計測装置からの信号を処理して、移動距離（探傷位置）を外部に出力する。
【００２８】
（表示装置）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷装置でも、信号処理部からの出力を表示できる表示装置を備え、その表示装置の同一画面に振幅波と位相波の波形図を同時に表示することもできる。この場合、横軸を計測位置、縦軸を振幅差、位相差とすることにより、傷の有無、大きさ、深さを目視することができる。その画面には、左右のレールの振幅波と位相波の波形図を同時表示することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は次のような効果がある。
１．超音波式探傷方法では探傷できなかった僅かなシェリングやその他の表面傷は勿論のこと、シェリングの下に存在する表面に近い内部傷が検知できる。レール頭部から約１／２の深さ（レール頭部の表面から約２０ｍｍの深さ）にある内部の横裂傷も見落とすことなくほぼ確実に探傷できる。
２．傷の有無のみならず、レールの長手方向の傷の存在箇所（基点から傷存在箇所までの距離）、深さもほぼ判明し、シェリングの範囲も判明するため、二次探傷の必要がほとんどない。必要があるとしても、表面傷の探傷が確実で、二次探傷箇所が特定されるので、二次探傷距離が短くてすみ、探傷時間が大幅に短縮できる。
３．トロッコ等に搭載して探傷することができるため、保線区ごとで、レール探傷を簡易に行うことができる。
４．操作が簡単で、熟練作業者でなくとも探傷できる。
５．レールと非接触、非破壊で探傷できる。
６．測定測度が数ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈもの高速で探傷できる。
７．左右のレールの探傷を同時に行うことができる。
８．自走車に搭載して探傷できるのは勿論のこと、トロッコに取付けて手押し移動しながらでも探傷できる。
９．水やグリスが不要である。
１０．小型・軽量で低価格な探傷装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のレール探傷装置のブロック説明図。
【図２】図１のブロック説明図の詳細図。
【図３】本発明におけるセンサユニットＡとレールとの関係を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）はセンサユニットＡの励磁コイルと検出コイルの磁気結合による誘起電圧との関係を示す説明図、（ｃ）は（ａ）の側面図。
【図４】（ａ）は本発明におけるセンサユニットＢの励磁コイルと検出コイルの関係を示す結線説明図、（ｂ）は同軸巻きしたセンサユニットＢの励磁コイルと検出コイルの磁気結合による誘起電圧との関係を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）のセンサユニット二つを検測レールの上方にリフトオフを持って配置した状態の平面図。
【図５】本発明におけるセンサユニットＢの励磁コイル及び検出コイルとレールとの関係を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は基準レールの上方にセンサユニットＢを配置固定した状態の平面説明図、（ｄ）は（ｃ）の側面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明の電磁誘導式レール探傷方法による左右のレールの探傷データの波形図の一例であり、いずれの場合も、傷がある場合の振幅変動と位相差変動が対応していることを示す説明図。
【図７】レーザドップラ方式による探傷位置検出方法の説明図。
【図８】電磁誘導の原理説明図であり、（ａ）は導体とセンサユニットと磁界との関係を示す概要図、（ｂ）はレールに生ずる渦電流と傷との関係を示す説明図。
【図９】（ａ）は電磁誘導における磁束の導体表面における説明図、（ｂ）は導体表面に傷がある場合の磁束線と漏洩磁束の説明図。
【図１０】電磁誘導式レール探傷方法の原理説明図。
【図１１】超音波によるレール探傷方法の一例である斜角探傷法の説明図。
