(57)【要約】【課題】  表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の板厚の減肉を口径や減肉幅の大きさに関係なく検出することができる中空金属体の減肉検出装置を提供することである。【解決手段】  磁界発生部１２は、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体１１の外周に中空金属体１１の軸方向に移動可能となるようにリング状に装着され、電源部１４からの所定周波数以下の周波数の交流電源により、中空金属体１１の軸方向所定幅の領域のみに磁界を発生させる。誘導電圧検出部１３は、中空金属体１１の外周に磁界発生部１２と連動して中空金属体１１の軸方向に移動し、磁界発生部１２で発生した磁界により中空金属体１１の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する。【選択図】  図１
2006200913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の外周に前記中空金属体の軸方向に移動可能となるようにリング状に装着され前記中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに磁界を発生させる磁界発生部と；
前記磁界発生部に所定周波数以下の周波数の交流電源を供給する電源部と；
前記中空金属体の外周に前記磁界発生部と連動して前記中空金属体の軸方向に移動し前記磁界発生部で発生した磁界により前記中空金属体の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する誘導電圧検出部と；
を備えたことを特徴とする中空金属体の減肉検出装置。
【請求項２】
前記電源部は、周波数が１５Ｈｚ以下の交流電源を前記磁界発生部に供給することを特徴とする請求項１記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項３】
前記磁界発生部は、４個のコイルを有し、中央部の２個の励磁電流コイルには同一方向の電流を流し、端部の補助コイルには中央部の２個の励磁電流コイルに流れる電流と逆方向の電流を流すように構成され、
前記誘導電圧検出部は、１個の誘導電圧検出コイルを有し、前記磁界発生部の４個のコイルのうちの中央部の２個の励磁電流コイルに挟まれた位置に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項４】
表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の外周に前記中空金属体の軸方向に移動可能となるように一部に開口部を有して円筒状に形成され、前記開口部に鍔部を備えた検出部本体と；
前記中空金属体に磁界を発生させる励磁電流コイルおよび前記励磁電流コイルで発生した磁界を前記中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに閉じ込める補助コイルを前記検出部本体に内蔵して形成された磁界発生部と；
前記検出部本体の鍔部に設けられ前記磁界発生部の前記励磁電流コイルに交流電源を供給する一対の電源供給端子と；
前記磁界発生部で発生した磁界により前記中空金属体の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する誘導電圧検出コイルを前記検出部本体の前記磁界発生部の近傍に内蔵して形成された誘導電圧検出部と；
前記検出部本体の鍔部に設けられ前記誘導電圧検出部の前記誘導電圧検出コイルで検出された誘導電圧を取り出す一対の電圧検出端子と；
前記電源供給端子および前記電圧検出端子が挿入され、前記検出部本体を前記中空金属体に装着する検出ボックスと；
前記検出ボックスとケーブルで接続され、前記電源供給端子に所定周波数以下の周波数の交流電源を供給する電源部を有し、前記電圧検出端子から取り出された誘導電圧を測定記録する測定記録部と；
を備えたことを特徴とする中空金属体の減肉検出装置。
【請求項５】
前記電源部は、周波数が１５Ｈｚ以下の交流電源を前記磁界発生部に供給することを特徴とする請求項４記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項６】
前記磁界発生部は、４個のコイルを有し、中央部の２個の励磁電流コイルには同一方向の電流を流し、端部の補助コイルには中央部の２個の励磁電流コイルに流れる電流と逆方向の電流を流すように構成され、
前記誘導電圧検出部は、１個の誘導電圧検出コイルを有し、前記磁界発生部の４個のコイルのうちの中央部の２個の励磁電流コイルに挟まれた位置に配置されたことを特徴とする請求項４または５記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項７】
