(57)【要約】【課題】被検体の様々な条件変化に関わらず、測定精度を高める。【解決手段】非破壊検査測定システムの較正装置は、励磁コイル１２２と、検出コイル１１２と、管本体２ａを励磁するため励磁コイル１２２に正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加するとともに、検出コイル１１２から出力される電圧の変化を検出するコンピュータ３０１と、を備える。較正装置５は、管本体２ａで厚さが既知の複数の較正点において検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、コンピュータ３０１における検出結果の較正を行う。この較正装置５は、較正点のそれぞれにおいて、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの較正条件で検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を連立方程式に取り込んで較正を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体本体に対向し、前記被検体本体を励磁する励磁コイルと、前記被検体本体に対向して設けられ、前記励磁コイルで前記被検体本体を励磁したときに前記被検体本体に生じる磁界変化に応じた電圧を出力する検出コイルと、前記被検体本体を励磁するため前記励磁コイルに、正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加するとともに、前記検出コイルから出力される電圧の変化を検出する検出処理部と、を備える非破壊検査測定システムの較正装置であって、
前記較正装置は、前記被検体本体で厚さが既知の複数の較正点において前記検出コイルから出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行う較正処理部、を備え、
前記較正処理部は、前記較正点のそれぞれにおいて、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの前記較正条件で前記検出コイルから出力される前記振幅および位相差を前記連立方程式に取り込んで較正を行うことを特徴とする非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項２】
前記較正処理部は、互いに異なる２以上の温度条件のそれぞれにおいて、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項３】
前記較正処理部は、前記被検体本体と前記被検体本体に対して間隔を空けて設けられた近接体との間隔、前記被検体本体の厚さ、の少なくとも一方を複数に異ならせたそれぞれの場合で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項４】
前記較正処理部は、前記被検体本体において、厚さが互いに異なる３以上の部位のそれぞれで、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項５】
前記較正処理部は、前記励磁コイルに印加する前記正弦波信号の周波数を複数に異ならせ、それぞれの周波数で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項６】
前記較正処理部は、前記励磁コイルに周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加し、それぞれの周波数で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項７】
前記較正処理部は、前記正弦波信号、または前記合成信号として、振幅が徐々に立ち上がる前置部と、振幅が徐々に立ち下がる後置部と、前記前置部と前記後置部との間に設けられたデータ取得用であって定常状態の測定信号部と、を有するバースト信号を、前記励磁コイルに印加することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項８】
前記較正処理部は、前記連立方程式として５元以上の多元連立方程式を使用することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の非破壊検査測定システムの較正装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の非破壊検査測定システムの較正装置を用いた非破壊検査測定方法であって、
前記非破壊検査測定システムにおいて、前記励磁コイルを前記被検体本体に対向させた状態で、前記励磁コイルに前記正弦波または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加することによって前記被検体本体を励磁し、前記被検体本体に生じた渦電流による磁束を含む磁界変化に応じて前記検出コイルから出力される電圧の振幅および位相を検出し、
前記較正処理部は、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの前記較正条件で前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする非破壊検査測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導を利用して被検体の非破壊検査測定を行う非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜６に示すように、電磁誘導を利用した渦流探傷装置において、正弦波発生器、励磁コイルを駆動する駆動回路、励磁コイルおよび検出コイルからなるセンサ、検出コイルの出力を増幅する増幅回路および同期検波回路を含む解析回路等で較正された装置が提案され、使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７５３４９９号公報
【特許文献２】特許第３２６６１２８号公報
【特許文献３】特開２０１０−４８５５２号公報
【特許文献４】特許第３８９６４８９号公報
【特許文献５】特開２０１０−５４３５２号公報
【特許文献６】特許第４７５６４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記したような従来の渦流探傷装置においては、被検体の温度が変化すると測定精度が低下してしまう。
また、一つの被検体で、部位によって厚さが変化している場合、厚さが異なる複数の部位のそれぞれで、被検体の厚さを正確に測定できない場合もある。
さらに、被検体が、例えば管状の被検体本体と、被検体本体の外側に設けられて、被検体の外側を覆う外被体とからなり、被検体本体の厚さを測定する場合がある。このような場合、被検体と、被検体に近接して設けられた近接体（外被体）との間隔が変化すると、測定精度に影響を受ける場合がある。