【図１２】超音波によるレール探傷方法の一例である二探触子法の説明図。
【図１３】超音波によるレール探傷方法の一例であるフェーズドアレイ法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（実施例１）
本発明の磁気誘導式レール探傷方法（以下「レール探傷方法」という）は電磁誘導の原理を利用したものである。磁束線と導体の傷との関係は図９（ａ）に示すように、傷のない導体に磁界を加えると、磁束線は導体内を乱れることなく透過するが、導体に傷があると図９（ｂ）に示すように、磁束線は傷のある箇所では漏洩磁束となって導体を透過する。この磁束線の変化に伴う誘起電圧の変化の大きさを検出することにより、導体の傷の有無、傷の大きさを検知することができる。導体に交流磁界を加えると導体に渦電流が発生する。渦電流は導体の透磁率と電気導電率及び交流電源の周波数が高くなるほど導体の表面に発生する（表皮効果）。このため、渦電流は導体表面の傷の影響は受け易い（傷による変動が大きい）が、導体内の深い箇所にある傷ほどその影響を受けにくい（傷による変動が小さい）。このため、渦電流に基づいて誘起される誘起電圧の変動も、浅い傷がある場合は大きいが、深い傷の場合は小さい。誘起電圧の変動を検出して傷を検知する場合（電磁誘導による探傷）は、導体の表面傷は検出し易いが、深い内部傷ほど検出しにくくなる。
従って、図１０に示すように、傷のあるレール１にセンサコイルを接近させると、レールの傷のない箇所では所定の誘起電圧が得られるが、傷のある箇所では、磁束がその傷の影響を受けて誘起電圧が変動する。本発明はこの差を検出して傷の有無を検出するようにした探傷方法である。その実施例を図１〜図７を参照して以下に説明する。
【００３２】
（レール探傷方法の実施例１：センサユニットＡ使用の場合）
このレール探傷方法は図１、図２に示すセンサユニットＡを使用する場合の例である。これらセンサユニットＡは図３（ａ）、（ｂ）に示すように、励磁コイル６を中心にして二つの検出コイル７ａ、７ｂが検測レール１の長手方向に離して配置されている。二つの検出コイル７ａ、７ｂは励磁コイル６が巻かれているコアとは別のコアに同じ回数逆巻きされており、互いに直列接続されている。
【００３３】
本発明では、このセンサユニットＡを図３（ａ）、（ｃ）に示すように、左右の検測レール１の夫々の頭部１ａの上方に、頭部１ａから所望間隔（１０〜３０ｍｍ程度）離して（リフトオフを持って）配置して、二つの検出コイル７ａ、７ｂを検測レール１の長手方向に離れた二箇所に対向配置させる。この状態で、励磁コイル６に図１、図２に示す探傷信号処理器１０の励起電圧供給部１１（図２）から励起電圧を供給して、励磁コイル６から発生される磁界を検測レール１に加えて当該検測レール１に渦電流を発生させる。この渦電流は検測レール１に表面傷或いは内部の横裂傷（以下「傷」という）があると変化する。この変化に伴って、検出コイル７ａ、７ｂに戻る磁界が変化し、検出コイル７ａ、７ｂに誘起される誘起電圧が変化する（図８（ａ）、（ｂ））。本発明ではこの誘起電圧の振幅変化（レベル変化）を二つの検出コイル７ａ、７ｂで検出する。この場合、検出コイル７ａ、７ｂで検出される振幅は、両コイル７ａ、７ｂの巻き方向が逆であることから、減算された差分となる。
【００３４】
前記差分信号を図１、図２に示す探傷信号処理器１０の出力処理部１２（図２）のロ―パスフィルタ（ＬＰＦ）を通して高周波成分（主として、ノイズ）を除去し、増幅器（ＡＭＰ）１２ａで増幅し、演算器１２ｂで演算処理して、振幅信号を探傷信号処理器１０の外部の表示器（例えば、ＬＣＤ：液晶表示器）１３に出力して、この表示器１３の画面に図６（ａ）、（ｂ）のように表示する。
【００３５】