前記磁界発生部および前記誘導電圧検出部は、円筒状の前記検出部本体の中央部または端部に設けたことを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項８】
前記一対の電源供給端子のいずれか一方の端子と前記一対の電圧検出端子のいずれか一方の端子とを共用したことを特徴とする請求項４ないし７のいずれか一記載の中空金属体の減肉検出装置。
【請求項９】
前記検出ボックスは、前記電源供給端子および前記電圧検出端子が挿入される端子台の位置を調整するための位置調整部材を備えたことを特徴とする請求項４ないし８のいずれか一記載の中空金属体の減肉検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空金属体の腐食による板厚の減肉箇所を迅速的確に検出できる中空金属体の減肉検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気事業や通信事業では多くの鋼管鉄塔設備を有し、水道事業では水道管、ガス供給事業や石油精錬事業ではガス管やパイプライン設備を有し、道路管理事業や一般建物管理事業では中空金属体の照明灯支柱やフェンスを有する。これら中空金属体の腐食による板厚の減少や強度の低下箇所を迅速的確に検出し、設備の保安や保全確保を図ることは重要なことである。
【０００３】
中空金属体の内面腐食による板厚の減肉箇所の検出は、内部に人が入ることのできる大径の中空金属体である場合には、内部に点検員が入り目視で点検することが可能であるが、小径の中空金属体の内面腐食については、そのような目視による点検ができない。そこで、中空金属体の外面から超音波を照射し、その反射時間を計測して板厚を求め、板厚が減少している箇所を検出することが行われている。また、鋼管表面に交流を流したコイルを近づけ鋼管表面に渦電流を発生させてその渦電流により誘起される電圧を検出して鋼管表面の欠陥を検出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、中空金属体が磁性体で表面（外面および内面の双方または一方、以下同じ）にメッキが施されているものについて、中空金属体に交流磁界を発生させ、中空金属体に発生する磁束の状態を検出することにより中空金属体の腐食状態（腐食による鋼管板厚の減肉状態）を把握するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５０４０６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特開２００２−３５０４０６号公報のものは、鋼管表面の欠陥を検出するものであり鋼管の板厚の減肉を検出するものではない。また、中空金属体の外面から超音波を照射し、その反射時間を計測して板厚を求めるものでは、中空金属体の全体にわたって板厚を測定しようとした場合には、中空金属体の各所を１点１点について隈なく計測しなければならない。例えば、中空金属体が鋼管鉄塔や水道橋などの長大な物体である場合には、その全体の板厚状態を把握するには膨大な時間を要し現実的ではない。
【０００６】
一方、特開２００４−２９４３５３号公報のものでは、中空金属体の口径が１４ｃｍ程度以下の大きさである場合には、板厚の減肉を検出することができるが、中空金属体の口径が、例えば１５ｃｍ程度以上となると板厚の減肉を検出することが難しいことが判明した。また、板厚の減肉幅が１５ｍｍ程度である場合には板厚の減肉を検出することができるが、３０ｍｍ以上となると板厚の減肉を検出することができないことが判明した。
【０００７】
口径が１４ｃｍ、軸方向の長さが５０ｃｍの表面に亜鉛メッキされた中空金属体を用意し、中央部の２５ｃｍの部分に減肉率が１１％で減肉幅が幅１５ｍｍの凹部を設け、１８０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形（中空金属体に発生する磁束の状態）の特性図を図１０に示す。図１０から分かるように、中空金属体の中央部の減肉部分で検出電圧が遅れをもってかすかに下がっており、この部分に減肉があることは一応判断できるが、中空金属体の口径が１５ｃｍ程度以上となると板厚の減肉を検出することが難しくなる。
【０００８】
一方、口径が１４ｃｍ、軸方向の長さが５０ｃｍの表面に亜鉛メッキされた中空金属体を用意し、中央部の２５ｃｍの部分に減肉率が１１％で減肉幅が幅３０ｍｍの凹部を設け、１８０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形の特性図を図１１に示す。図１１から分かるように、中空金属体の中央部の減肉部分で検出電圧がかすかに下がっており、この部分に減肉があることは一応判断できるが、減肉幅がこの幅３０ｍｍ以上となると板厚の減肉を検出することができない。