そこでなされた本発明の目的は、被検体の様々な条件変化に関わらず、高い測定精度を維持することのできる非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の非破壊検査測定システムの較正装置は、被検体本体に対向し、前記被検体本体を励磁する励磁コイルと、前記被検体本体に対向して設けられ、前記励磁コイルで前記被検体本体を励磁したときに前記被検体本体に生じる磁界変化に応じた電圧を出力する検出コイルと、前記被検体本体を励磁するため前記励磁コイルに、正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加するとともに、前記検出コイルから出力される電圧の変化を検出する検出処理部と、を備える非破壊検査測定システムの較正装置であって、前記較正装置は、前記被検体本体で厚さが既知の複数の較正点において前記検出コイルから出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行う較正処理部、を備え、前記較正処理部は、前記較正点のそれぞれにおいて、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの前記較正条件で前記検出コイルから出力される前記振幅および位相差を前記連立方程式に取り込んで較正を行うことを特徴とする。
このような構成によれば、被検体本体において、厚さが既知である複数の較正点のそれぞれで、較正条件を複数に異ならせて較正を行うことで、被検体の様々な条件変化に応じた高い精度での較正を行うことが可能となる。
【０００６】
前記較正処理部は、互いに異なる２以上の温度条件のそれぞれにおいて、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うようにしてもよい。
このような構成によれば、温度条件を複数に異ならせて較正を行うことで、被検体本体の測定を行う際に温度条件が変動しても、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【０００７】
前記較正処理部は、前記被検体本体と前記被検体本体に対して間隔を空けて設けられた近接体との間隔、前記被検体本体の厚さ、の少なくとも一方を複数に異ならせたそれぞれの場合で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うようにしてもよい。
このような構成によれば、被検体と近接体との間隔や被検体本体の厚さを複数に異ならせて較正を行うことで、被検体本体の測定を行う際に被検体と近接体との間隔や被検体本体の厚さが変動しても、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【０００８】
前記較正処理部は、前記被検体本体において、厚さが互いに異なる３以上の部位のそれぞれで、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うようにしてもよい。
このような構成によれば、被検体本体において、厚さが互いに異なる３以上の部位で較正を行うことで、被検体本体の測定を行う際に、厚さが異なる部分のそれぞれで、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【０００９】
前記較正処理部は、前記励磁コイルに印加する前記正弦波信号の周波数を複数に異ならせ、それぞれの周波数で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うようにしてもよい。
このような構成によれば、励磁コイルに印加する正弦波信号の周波数を複数に異ならせて較正を行うことで、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【００１０】
前記較正処理部は、前記励磁コイルに、周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加し、それぞれの周波数で、前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うようにしてもよい。
このような構成によれば、励磁コイルに印加する、周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号により較正を行うことで、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【００１１】
前記較正処理部は、前記正弦波信号、または前記合成信号として、振幅が徐々に立ち上がる前置部と、振幅が徐々に立ち下がる後置部と、前記前置部と前記後置部との間に設けられたデータ取得用であって定常状態の測定信号部と、を有するバースト信号を、前記励磁コイルに印加するようにしてもよい。
【００１２】
前記較正処理部は、前記連立方程式として５元以上の多元連立方程式を使用するようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明の非破壊検査測定方法は、上記したような非破壊検査測定システムの較正装置を用いた非破壊検査測定方法であって、前記非破壊検査測定システムにおいて、前記励磁コイルを前記被検体本体に対向させた状態で、前記励磁コイルに前記正弦波または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を印加することによって前記被検体本体を励磁し、前記被検体本体に生じた渦電流による磁束を含む磁界変化に応じて前記検出コイルから出力される電圧の振幅および位相を検出し、前記較正処理部は、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの前記較正条件で前記検出コイルから出力される電圧変化の前記振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、前記検出処理部における検出結果の較正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、較正条件を複数に異ならせて較正を行うことで、被検体の様々な条件変化に関わらず、測定精度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る非破壊検査測定システムおよび較正装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る非破壊検査測定システムにおける測定対象となる被検体の一例を示す図である。
【図３】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例１において、測定に使用した合成信号の具体的な波形を示す図である。
【図４】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例１において、測定に使用した合成信号の具体的な他の波形を示す図である。
【図５】従来手法によって較正を行った比較例における測定結果を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例１における測定結果を示すグラフである。