本発明では、前記振幅のみでなく、励磁電圧と検出コイル７ａ、７ｂで検出された検出信号の位相差を検出することもできる。検測レール１に傷があると誘起電圧の位相も影響を受けて位相がずれる。そのため、この実施例では、検測レールの探傷開始前に、励起電圧の位相と無傷のレール（基準レール）を探傷したときの誘起電圧の位相差を零（位相差零）に調整して、この零位相差を基準位相として設定しておく。この基準位相と検測レール１の傷を検出したときの誘起電圧の位相との差を求めて位相差を検出する。位相差検出は演算器１２ｂ（図２）で行われ、それを位相出力として図１、図２の表示器１３に出力し、表示器１３の画面に図６（ａ）、（ｂ）のように表示する。図６（ａ）、（ｂ）の横軸は移動距離（基準点から探傷装置が移動した距離）であり、縦軸は振幅と、位相差である。図６（ａ）には右レールの探傷波形図を、（ｂ）には左レールの探傷波形図の振幅差と位相差を示す。
【００３６】
本願発明者らの実験によれば、前記いずれの探傷方法においても、検測レール１に傷があるときは前記誘起電圧の振幅差が検出され、誘起電圧差は傷の大きさ或いは深さにより変動することが判明した。図６（ａ）、（ｂ）の振幅波形、位相波形に大きく変化した部分が見られ、図６（ａ）、（ｂ）の波形図を見るだけで誘起電圧差、すなわち、傷の存在を検知することができ、更には、その波形変化の大きさから、傷の大きさも検知することができる。また、前記探傷結果は、超音波式探傷方法での探傷結果よりも傷を見落とさないことも確認できた。
【００３７】
本願発明者らの実験によれば、検測レール１に傷があるとき（探傷された時）には位相差が検出され、同時に、前記誘起電圧差も検出されることが判明した（図６（ａ）、（ｂ））。従って、図６（ａ）、（ｂ）の波形を見るだけで傷の有無、大きさをより一層明確に検知することができる。
【００３８】
（レール探傷方法の実施例２：センサユニットＢを使用の場合）
本発明の磁気誘導式レール探傷方法では、前記センサユニットＡとは異なるセンサユニットＢ（図４（ａ）、（ｂ））を使用してレール探傷することもできる。このセンサユニットＢはそれら図に示すように、励磁コイル６ａ、６ｂと検出コイル７ａ、７ｂが夫々一つのコアに巻かれ（同軸巻きされ）、検出コイル７ａ、７ｂが互いに逆巻きされたセンサコイル（検測レール用）８ａとセンサコイル（基準レール用）８ｂを直列接続したものである。このセンサユニットＢを使用して探傷するには次のようにすることができる。
【００３９】
センサユニットＢの一方のセンサコイル（検測レール用センサコイル）８ａを図５（ａ（ｂ）のように検測レール１の頭部１ａの上方にリフトオフを持って配置し、センサユニットＢの他方のセンサコイル（基準レール用センサコイル）８ｂを図５（ｃ）、（ｄ）のように傷のない基準レール（長さ約数十ｃｍ）１５に固定する。このセンサユニットＢの励磁コイル６（図４（ａ）、（ｂ））に、図２に示す探傷信号処理器１０の励起電圧供給部１１（図２）から励起電圧を供給して、励磁コイル６から発生される磁界を検測レール１の頭部１ａと基準レール１５の頭部１５ａに加えて、検測レール１と基準レール１５に渦電流を発生させる。検測レール１に傷があっても、傷がなくても、渦電流に応じて二つの検出コイル７ａ、７ｂに生ずる誘起電圧を検出する。検測レール１に傷がない場合は二つの検出コイル７ａ、７ｂで検出される誘起電圧の振幅差は零であるが、傷がある場合は渦電流が変化し、その変化に伴って誘起電圧が変化し、振幅差が生ずる。振幅差は傷の大きさや深さ等により異なる。このとき検出される振幅も、両コイル７ａ、７ｂの巻き方向が逆であることから、減算された差分が検出される。この差分信号を図２に示す探傷信号処理器１０の出力処理部１２のローパスフィルタ（ＬＰＦ）を通し、増幅器（ＡＭＰ）１２ａで増幅し、演算器１２ｂで演算処理して、振幅信号を外部の表示器１３に出力してその画面に探傷波形を表示する。この場合、実施例１の場合と同様に位相差も検出して位相差も同一画面に同時に表示することができる。これら波形の変化から検測レール１の傷を検知することができる。
【００４０】
（レール探傷方法の実施例３：センサユニットＢの他の使用例）