【０００９】
交流電源の周波数が低くなると中空金属体に流れる誘導電流の作用より中空金属体に生じる磁束の作用の方が顕著となることから、交流電源の周波数を１８０Ｈｚから１０Ｈｚに下げて、１０Ｈｚの交流電源を印加した。図１２は、１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形の特性図である。特性曲線Ｓ１は図１１に示した特性曲線と同じ１８０Ｈｚの電源を印加した場合の特性曲線であり、特性曲線Ｓ２は１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の特性曲線である。図１２から分かるように、交流電源の周波数を下げても減肉部分を明確に把握することができない。
【００１０】
このように、表面に亜鉛メッキされた中空金属体の板厚の減肉の検出については、中空金属体の口径が大きい場合や減肉幅が大きい場合には、適正に検出できない場合があることが判明した。
【００１１】
本発明の目的は、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の板厚の減肉を口径や減肉幅の大きさに関係なく検出することができる中空金属体の減肉検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の外周に前記中空金属体の軸方向に移動可能となるようにリング状に装着され前記中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに磁界を発生させる磁界発生部と、前記磁界発生部に所定周波数以下の周波数の交流電源を供給する電源部と、前記中空金属体の外周に前記磁界発生部と連動して前記中空金属体の軸方向に移動し前記磁界発生部で発生した磁界により前記中空金属体の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する誘導電圧検出部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項１の発明において、前記電源部は、周波数が１５Ｈｚ以下の交流電源を前記磁界発生部に供給することを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項１または２の発明において、前記磁界発生部は、４個のコイルを有し、中央部の２個の励磁電流コイルには同一方向の電流を流し、端部の補助コイルには中央部の２個の励磁電流コイルに流れる電流と逆方向の電流を流すように構成され、前記誘導電圧検出部は、１個の誘導電圧検出コイルを有し、前記磁界発生部の４個のコイルのうちの中央部の２個の励磁電流コイルに挟まれた位置に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の外周に前記中空金属体の軸方向に移動可能となるように一部に開口部を有して円筒状に形成され、前記開口部に鍔部を備えた検出部本体と；前記中空金属体に磁界を発生させる励磁電流コイルおよび前記励磁電流コイルで発生した磁界を前記中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに閉じ込める補助コイルを前記検出部本体に内蔵して形成された磁界発生部と；前記中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに磁界を発生させる励磁電流コイルを前記検出部本体に内蔵して形成された磁界発生部と；前記検出部本体の鍔部に設けられ前記磁界発生部の前記励磁電流コイルに交流電源を供給する一対の電源供給端子と；前記磁界発生部で発生した磁界により前記中空金属体の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する誘導電圧検出コイルを前記検出部本体の前記磁界発生部の近傍に内蔵して形成された誘導電圧検出部と；前記検出部本体の鍔部に設けられ前記誘導電圧検出部の前記誘導電圧検出コイルで検出された誘導電圧を取り出す一対の電圧検出端子と；前記電源供給端子および前記電圧検出端子が挿入され、前記検出部本体を前記中空金属体に装着する検出ボックスと；前記検出ボックスとケーブルで接続され、前記電源供給端子に所定周波数以下の周波数の交流電源を供給する電源部を有し、前記電圧検出端子から取り出された誘導電圧を測定記録する測定記録部と；を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項４の発明において、前記電源部は、周波数が１５Ｈｚ以下の交流電源を前記磁界発生部に供給することを特徴とする。
