(57)【要約】【課題】  被検査材と検出コイルとを精度良く調芯することにより探傷精度を高めることができると共に、メンテナンスが容易な貫通型渦流探傷装置を提供する。【解決手段】  貫通型渦流探傷装置１００は、コイルハウジング１と、コイルハウジング１内に収納され、検出コイル２１が巻回されたボビン２と、コイルハウジング１内に収納されると共に、ボビン２の軸方向両端部のうち少なくとも被検査材Ｐの入側端部においてボビン２に取り付けられ、被検査材Ｐを挿通してボビン２内に案内するための案内部材３と、ボビン２又は案内部材３をコイルハウジング１に連結するための複数の弾性部材４とを備えている。案内部材３は、少なくともその内面３１が被検査材Ｐの外表面に沿って径方向に伸縮自在に構成されていると共に、被検査材Ｐが挿通されていない状態での最小内径Ｄ３がボビン２の内径Ｄ２よりも小さい形状とされている。【選択図】    図１
2006162540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状又は棒状の被検査材を渦流探傷する貫通型渦流探傷装置であって、
コイルハウジングと、
前記コイルハウジング内に収納され、検出コイルが巻回されたボビンと、
前記コイルハウジング内に収納されると共に、前記ボビンの軸方向両端部のうち少なくとも前記被検査材の入側端部において前記ボビンに取り付けられ、前記被検査材を挿通して前記ボビン内に案内するための案内部材と、
前記ボビン又は前記案内部材を前記コイルハウジングに連結するための複数の弾性部材とを備え、
前記案内部材は、少なくともその内面が前記被検査材の外表面に沿って径方向に伸縮自在に構成されていると共に、前記被検査材が挿通されていない状態での最小内径が前記ボビンの内径よりも小さい形状とされていることを特徴とする貫通型渦流探傷装置。
【請求項２】
前記案内部材は、前記ボビンの軸方向両端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の貫通型渦流探傷装置。
【請求項３】
前記案内部材の内面は、前記被検査材が挿通されていない状態において、前記被検査材の入側に相当する部位の少なくとも一部が出側に向けて縮径された形状とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貫通型渦流探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状又は棒状の被検査材（鋼管、棒鋼など）を渦流探傷するための貫通型渦流探傷装置に関し、特に被検査材と検出コイルとを精度良く調芯することにより探傷精度を高めることができると共に、メンテナンスが容易な貫通型渦流探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被検査材に生じた疵を非破壊的に検査する方法として渦流探傷法が知られている。斯かる渦流探傷法を実施する渦流探傷装置には、検出コイルの配置形態に応じて、プローブ型、内挿型、貫通型などの各種形式のものが存在する。このうち、貫通型の渦流探傷装置は、鋼管や棒鋼など管状又は棒状の被検査材を対象とする渦流探傷に好適に用いられており、被検査材を挿通した検出コイルに高周波電圧を印加して、被検査材の表面に渦電流を生じさせると共に、疵部分での渦電流の乱れを検出コイルのインピーダンス変化として検出することにより探傷するものである。
【０００３】
ここで、被検査材を検出コイルに挿通した状態において、被検査材の中心と検出コイルの中心とがずれている場合（被検査材と検出コイルとの調芯精度が悪い場合）には、被検査材の周方向に沿って被検査材の外表面と検出コイルとの間隙が変動することになる結果、検出コイルの検出感度が被検査材の周方向に沿って異なることになる。すなわち、被検査材の外表面と検出コイルとの間隙が小さい部分では検出感度が高くなる一方、被検査材の外表面と検出コイルとの間隙が大きい部分では検出感度が低くなってしまう。従って、同一の被検査材に生じた同一の疵を同一の貫通型渦流探傷装置で探傷する場合であっても、検出コイルに対する位置関係に応じて検出感度が異なることになり、探傷精度（特に再現性）の悪化をもたらす要因となってしまう。
【０００４】
そこで、従来より、貫通型渦流探傷装置において被検査材と検出コイルとを精度良く調芯する方法が種々検討されている。例えば、特許文献１には、被検査材を挿通する検出コイルが巻回されたボビン（検出コイルボビン）の軸方向及び周方向の適宜の箇所に気体吹き込み孔を設け、該吹き込み孔に軟質チューブを介して気体を送出することを特徴とする貫通型渦流探傷装置が提案されている。