実施例３はセンサユニットＢを使用する場合であるが、実施例２とは異なり、二つのセンサコイル８ａ、８ｂを共に図４（ｃ）のように検測レール１の上方にリフトオフを持って配置し、それらセンサコイル８ａ、８ｂの励磁コイル６から発生する交流磁束により検測レール１に渦電流を発生させる。夫々の渦電流の影響を受けて生ずる誘起電圧を両センサコイル８ａ、８ｂの検出コイル７ａ、７ｂの夫々で別々に検出する。一方の検出コイル（７ａまたは７ｂ）で傷が検出され、他方の検出コイル（７ｂまたは７ａ）で傷が検出されないときは、両検出コイル７ａ、７ｂで誘起電圧の振幅差が検出される。この差分信号を図２のローパスフィルタ（ＬＰＦ）を通し、増幅器（ＡＭＰ）１２ａで増幅し、演算器１２ｂで演算処理して、振幅信号を探傷信号処理器１０の外部の表示器１３に出力してその画面に探傷波形表示することもできる。この場合、実施例２の場合と同様に位相差も検出して同一画面に同時に位相差も表示することができる。これら波形の変化から検測レール１の傷を検知することができる。
【００４１】
（定量化）
前記いずれの実施形態のレール探傷方法でも、二つの検出コイル７ａ、７ｂで検出された励起電圧の振幅差及び位相差（減算出力）と、所定位置に所定形状の傷を付けたレール（傷付きテストピース）を探傷した場合に検出された励起電圧の振幅差及び位相差とを対照して、傷の定量化を行うこともできる。しかし、前記実施例１、３の探傷方法では、両検出コイル７ａ、７ｂが一つの大きな傷に跨った場合、又は、検出コイル７ａ、７ｂが別々の傷に同時にさしかかった場合は、傷の定量化が難しくなり、正確な探傷が困難になる。この場合は、実施例２のようにセンサユニットＢを図５（ｃ）、（ｄ）に示すように、無傷の基準レール１５に固定することにより定量化することができるようになる。
【００４２】
（傷の有無と傷位置の検出）
前記いずれの磁気誘導式レール探傷方法でも、前記センサユニットＡ或いはＢの他に、探傷に必要な探傷信号処理器や他の機器を、自走車或いはトロッコ等の移動車両に搭載し、移動車両を検測レール１の上を移動させながら検測レール１の探傷を行うことができる。この場合、移動車両が移動開始する地点を移動距離計測の基準点として設定し、その基準点から探傷地点までの距離を計測すれば、探傷位置（検測レール上の傷存在箇所）を検出することもできる。
【００４３】
探傷位置を計測する方法には各種方法が考えられるが、一例としてドップラ信号処理器１４（図２）を採用することができる。このドップラ信号処理器１４を移動車両に、前記センサユニットＡ、Ｂ等と共に搭載して、探傷と同時に移動車両の移動距離をも計測し、その移動距離から検測レールの傷存在箇所（探傷位置）を特定することができる。ドップラ信号処理器１４に代えてロータリエンコーダや、他の距離計測器を使用することもできる。
【００４４】
（レーザドップラセンサの原理）
ドップラ信号処理器１４は図７に示すように、レーザ光源ＬＤからレーザ光をビームスプリッタで二分して、一方のレーザ光はそのまま直進させ、他方のレーザ光はシフト信号ｆｍで駆動される音響光学素子（Acousto Optical Modulator）ＡＯＭにより照射光の周波数をシフトして、周波数の異なる照射光を二方向から交差角φで、移動する被測定物に照射すると、被測定物からの散乱光が受光レンズ等の光学系を介して光電変換素子（例えばＡＰＤ：Avalanche Photo Diode）に受光され、ヘテロダイン検波される。このとき光電変換素子ＡＰＤから得られるドップラ信号の周波数Ｆｄは次式で示される。
Ｆｄ＝ｆｍ±（２Ｖ／λ）・ｓｉｎ（φ／２）・ｃｏｓ（Δθ）
Ｖ：被測定物の表面速度
λ：レーザの波長
φ：ビ−ム交差角
Δθ：ビ−ム法線と被測定物の直角からのずれ角
前記式のように、ドップラ周波数Ｆｄは移動する被測定物の表面速度Ｖに比例した周波数となる。このため、ある時間におけるドップラ周波数Ｆｄの波数（パルスｐの数）を積算すれば、その時間における被測定物の長さを求めることができる。前記パルス間隔はビ−ム交差角φとレーザの波長λとにより定まる。前記のようにＡＯＭで照射光の周波数をシフトすることにより被測定物の距離や移動速度を精度よく測定することができる。
【００４５】
（移動車両の位置検知）
