(57)【要約】【課題】ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを用いる渦電流探傷方法において、ギャップを直接測定せずにギャップに対応する基準信号を求めること。【解決手段】両検出周波数の接近基準信号Ｖｇnear，Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｇfar，Ｖｄfarを事前に求めておき、ギャップ補正比Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）にＶｇnear，Ｖｇfarと探傷時の基準信号Ｖｇを代入してギャップ検出周波数Ｆｇのギャップ補正比Ｐｇを求め、ギャップ補正比Ｐｇからキズ検出周波数Ｆｄの探傷時の基準信号Ｖｄを求める。図の（ａ１）〜（ｃ１）は、健全部をギャップ（イ）、（ロ）、（ハ）で探傷して得た基準信号Ｖｄ、（ａ２）〜（ｃ２）は、基準信号Ｖｄを除去してギャップ補正したグラフである。【選択図】図３
2015059881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦電流探傷プローブに探傷周波数Ｆを供給して探傷信号を検出する渦電流探傷方法において、
事前に求めた探傷周波数Ｆの接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfar、並びに探傷周波数Ｆにより探傷した時に検出される探傷時基準信号Ｖにより、接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarとの間における基準信号のギャップに対応するギャップ補正比Ｐを、
Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）      （１）
として、探傷時基準信号Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）を、
Ｖ＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）＋Ｖfar            （２）
又は
Ｖ−Ｖfar＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）            （３）  
により求めることを特徴とする渦電流探傷方法。
【請求項２】
請求項１に記載の渦電流探傷方法において、
前記探傷周波数Ｆとしてギャップ検出周波数Ｆｇ及びキズ検出周波数Ｆｄを用い、
前記接近基準信号Ｖnearとしてギャップ検出周波数Ｆｇの接近基準信号Ｖｇnear及びキズ検出周波数Ｆｄの接近基準信号Ｖｄnearを、前記遠方基準信号Ｖfarとしてギャップ検出周波数Ｆｇの遠方基準信号Ｖｇfar及びキズ検出周波数Ｆｄの遠方基準信号Ｖｄfarを、前記探傷時基準信号Ｖとしてギャップ検出周波数Ｆｇの探傷時基準信号Ｖｇ及びキズ検出周波数Ｆｄの探傷時基準信号Ｖｄを、前記ギャップ補正比Ｐとしてギャップ検出周波数Ｆｇのギャップ補正比Ｐｇ及びキズ検出周波数Ｆｄのギャップ補正比Ｐｄを、夫々用い、
ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄとを同じ前記渦電流探傷プローブに供給して取得した探傷時基準信号Ｖｇ、接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfar及び前記式（１）とを用いて、ギャップ補正比Ｐｇを
Ｐｇ＝（Ｖｇ−Ｖｇfar）／（Ｖｇnear−Ｖｇfar）
により求めるステップ１と、
事前に求めたギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとの対応表を用いて、ステップ１で求めたギャップ補正比Ｐｇに対応するギャップ補正比Ｐｄを求めるステップ２と、
ステップ２で求めたギャップ補正比Ｐｄ、接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfar及び前記式（２）又は式（３）を用いて、探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を
Ｖｄ＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）＋Ｖｄfar
又は
Ｖｄ−Ｖｄfar＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）
により求めるステップ３とからなることを特徴とする渦電流探傷方法。
【請求項３】
請求項２に記載の渦電流探傷方法において求めた前記探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、探傷信号から除去してキズ信号を取出すことを特徴とする渦電流探傷方法。
【請求項４】
請求項３において取出した前記キズ信号を、事前に求めた前記ギャップ補正比Ｐｇと前記キズ信号の振幅との対応を表す振幅補正比により振幅補正することを特徴とする渦電流探傷方法。
【請求項５】