【００１７】
請求項６の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項４または５の発明において、前記磁界発生部は、４個のコイルを有し、中央部の２個の励磁電流コイルには同一方向の電流を流し、端部の補助コイルには中央部の２個の励磁電流コイルに流れる電流と逆方向の電流を流すように構成され、前記誘導電圧検出部は、１個の誘導電圧検出コイルを有し、前記磁界発生部の４個のコイルのうちの中央部の２個の励磁電流コイルに挟まれた位置に配置されたことを特徴とする。
【００１８】
請求項７の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項４ないし６のいずれか一の発明において、前記磁界発生部および前記誘導電圧検出部は、円筒状の前記検出部本体の中央部または端部に設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項８の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項４ないし７のいずれか一の発明において、前記一対の電源供給端子のいずれか一方の端子と前記一対の電圧検出端子のいずれか一方の端子とを共用したことを特徴とする。
【００２０】
請求項９の発明に係わる中空金属体の減肉検出装置は、請求項４ないし８のいずれか一の発明において、前記検出ボックスは、前記電源供給端子および前記電圧検出端子が挿入される端子台の位置を調整するための位置調整部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、中空金属体の軸方向所定幅の領域のみに所定周波数以下の周波数の交流磁界を発生させて磁界を閉じ込めるので、減肉部分での磁束の状態変化を感度よく検出することができる。これにより、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の板厚の減肉を口径や減肉幅の大きさに関係なく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の中空金属体の減肉検出装置の検出原理について説明する。中空金属体である鋼管に交流磁界を与えると磁性体である鋼管の磁束変化により誘導電圧検出コイル（誘導電圧検出部）によって誘導電圧が検出される。この現象を以下では磁性作用と称することにする。鋼管の一部が発錆により減肉していると、その部分の磁性作用が減肉した分だけ少なくなるので、減肉箇所では検出電圧が他の箇所よりその分低下する。そこで、その検出電圧の低下に応じて、減肉の程度と減肉位置が特定するというのが、本発明の減肉検出装置の検出原理である。
【００２３】
一方、鋼管材には、発錆を防ぐために一般に亜鉛メッキが施されている。中空金属体である鋼管に交流磁界を与えると、鋼管も導体であるため、その磁界を打消す方向に誘導電流が流れる。特に亜鉛メッキが施されていると、亜鉛は鋼材より導電率が大きいので、より多くの誘導電流が流れる。この誘導電流は、鋼管の磁性作用による誘導電圧をさらに低下させる方向に作用する。従って、発錆減肉箇所では導体部分が減少する分、誘導電流も減少するので、鋼管の誘導電流による検出電圧は他の箇所より逆に増加する。すなわち、発錆減肉箇所では鋼管の磁性作用による検出電圧は低下する向きに作用し、誘導電流による検出電圧は、逆に上昇する向きに作用するので、両作用が相殺して鋼管材に対する板厚検出能力の妨げとなる。
【００２４】
鋼管に印加する交流電源の周波数を下げるほど磁性作用が誘導電流による作用を上回るので、交流電源の周波数が１５Ｈｚ程度以下では誘導電流による作用を無視できることが判明したので、この領域の周波数を鋼管板厚の減肉検出に用いることとした。
【００２５】
また、図１２に示すように、単に周波数を下げただけでは、中空金属体である鋼管の板厚の減肉を検出することができない。すなわち、鋼管の端部に行くほど検出電圧が下がっており、減肉部分での電圧降下を識別することができない。
【００２６】
発明者らは、交流電源の周波数を低下させていくと、誘導電流による影響が小さくなり、鋼管の板厚を検出する能力は高まるが、磁性作用による誘導電圧の検出範囲が拡大し、誘導電圧検出コイルから離れた位置の磁性作用まで検出するようになって、鋼管内面の発錆減肉位置を特定する場合の障害となることを知見した。すなわち、交流電源の周波数を小さくすると、鋼管の有無による磁性作用の影響が大きく、鋼管の端部の影響が鋼管の中央部に波及していることを知見した。
【００２７】