【図７】上記実施例１の測定結果を示すベクトル図である。
【図８】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例２における測定結果を示すグラフである。
【図９】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例３における測定結果を示すグラフである。
【図１０】互いに異なる５つの周波数の正弦波信号を用い、２５℃、５８℃の温度で測定した場合におけるベクトルの全体図である。
【図１１】図１０において、３３Ｈｚで測定したベクトル図である。
【図１２】図１０において、３９Ｈｚで測定したベクトル図である。
【図１３】図１０において、５７Ｈｚで測定したベクトル図である。
【図１４】図１０において、６９Ｈｚで測定したベクトル図である。
【図１５】図１０において、８７Ｈｚで測定したベクトル図である。
【図１６】第１の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例４において、炭素鋼管を測定した結果を示すグラフである。
【図１７】従来手法の比較例において、炭素鋼管を測定した結果のグラフである。
【図１８】図１６に示した実施例４の手法による測定結果と、図１７に示した比較例の手法による測定結果とにおいて、温度特性を比較したグラフである。
【図１９】第２の実施形態の非破壊検査測定システムの較正装置によって較正を行った実施例５における、被検体の構成を示す図である。
【図２０】従来手法による比較例における測定結果を示すグラフである。
【図２１】上記実施例５による測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明による非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る非破壊検査測定システムおよび較正装置の構成を示す図である。
［非破壊検査測定システム］
図１に示すように、非破壊検査測定システム１０は、センサ１と、測定装置３と、を備えている。
【００１８】
ここで、検査対象となる被検体２は、筒状の管本体（被検体本体）２ａと、管本体２ａの外周部を覆う保温材２ｂと、保温材２ｂの外周側を覆う外被材（近接体）２ｃと、を備えている。なお、図１において、被検体２は、断面図の中心軸線より上の部分の一部のみを示している。
【００１９】
管本体２ａは、磁性と導電性をともに有する、例えば炭素鋼等の金属製である。
保温材２ｂは、珪酸カルシウム、グラスウール等の非磁性、非導電性を有した材料により、所定の厚さで形成されている。なお、この保温材２ｂを設けずに、管本体２ａと外被材２ｃとの間は、単に空間としてもよい。
外被材２ｃは、導電性および磁性の少なくとも一方の特性を有する、アルミ、亜鉛メッキ鉄板（いわゆるトタン）または錫メッキ鉄板、ステンレス等の金属材料から形成されている。
【００２０】
センサ１は、検出器１１と、励磁器１２と、を備えている。
センサ１は、中央部に検出器１１を備え、検出器１１の外周部に励磁器１２を備えている。
【００２１】
検出器１１は、検出コア１１１と、検出コイル１１２を備えている。
検出コア１１１は、フェライト等の磁性体からなる。
また、検出コイル１１２は、検出コア１１１の周囲に巻回されている。
このような検出器１１は、検出コイル１１２の中心軸を被検体２の法線に一致させた状態で、検出コイル１１２を被検体２に対向させて配置される。
【００２２】
励磁器１２は、励磁コア１２１と、励磁コイル１２２と、を備えている。
励磁コア１２１は、フェライト等の磁性体からなる。
また、励磁コイル１２２は、励磁コア１２１の周囲に巻回されている。
ここで、図１においては、励磁器１２は、検出器１１を中心として配置されている。よって、励磁コイル１２２は、検出コイル１１２の外側に配置されている。
【００２３】
励磁コイル１２２を備えた励磁コア１２１は、その中心軸が、検出器１１の中心軸と合致するよう配置されている。
【００２４】
測定装置３は、コンピュータ（検出処理部）３０１、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）３０２、電力増幅器３０３、マルチプレクサ３０４、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）３０５、表示・データ集録部３０６を備えている。
【００２５】
コンピュータ３０１は、単一周波数または複数周波数の正弦波信号の合成信号をデジタル的に発生させる。デジタル・アナログ変換器３０２は、コンピュータ３０１で発生させた合成信号を、アナログ信号に変換する。電力増幅器３０３は、デジタル・アナログ変換器３０２からのアナログ信号を増幅し、センサ１の励磁コイル１２２に供給する。このアナログ信号により、励磁コイル１２２が交番電圧で励振される。励磁コイル１２２が励振されると、管本体２ａに磁界変化が生じる。この管本体２ａの磁界変化に応じて流れる電流によって検出コイル１１２から出力される電圧が変化する。
【００２６】
マルチプレクサ３０４は、検出コイル１１２に発生する電圧と、励磁コイル１２２に印加された電圧とが入力される。アナログ・デジタル変換器３０５は、マルチプレクサ３０４の出力をデジタル信号に変換し、コンピュータ３０１に出力する。コンピュータ３０１は、アナログ・デジタル変換器３０５からの出力に基づいて、測定及び解析処理を実行する。表示・データ集録部３０６は、コンピュータ３０１における測定及び解析処理の結果のデータを、表示、集録する。
【００２７】
上記したような非破壊検査測定システム１０で管本体２ａの測定を行う際には、被検体２の外表面に沿ってセンサ１を移動させながら、管本体２ａの肉厚が既知の各較正点で、コンピュータ３０１によって正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を発生させて励磁コイル１２２を励振させる。コンピュータ３０１は、励磁コイル１２２の励振に応じて検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅比、位相差を検出する。
ここで、正弦波信号の周波数を複数に異ならせて測定を行う場合、１回目の測定は、周波数Ａの正弦波で行い、検出コイルから出力される電圧変化の振幅比、位相差を測定して周波数Ａでの測定値とする。２回目の測定は、周波数Ａとは異なる周波数Ｂの正弦波に変更して、周波数Ｂの振幅比、位相差を求める。
また、周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を用いて測定を行う場合、予め、周波数Ａの正弦波と周波数Ｂの正弦波を合成した合成信号は、正弦波ではなくなるが、この合成信号で励磁コイルを励磁し、検出コイルから出力される電圧変化の振幅比、位相差を測定する。このときの検出コイルの出力は、正弦波信号ではないが、後述の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用することにより、周波数Ａおよび周波数Ｂ各々の正弦波としての振幅比、位相差を検出することが可能であるため、測定効率が高い。
