(57)【要約】【課題】交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行うこと。【解決手段】配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイル１３１ａ、ｂを具備するプローブ１３０と、渦電流の変化に起因して一対のコイル１３１ａ、ｂからそれぞれ流れる電流の信号を処理する信号処理器１１０とを備え、信号処理器１１０は、コイル１３１ａにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ａから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｂにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｂから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算部と、振幅値加算部が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管Ｔの欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力部とを有する。【選択図】図１
2014062762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって前記配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置であって、
前記配管の内側に挿入された場合に、前記配管の内周面のうち前記配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルを具備するプローブと、
渦電流の変化に起因して前記一対のコイルからそれぞれ流れる電流の信号を処理する信号処理器と
を備え、
前記信号処理器は、
前記一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、前記一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算部と、
前記振幅値加算部が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、前記配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力部と
を有することを特徴とする渦電流探傷検査装置。
【請求項２】
前記プローブは、前記配管の周方向に並ぶ複数対のコイルを具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の渦電流探傷検査装置。
【請求項３】
前記プローブは、前記コイルの近傍に永久磁石を更に具備する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の渦電流探傷検査装置。
【請求項４】
前記プローブは、前記配管の内側に挿入された場合に、前記配管の内周面のうち前記配管の周方向の全部分に接近するリファレンスコイルを更に具備し、
前記信号処理器は、
前記リファレンスコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該リファレンスコイルから流れる電流の信号の振幅値の経時的な変化を示す信号を、前記配管の内周面と前記リファレンスコイルとの間のリフトオフの変化を示す信号として出力するリファレンス信号出力部
を更に有する請求項１から３のいずれか一項に記載の渦電流探傷検査装置。
【請求項５】
交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって前記配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査方法であって、
前記配管の内側に挿入された場合に、前記配管の内周面のうち前記配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、前記一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算段階と、
前記振幅値加算段階において加算されて得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、前記配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力段階と
を備えることを特徴とする渦電流探傷検査方法。
【請求項６】
交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって前記配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置のプローブであって、
前記配管の内側に挿入された場合に、前記配管の内周面のうち前記配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルを具備する
ことを特徴とするプローブ。
【請求項７】
交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって前記配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置の信号処理器であって、
前記配管の内側に挿入された場合に、前記配管の内周面のうち前記配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、前記一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算部と、
前記振幅値加算部が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、前記配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力部と