渦電流探傷プローブに探傷周波数Ｆを供給して探傷信号を検出する渦電流探傷装置において、
近遠基準信号記憶部と演算部とを備え、
近遠基準信号記憶部は、事前に求めた探傷周波数Ｆの接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfarを記憶しており、
演算部は、
接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfar、並びに探傷周波数Ｆにより探傷した時に検出される探傷時基準信号Ｖにより、接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarとの間におけるギャップに対応する基準信号のギャップ補正比Ｐを、
Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）  （１）
として、探傷時基準信号Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）を、
Ｖ＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）＋Ｖfar        （２）
又は
Ｖ−Ｖfar＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）        （３）
により求めることを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の渦電流探傷装置において、
ギャップ補正比対応表記憶部を備え、
前記探傷周波数Ｆとしてギャップ検出周波数Ｆｇ及びキズ検出周波数Ｆｄを用い、
前記接近基準信号Ｖnearとしてギャップ検出周波数Ｆｇの接近基準信号Ｖｇnear及びキズ検出周波数Ｆｄの接近基準信号Ｖｄnearを、前記遠方基準信号Ｖfarとしてギャップ検出周波数Ｆｇの遠方基準信号Ｖｇfar及びキズ検出周波数Ｆｄの遠方基準信号Ｖｄfarを、前記探傷時基準信号Ｖとしてギャップ検出周波数Ｆｇの探傷時基準信号Ｖｇ及びキズ検出周波数Ｆｄの探傷時基準信号Ｖｄを、前記ギャップ補正比Ｐとしてギャップ検出周波数Ｆｇのギャップ補正比Ｐｇ及びキズ検出周波数Ｆｄのギャップ補正比Ｐｄを、夫々用い、
前記演算部は、
ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを同じ前記渦電流探傷プローブに供給して取得した探傷時基準信号Ｖｇ、接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfar及び前記式（１）を用いてギャップ補正比Ｐｇを、
Ｐｇ＝（Ｖｇ−Ｖｇfar）／（Ｖｇnear−Ｖｇfar）
により求め、さらに、
ギャップ補正比対応表記憶部の事前に求めたギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとのギャップ補正比対応表を用いて、前記式（１）を用いて求めたギャップ補正比Ｐｇに対応するギャップ補正比Ｐｄを求め、
その求めたギャップ補正比Ｐｄ、接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfar及び前記式（２）又は式（３）を用いて探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、
Ｖｄ＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）＋Ｖｄfar
又は
Ｖｄ−Ｖｄfar＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）
により求めることを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の渦電流探傷装置において、
前記式（２）又は式（３）を用いて求めた探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、前記探傷信号から除去してキズ信号を取出すことを特徴とする渦電流探傷装置。
【請求項８】
請求項７に記載の渦電流探傷装置において、
事前に求めた前記ギャップ補正比Ｐｇと前記キズ信号の振幅との対応を表す振幅補正比を記憶するキズ信号振幅補正比記憶部を備え、
前記キズ信号を、キズ信号振幅補正比記憶部の振幅補正比により振幅補正す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】
本発明は、検査体を探傷して得られた探傷信号をアブソリュート信号で処理する渦電流探傷方法と渦電流探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流探傷プローブに所定の探傷周波数を供給して検査体を探傷したときに得られる探傷信号には、検査体のキズに起因して発生するキズ信号の他に、検査体のキズのない部分（「健全部」と呼ぶ）において発生する基準信号（「基準電圧」と呼ばれることもある）が同時に検出される。キズ信号は、基準信号がキズにより変動する形で現れるから、検査体のキズのある部分（「欠陥部」と呼ぶ）では、基準信号にキズ信号がのる形の信号になる。したがってキズの有無を判別する場合や、キズの深さ等を評価する場合には、探傷信号に含まれる基準信号を除去する必要がある。また、探傷信号は、渦電流探傷プローブと検査体の検査面とのギャップ（「リフトオフ」と呼ばれることもある）の変動により変わるから、探傷信号から基準信号を除去するには、ギャップに対応する基準信号を求める必要がある。