【００２８】
一般的に、正弦波信号はその周波数、振幅、位相の３定数が決まれば、その波形が一意的に特定できる。そこで、コンピュータ３０１においては、波形解析処理手法として高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用し、振幅と位相とを算定する。
振幅としては、通常、電圧値が取られるが、検出コイル１１２の出力は、その値そのものは温度や電圧変動等の変動要因で変動する場合が多い。そこで、測定系の変動を抑えるため、励磁コイル１２２へ入力される電圧を分母とする検出コイル１１２の出力との比を取った振幅比として、より一般化することで、精度の高いデータ集録が可能である。
位相は、励磁コイル１２２への入力位相と検出コイル１１２の出力との位相差をラジアン（ｒａｄｉａｎ）で表した。
【００２９】
ここで、コンピュータ３０１においては、発生させる正弦波信号の各周波数の周波数列を、その各々の高調波が互いに相手方の周波数領域に落ち込む所謂エリアッシング現象を防ぐため、３を基数とする素数系列とし、この実施形態では、例えば、３３，３９，５７，６９，８７Ｈｚとしている。５０，６０Ｈｚ付近を避けたのは電源ノイズの影響を防ぐためである。
【００３０】
［較正装置］
較正装置５は、非破壊検査測定システム１０の測定装置３に接続される。なお、較正装置５を測定装置３に組み込むことも可能である。
較正装置５は、非破壊検査測定システム１０によって管本体２ａの肉厚が既知の複数の較正点で測定された管本体２ａの厚さに対し、較正処理を行い、その較正処理に基づいて推定方程式を設定する。
【００３１】
較正装置５は、非破壊検査測定システム１０で検出した電圧変化の振幅比、位相差を示す出力信号を、測定装置３のコンピュータ３０１から受け取る。較正装置５は、これら振幅比および位相差を変数として、被検体２の厚さを推定する推定方程式を作る。そして、被検体２の肉厚が既知の複数の較正点での測定要素値と前記既知の肉厚値とを前記推定方程式に代入することで得た多元連立方程式を解いて、前記推定方程式の係数、定数を確定、即ち被検体の肉厚の推定方程式を確立する。
較正装置５は、非破壊検査測定システム１０で検出した電圧変化の振幅比および位相差と、前記多元連立方程式を解くことにより求めた係数、定数とを用いた推定方程式により、特定部位の厚さを算出する。
【００３２】
この場合、較正装置５は、オンラインで連立方程式を解いて、厚さを推定しても良いが、測定速度の観点より、オンラインでは、振幅比および位相差、およびその測定点を示す座標値のみのデータ集録とし、オフラインで連立方程式を解き、その点での厚さを推定しても良い。
多元連立方程式の解法としては、逆行列式法が一般的であるが、較正装置５で計算する場合は、いわゆる桁落ちの心配が少ないとされているクラメール法を採用するのが好ましい。
【００３３】
このような較正装置５は、較正点のそれぞれにおいて、較正条件を複数に異ならせ、それぞれの較正条件で検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を連立方程式に取り込んで較正を行う。
より具体的には、較正装置５は、互いに異なる２以上の温度条件のそれぞれにおいて、検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、管本体２ａの厚さの測定に用いる推定方程式の較正を行う。
また、較正装置５は、管本体２ａにおいて、厚さが互いに異なる３以上の部位のそれぞれで、検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、管本体２ａの厚さの測定に用いる推定方程式の較正を行うのが好ましい。
また、較正装置５は、励磁コイル１２２に印加する正弦波信号の周波数、または合成信号を構成する複数の正弦波の周波数を複数に異ならせ、それぞれの周波数で、検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、較正を行うのが好ましい。
【００３４】
ところで、較正装置５における較正は、非破壊検査測定システム１０での測定操作時に同時に行い、リアルタイムで厚さ推定値を取得、表示させることも可能であるが、非破壊検査測定システム１０での測定操作時には、その測定点の位置情報と振幅比と位相差の原始データのみの取得に専念し、較正装置５における較正と厚さ推定は、オフラインで行う方が、較正条件を変えて試行することが可能となるため、利便性が高い。
【００３５】
上述したような非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法によれば、管本体２ａにおいて、厚さが既知である複数の較正点のそれぞれで、較正条件を複数に異ならせて較正を行うことで、被検体２の様々な条件変化に応じた高い精度での較正を行うことが可能となる。
【００３６】
また、較正装置５は、温度条件を複数に異ならせて較正を行うことで、管本体２ａの測定を行う際に温度条件が変動しても、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
２個以上の異なった温度で較正を行う場合、例えば２５℃、３０℃、５５℃といった３個の温度での測定値を得ることが可能な場合には、４周波数を使用した９元連立方程式を使用することにより精度を高めることが可能である。この場合、互いに異なる第１の温度と第２の温度が近い場合には、簡易法として、第１の温度と第２の温度で較正を行ったときに検出される振幅比、位相差のそれぞれの平均値をとり、それらと第３の温度での振幅比と位相差とで７元連立方程式を使用することも可能であるが、前記したように９元連立方程式を使用する方が高い精度が得られる。
【００３７】
また、管本体２ａにおいて、厚さが互いに異なる３以上の部位で較正を行うことで、管本体２ａの測定を行う際に、厚さが異なる部分のそれぞれで、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【００３８】
さらに、励磁コイル１２２に印加する正弦波信号の周波数、または合成信号を構成する複数の正弦波の周波数を複数に異ならせて較正を行うことで、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
このように、複数の周波数で較正を行い、振幅比、位相差を較正に取り込む測定法は、その他の環境変動等の変動要素を除去するか軽減することが可能であるので、有益である。また、温度の値そのものを取得、または入力する必要がなく、被検体２がその温度で定常状態になった状態での測定値を較正に取り込むことによって温度補正を行うことができるので、較正処理の実行が極めて容易である。
【００３９】
上記のように較正処理を行うことで、厚さが異なる部位を有する被検体２において、広い範囲で厚さ推定値の精度を高めることができる。
また、被検体２の厚さ推定値の、温度による影響を取り除くか緩和することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法の第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