鋼管の端部に近づくほど磁性体が無い状態となるので磁性作用も小さくなり、それにより、鋼管の端部に行くほど検出電圧が下がっており、鋼管の端部の影響を鋼管の中央部が受けている。そこで、鋼管の軸方向所定幅の領域のみに所定周波数以下の周波数の交流磁界を発生させて磁界を閉じ込め、板厚の減肉による磁性作用が周囲の影響を受けないようにした。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置の構成図である。表面にメッキが施された磁性体の中空金属体１１の外周には、磁界発生部１２と誘導電圧検出部１３とがリング状に装着され、磁界発生部１２には電源部１４から所定周波数以下の周波数の交流電源が供給される。また、磁界発生部１２で発生した磁界により中空金属体１１の板厚に応じて変化する磁束は、誘導電圧検出部１３により磁束の変化に伴う誘導電圧として検出され、電圧測定器１５で測定される。
【００２９】
磁界発生部１２は、中空金属体１１の軸方向に移動可能となるようにリング状に装着されており、４個のコイルから形成されている。この４個のコイルのうち端部の２個のコイルには同一方向の電流を流し、中央部の２個のコイルには、端部の２個のコイルと逆向きの電流を流すように構成されている。これにより、磁界発生部１２は中空金属体１１の軸方向所定幅の領域のみに磁界を発生させる。
【００３０】
誘導電圧検出部１３は１個のコイルからなり、磁界発生部１２の中央部の２個のコイルの間の挟まれた位置に配置され、磁界発生部１２と連動して中空金属体１１の軸方向に移動できるように形成されている。そして、磁界発生部１２で発生した磁界により中空金属体の板厚に応じて変化する磁束を誘導電圧として検出する。
【００３１】
磁界発生部１２の４個のコイルおよび誘導電圧検出部１３の１個のコイルは、絶縁材で被覆された導体で形成されている。これに代えて、中空金属体１１の外周の一部を覆う絶縁筒を設け、その絶縁筒に、磁界発生部１２の４個のコイルおよび誘導電圧検出部１３の１個のコイルを固定するようにしてもよいし、その絶縁筒の内部に、磁界発生部１２の４個のコイルおよび誘導電圧検出部１３の１個のコイルを内蔵させるようにしてもよい。この場合、絶縁筒を中空金属体１１の軸方向に移動させて、中空金属体１１の板厚の減肉を検出することになる。
【００３２】
図２は、磁界発生部１２の４個のコイルおよび誘導電圧検出部１３の１個のコイルの説明図である。磁界発生部１２は４個のコイル１２ａ〜１２ｄを有し、中央部の２個のコイル１２ｂ、１２ｃは磁束を発生させる励磁電流コイルとして使用し、端部の２個のコイル１２ａ、１２ｄは励磁電流コイルで発生した磁束を打ち消す補助コイルとして使用する。すなわち、中央部の２個の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃには同一方向の電流を流し、端部の補助コイル１２ａ、１２ｄには中央部の２個の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃに流れる電流と逆方向の電流を流す。これにより、中央部の２個の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃで発生した磁束を補助コイル１２ａ、１２ｄの間に閉じ込める。
【００３３】
励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃとの間には、誘導電圧検出コイル１３ａが配置されているので、励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃにより中空金属体に発生する交流磁界は、誘導電圧検出コイル１３ａの近傍に閉じ込められる。つまり、励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃに通電して発生する交流磁界の向きは、補助コイル１２ａ、１２ｄに通電して発生する交流磁界の向きとは互いに打消し合うので、励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃにより中空金属体に発生する交流磁界は、誘導電圧検出コイル１３ａの近傍に閉じ込められる。従って、誘導電圧検出コイル１３ａは、中央部の２個の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃで発生し、補助コイル１２ａ、１２ｄの間に閉じ込められた磁束の変化を周囲の影響を受けることなく検出することになる。
【００３４】
図３は、本発明の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の一例の特性図であり、口径が１４ｃｍ、軸方向の長さが５０ｃｍの表面に亜鉛メッキされた中空金属体を用意し、中央部の２５ｃｍの部分に減肉率が１１％で減肉幅が幅３０ｍｍの凹部を設け、１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形の特性図である。
