(57)【要約】  【課題】  定置型プローブによる渦流探傷装置において、共振コイルを用いて精度の高い検査を実現することを課題とする。  【解決手段】  渦流深傷用プローブ装置において、互いに平行に配列された、発生する磁界が同相となる一対のプローブコイルと、前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路と、前記一対のプローブコイルの間にこれらと平行で、かつ、ブリッジ回路が検出信号を発生しない状態において、前記プローブコイルから生じる磁界が相殺される位置に配列される共振コイルと、前記共振コイルに接続される共振回路とを有する。【選択図】  図１
2006053053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に配列された、発生する磁界が逆相となる一対のプローブコイルと、
前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路と、
前記一対のプローブコイルの間にこれらと平行で、かつ、ブリッジ回路が検出信号を発生しない状態において、前記プローブコイルから生じる磁界が相殺される位置に配列される共振コイルと、
前記共振コイルに接続される共振回路と
を有する渦流深傷用プローブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は渦電流を用いて金属材料内部の傷等を検査するプローブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定置型のプローブ装置は図３に示すような構造を有している。すなわち、互いに平行に配列された磁界を発生させる一対のプローブコイルＬ１、Ｌ２と、前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路１０ととからなる。そして、検査においては、両プローブコイルＬ１、Ｌ２の先端間と検査対象となる金属材料面が平行となるように、金属材料面上をプローブで走査していく。これにより、金属材料内に渦電流が発生するが、金属材料に異常がなければ両プローブコイルＬ１、Ｌ２のインピーダンスは同じであるので、ブリッジ回路１０から検査信号は出力しない。一方、金属材料に傷や異物が存在する場合には、その部分で発生する渦電流の大きさが変化し、結果として両プローブコイルＬ１、Ｌ２のインピーダンスのバランスが崩れ、ブリッジ回路１０から検査信号が生じる。この検査信号を検出することで金属材料の傷などの有無を検査することができる。
このような渦電流を用いた深傷探査装置には、このような定置型プローブのほかに、電線のように細く長い導体に直接コイルを通す装置がある。このタイプの深傷探査装置においては、下記特許文献１に示すように、共振コイルを用いてインピーダンスのバランスが崩れた際に、これを増幅してより精度の高い検査を行うようにすることが行われている。
【特許文献１】特許第２８８２８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載されているように、共振コイルを用いて精度の高い検査を行うようにすることは、定置型プローブ装置においても望ましい。しかし、直接コイルを検査対象となる導体に通す場合は、検知をするコイルが一列に並ぶために共振コイルを設置することは容易であるが、定置型プローブの場合は、検知をするコイルが平行に並ぶために共振コイルをそのまま設けることはできない。
そこで、本発明は、定置型プローブによる渦流探傷装置において、共振コイルを用いて精度の高い検査を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、互いに平行に配列された、発生する磁界が逆相となる一対のプローブコイルと、
前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路と、前記一対のプローブコイルの間にこれらと平行で、かつ、ブリッジ回路が検出信号を発生しない状態において、前記プローブコイルから生じる磁界が相殺される位置に配列される共振コイルと、
前記共振コイルに接続される共振回路とを有する渦流深傷用プローブ装置である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、プローブコイルの磁界を逆相とし、その間に平行に磁界がちょうど相殺される位置に共振コイルを設置することで、検査時に金属に異常がなければ共振コイルを通る磁束は０となる。一方、金属に傷などがあればプローブ間のバランスが崩れる結果、共振コイルに磁束の変化が発生し、これが共振回路により共振コイルが共振すると、プローブコイルのＱ値が大きくなり、各プローブコイルのインダクタンスの差がより大きくなる。すなわち、小さな変化によっても大きな出力が得られ、定置型のプローブにおいてより精度の高い検査が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に本発明の形態に係る渦流探傷用プローブ装置Ｘの回路図を示す。渦流探傷用プローブ装置Ｘは、プローブコイル１１、１２、ブリッジ回路１０、共振コイル２１、共振回路２２を含む。
