(57)【要約】【課題】渦電流探傷プローブの励磁素子に導電板を用いた渦電流探傷装置において、励磁電流供給用増幅器の励磁電流を小さくし、導電板の励磁電流を大きくすること。【解決手段】ステップダウン型のトランスＴｒの一次巻線に励磁電源２１、増幅器２３を接続し、二次巻線に励磁素子用の導電板２２ａを接続してある。一次巻線を流れる電流ｉ１、二次巻線を流れる電流ｉ２は、ｉ１＜ｉ２、一次巻線の電圧ｖ１、二次巻線の電圧ｖ２は、ｖ１＞ｖ２となる。したがって増幅器２３の励磁電流は、小さくなり、導電板２２ａの励磁電流は、大きくなる。検出コイル２２ｂは、被検査体のキズに起因して発生するキズ信号を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁素子が導電板からなる渦電流探傷プローブを備えた渦電流探傷装置において、ステップダウン型のトランスの一次巻線に励磁電流を増幅する増幅器を接続し、二次巻線に導電板を接続してあることを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の渦電流探傷装置において、ケーブルの一端に前記増幅器を接続し、他端に前記トランスの一次巻線を接続してあることを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項３】
請求項１叉は請求項２に記載の渦電流探傷装置において、前記渦電流探傷プローブと前記トランスは、近接して配置し、トランスの二次巻線に導電板を直接接続してあることを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項４】
請求項３に記載の渦電流探傷装置において、前記トランスと前記渦電流探傷プローブは、一個のケースに収納してあることを特徴とする渦電流探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、導電板からなる励磁素子とコイル等の磁束検出素子とからなる渦電流探傷プローブを備えた渦電流探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来渦電流探傷装置は、励磁コイルと検出コイルからなる渦電流探傷プローブを備え、その励磁コイルに励磁電流を供給するように構成されている（例えば特許文献１参照）。
図３（ａ）は、従来の励磁コイルと検出コイルからなる渦電流探傷プローブを備えた渦電流探傷装置のブロック図を示す。
渦電流探傷プローブは、励磁コイル１１ａと検出コイル１１ｂからなり、励磁コイル１１ａは、コイル軸が被検査体ＴＰの探傷面と直交するように配置し、検出コイル１１ｂは、コイル軸が励磁コイル１１ａのコイル軸と直交するように配置してある。
発振器１３から供給される励磁電流は、増幅器１４で増幅されて励磁コイル１１ａへ供給される。また発振器１３の出力は、同期検波器１５へ供給され、同期検波器１５は、検出コイル１１ｂの検出信号を検波してキズ信号を抽出する。キズ信号は、出力端１６からキズ評価装置等（図示せず）へ供給される。
【０００３】
図３（ａ）の渦電流探傷プローブは、励磁素子に励磁コイル１１ａを用いているが、コイルに代えて導電板を用いたものも提案されている（例えば特許文献２参照）。
図３（ｂ）は、従来の励磁素子に導電板を用いた渦電流探傷プローブを示す。
渦電流探傷プローブは、励磁素子用の導電板１２ａと、磁束検出素子用のコイル１２ｂからなる。導電板１２ａには、図３（ａ）の励磁コイル１１ａと同様に発振器から増幅器を介して励磁電流ｉが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３２７７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８４１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の渦電流探傷装置において、検出感度を高くしたい場合、図３（ａ）のように励磁素子が励磁コイルのときは、励磁コイルの巻数を多くして対応できるが、図３（ｂ）のように励磁素子が導電板のときは、励磁電流を大きくする必要がある。