本実施形態における非破壊検査測定システム１０は、上記第１の実施形態における非破壊検査測定システム１０と同様、非破壊検査測定システム１０は、センサ１と、測定装置３と、を備える。この非破壊検査測定システム１０は、コンピュータ３０１で発生させた正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号によって、励磁コイル１２２を交番電圧で励振させ、検出コイル１１２からの出力電圧と、励磁コイル１２２における入力電圧とから、被検体２の厚さを測定（推定）する。
本実施形態における較正装置５は、このような非破壊検査測定システム１０の測定装置３に接続される。
【００４１】
ここで、被検体２は、管本体２ａと、管本体２ａとの間に保温材２ｂを介して設けられた外被材２ｃと、を備えて、複数の構成体からなる。
このように被検体２が２個以上の構成体からなる場合、較正装置５は、測定対象とする部位のある構成体である管本体２ａと、その測定に影響を与える近接体である外被材２ｃの影響を含んだ振幅比、位相差の測定値、およびそれらの部位での温度の異なる状態での振幅、位相差の測定値を連立方程式中に取り込んで較正を行う。すなわち、管本体２ａと管本体２ａに対して間隔を空けて設けられた外被材２ｃとの間隔や、管本体２ａの厚さを複数に異ならせたそれぞれの場合で、検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅および位相差を変数として連立方程式に取り込むことによって、管本体２ａの厚さの較正を行う。
【００４２】
上述したように、被検体２と外被材２ｃとの間隔や管本体２ａの厚さを複数に異ならせて較正を行うことで、管本体２ａの測定を行う際に被検体２と外被材２ｃとの間隔や管本体２ａの厚さが変動しても、高い精度での測定精度を維持することが可能となる。
【００４３】
なお、上記第２の実施形態において、被検体の構成や、測定を意図する被検体の部位の測定に影響を与える近接体の影響としては、被検体が複数の金属体で構成されている場合はその相互間距離（層間隔）、方向、被検体の一部ではなく近接体の場合は、例えば、配管の外被体のカシメ部、配管のフランジ部、エルボー部等の影響を緩和するか取り除き、高精度な測定が可能である。
また、配管等にあっては、内部を流れる導電性流体、または磁性流体の影響を緩和ないし取り除いて高精度な測定が可能である。
【実施例】
【００４４】
次に、上記各実施形態で示した非破壊検査測定システムの較正装置および非破壊検査測定方法について検証を行ったので、その結果について説明する。
図２に示すように、被検体２は、管本体２ａに、磁性および導電性を有する炭素鋼パイプＳＳ４００−６５Ａからなり、素材の肉厚４．２ｍｍ，外径７６．３ｍｍのものを使用した。被検体２の中央部は素材のままの肉厚４．２ｍｍ、両端部はそれぞれ肉厚２．４ｍｍと３．４ｍｍに人工的に加工した。
また、被検体２の管本体２ａの中央部の内周面には、２０ｍｍΦ、深さ２ｍｍの半球面状の人工傷Ｋを形成した。
【００４５】
このような被検体２について、非破壊検査測定システム１０で厚さ測定を行うに対し、コンピュータ３０１で発生させる正弦波信号、または周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号の各周波数の周波数列は、その各々の高調波が互いに相手方の周波数領域に落ち込む所謂エリアッシング現象を防ぐため、３を基数とする素数系列とし、３３，３９，５７，６９，８７Ｈｚを採用した。５０，６０Ｈｚ付近を避けたのは電源ノイズの影響を防ぐためである。
また、サンプリング周波数は２４，５７６Ｈｚ，サンプリングポイント数として十分に高精度であることを狙って８１９２ポイントを採用した。
【００４６】
ここで、図３、図４は、測定に使用した合成信号の具体的な波形を示す。
図３に示す合成信号Ｓ１は、３３Ｈｚ，３９Ｈｚの同振幅の２周波数の正弦波を合成したものである。この合成信号Ｓ１は、２０４８ポイントの振幅が無信号区間より指数関数的に徐々に立ち上がり定常状態に達するプリアンブル部（前置部）Ｓ１１と、２０４８ポイントの定常状態より振幅が徐々に立ち下がり無信号区間に至るポストアンブル部（後置部）Ｓ１２と、プリアンブル部Ｓ１１とポストアンブル部Ｓ１２との間に設けられ、定常状態であって高速フーリエ変換（ＦＦＴ）へのデータ取り込み用の８１９２ポイントのサンプリングポイント（測定信号部）Ｓ１３と、を備え、図示してないが、上記Ｓ１の前後では無信号となるバースト信号としている。
図４に示す合成信号Ｓ２は、３３Ｈｚ，３９Ｈｚ，６９Ｈｚの３周波数の正弦波を合成したものである。この合成信号Ｓ２も、プリアンブル部Ｓ２１と、ポストアンブル部Ｓ２２と、プリアンブル部Ｓ２１とポストアンブル部Ｓ２２との間に設けられたサンプリングポイント（測定信号部）Ｓ２３と、を備えたバースト信号である。
【００４７】
被検体２によっては強磁性の部位があり、走査測定をした場合、残留磁気を生じて、繰り返し測定の場合に測定誤差を生じる場合がある。このような場合に、図３、図４に示すように、合成信号Ｓ１，Ｓ２を連続信号ではなく、無信号区間より徐々に立ち上がり、定常状態となり、ついで定常状態より徐々に立ち下がり無信号区間に至るバースト信号にすることで、残留磁気の影響による測定誤差を避けることができる。また、合成信号Ｓ１、Ｓ２をバースト信号とした方が、コンピュータ３０１、デジタル・アナログ変換器３０２、マルチプレクサ３０４、アナログ・デジタル変換器３０５等のハードウエア資源の動作スピードを含めた能力を最大限に活用できる利点がある。
【００４８】
また、温度の測定は、熱電対等の電気的手段は、渦電流への影響があり、測定系への影響があるので古典的なアルコール棒状温度計を使用した。しかしながら、温度の数値そのものは取得、かつ入力する必要がなく、温度が定常に達したかどうかの判定にのみ使用した。
【００４９】
（比較例）
ここで、比較のため、上記と同様の非破壊検査測定システム１０において、単一周波数を使用して、被検体の２点のみで較正を行った後、被検体の測定を行った。
この比較例では、単一周波数での振幅比と位相差を検出し、各較正点において得られた振幅比、位相差を数式（１）による３元連立方程式に代入して、各変数の係数、定数を求め、被検体の厚さの推定方程式を求めた。そして、求められた推定方程式を使用し、実際に被検体の厚さを測定した。表１は、各較正点での表形式による連立方程式とそれを解いて得られた各係数、定数を示している。数式中変数Ａは振幅比（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｒａｔｉｏ）、変数Ｐは位相差（Ｐｈａｓｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を示している。
【数１】
2018059804.tif 000003
【表１】
2018059804.tif 000004
【００５０】