を有することを特徴とする信号処理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流探傷検査装置、渦電流探傷検査方法、プローブ、及び信号処理器に関する。特に本発明は、交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置、渦電流探傷検査方法、当該渦電流探傷検査装置のプローブ、並びに当該渦電流探傷検査装置の信号処理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性のある配管の渦電流探傷検査は、交流電流が流されたコイルを配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出する。
【０００３】
図１１は、既知の渦電流探傷検査装置を用いて配管を検査した場合の、配管Ｔの内周面とコイル９１１との間のリフトオフを示すリフトオフ信号の一例を示す。この例のプローブ９１０は、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの周方向の全部分に近接するコイル９１１を具備している。また、この例の配管Ｔは、その内周面に、減肉部Ｔ’があるだけでなく、スケールＳが堆積しており、そのスケールＳの一部に隆起部Ｓ’があるものとする。また、この例のリフトオフ信号は、配管Ｔの内側に挿入されたプローブ９１０を走査方向Ｄ側に走査させた場合に、コイル９１１により発生した渦電流の変化に起因してコイル９１１から流れる電流の信号の振幅値の経時的な変化を示す信号であり、配管Ｔの内周面とコイル９１１との間のリフトオフを示している。
【０００４】
このように配管Ｔの内周面にスケールＳが堆積して隆起部Ｓ’がある場合、リフトオフ信号は、図中Ａ１のように変化する。また、配管Ｔの内周面に減肉部Ｔ’がある場合、リフトオフ信号は、図中Ａ２のように変化する。このように、コイル９１１から流れる電流の振幅信号は、スケールＳの隆起部Ｓ’がある位置においても、配管Ｔの減肉部Ｔ’がある位置においても、同様に変化してしまう。そのため、この例のような既知の渦電流探傷検査装置のプローブによっては、リフトオフ信号を参照しても、リフトオフ信号の変化がスケールＳの隆起部Ｓ’によるものなのか、配管Ｔの減肉部Ｔ’によるものなのかを区別することができない。
【０００５】
このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
例えば、特許文献１には、原子力発電プラント等の表面、表層欠陥の検査技術として、非接触で高速な検査が実施できる渦電流探傷検査に用いられるプローブが記載されている。より具体的に説明すると、このプローブは、光を送受信する非磁性の距離センサをコイルに併設し、距離センサが受信する被検体との距離信号によって渦電流探傷信号を補正する。このようにして、このプローブによっては、渦電流探傷法による非破壊検査の精度、信頼性を向上できるという効果が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、本来、渦電流探傷には必要とされていなかった複数の距離センサをプローブに設けることにより、プローブが複雑になるだけでなく、その複数の距離センサからそれぞれ出力される信号と、コイルから流れる電流の信号とを併せて信号処理しなければならないという煩わしさがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置であって、配管の内側に挿入された場合に、配管の内周面のうち配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルを具備するプローブと、渦電流の変化に起因して一対のコイルからそれぞれ流れる電流の信号を処理する信号処理器とを備え、信号処理器は、一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算部と、振幅値加算部が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力部とを有する。
【００１０】
プローブは、配管の周方向に並ぶ複数対のコイルを具備してよい。
【００１１】
プローブは、コイルの近傍に永久磁石を更に具備してよい。
【００１２】
プローブは、配管の内側に挿入された場合に、配管の内周面のうち配管の周方向の全部分に接近するリファレンスコイルを更に具備し、信号処理器は、リファレンスコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該リファレンスコイルから流れる電流の信号の振幅値の経時的な変化を示す信号を、配管の内周面とリファレンスコイルとの間のリフトオフの変化を示す信号として出力するリファレンス信号出力部を更に有してよい。
【００１３】
本発明の第２の形態によると、交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査方法であって、配管の内側に挿入された場合に、配管の内周面のうち配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算段階と、振幅値加算段階において加算されて得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力段階とを備える。
【００１４】
本発明の第３の形態によると、交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置のプローブであって、配管の内側に挿入された場合に、配管の内周面のうち配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルを具備する。
【００１５】
本発明の第４の形態によると、交流電流が流されたコイルを導電性のある配管の内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管に発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う渦電流探傷検査装置の信号処理器であって、配管の内側に挿入された場合に、配管の内周面のうち配管の径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイルのうち一方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該一方のコイルから流れる電流の信号の振幅値と、一対のコイルのうち他方のコイルにより発生した渦電流の変化に起因して当該他方のコイルから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する振幅値加算部と、振幅値加算部が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管の欠陥を示す信号として出力する欠陥信号出力部とを有する。