【特許文献１】実開昭５９−７２５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の貫通型渦流探傷装置は、ボビンの軸方向及び周方向の適宜の箇所に設けられた各気体吹き込み孔に送出する気体の圧力や流量のバランスに基づいて被検査材と検出コイルとを調芯する構成であるため、調芯精度を高めるためには各気体吹き込み孔に送出する気体の圧力や流量の微妙な調整が必要である他、いったん調芯精度を高める調整ができたとしても気体の圧力や流量の変化に伴い調芯精度が悪化するため、長期に亘って調芯精度を維持するためにはメンテナンスに極めて手間が掛かるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、管状又は棒状の被検査材（鋼管、棒鋼など）を渦流探傷するための貫通型渦流探傷装置であって、被検査材と検出コイルとを精度良く調芯することにより探傷精度を高めることができると共に、メンテナンスが容易な貫通型渦流探傷装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するべく、本発明は、管状又は棒状の被検査材を渦流探傷する貫通型渦流探傷装置であって、コイルハウジングと、前記コイルハウジング内に収納され、検出コイルが巻回されたボビンと、前記コイルハウジング内に収納されると共に、前記ボビンの軸方向両端部のうち少なくとも前記被検査材の入側端部において前記ボビンに取り付けられ、前記被検査材を挿通して前記ボビン内に案内するための案内部材と、前記ボビン又は前記案内部材を前記コイルハウジングに連結するための複数の弾性部材とを備え、前記案内部材は、少なくともその内面が前記被検査材の外表面に沿って径方向に伸縮自在に構成されていると共に、前記被検査材が挿通されていない状態での最小内径が前記ボビンの内径よりも小さい形状とされていることを特徴とする貫通型渦流探傷装置を提供するものである。
【０００８】
斯かる発明によれば、被検査材が貫通型渦流探傷装置に挿通される際に、先ず最初にボビンの被検査材入側の端部に取り付けられた案内部材に被検査材が挿通されることになる。ここで、案内部材は、少なくともその内面が被検査材の外表面に沿って径方向に伸縮自在に構成されていると共に、被検査材が挿通されていない状態での最小内径がボビンの内径よりも小さい形状とされているため、被検査材が案内部材に挿通される際には、案内部材の内面が被検査材の外表面に沿って略均等に拡径し、これにより被検査材をしっかりと径方向に保持した状態で後続するボビン内に容易に案内することができる。そして、ボビン又は案内部材が複数の弾性部材によってコイルハウジングに連結されているため、被検査材が案内部材に挿通される際に被検査材の中心と案内部材の中心とが多少ずれていても、両者が一致するように（ひいては、被検査材の中心とボビンの中心とが一致するように）、弾性部材の弾性力に抗しながらボビン及び案内部材が一体となってコイルハウジング内を柔軟に移動可能である。以上のようにして、本発明によれば、案内部材及び弾性部材を設けることにより、被検査材とボビンとを精度良く調芯することができ、ひいては被検査材と検出コイルとが精度良く調芯される結果、探傷精度を高めることが可能である。さらには、従来のような気体の圧力や流量の微妙な調整が不要であることから、メンテナンスも極めて容易であるという優れた利点を有する。
【０００９】
好ましくは、前記案内部材は、前記ボビンの軸方向両端部に設けられる。
【００１０】
斯かる構成によれば、ボビンの被検査材入側端部に取り付けられた案内部材のみならず、出側端部に取り付けられた案内部材によっても被検査材をしっかりと径方向に保持することができるため、より一層安定した状態で被検査材と検出コイルとを調芯可能であるという利点を有する。また、例えば、渦流探傷を終えた被検査材について再度渦流探傷を行うような場合には、被検査材を元の位置に戻すことなくそのまま逆方向に搬送し、前記出側端部に設けられた案内部材によって被検査材をボビン内に案内すればよいため、検査効率を高めることができるという利点も有する。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記案内部材の内面は、前記被検査材が挿通されていない状態において、前記被検査材の入側に相当する部位の少なくとも一部が出側に向けて縮径された形状とされる。
【００１２】