励磁電流を大きくするには、増幅器の電流を大きくしなければならないが、増幅器は、電流が大きくなると発熱が大きくなるから、発熱の対処手段が必要になる。また渦電流探傷装置は、渦電流探傷装置内の増幅器と渦電流探傷プローブをケーブルで接続しているが、ケーブルに大きな励磁電流が流れると漏洩磁束による周囲への干渉が問題になるから、ケーブルに十分な遮蔽を施す必要がある。
本願発明は、励磁素子に導電板を用いた渦電流探傷装置において、前記増幅器の発熱やケーブルの漏洩磁束を小さくするため、増幅器の電流を小さくし、導電板の励磁電流を大きくできる励磁電流供給回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の渦電流探傷装置は、励磁素子が導電板からなる渦電流探傷プローブを備えた渦電流探傷装置において、ステップダウン型のトランスの一次巻線に励磁電流を増幅する増幅器を接続し、二次巻線に導電板を接続してあることを特徴とする。
請求項２に記載の渦電流探傷装置は、請求項１に記載の渦電流探傷装置において、ケーブルの一端に前記増幅器を接続し、他端に前記トランスの一次巻線を接続してあることを特徴とする。
請求項３に記載の渦電流探傷装置は、請求項１叉は請求項２に記載の渦電流探傷装置において、前記渦電流探傷プローブと前記トランスは、近接して配置し、トランスの二次巻線に導電板を直接接続してあることを特徴とする。
請求項４に記載の渦電流探傷装置は、請求項３に記載の渦電流探傷装置において、前記トランスと前記渦電流探傷プローブは、一個のケースに収納してあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明は、励磁素子用導電板を流れる励磁電流を大きくしても、増幅器を流れる励磁電流は小さいから、増幅器の発熱は小さくなる。また増幅器とトランスをケーブルで接続しても、ケーブルに流れる励磁電流は小さいから、ケーブルの漏洩磁束による周囲への干渉障害は小さくなる。したがってケーブルは、遮蔽を施す必要がなく、仮に遮蔽を施す場合にも簡単でよい。
本願発明は、ケーブルの一端に励磁電流増幅用の増幅器を接続し、他端に前記トランスの一次巻線を接続してあるから、ケーブルには小さい励磁電流を流し、渦電流探傷装置本体から離れた場所の渦電流探傷プローブの導電板には大きい励磁電流を流すことができる。
本願発明は、トランスと渦電流探傷プローブを近接して配置し、トランスの二次巻線に導電板を直接接続してあるから、大きい励磁電流の流れるトランスの二次巻線と導電板の距離は、短くなる。したがって大きい励磁電流による周囲への干渉障害は、渦電流探傷プローブの使用の形態や設置場所に関係なく小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る渦電流探傷装置の励磁電流供給回路を示す。
【図２】図２は、図１の励磁電流供給回路のシミュレーションの結果を示す。
【図３】図３は、従来渦電流探傷装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１、図２により本願発明の実施例に係る渦電流探傷装置を説明する
【実施例】
【００１０】
図１（ａ）は、渦電流探傷装置の励磁電流の供給回路を、図１（ｂ）は、シミュレーションに用いた図１（ａ）の回路の等価回路を、図１（ｃ）は、増幅器とトランスをケーブルで接続した回路を示す。
図１（ａ）において、２１は、励磁電源（発振器）、２３は、励磁電流の増幅器、Ｔｒは、ステップダウン型のトランス、２２ａは、励磁素子用の導電板、２２ｂは、磁束検出素子用の検出コイルである。導電板２２ａは、例えば厚みが０．１ｍｍ、断面が四角形の幅広の銅板からなる。