【００１６】
なおまた、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【発明の効果】
【００１７】
以上の説明から明らかなように、この発明によっては、渦電流探傷に必要なコイルのみを用いて、スケールの隆起部と配管の減肉部とを区別し得る渦電流探傷検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００の利用環境の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す図である。
【図４】渦電流探傷検査装置１００を用いて配管を検査した場合の、配管の欠陥を示す信号の一例を示す図である。
【図５】信号処理器１１０の動作フローの一例を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００の利用環境の一例を示す図である。
【図１０】第４の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す図である。
【図１１】既知の渦電流探傷検査装置を用いて配管を検査した場合の、配管Ｔの内周面とコイル９１１との間のリフトオフを示すリフトオフ信号の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２０】
図１は、第１の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００の利用環境の一例を示す。図２は、第１の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す。渦電流探傷検査装置１００は、交流電流が流されたコイル１３１ａ、ｂを導電性のある配管Ｔの内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管Ｔに発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う装置である。渦電流探傷検査装置１００は、信号処理器１１０、及びプローブ１３０を備える。
【００２１】
プローブ１３０は、磁界を生成し、配管Ｔに渦電流を誘発させる部品である。より具体的に説明すると、プローブ１３０は、例えば、配管Ｔの内径よりも１〜５（ｍｍ）程度小さい径の円筒状の筐体内に、一対のコイル１３１ａ、ｂを具備している。ここで、コイル１３１ａ、ｂは、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向Ｒにおいて対向する部分にそれぞれ接近するように設けられている。
【００２２】
信号処理器１１０は、渦電流の変化に起因して一対のコイル１３１ａ、ｂからそれぞれ流れる電流の信号を処理する装置である。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す。信号処理器１１０は、発振回路１１１、ブリッジ回路１１２ａ、ｂ、増幅回路１１３ａ、ｂ、周期検波回路１１４ａ、ｂ、フィルター回路１１５ａ、ｂ、振幅値加算部１１６、及び欠陥信号出力部１１７を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。
【００２４】
発振回路１１１は、持続した交流を作る電気回路である。
【００２５】
ブリッジ回路１１２ａは、コイル１３１ａのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。ブリッジ回路１１２ｂは、コイル１３１ｂのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。
【００２６】
増幅回路１１３ａは、コイル１３１ａから流れる電流の信号を増幅する回路である。増幅回路１１３ｂは、コイル１３１ｂから流れる電流の信号を増幅する回路である。
【００２７】
周期検波回路１１４ａは、増幅回路１１３ａによって増幅された信号を位相弁別する回路である。周期検波回路１１４ｂは、増幅回路１１３ｂによって増幅された信号を位相弁別する回路である。
【００２８】
フィルター回路１１５ａは、周期検波回路１１４ａによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。フィルター回路１１５ｂは、周期検波回路１１４ｂによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。
【００２９】
振幅値加算部１１６は、コイル１３１ａにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ａから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｂにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｂから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する信号処理部である。
【００３０】
欠陥信号出力部１１７は、振幅値加算部１１６が加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管Ｔの欠陥を示す信号として出力する。
【００３１】
図４は、渦電流探傷検査装置１００を用いて配管を検査した場合の、配管の欠陥を示す信号の一例を示す。図５は、信号処理器１１０の動作フローの一例を示す。この動作フローの説明においては、図４に示す配管Ｔの探傷検査を行う場合の処理について詳述する。なおまた、この動作フローの説明においては、図１から図４を共に参照する。
【００３２】