斯かる構成によれば、案内部材の内面について、被検査材の入側に相当する部位の少なくとも一部が出側に向けて縮径された形状（テーパ形状）にされるため、被検査材が案内部材に容易に挿通されるという利点を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る貫通型渦流探傷装置によれば、案内部材及び弾性部材を設けることにより、被検査材とボビンとを精度良く調芯することができ、ひいては被検査材と検出コイルとが精度良く調芯される結果、探傷精度を高めることが可能である。さらには、従来のような気体の圧力や流量の微妙な調整が不要であることから、メンテナンスも極めて容易であるという優れた利点を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明に係る貫通型渦流探傷装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る貫通型渦流探傷装置の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は側面視断面図を、図１（ｂ）は正面図（コイルハウジングは図示せず）を示す。図１に示すように、本実施形態に係る貫通型渦流探傷装置１００は、管状又は棒状の被検査材Ｐを渦流探傷する装置であって、コイルハウジング１、ボビン２、案内部材３及び複数の弾性部材４を備えている。
【００１６】
ボビン２は、コイルハウジング１内に収納された筒状の部材であり、被検査材Ｐの表面に渦電流を生じさせると共に疵部分での渦電流の乱れをインピーダンス変化として検出するための検出コイル２１が巻回されている。
【００１７】
案内部材３は、コイルハウジング１内に収納されると共に、ボビン２の軸方向両端部のうち少なくとも被検査材Ｐの入側端部においてねじ（図示せず）によりボビン２に取り付けられている。ただし、本実施形態では、好ましい構成として、一対の案内部材３がボビン２の軸方向両端部にそれぞれ取り付けられている。斯かる好ましい構成により、後述するように、ボビン２の被検査材Ｐ入側端部（図１の紙面左側の端部）に取り付けられた案内部材３のみならず、出側端部（図１の紙面右側の端部）に取り付けられた案内部材３によっても被検査材Ｐをしっかりと径方向に保持することができるため、入側端部にのみ案内部材３を取り付ける場合に比べて、より一層安定した状態で被検査材Ｐと検出コイル２１とを調芯可能である。また、例えば、渦流探傷を終えた被検査材Ｐについて再度渦流探傷を行うような場合には、被検査材Ｐを元の位置に戻すことなくそのまま逆方向に搬送し、出側端部に設けられた案内部材３によって被検査材Ｐをボビン３内に案内すればよいため、検査効率を高めることができるという利点も有する。
【００１８】
案内部材３は、被検査材Ｐを内部に設けられた開口に挿通してボビン２内に案内する機能を奏するように構成されている。より具体的に説明すれば、案内部材３は、少なくともその内面３１が被検査材Ｐの外表面に沿って径方向に伸縮自在に構成されていると共に、被検査材Ｐが挿通されていない状態（図１（ａ）に示す状態）での最小内径Ｄ３がボビン２の内径Ｄ２よりも小さい形状とされている。さらに具体的に説明すれば、被検査材Ｐの外径をＤとした場合、Ｄ３＜Ｄ＜Ｄ２の関係が成立するように構成されている。従って、被検査材Ｐが案内部材３に挿通される際には、案内部材３の内面３１が被検査材Ｐの外表面に沿って略均等に拡径し（被検査材Ｐの外面に押圧されて拡径し、被検査材Ｐが通過した後には縮径して元の状態に戻る）、これにより被検査材Ｐをしっかりと径方向に保持した状態で後続するボビン２内に容易に案内することができる。
【００１９】
少なくとも案内部材３の内面３１を被検査材Ｐの外表面に沿って径方向に伸縮自在にするための構成としては種々の態様が考えられるが、本実施形態では、案内部材３全体を筒状の弾性部材から構成している。より具体的には、案内部材３全体を筒状の樹脂製部材（好ましくはテフロン（登録商標））から構成している。ただし、本発明はこれに限るものではなく、他の弾性部材（例えば、ゴム）から構成することも可能である。また、案内部材３全体を弾性部材から構成するのではなく、内面３１近傍の部位のみを樹脂製部材等の弾性部材から構成することも可能である。さらには、図２に示すように、被検査材Ｐの周方向に沿って配設され被検査材Ｐの外表面に接触する複数の接触部材３２（図２では、上下に配設された接触部材３２のみを図示）と、ボビン２に取り付けられ被検査材Ｐの周方向に沿って配設された複数の支持部材３３（図２では、上下に配設された支持部材３３のみを図示）との間をそれぞれ弾性部材（バネ、樹脂、ゴム等）３４で連結した案内部材３Ａとすることも可能である。図２に示す案内部材３Ａは、図１に示す案内部材３に比べれば構造が複雑になるという欠点を有するものの、接触部材３２自体を弾性部材で構成する必要はなく、耐摩耗性に優れた部材から構成することが可能であるため、案内部材の寿命を高めることができるという利点を有する。
【００２０】