較正点としては表１に示すとおり、室温２５℃において、被検体厚さの異なる、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１と、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ１との２点を較正点とした。そして、各点Ｂ１，Ｃ１でセンサ１の検出コイル１１２で検出された電圧変化の振幅比および位相差の測定値と、厚さ３．４ｍｍの点Ａ１において被検体２の上面とセンサ１の下面との距離であるリフトオフ（Ｌｉｆｔ  Ｏｆｆ、表中ではＬＯと略記）を、３ｍｍから３．２ｍｍに変化させた場合の振幅比、位相差の測定値の３点、数式（１）の連立方程式に取り込んだ。
図５に示すように、較正値として取り込んだ、室温２５℃での被検体の２点、即ち３．４ｍｍの点Ｂ１、及び厚さ２．４ｍｍの点Ｃ１と、リフトオフを変化させた場合でも３．４ｍｍの厚さは正確に測定されている。しかしながら、較正値として取り込んでいない厚さ４．２ｍｍの点は、厚さの測定値が４．６ｍｍと、期待値である４．２ｍｍとは大きく異なった値を示している。
【００５１】
さらに、被検体２の内部に、熱風送風機により温風を送り込み、管本体２ａ内の空間温度を５８℃に上昇させた場合、その温度上昇過程と温度が最終定常状態に達した状態とで、それぞれ厚さの測定を行った。
その測定結果を、図５中に示した。この図５において、横軸は時間軸であり、温度上昇の過程が連続測定されていることになる。その結果、５８℃の場合には、厚さ３．４ｍｍの部位は厚さ２．９３ｍｍに測定され、厚さ２．４ｍｍの部位は厚さ２．１５ｍｍと測定され、厚さ４．２ｍｍの部位は厚さ４．０５ｍｍと測定される結果となった。
このように、被検体２の温度が変化すると、厚さの測定精度が著しく落ちる、即ち、温度係数が大きい。
【００５２】
（実施例１）
本実施例１では、上記と同様の非破壊検査測定システム１０の較正装置５において、単一周波数を使用して、被検体において、厚さが互いに異なる３点の各較正点で得られた振幅比、位相差を数式（１）による３元連立方程式に代入して、各変数の係数、定数を求め、被検体の厚さの推定方程式を求めた。そして、求められた推定方程式を使用し、実際に被検体の厚さを測定した。表２は、各較正点での表形式による連立方程式とそれを解いて得られた各係数、定数を示している。
正弦波信号の周波数は３３Ｈｚとし、室温２５℃のときに、厚さが３．４ｍｍの点Ｂ１、厚さが２．４ｍｍの点Ｃ１、厚さが４．２ｍｍの点Ｄ１の３点を較正点とした。各較正点において、励磁コイル１２２で励振したときに検出コイル１１２で検出される電圧変化の振幅比、位相差の測定値を、数式（１）の３元連立方程式に入力した。
【表２】
2018059804.tif 000005
【００５３】
このようにして較正を行って、被検体の厚さの測定を行った。その結果を図６に示す。
図６に示すように、リフトオフ（ＬＯ）を変化させた状態では多少の相違はあるが、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ１、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１、厚さ４．２ｍｍのＤ１の３点とも、２５℃の環境下では精度良く測定されている。特に、比較例である図５と比較して、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１の測定において大きく改良されている。従って、本実施例においては、少なくとも、室温付近であれば、温度があまり変動しない被検体への適応が可能である。
【００５４】
しかしながら、本実施例においては、５８℃に温度を上げた場合、点Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１のいずれにおいても、期待値（本来の厚さ）と誤差が生じ、温度による変動が生じている。
【００５５】
図７は、実施例１における振幅比を横軸とし、位相差を縦軸として描いたベクトル図である。Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１等の下添字１は室温２５℃の値を、下添字２は５８℃の場合を示している。この図７から明らかなように、点Ｄ１における振幅比、位相差の座標は、点Ｂ１，点Ｃ１の座標を結ぶ直線上にはなく、連立方程式中に取り込む較正点としては点Ｂ１，Ｃ１だけでは不十分で、点Ｄ１も取り込む必要があることが明らかとなった。
これは、厚さは、Ｂ１−Ｃ１の１次元直線上に分布するのではなく、Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１平面、即ち振幅比−位相差の２次元平面上に分布するものであり、その平面を確定するには最低３点を必要とするからである。この３点の内挿、外挿を含む近傍では、検出精度が高いことは明らかである。したがって、これを、４点、５点と拡大することにより、広域の高精度測定が可能となる。
図７中、１点鎖線は、数式（１）の３元連立方程式を解いて求めた表２中のａ，ｂ，ｃの各係数、定数を用いて描いた言わば等高線である。室温２５℃における厚さ２．４ｍｍ、厚さ３．４ｍｍ、厚さ４．４ｍｍの各点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は、振幅比−位相差平面上で、このような等高線Ｆ１で分布している。温度５８℃における各点Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の場合は、各点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１からずれた等高線Ｆ２に位置するため、温度の影響を強く受けることになる。
【００５６】
（実施例２）
本実施例２では、上記と同様の非破壊検査測定システム１０の較正装置５において、複数の周波数の正弦波の合成信号を使用し、被検体２の温度が互いに異なる状態での振幅、位相差の測定値を連立方程式中に取り込んで較正処理を行い、被検体の厚さの推定方程式を求めた。そして、求められた推定方程式を使用し、実際に被検体の厚さを測定した。
【００５７】
この実施例２では、連立方程式の変数を増やすため、励磁コイル１２２に印加する正弦波の合成信号の周波数として、３３Ｈｚと５７Ｈｚの２周波数を使用した。そして、２５℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１、厚さ２．４ｍｍのＣ１、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１の３点を較正点とし、５８℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ２、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ２の２点を較正点とした。これら点Ｂ１，Ｂ２、Ｃ１，Ｃ２、Ｄ１の５点を較正に取り込み、数式（２）に示す５元連立方程式を採用した。表３は、各較正点での表形式による連立方程式とそれを解いて得られた各係数、定数を示している。