配管Ｔの検査者は、配管Ｔの探傷検査を行うにあたり、先ず、配管Ｔの内周面にプローブ１３０を挿入して、発振回路１１１からブリッジ回路１１２ａ、ｂに交流を流して、配管Ｔの内周面に渦電流が発生する状態にする。そして、配管Ｔの検査者は、配管Ｔの傷のない部分において、ブリッジ回路１１２ａの可変抵抗器のインピーダンスを変化させて、ブリッジ回路１１２ａの平衡バランスを取り、同様に、ブリッジ回路１１２ｂの可変抵抗器のインピーダンスを変化させて、ブリッジ回路１１２ｂの平衡バランスを取る。この状態においては、増幅回路１１３ａ、及び増幅回路１１３ｂには、電流が流れなくなる。
【００３３】
そして、配管Ｔの検査者は、配管Ｔの奥の方向Ｄへプローブ１３０を移動させながら探傷検査を行う。そして、配管Ｔの内周面のスケールＳに隆起部Ｓ’があると、プローブ１３０の位置は、スケールＳの隆起部Ｓ’を乗り越えるために、配管Ｔの径方向にずれることになる。以下の説明においては、スケールＳの隆起部Ｓ’がコイル１３１と対向する部分にあるものとする。
【００３４】
プローブ１３０の位置が配管Ｔの径方向にずれると、コイル１３１ａは、配管Ｔの内周面の対向する部分に近づくことになる。その結果、コイル１３１ａにより発生した渦電流が変化し、それに起因してブリッジ回路１１２ａの平衡バランスが崩れて、増幅回路１１３ａには、電流が流れる。一方、コイル１３１ｂは、配管Ｔの内周面の対向する部分から遠ざかることになる。その結果、コイル１３１ｂにより発生した渦電流が変化し、それに起因してブリッジ回路１１２ｂの平衡バランスが崩れて、増幅回路１１３ｂには、電流が流れる。
【００３５】
また、例えば、配管Ｔの内周面のうち、コイル１３１ｂと対向する部分に減肉部Ｔ’があると、コイル１３１ｂにより発生した渦電流が変化し、それに起因してブリッジ回路１１２ｂの平衡バランスが崩れて、増幅回路１１３ｂには、電流が流れる。
【００３６】
増幅回路１１３ａに電流が流れると、増幅回路１１３ａは、その電流の信号を増幅して（Ｓ１０１）、周期検波回路１１４ａへ出力する。同様に、増幅回路１１３ｂに電流が流れると、増幅回路１１３ｂは、その電流の信号を増幅して（Ｓ１０１）、周期検波回路１１４ｂへ出力する。
【００３７】
周期検波回路１１４ａは、増幅回路１１３ａから出力された信号の入力を受け付けると、その信号を位相弁別して（Ｓ１０２）、フィルター回路１１５ａへ出力する。同様に、周期検波回路１１４ｂは、増幅回路１１３ｂから出力された信号の入力を受け付けると、その信号を位相弁別して（Ｓ１０２）、フィルター回路１１５ｂへ出力する。
【００３８】
フィルター回路１１５ａは、周期検波経路１１４ａから出力された信号の入力を受け付けると、その信号のノイズをカットして（Ｓ１０３）、振幅値加算部１１６へ出力する。同様に、フィルター回路１１５ｂは、周期検波回路１１４ｂから出力された信号の入力を受け付けると、その信号のノイズをカットして（Ｓ１０３）、振幅値加算部１１６へ出力する。
【００３９】
振幅値加算部１１６は、フィルター回路１１５ａから出力された信号Ａと、フィルター回路１１５ｂから出力された信号Ｂの入力をそれぞれ受け付けると、これらの信号Ａ、Ｂの振幅値を経時的に加算する（Ｓ１０４）。例えば、図４に配管Ｔの渦電流探傷を行った場合、信号Ａの振幅値は、スケールＳの隆起部Ｓ’がある位置にて減少する。一方、信号Ｂの振幅値は、スケールＳの隆起部Ｓ’がある位置にて、信号Ａの振幅値が減少した大きさと同程度増加する。また、信号Ｂの振幅値は、配管Ｔの減肉部Ｔ’がある位置にても増加する。したがって、信号Ａの振幅値と信号Ｂの振幅値とを加算した加算値は、スケールＳの隆起部Ｓ’がある位置にて殆ど増減がなくなり、配管Ｔの減肉部Ｔ’がある位置にてのみ増加することになる。そして、振幅値加算部１１６は、このように信号Ａの振幅値と信号Ｂの振幅値とを加算した加算値を示す信号を、欠陥信号出力部１１７へ出力する。
【００４０】
欠陥信号出力部１１７は、振幅値加算部１１６から出力された信号の入力を受け付けると、その信号を、配管Ｔの欠陥を示す信号として出力する（Ｓ１０５）。例えば、欠陥信号出力部１１７は、配管Ｔの欠陥を示す信号を表示させるデータを、信号処理器１１０と電気的に接続されたディスプレイに出力する。
【００４１】
以上、説明したように、第１の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００は、配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向において対向する部分にそれぞれ接近する一対のコイル１３１ａ、ｂを具備するプローブ１３０を備える。また、この渦電流探傷検査装置１００は、渦電流の変化に起因して一対のコイル１３１ａ、ｂからそれぞれ流れる電流の信号を処理する信号処理器１１０を備える。そして、この信号処理器１１０は、コイル１３１ａにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ａから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｂにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｂから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する。そして、この信号処理器１１０は、振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号を、配管Ｔの欠陥を示す信号として出力する。
【００４２】
このようにして、第１の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００によっては、渦電流探傷に必要なコイル１３１のみを用いて、スケールの隆起部と配管の減肉部とを区別し得る渦電流探傷検査を行うことができる。
【００４３】
図６は、第２の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す。第２の実施形態に係るプローブ１３０は、例えば、配管Ｔの内径よりも１〜５（ｍｍ）程度小さい径の円筒状の筐体内に、一対のコイル１３１ａ、ｂと、一対のコイル１３１ｃ、ｄと、一対のコイル１３１ｅ、ｆとを具備している。ここで、コイル１３１ａ、ｂは、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向Ｒａにおいて対向する部分にそれぞれ接近するように設けられている。また、コイル１３１ｃ、ｄは、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向Ｒｂにおいて対向する部分にそれぞれ接近するように設けられている。また、コイル１３１ｅ、ｆは、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向Ｒｃにおいて対向する部分にそれぞれ接近するように設けられている。