移動車両に搭載されたレーザドップラセンサ（以下「ドップラセンサ」という。）により移動車両の位置を検知するには、検測レール敷設側にレーザ光を照射し、その敷設側からの散乱光（反射光）を前記ドップラセンサで受光し、その反射光を電気変換してドップラ信号を出力し、そのドップラ信号を処理して検測レール上における移動車両の位置（在線位置）を検知する。この列車位置検知方法では、予め、検測レール敷設側に距離基準子を設置しておき、ドップラセンサから出射されたレーザ光をこの距離基準子にも照射し、この距離基準子からの反射光を含むレール敷設側からの反射光をドップラセンサで受光し、そのドップラ信号に基づいてドップラピッチ信号を出力する。このドップラピッチ信号を積算して列車の移動距離を算出することができる。ここで、レール敷設側とはレール、枕木、踏切、前記距離基準子等が設けられた軌道敷設面（通常、砂利路面）側であり、前記反射光にはこれらレール、踏切、線路判別子等からの反射光に基づく各種信号も含まれている。
【００４６】
（レール探傷装置の実施例）
本発明の磁気誘導式レール探傷装置の一例を図１〜図７に基づいて説明する。このレール探傷装置は図１に示すように、二つのセンサユニットＡと、探傷信号処理器１０と、ドップラ信号処理器１４と、表示器１３を備える。本発明の磁気誘導式レール探傷装置はこれ以外のものであってもよく、図示したものはあくまでも一例であり、本発明の解決課題を解決でき、目的を達成できるものであればこれ以外であってもよい。
【００４７】
図１の二つのセンサユニットＡは図２のように励磁コイル６と二つの検出コイル７ａ、７ｂを備えている。励磁コイル６と二つの検出コイル７ａ、７ｂの夫々は別のコアに巻かれている。二つの検出コイル７ａ、７ｂは巻き数は同じであるが、互いに逆巻きにして、両検出コイル７ａ、７ｂで検出される振幅値が減算値（振幅差）で出力されるようにしてある。
【００４８】
前記検出コイル７ａ、７ｂに作用する現象は、渦電流、漏洩磁束、空中電磁結合の３種類の原理が複合された結果となっている。いずれの現象も、検測レール１の傷の有無、大きさ、深さ等に反応し、検出コイル７ａ、７ｂに微小量であるが出力されている。検測レール１に表面傷も横裂傷もないときの検出コイル出力（減算出力）は理論的には零となり、どちらか一方の検出コイルが傷のある位置に差し掛かると、両検出コイル７ａ、７ｂのバランスが崩れて出力が発生する。これを増幅して振幅出力とし、励磁コイルの駆動電圧と検出コイルの差動出力の位相を測定し、位相出力とする。
【００４９】
図１の探傷信号処理器１０は図２に示すように励起電圧供給部１１、出力処理部１２、移相器１７を備える。図１、図２では、探傷情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示器（モニタ）１３をも備える。
【００５０】
前記励起電圧供給部１１は図２のように、基準信号を発振する発振器１１ａ、分周器（ＤＩＶ）、書き込み専用記憶素子（ＲＯＭ）、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）、正弦波変換部１１ｂ、可変抵抗器ＶＲ1、増幅器１１ｃを備えている。
【００５１】
前記出力処理部１２は検出コイル７ａ、７ｂで検出される検出信号(振幅、位相)から高周波雑音成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）、可変抵抗器ＶＲ2、増幅器１２ａ、演算器１２ｂ、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備える。
【００５２】
前記演算器１２ｂは検出コイル７ａ、７ｂで検出される検出信号、ドップラ信号処理器１４からの信号を処理して、振幅出力信号、位相出力信号、移動距離出力信号を出力可能なものである。
【００５３】
前記ＣＰＵは、演算器１２ｂを制御するものである。ＣＰＵは演算器１２ｂと一体化されている場合もある。
【００５４】
図２では操作パネル１６を備える。操作パネル１６はＣＰＵを操作して、種々の条件設定、条件変更、削除等をするものである。
【００５５】