【数２】
2018059804.tif 000006
【表３】
2018059804.tif 000007
【００５８】
上記連立方程式を解くことで得られる推定方程式によって、被検体の厚さを測定すると、図８に示すように、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ１，厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１，厚さ４．２ｍｍのＤ１の３点とも、２５℃の環境下では精度良く測定されている。また、較正に取り込んだ厚さ３．４ｍｍの点Ｂ２，厚さ２．４ｍｍの点Ｃ２においては、高精度の測定が可能であり、温度補正が出来ていることが確かめられた。
しかしながら、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１は、２５℃では精度よく測定されているが、５８℃では大きな相違を示している。
【００５９】
（実施例３）
本実施例３では、上記と同様の非破壊検査測定システム１０の較正装置５において、被検体２の厚さの異なる３個所以上の較正点の振幅および位相差の測定値を較正値として連立方程式に取り込むとともに、複数の周波数の正弦波信号を使用し、被検体２の温度が互いに異なる状態での振幅、位相差の測定値を連立方程式中に取り込んで較正処理を行い、被検体の厚さの推定方程式を求めた。そして、求められた推定方程式を使用し、実際に被検体の厚さを測定した。
【００６０】
この実施例３においては、励磁コイル１２２に印加する正弦波の合成信号の周波数として、３３Ｈｚ、３９Ｈｚ、６９Ｈｚの３周波数を用いた。それぞれの周波数において、２５℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１、厚さ２．４ｍｍのＣ１、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１の３点を較正点とし、５８℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ２、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ２、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ２の３点を較正点とした。これら点Ｂ１，Ｂ２、Ｃ１，Ｃ２、Ｄ１，Ｄ２の６点と、さらに、２５℃の状態でリフトオフを３ｍｍから３．２ｍｍに変化させた場合の振幅比、位相差の測定値の１点との、合計７点を、数式（３）の連立方程式に較正点として入力した。
表４は、各較正点での表形式による連立方程式とそれを解いて得られた各係数、定数を示している。
【数３】
2018059804.tif 000008
【表４】
2018059804.tif 000009
【００６１】
上記連立方程式を解くことで得られる推定方程式によって、被検体の厚さを測定した。その結果を図９に示す。
この図９に示すように、温度が２５℃、５８℃の何れの場合においても、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１，Ｂ２、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ１，Ｃ２、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１，Ｄ２とも、高精度で厚さが測定されている。すなわち、温度変化にかかわらず、被検体の厚さが高精度に測定されている。
【００６２】
ここで、正弦波の合成信号の周波数を、３３Ｈｚ、３９Ｈｚ、５７Ｈｚ、６９Ｈｚ、８７Ｈｚとした場合、それぞれの周波数における振幅比、位相差を測定した結果のベクトル図を図１０に示す。図１１〜図１５は、図１０の結果を各周波数ごとに示したもので、図１１は、周波数３３Ｈｚにおける振幅比、位相差の測定結果のベクトル図を示す図である。図１２は、周波数３９Ｈｚにおける振幅比、位相差の測定結果のベクトル図を示す図である。図１３は、周波数５７Ｈｚにおける振幅比、位相差の測定結果のベクトル図を示す図である。図１４は、周波数６９Ｈｚにおける振幅比、位相差の測定結果のベクトル図を示す図である。図１５は、周波数８７Ｈｚにおける振幅比、位相差の測定結果のベクトル図を示す図である。
【００６３】
（実施例４）
本実施例４では、上記と同様の非破壊検査測定システム１０の較正装置５において、被検体２の厚さの異なる３個所以上の較正点の振幅および位相差の測定値を較正値として連立方程式に取り込むとともに、周波数が互いに異なる複数の正弦波からなる合成信号を使用し、被検体２の温度が互いに異なる状態での振幅、位相差の測定値を連立方程式中に取り込んで較正処理を行い、被検体の厚さの推定方程式を求めた。さらに、一つの較正点では、各温度によって測定位置をずらした。
この実施例４では、３３Ｈｚ、３９Ｈｚ、６９Ｈｚの３周波数を用いた。それぞれの周波数において、２５℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ１、厚さ２．４ｍｍのＣ１、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ１の３点を較正点とし、５５℃の状態では、厚さ３．４ｍｍの点Ｂ３、厚さ２．４ｍｍの点Ｃ３、厚さ４．２ｍｍの点Ｄ３の３点を較正点とした。ここで５５℃における点Ｂ３，Ｃ３，Ｄ３のそれぞれは、２５℃の状態における点Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１に対し、測定部位を被検体２の中心軸方向に沿ったＸ軸方向の座標を、５ｍｍずらした。
これら点Ｂ１，Ｂ３、Ｃ１，Ｃ３、Ｄ１，Ｄ３の６点と、さらに、２５℃の状態でリフトオフを３ｍｍから３．２ｍｍに変化させた場合のそれぞれにおいて、検出コイル１１２から出力される電圧変化の振幅比、位相差の測定値の合計７点を、数式（３）の連立方程式に較正点として入力した。
表５は、各較正点での表形式による連立方程式とそれを解いて得られた各係数、定数を示している。
【表５】
2018059804.tif 000010
【００６４】
このようにして求められた推定方程式を使用し、実際に被検体の厚さを測定した。測定に際しては、２５℃、５５℃のそれぞれの温度で、被検体２の中心軸方向（Ｘ軸方向）に、センサ１をスキャンさせて測定を行った。
その結果を図１６に示す。
この図１６に示すように、２５℃の状態と、５５℃の状態とで、被検体２の厚さの測定結果は、その相違が判別できないほど良く一致している。これにより、本実施例４では、完全に温度補正が出来ていることが明らかである。また、被検体２の中央部に形成した半球面状の人工傷Ｋも明確に検出されている。
また、２５℃と５５℃との各較正点の物理的な位置は、完全に同一である必要はなく、温度も各較正点が完全に同一である必要もない。
【００６５】
（実施例４と比較例との対比）
ここで、本実施例４と従来手法による比較例とを対比するため、比較例の手法において、２５℃、５５℃のそれぞれの温度で、上記実施例４と同様、被検体２の中心軸方向（Ｘ方向）に、センサ１をスキャンさせて測定を行った。