【００４４】
図７は、第２の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す。第２の実施形態に係る信号処理器１１０は、発振回路１１１ａ〜ｃ、ブリッジ回路１１２ａ〜ｅ、増幅回路１１３ａ〜ｅ、周期検波回路１１４ａ〜ｅ、フィルター回路１１５ａ〜ｅ、振幅値加算部１１６ａ〜ｃ、及び欠陥信号出力部１１７を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。
【００４５】
なおまた、第２の実施形態に係る信号処理器１１０の構成要素のうち、第１の実施形態に係る信号処理器１１０の構成要素と同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能、及び動作を示す。したがって、以下の説明においては、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
発振回路１１１ａ〜ｃは、持続した交流を作る電気回路である。
【００４７】
ブリッジ回路１１２ｃは、コイル１３１ｃのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。ブリッジ回路１１２ｄは、コイル１３１ｄのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。ブリッジ回路１１２ｅは、コイル１３１ｅのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。ブリッジ回路１１２ｆは、コイル１３１ｆのインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。
【００４８】
増幅回路１１３ｃは、コイル１３１ｃから流れる電流の信号を増幅する回路である。増幅回路１１３ｄは、コイル１３１ｄから流れる電流の信号を増幅する回路である。増幅回路１１３ｅは、コイル１３１ｅから流れる電流の信号を増幅する回路である。増幅回路１１３ｆは、コイル１３１ｆから流れる電流の信号を増幅する回路である。
【００４９】
周期検波回路１１４ｃは、増幅回路１１３ｃによって増幅された信号を位相弁別する回路である。周期検波回路１１４ｄは、増幅回路１１３ｄによって増幅された信号を位相弁別する回路である。周期検波回路１１４ｅは、増幅回路１１３ｅによって増幅された信号を位相弁別する回路である。周期検波回路１１４ｆは、増幅回路１１３ｆによって増幅された信号を位相弁別する回路である。
【００５０】
フィルター回路１１５ｃは、周期検波回路１１４ｃによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。フィルター回路１１５ｄは、周期検波回路１１４ｄによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。フィルター回路１１５ｅは、周期検波回路１１４ｅによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。フィルター回路１１５ｆは、周期検波回路１１４ｆによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。
【００５１】
振幅値加算部１１６ａは、コイル１３１ａにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ａから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｂにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｂから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する信号処理部である。振幅値加算部１１６ｂは、コイル１３１ｃにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｃから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｄにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｄから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する信号処理部である。振幅値加算部１１６ｃは、コイル１３１ｅにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｅから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｆにより発生した渦電流の変化に起因してコイル１３１ｆから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算する信号処理部である。
【００５２】
欠陥信号出力部１１７は、振幅値加算部１１６ａが加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号と、振幅値加算部１１６ｂが加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号と、振幅値加算部１１６ｃが加算して得られた振幅値の加算値の経時的な変化を示す信号とを、配管Ｔの欠陥を示す信号として出力する。
【００５３】
以上、説明したように、第２の実施形態に係るプローブ１３０は、配管Ｔの周方向に並ぶ複数対のコイル１３１ａ〜ｆを具備する。
【００５４】
このようにして、第２の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００によっては、プローブ１３０を配管Ｔの周方向の広い範囲に亘って、渦電流探傷に必要なコイル１３１のみを用いて、スケールの隆起部と配管の減肉部とを区別し得る渦電流探傷検査を行うことができる。
【００５５】