移相器１７は検測レール１の探傷開始前に、励起電圧供給部１１（図２）から供給される励起電圧の位相と、無傷のレール（基準レール）を探傷したときの誘起電圧の位相差を零に調整し、この零位相を基準位相として設定するものである。
【００５６】
図２では電源１８を備える。電源１８は探傷信号処理器１０を駆動する電源であり、探傷信号処理器１０の駆動に必要な各種電圧を供給できる。電源安定化装置とかその他の電源関連機器を備えることもできる。
【００５７】
ドップラ信号処理器１４はレーザドップラセンサの原理を応用したものであり、前記した構成、機能のものを使用することができる。ドップラ信号処理器１４を使用することにより、検測レール１の傷が検出された場合、その傷が検測レール１の長手方向どの位置（基準位置から何キロ先）にあるかを計測することができる。
【００５８】
図４にセンサユニットＢの例を示す。このセンサユニットＢは、検測レール１の長手方向に離して、励磁コイル６を中心にして一つの検出コイル７ａと基準レール用の検出コイル７ｂが配置されている。基準コイルの検出コイル７ｂは基準レール１５（図５（ｃ）、（ｄ））からの誘起電流を検出するためのものである。基準レール１５は表面傷も横裂傷もない無傷のレールであり、所望長、例えば、数十ｃｍ程度の長さであり、材質、磁気特性等は検測レール１と同じものである。
【００５９】
センサユニットＢを使用する場合は、それを基準レール１５に固定して、基準レール１５、励磁コイル６、基準レール用の検出コイル７ｂの位置関係を一定に保持して、基準レール用の検出コイル７ｂが検測レール１の傷に差し掛かることがないようにする。この場合は、傷の定量化を行うことができ、正確な探傷ができる。
【００６０】
センサユニットＢを使用する場合の励磁コイル６と検出コイル７ａは、同じコアに同軸巻きにして、漏れ磁束を減らして磁束鎖交率を高め、検出感度を高めることができる。
【００６１】
センサユニットＡもセンサユニットＢも、図２の探傷信号処理器、表示器１３、ドップラ信号処理器１４、その他の必要な機器と共に、移動車両に搭載して検測レール上を走行させることができる。センサユニットＡとセンサユニットＢは共に一台の移動車両に搭載して、測定環境や条件に応じて、両センサユニットＡ、Ｂを切り替え使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の探傷方法は、レール以外の導体の探傷に利用することもできる。
【符号の説明】
【００６３】
１  検測レール
１ａ  検測レールの頭部
２  超音波発生器
３  探触子
３ａ  送信側の探触子
３ｂ  受信側の探触子
４  レール頭部の欠損部
６  励磁コイル
６ａ、６ｂ  励磁コイル
７ａ、７ｂ  検出コイル
８ａ  検測レール用センサコイル
８ｂ  基準レール用センサコイル
１０  探傷信号処理器
１１  励起電圧供給部
１１ａ  発振器
１１ｂ  正弦波変換部
１１ｃ  増幅器
１２  出力処理部（検出コイル出力信号処理部）
１２ａ  増幅器
１２ｂ  演算器
１３  表示器
１４  ドップラ信号処理器
１５  基準レール
１５ａ  基準レールの頭部
１６  操作パネル
１７  移相器
１８  電源
ＡＭＰ  増幅器
ＤＩＶ  分周器
ＬＰＦ  ロ―パスフィルタ
ＲＯＭ  書き込み専用記憶素子
Ｄ／Ａ  、デジタル／アナログ変換器
ＶＲ1、ＶＲ2  可変抵抗器
ＣＰＵ  中央演算処理装置
【図１】
2014102197.tif 000003
【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】
2014102197.tif 000009
【図８】
2014102197.tif 000010
【図９】
2014102197.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2014102197.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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