その結果を図１７、表６に示す。
【表６】
2018059804.tif 000011
図１７に示すように、２５℃の状態と５５℃の状態とを対比すると、５５℃の状態においては、２５℃の状態よりも、被検体２の全体の厚さが小さく測定されている。すなわち、比較例では、温度係数が大きい。
【００６６】
図１８は、実施例４における測定結果と、比較例における測定結果とを比較したグラフである。また、表７は、実施例４における測定結果と、比較例における測定結果のそれぞれについて、平均値、標準偏差を算出したものである。
【表７】
2018059804.tif 000012
【００６７】
図１８及び表７に示すように、実施例４における測定は、温度補正がなされた正確な測定が可能であることを示している。
【００６８】
（実施例５）
次に、被検体が、複数の構成体からなる場合について、検証を行った。すなわち、図１に示すように、被検体２が、管本体２ａと、保温材２ｂと、外被材２ｃと、を備えている場合、被検体２が、管本体２ａ及び外被材２ｃの２個の構成体からなる２層構造である。このような構造の場合、外被材２ｃと管本体２ａとの間の距離、即ち層間間隔は一定であるという保証はなく、部位によりさまざまに変化している場合がある。そこで、この実施例５では、このような管本体２ａの肉厚測定を、外被材２ｃの外側から行った。
【００６９】
この実施例５においては、図１９に示すように、実施例５における被検体２として、１層目の構成体２０１（外被材２ｃに相当）と２層目の構成体２０２（管本体２ａに相当）とを、間隔（保温材２ｂに相当）を空けて設けた。１層目の構成体２０１は、板厚ｔ１＝３ｍｍのアルミニウム平板を使用した。２層目の構成体２０２としても、同じくアルミニウムの平板を使用し、肉厚ｔ２＝３ｍｍの場合と、肉厚ｔ２＝４ｍｍの場合とで、それぞれ測定を行った。なお、２層目の構成体２０２の肉厚を４ｍｍとする場合については、肉厚３ｍｍの平板に、肉厚１ｍｍの平板を密着させ、肉厚４ｍｍ相当とした。これは、２層目の構成体２０２の熱応答を早めることと、実際の減肉をシミュレートするためである。
また被検体２の材質を、炭素鋼やステンレス鋼とせずアルミニウムとしたのは、熱伝導が良く、比抵抗が低く、且つその温度係数が高く、温度変化の影響が顕著に現れるためである。
また、１層目の構成体２０１と２層目の構成体２０２との層間間隔Ｓは、Ｓ＝４５ｍｍと、Ｓ＝２６．２ｍｍの２通りとして、層間間隔の変化の影響を確認した。
【００７０】
ここで、上記比較例の手法により、励磁コイル１２２に印加する正弦波信号の周波数として単一周波数の３３Ｈｚのみを使用し、温度２５℃で、２層間の層間間隔を４５ｍｍとした場合における、検出コイル１１２から出力される電力変化の振幅比、位相差を、３元連立方程式に取り込んで較正を行った。表８は、この場合の、連立方程式の各係数、定数を示している。
【表８】
2018059804.tif 000013
【００７１】
図２０は、比較例の手法によって較正を行った場合の、被検体の測定結果である。測定は、温度を２５℃の状態と、５５℃の状態とに変化させ、それぞれの温度において、層間間隔を４５ｍｍと４６．２ｍｍとに変化させた。このとき、２層目の構成体２０２の厚さを３ｍｍとした場合と、４ｍｍとした場合のそれぞれで、肉厚の測定を行った。
この図２０に示すように、温度を２５℃の状態と、５５℃の状態とに変化させ、それぞれの温度において、層間間隔を４５ｍｍと４６．２ｍｍとに変化させると、２層目の構成体２０２の厚さが３ｍｍ、４ｍｍとした何れの場合においても、測定値は、期待値である実際の肉厚（３ｍｍ、４ｍｍ）に対して誤差を生じている。特に、温度が５５℃の場合、その誤差が大きくなっている。
【００７２】
これに対し、本実施例５では、即ち、層間間隔が４５ｍｍと４６．２ｍｍの場合、温度が２５℃と５５℃の場合、被検体２層目の構成体２０２の厚さ３ｍｍと４ｍｍの全ての組み合わせについて、３３Ｈｚ、３９Ｈｚ、５７Ｈｚ、６９Ｈｚの４周波数で、較正を行った。表９は、このようにして振幅比、位相差を９元連立方程式中に取り込んで較正した場合の、連立方程式の各係数、定数を示す。
【表９】
2018059804.tif 000014
【００７３】
図２１は、実施例５の手法によって較正を行った場合の、被検体の測定結果を示す図である。
この図２１に示すように、温度を２５℃の状態と５５℃の状態とに変化させ、それぞれの温度において、層間間隔を４５ｍｍと４６．２ｍｍとに変化させ、２層目の構成体２０２の厚さを３ｍｍ、４ｍｍとした何れの場合においても、構成体２０２の厚さを正確に測定できている。このように、実施例５では、被検体２の層間間隔変化の影響や、温度変化の影響を受けず、正確な測定を行うことができている。
また、温度変化の過程での被検体厚さの測定精度も高くなっており、この場合は、途中の温度でも定常状態になるようにすれば、更に精度が高まることは明らかである。このようにして、被検体の構成や、測定を意図する被検体の部位の測定に影響を与える近接体の影響、および温度の影響を較正に取り込むことにより、それらの影響を緩和するか取り除くことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、被検体の厚さの広い範囲で正確にその厚さを測定することができ、かつ温度変化を補正出来るので、温度特性の良い非接触電磁誘導測定装置を実現できるので、産業上その有用性、利便性が高い。
【符号の説明】
【００７５】
１  センサ
２  被検体
２ａ  管本体（被検体本体）
２ｂ  保温材
２ｃ  外被材（近接体）
３  測定装置
５  較正装置（較正処理部）
１０  非破壊検査測定システム
１１  検出器
１２  励磁器
１１１  検出コア
１１２  検出コイル
１２１  励磁コア
１２２  励磁コイル
３０１  コンピュータ（検出処理部）
３０２  アナログ変換器
３０３  電力増幅器
３０４  マルチプレクサ
３０５  デジタル変換器
３０６  データ集録部
Ｋ  人工傷
Ｓ１、Ｓ２  合成信号
Ｓ１１、Ｓ２１  プリアンブル部（前置部）
Ｓ１２、Ｓ２２  ポストアンブル部（後置部）
Ｓ１３、Ｓ２３  サンプリングポイント（測定信号部）
【図１】
2018059804.tif 000015
【図２】
2018059804.tif 000016
【図３】
2018059804.tif 000017
【図４】
2018059804.tif 000018
【図５】
2018059804.tif 000019
【図６】
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【図７】
2018059804.tif 000021
【図８】
2018059804.tif 000022
【図９】
2018059804.tif 000023
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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