【００３５】
特性曲線Ｓ１１は本発明の減肉検出装置での１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の特性曲線であり、特性曲線Ｓ２は図１２に示した従来の検出装置で１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の特性曲線である。
【００３６】
図３に示すように、単に交流電源の周波数を下げ磁束を閉じ込めない場合には、特性曲線Ｓ２のように、周囲の影響を受け中空金属体の端部に行くほど誘導電圧は低くなり、また、中央部の減肉のある部分も周囲の影響を受けて減肉を的確に検出できていない。
【００３７】
これに対し、本発明のように、交流電源の周波数を下げ磁束を閉じ込めた場合には、特性曲線Ｓ１１のように、中空金属体に発生する交流磁界は誘導電圧検出コイル１３ａの近傍に限定できるので、誘導電圧検出コイル１３ａ近傍の板厚変化をより的確に捉えることができる。
【００３８】
図４は、本発明の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の他の一例の特性図であり、口径が１４ｃｍ、軸方向の長さが５０ｃｍの表面に亜鉛メッキされた中空金属体を用意し、中央部の２５ｃｍの部分に減肉率が６．９％で減肉幅が幅６０ｍｍの凹部を設け、１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形の特性図である。図３の場合より、減肉率を小さくし減肉幅を大きくした場合であっても、図４に示すように、中空金属体の減肉を的確に検出できている。また、減肉幅の大きさに応じて電圧低下が継続しているので減肉幅も検出できる。
【００３９】
図５は、本発明の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の別の他の一例の特性図であり、口径が１４ｃｍ、軸方向の長さが５０ｃｍの表面に亜鉛メッキされた中空金属体を用意し、中央部の２５ｃｍの部分に減肉率が１１％、３０％、５０％で減肉幅が幅１５ｍｍの凹部を設け、１０Ｈｚの交流電源を印加した場合の誘導電圧検出波形の特性図である。図５において、特性曲線Ｓ１２は減肉率が１１％である場合の誘導電圧検出波形の特性曲線であり、特性曲線Ｓ１３は減肉率が３０％である場合の誘導電圧検出波形の特性曲線であり、特性曲線Ｓ１４は減肉率が５０％である場合の誘導電圧検出波形の特性曲線である。図５に示すように、減肉率が大きくなればなるほど電圧低下が大きくなっているので、電圧低下の大きさにより減肉率も検出できる。
【００４０】
以上の説明では、２個の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃを設け、その間に誘導電圧検出コイル１３ａを配置した場合について説明したが、励磁電流コイル１２ｃを省略し１個の励磁電流コイル１２ｂとしてもよい。その場合には、励磁電流コイル１２ｂと誘導電圧検出コイル１３ａとは、上下に密着して配置することになる。
【００４１】
また、励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃと補助コイル１２ａ、１２ｄとの間隔は、接近しすぎると誘導電圧検出コイル１３ａが検出する誘導電圧が小さくなるし、離れすぎると誘導電圧検出コイル１３ａが検出する誘導電圧は大きくなるが板厚の検出範囲が拡大するので、周囲の影響を受けやすくなる。そこで、検査対象である中空金属体の外径に応じて適切な間隔に設定する。例えば、実用的には１〜３ｃｍ前後の間隔とする。
【００４２】
第１の実施の形態によれば、磁界発生部１２の励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃで磁界を発生させ、補助コイル１２ａ、１２ｄで励磁電流コイル１２ｂ、１２ｃで発生した磁界を打ち消すので、中空金属体１１の軸方向所定幅の領域のみに磁界を閉じ込めることができる。また、所定周波数以下の周波数の交流磁界を発生させるので、誘導電流による影響を受けることがほとんどないので、減肉部分での磁束の状態変化を感度よく検出することができる。
【００４３】
従って、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体の板厚の減肉を口径や減肉幅の大きさに関係なく検出することができ、さらに、誘導電圧の低下度合により減肉率や減肉幅も検出できる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置の構成図、図７は第２の実施の形態における検出部本体の説明図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は側面図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態の係わる中空金属体の減肉検出装置を実用的に構成したものである。