なお導電板２２ａは、前記の導電板に限らず、平角ワイヤー、厚膜導体、薄膜導体等の導体板或いは導体膜であってもよい。また磁束検出素子は、コイルの外ＧＭＲ（巨大磁気抵抗素子）等であってもよい。
【００１１】
トランスＴｒが理想トランスであると仮定した場合、トランスＴｒの一次側の電流，電圧をｉ１，ｖ１、二次側の電流、電圧をｉ２，ｖ２とすると、ｉ１・ｖ１＝ｉ２・ｖ２、となる。したがってトランスＴｒがステップダウン型の場合、ｖ１＞ｖ２となり、ｉ１＜ｉ２となる。即ちステップダウン型のトランスＴｒは、一次側の高電圧小電流の電力を、二次側の低電圧大電流の電力に変換することができる。
本願発明は、トランスの前記特性を利用して、トランスＴｒの一次側に励磁電源２１と励磁電流の増幅器２３を接続し、二次側に導電板２２ａを接続してある。その結果増幅器２３の励磁電流は、小さくなり、導電板２２ａの励磁電流は、大きくなるから、増幅器の発熱は小さくなり、導電板２２ａによって発生する励磁磁束は大きくなる。なお増幅器２３の励磁電流と電板２２ａの励磁電流は、トランスＴｒの巻線比を変えることにより、所望の大きさに設定できる。
【００１２】
増幅器２３とトランスＴｒは、図１（ｃ）のように、ケーブル３１によって接続することもできる。即ちケーブル３１の一端に増幅器２３を接続し、他端にトランスＴｒの一次コイルを接続する。その場合、ケーブル３１を流れる励磁電流は小さくなり、ケーブル３１の漏洩磁束も小さくなるから、ケーブル３１に遮蔽手段を施す必要はない。仮に遮蔽手段を施す場合にも簡単でよい。なおケーブルとは、電流を流す一対の導線からなる物の総称で、図示の物に限らない。
導電板２２ａとトランスＴｒ、或いは導電板２２ａからなる渦電流探傷プローブとトランスＴｒは、近接して配置し、トランスＴｒの二次巻線に導電板２２ａを直接接続する。また渦電流探傷プローブとトランスＴｒは、一個のケース（図示せず）に収納して単独の部品にすることもできる。その場合、大きい励磁電流が流れるトランスＴｒの二次巻線と導電板２２ａの距離は、短くなるから、渦電流探傷プローブの使用の形態や設置場所に関係なく、大きい励磁電流による周囲への干渉障害は小さくなる。
【００１３】
次に図２により、図１（ａ）の励磁電流供給回路の増幅器２３と導電板２２ａの励磁電流に関するシミュレーションの結果について説明する。
シミュレーションに用いた等価回路は、図１（ｂ）の通りである。
図１（ｂ）において、トランスＴｒの一次巻線の巻線抵抗Ｒ１、インダクタンスＬ１は、Ｒ１＝０．１Ω、Ｌ１＝１０ｍｍＨ、二次巻線の巻線抵抗Ｒ２、インダクタンスＬ２は、Ｒ２＝０．０１Ω、Ｌ２＝０．５μＨ、導電板２２ａのインダクタンスＬ３は、Ｌ３＝０．００１μＨである。励磁電圧は、振幅５０Ｖ、周波数１００ｋＨｚの正弦波を用いた。
【００１４】
図２は、シミュレーションの結果を示し、図２（ａ）は、増幅器２３の励磁電流の実効値を、図２（ｂ）は、導電板２２ａの励磁電流の実効値を示す。図２において、縦軸は、電流の実効値（ｍＡ，Ａ）を、横軸は、励磁電流の供給開始からの経過時間（μｓ）を表している。
図２（ａ），（ｂ）について、電流が安定した、例えば経過時間６０μｓにおける励磁電流を比較すると、導電板の励磁電流は、増幅器の励磁電流の約１２０倍になる。逆の言い方をすると、増幅器の励磁電流は、導電板の励磁電流の約１２０分の１になる。
シミュレーションの結果から、図１（ａ）のように励磁電流の供給回路に、ステップダウン型のトランスＴｒを用いれば、増幅器の励磁電流は極めて小さくなり、導電板２２ａの励磁電流は極めて大きくなることが分かる。
【符号の説明】
【００１５】
２１  励磁電源（発振器）
２２ａ    導電板
２２ｂ    検出コイル
２３    増幅器
３１    ケーブル
Ｔｒ    トランス
【図１】
2011033513.tif 000003
【図２】
2011033513.tif 000004
【図３】
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