また、図１に示すように、本実施形態に係る案内部材３の内面３１は、好ましい構成として、被検査材Ｐが挿通されていない状態において、被検査材Ｐの入側（図１の紙面左側）に相当する部位の少なくとも一部が出側（図１の紙面右側）に向けて縮径された形状とされている。換言すれば、案内部材３の内面３１には、被検査材Ｐの入側から出側に向けて縮径されたテーパ部３１ａが設けられている。斯かる好ましい構成により、被検査材Ｐは案内部材３に容易に挿通されることになる。なお、好ましい案内部材の内面形状（テーパ部を有する内面形状）としては、図１に示す形態に限るものではなく、例えば、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すような種々の形態を採用することが可能である。すなわち、図３（ａ）に示す案内部材３Ｂは、その内面全体が出側（図３の紙面右側）に向けて縮径されたテーパ部３１ｂとされており、図３（ｂ）に示す案内部材３Ｃは、その内面が軸方向に平行な部分を有さず軸方向中間部に至るまで縮径したテーパ部３１ｃを有する形態である。さらに、図３（ｃ）に示す案内部材３Ｄは、入側から途中まで縮径したテーパ部３１ｄを有すると共に残りの部分が軸方向に平行な形状とされたものである。その他、図１又は図３に例示したものに限らず、案内部材の内面に被検査材Ｐの入側から出側に向けて縮径されたテーパ部が設けられている限りにおいて、被検査材Ｐを案内部材３に容易に挿通することが可能である。
【００２１】
図１に示すように、複数（本実施形態では上下左右に計４つ）の弾性部材４（本実施形態ではバネ）は、ボビン２又は案内部材３（本実施形態ではボビン２）をコイルハウジング１に連結するように配設されている。斯かる弾性部材４により、被検査材Ｐが案内部材３に挿通される際に被検査材Ｐの中心と案内部材３の中心とが多少ずれていても、両者が一致するように（ひいては、被検査材Ｐの中心とボビン２の中心とが一致するように）、弾性部材４の弾性力に抗しながらボビン２及び案内部材３が一体となってコイルハウジング１内を柔軟に移動可能である。また、弾性部材４を配設せずにボビン２及び案内部材３の位置を固定した場合には、搬送不良等によって被検査材Ｐの軸方向以外の方向から被検査材Ｐに強い力が加わった際に、案内部材３内面の一部のみ（被検査材Ｐに加わった力の方向に位置する部分のみ）が収縮し過ぎて被検査材Ｐをボビン２の中心に精度良く案内できない事態が生じる可能性があるが、弾性部材４を配設することにより、弾性部材４の弾性変形によって前記加わった力が吸収される（前記加わった力の方向にボビン２及び案内部材３が一体となって移動する）ため、被検査材Ｐをボビン２の中心に常に精度良く案内することが可能である。
【００２２】
以上のように、本実施形態に係る貫通型渦流探傷装置１００は、案内部材３及び弾性部材４を備えることにより、被検査材Ｐとボビン２とを精度良く調芯することができ、ひいては被検査材Ｐと検出コイル２１とが精度良く調芯される結果、探傷精度を高めることが可能である。さらには、従来のような気体の圧力や流量の微妙な調整が不要であることから、メンテナンスも極めて容易（長期間使用することによって摩耗した案内部材３を取り替えるだけで良い）であるという優れた利点を有する。
【００２３】
図４は、本実施形態に係る貫通型渦流探傷装置１００と、比較例に係る貫通型渦流探傷装置（特許文献１に記載の貫通型渦流探傷装置）とについて、それぞれ探傷精度（再現性）を評価した結果の一例を示すグラフである。より具体的には、同一の被検査材に設けた同一の人工疵の位置を周方向に９０°ずつ回転させて各貫通型渦流探傷装置で繰り返し探傷した場合における検出信号の再現性を評価した結果の一例を示すグラフである。なお、縦軸の再現性（ｄＢ）の値は、繰り返し探傷した時の検出信号の最大値と最小値とを用い、２０ｌｏｇ（最大値／最小値）で求めた。図４に示すように、比較例の場合にも、供給するエアの圧力を高めることによって良好な再現性は得られるものの、長期に亘ってこれを維持するには極めて手間の掛かるメンテナンスが必要である。これに対して、本実施形態に係る貫通型渦流探傷装置１００の場合には、再現性が極めて良好（０．１ｄＢ）であると共に、メンテナンスが極めて容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る貫通型渦流探傷装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係る案内部材の概略構成を示す側面視断面図である。
【図３】図３は、本発明のさらに他の実施形態に係る案内部材の概略構成を示す側面視断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る貫通型渦流探傷装置と、比較例に係る貫通型渦流探傷装置とについて、それぞれ探傷精度（再現性）を評価した結果の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・コイルハウジング
２・・・ボビン
３・・・案内部材
４・・・弾性部材
２１・・・検出コイル
３１・・・内面
３１ａ・・・テーパ部
１００・・・貫通型渦流探傷装置
Ｐ・・・被検査材
【図１】
2006162540.tif 000003
【図２】
2006162540.tif 000004
【図３】
2006162540.tif 000005
【図４】
2006162540.tif 000006