【００４５】
図６において、表面にメッキが施された磁性体の中空金属体１１の外周には、検出部本体１６が装着される。検出部本体１６は絶縁材料（例えば軟質プラスチック）で一部に開口部を有した円筒状に形成される。
【００４６】
すなわち、検出部本体１６は、図７（ａ）に示すように断面がΩ形状に形成され、中空金属体１１に装着する際には開口部１７を拡げて中空金属体１１に装着する。これにより、検出部本体１６は、中空金属体１１の軸方向に移動可能となるように装着される。また、検出部本体１１には、磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａが内蔵され、開口部１７には鍔部１８を備え、この鍔部１８に電源供給端子および電圧検出端子となる電極端子１９、２０ａ、２０ｂが設けられている。
【００４７】
検出部本体１６は、例えば、２枚の軟質プラスチックの板を貼り合せて断面がΩ形状となるよう成形され、その２枚の軟質プラスチックの板の間に磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａを配置して貼り合せる。
【００４８】
検出部本体１６の鍔部１８には、３個の一対の電極端子１９、２０ａ、２０ｂがそれぞれ設けられている。電極端子１９、２０ａは検出部本体１６の軸方向に並んで配置され、電極端子２０ｂは電極端子２０ａと対面する位置に設けられている。電極端子１９、２０ａ、２０ｂを有した検出部本体１６は、検出ボックス２１に挿入され、調整ネジ部２２により締め付けの調整して、検出部本体１６を中空金属体１１に機械的および電気的に装着する。
【００４９】
検出ボックス２１は測定記録部２３とケーブル２４で接続され、測定記録部２３は電極端子１９、２０に所定周波数以下の周波数の交流電源を供給する電源部を内蔵しており、電極端子１９、２０ａ、２０ｂに供給する交流電源を調整する操作部２５を有するとともに、電極端子１９、２０ａ、２０ｂから取り出された誘導電圧や供給交流電源の周波数を表示する表示部２６を有している。
【００５０】
このように第２の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置における検出部本体１６は、軟質プラスチックなどの柔軟性および絶縁性を有した材質で形成され、円筒状の形状は保たれているが開口部１７を拡げて中空金属体１１に装着できるようにしている。そして、中空金属体１１に装着した後に、開口部１７の鍔部１８を検出ボックス２１に差込み、調整ネジ部２２で締め付けて検出部本体１６を固定する。この場合、検出部本体１６は中空金属体１１の口径の大きさに応じて、その種類だけ製作することになるが、検出ボックス２１は共用できる。
【００５１】
また、磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａは、図７（ｂ）に示すように、通常は検出部本体１６の側面中央部に配置する。その場合、中空金属体１１の端部の板厚の減肉が検出できないことがある。すなわち、検出部本体１６を中空金属体１１の端部まで移動させた場合に、誘導電圧検出部１３のコイル１３ａの位置は検出部本体１６の端部から距離ｈ１の位置にあるので、中空金属体１１の端部から距離ｈ１の位置までの間の中空金属体１１の端部の板厚の減肉が検出できない。
【００５２】
そこで、図８に示すように、磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａを検出部本体１６の側面端部に配置する。これにより、検出部本体１６を中空金属体１１の端部まで移動させた場合に、誘導電圧検出部１３のコイル１３ａの位置は検出部本体１６の端部から距離ｈ２の位置（ｈ２＜ｈ１）となり、中空金属体１１の端部から距離ｈ２の位置までの間の中空金属体１１の端部の板厚の減肉は検出できないが、検出できない範囲は小さくなる。図８では、検出部本体１６の左端部に磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａを配置した場合を示したが、右端部に配置するようにしてもよい。
【００５３】
次に、磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄおよび誘導電圧検出部１３のコイル１３ａの電極端子１９、２０への接続について説明する。磁界発生部１２のコイル１２ａ〜１２ｄの一端は電極端子１９に接続し、コイル１２ａ〜１２ｄの他端は電極端子２０と接続する。同様に、コイル１３ａの一端は、電極端子２０ａに接続しコイル１３ａの他端は電極端子２０ａの背面にあるもう１つの電極端子２０ｂと接続する。すなわち、コイル１２ａ〜１２ｄの他端とコイル１３ａの一端とを電極端子２０ａで共用している。