プローブコイル１１、１２と共振コイル２１はＥ字状のフェライトコア３０に設けられる先端が直線上に並ぶ３本の軸３１、３２、３３に巻きつけられて形成される。プローブコイル３１、３２は両端の軸３１、３２に巻きつけられ、共振コイル２１は、真ん中の軸３３に巻きつけられる。プローブコイル１１、１２は同じものであり、各プローブコイル１１、１２と共振コイル２１との距離は等しい。
ブリッジ回路１０は、プローブコイル１１、１２と抵抗１３、抵抗１４、交流電源１５とともに形成される。この際、プローブコイル１１、１２に発生する磁束は互いに逆相となるように接続されている。この結果、共振コイル２１を通る磁束は図２に示すようにプローブコイル１１からの磁束と、プローブコイル１２からの磁束が互いに打ち消し合うことになり、共振コイル２１を通る磁束は通常では０となる。ブリッジ回路１０は両プローブコイル１１、１２のインピーダンスが等しい場合は、出力端子１６からの出力は０であり、両プローブコイルのインピーダンス１１、
１２のバランスが崩れると出力端子１６から出力信号を発生させる。
共振回路２２は公知のもので、コンデンサーにより共振コイル２１とともに、共振コイル２１の磁束の変化により発生する電流に対して共振を起こさせる。
【０００７】
次に、以上のような構成を有する渦流探傷用プローブ装置Ｘの使用方法および動作について説明する。
まず、検査対象となる金属材料面上を鉄心３０の各軸３１、３２、３３の先端を結んだ線が平行となるように走査していく。これにより、金属材料内に渦電流が発生するが、金属材料に異常がなければ両プローブコイル１１、１２のインピーダンスは同じであるので、ブリッジ回路から検査信号は出力せず、また、共振コイル２１を通る磁束も０である。一方、金属材料に傷や異物が存在する場合には、その部分で発生する渦電流の大きさが変化し、結果として両プローブコイルのインピーダンス１１、１２のバランスが崩れる。これにより、共振コイル２１を通る磁束が変化し、誘導電流が流れると共振回路２２により共振コイル２１が共振する。これにより発生する磁束の変化によりプローブコイル１１（１２）のＱ値が大きくなり、各プローブコイル１１、１２のインピーダンスの差が大きくなる。すなわち、共振コイル２１がない場合に比べてより大きな検出信号がブリッジ回路１０の出力端子１６から発生することになり、定置型のプローブにおいてより感度の高い検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】渦流探傷用プローブ装置の回路図である。
【図２】共振コイルを通る磁束を示す概念図である。
【図３】従来の定置型の渦流探傷用プローブ装置の回路図である。
【符号の説明】
【０００９】
Ｘ          渦流探傷用プローブ装置
１０        ブリッジ回路
１１、１２  プローブコイル
２１        共振コイル
２２        共振回路
【図１】
2006053053.tif 000003
【図２】
2006053053.tif 000004
【図３】
2006053053.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月17日(2004.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
互いに平行に配列された、発生する磁界が逆相となる一対のプローブコイルと、
前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路と、
前記一対のプローブコイルの間にこれらと平行で、かつ、ブリッジ回路が検出信号を発生しない状態において、前記プローブコイルから生じる磁界が相殺される位置に配列される共振コイルと、
前記共振コイルに接続される共振回路と
を有する渦流探傷用プローブ装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、互いに平行に配列された、発生する磁界が逆相となる一対のプローブコイルと、
前記一対のプローブコイルを２辺とし、これらのプローブコイルのインピーダンスが一致しない場合に検出信号を発生するブリッジ回路と、前記一対のプローブコイルの間にこれらと平行で、かつ、ブリッジ回路が検出信号を発生しない状態において、前記プローブコイルから生じる磁界が相殺される位置に配列される共振コイルと、
前記共振コイルに接続される共振回路とを有する渦流探傷用プローブ装置である。