図８は、第３の実施形態に係るプローブ１３０の構成の一例を示す。第３の実施形態に係るプローブ１３０は、コイル１３１ａの近傍に永久磁石１３２ａを具備し、コイル１３１ｂの近傍に永久磁石１３２ｂを具備している。
【００５６】
以上、説明したように、第３の実施形態に係るプローブ１３０は、コイル１３１ａ、ｂの近傍に永久磁石１３２ａ、ｂを更に具備する。
【００５７】
このようにして、第３の実施形態に係るプローブ１３０によっては、スケールＳが酸化鉄等の磁性体であっても、永久磁石による磁気飽和により、磁性体のスケールＳの磁気ノイズを低減して、ＳＮ比を向上させることができる。
【００５８】
図９は、第４の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００の利用環境の一例を示す。第４の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００は、交流電流が流されたコイル１３１ａ、ｂ、及びリファレンスコイル１３３を導電性のある配管Ｔの内周面に接近させて、電磁誘導現象によって配管Ｔに発生した渦電流の変化を検出して探傷検査を行う装置である。
【００５９】
第４の実施形態に係るプローブ１３０は、例えば、配管Ｔの内径よりも１〜５（ｍｍ）程度小さい径の円筒状の筐体内の一端にリファレンスコイル１３３を具備し、他端に一対のコイル１３１ａ、ｂを具備している。ここで、リファレンスコイル１３３は、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち、配管Ｔの周方向の全部分に接近するように設けられている。また、コイル１３１ａ、ｂは、プローブ１３０が配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち配管Ｔの径方向Ｒにおいて対向する部分にそれぞれ接近するように設けられている。
【００６０】
第４の実施形態に係る信号処理器１１０は、渦電流の変化に起因してリファレンスコイル１３３、及び一対のコイル１３１ａ、ｂからそれぞれ流れる電流の信号を処理する装置である。
【００６１】
図１０は、第４の実施形態に係る信号処理器１１０のブロック構成の一例を示す。第４の実施形態に係る信号処理器１１０は、発振回路１１１ａ、ｄ、ブリッジ回路１１２ａ、ｂ、ｇ、増幅回路１１３ａ、ｂ、ｇ、周期検波回路１１４ａ、ｂ、ｇ、フィルター回路１１５ａ、ｂ、ｇ、振幅値加算部１１６、欠陥信号出力部１１７、及びリファレンス信号出力部１１８を有する。以下の説明においては、各構成要素の機能、及び動作を詳述する。
【００６２】
なおまた、第４の実施形態に係る信号処理器１１０の構成要素のうち、第１の実施形態に係る信号処理器１１０の構成要素と同じ符号を付している同名の構成要素は、同様の機能、及び動作を示す。したがって、以下の説明においては、その詳細な説明を省略する。
【００６３】
発振回路１１１ａ、ｄは、持続した交流を作る電気回路である。
【００６４】
ブリッジ回路１１２ｇは、リファレンスコイル１３３のインピーダンス変化を検出し易くするための回路である。
【００６５】
増幅回路１１３ｇは、リファレンスコイル１３３から流れる電流の信号を増幅する回路である。
【００６６】
周期検波回路１１４ｇは、増幅回路１１３ｇによって増幅された信号を位相弁別する回路である。
【００６７】
フィルター回路１１５ｇは、周期検波回路１１４ｇによって位相弁別された信号のノイズをカットする回路である。
【００６８】
リファレンス信号出力部１１８は、リファレンスコイル１３３により発生した渦電流の変化に起因してリファレンスコイル１３３から流れる電流の信号の振幅値の経時的な変化を示す信号を、配管Ｔの内周面とリファレンスコイル１３３との間のリフトオフの変化を示す信号として出力する。
【００６９】
以上、説明したように、第４の実施形態に係るプローブ１３０は、配管Ｔの内側に挿入された場合に、配管Ｔの内周面のうち、配管Ｔの周方向の全部分に接近するリファレンスコイル１３３を更に具備している。そして、第４の実施形態に係る信号処理器１１０は、リファレンスコイル１３３により発生した渦電流の変化に起因してリファレンスコイル１３３から流れる電流の信号の振幅値の経時的な変化を示す信号を、配管Ｔの内周面とリファレンスコイル１３３との間のリフトオフの変化を示す信号として出力する。
【００７０】
このようにして、第４の実施形態に係る渦電流探傷検査装置１００によっては、例えば、コイル１３１ａから流れる電流の信号の振幅値と、コイル１３１ｂから流れる電流の信号の振幅値とを経時的に加算した場合に、スケールＳの隆起部Ｓ’がある位置に対応する振幅値の加算値に多少の変化が認められる場合であっても、同位置に対応するリファレンスコイル１３３から流れる電流の信号の振幅値と比較することによって、大きく減少していれば、その振幅値の変化がスケールＳの隆起部Ｓ’に起因するものだと判断することができる。
【００７１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更、又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更、又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７２】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７３】
１００  渦電流探傷検査装置
１１０  信号処理器
１１１  発振回路
１１２  ブリッジ回路
１１３  増幅回路
１１４  周期検波回路
１１５  フィルター回路
１１６  振幅値加算部
１１７  欠陥信号出力部
１１８  リファレンス信号出力部
１３０  プローブ
１３１  コイル
１３２  永久磁石
１３３  リファレンスコイル
Ｄ  走査方向
Ｒ  径方向
Ｓ  スケール
Ｓ’  隆起部
Ｔ  配管
Ｔ’  減肉部
【図１】
2014062762.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】
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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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