【００５４】
図９は検出ボックス２１の平面図である。検出ボックス２１は、検出部本体１６の鍔部１８を挟持する端子台２７を有し、端子台２７には電極端子１９、２０ａ、２０ｂをそれぞれ挟持するコネクタ端子２８、２９ａ、２９ｂが設けられている。検出部本体１６の鍔部１８が検出ボックス２１の端子台２７に差し込まれたとき、鍔部１８に形成された電極端子１９はコネクタ端子２８に、電極端子２０ａはコネクタ端子２９ａに、電極端子２０ｂはコネクタ端子２９ｂにそれぞれ挿入される。その状態で、調整ネジ部２２を締め付けることにより、検出部本体１６の鍔部１８に設けられた電極端子１９、２０ａ、２０ｂがコネクタ端子２８、２９ａ、２９ｂと密着しケーブル２４との接続が行われる。
【００５５】
また、検出ボックス２１には、端子台２７の位置を調整するための位置調整部材３０が設けられている。検出の対象となる中空金属体（鋼管）１１は、外面の発錆により表面が膨張していることがある。その場合、所定の口径に合わせた検出部本体１６であっても、中空金属体１１の膨張により、検出器本体１６を中空金属体１１上で移動させることが難しくなる。そこで、検出部本体１６の鍔部１８の間に適度の厚さの位置調整部材３０を幾枚か挿入できる構造としている。
【００５６】
ここで、検出部本体１６の鍔部１８に、３個の一対の電極端子１９、２０ａ、２０ｂを設け、電極端子１９、２０ａ、２０ｂの配置を非対称としているのは、電極端子１９、２０ａ、２０ｂが端子台のコネクタ端子２８、２９ａ、２９ｂと正しく接合するようにするためである。これにより、検出部本体１６の鍔部１８は検出ボックス２１に、逆方向に差込めない構造となり誤接続が防止される。
【００５７】
以上の説明では、電極端子２０ａを共用する場合を示したが、電極端子２０ａの共用ではなく、コイル１３ａの一端を接続する電極端子やコネクタ端子を個別に設けるようにしてもよい。その場合、上述のように、検出部本体１６の鍔部１８の形状を非対称に形成し逆方向に差込めない構造とする。
【００５８】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、磁界発生部１２および誘導電圧検出部１３を検出部本体１６に内蔵し、鍔部１８に設けた電極端子１２ａ〜１２ｄ、１３ａを検査ボックス２１の端子台２７に挿入して電源部を備えた測定記録部２３に接続するので、検出部本体１６の鍔部１８の形状を非対称に形成して誤接続を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における磁界発生部の４個のコイルおよび誘導電圧検出部の１個のコイルの説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の一例の特性図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の他の一例の特性図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置での中空金属体の誘導電圧検出波形の別の他の一例の特性図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係わる中空金属体の減肉検出装置の構成図。
【図７】本発明の第２の実施の形態における検出部本体の一例の説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における検出部本体の他の一例の説明図。
【図９】本発明の第２の実施の形態における検出ボックスの平面図。
【図１０】従来の検出装置での中空金属体の口径が大きい場合の誘導電圧検出波形の特性図。
【図１１】従来の検出装置での中空金属体の減肉幅が大きい場合の誘導電圧検出波形の特性図。
【図１２】従来の検出装置で中空金属体に印加する交流電源の周波数を小さくした場合の誘導電圧検出波形の特性図。
【符号の説明】
【００６０】
１１…中空金属体、１２…磁界発生部、１３…誘導電圧検出部、１４…電源部、１５…電圧測定器、１６…検出部本体、１７…開口部、１８…鍔部、１９、２０…電極端子、２１…検出ボックス、２２…調整ネジ部、２３…測定記録部、２４…ケーブル、２５…操作部、２６…表示部、２７…端子台、２８、２９…コネクタ端子、３０…位置調整部材
【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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