【０００３】
一例として、検査体が図５の場合について説明する。
図５（ａ）は、検査体の平面図、図５（ｂ）は、断面図である。
検査体Ｔの検査面にキズのない健全部Ｔ１とキズのある欠陥部Ｔ２とがある場合、渦電流探傷プローブＰｒを検査面に沿って走査すると、健全部Ｔ１において基準信号が検出され、欠陥部Ｔ２において基準信号にキズ信号がのる形で検出される。そして基準信号及びキズ信号の振幅は、渦電流探傷プローブＰｒと検査体Ｔの検査面との距離、即ちギャップにより変わるから、探傷信号から基準信号を除去するには、探傷位置におけるギャップを検出し、その検出したギャップにより基準信号を補正する必要がある。
従来、励磁素子、感磁性素子及びレーザ距離計を備えた検出ヘッドを鋼板に沿って走査し、感磁性素子の検出出力により鋼板の保持力等の磁気特性の局所的欠陥や鋼板のキズ等の欠陥を検出する磁気特性測定方法において、レーザ距離計により検出ヘッドのギャップを測定し、その測定したギャップに基づいて感磁性素子の検出出力を補正する方法が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１１５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記磁気特性測定方法の場合、検出出力は、ギャップに対して非線形に変化するから、事前にギャップと検出出力の対応関係を求める際、検出ヘッドを走査しながら数１００μｍ間隔でギャップを測定する必要があり、探傷の準備作業に手間がかかる。また、検査体の検査面が、例えば鉄道レールのゲージコーナーのように探傷面が曲面の場合、検出ヘッドが対向する検査体の垂直面を決め難く、測定したギャップが検出出力の大きさに対応していない場合がある。
本発明は、従来の磁気特性測定方法の前記問題点に鑑み、ギャップを測定しなくてもギャップに対応した基準信号及びキズ信号を検出できる渦電流探傷方法及び渦電流探傷装置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方法は、渦電流探傷プローブに探傷周波数Ｆを供給して探傷信号を検出する渦電流探傷方法において、
事前に求めた探傷周波数Ｆの接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfar、並びに探傷周波数Ｆにより探傷した時に検出される探傷時基準信号Ｖにより、接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarとの間における基準信号のギャップに対応するギャップ補正比Ｐを、
Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）      （１）
として、探傷時基準信号Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）を、
Ｖ＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）＋Ｖfar            （２）
又は
Ｖ−Ｖfar＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）            （３）  
により求めることを特徴とする。
請求項２に記載の渦電流探傷方法は、請求項１に記載の渦電流探傷方法において、
前記探傷周波数Ｆとしてギャップ検出周波数Ｆｇ及びキズ検出周波数Ｆｄを用い、
前記接近基準信号Ｖnearとしてギャップ検出周波数Ｆｇの接近基準信号Ｖｇnear及びキズ検出周波数Ｆｄの接近基準信号Ｖｄnearを、前記遠方基準信号Ｖfarとしてギャップ検出周波数Ｆｇの遠方基準信号Ｖｇfar及びキズ検出周波数Ｆｄの遠方基準信号Ｖｄfarを、前記探傷時基準信号Ｖとしてギャップ検出周波数Ｆｇの探傷時基準信号Ｖｇ及びキズ検出周波数Ｆｄの探傷時基準信号Ｖｄを、前記ギャップ補正比Ｐとしてギャップ検出周波数Ｆｇのギャップ補正比Ｐｇ及びキズ検出周波数Ｆｄのギャップ補正比Ｐｄを、夫々用い、
ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄとを同じ前記渦電流探傷プローブに供給して取得した探傷時基準信号Ｖｇ、接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfar及び前記式（１）とを用いて、ギャップ補正比Ｐｇを
Ｐｇ＝（Ｖｇ−Ｖｇfar）／（Ｖｇnear−Ｖｇfar）
により求めるステップ１と、
事前に求めたギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとの対応表を用いて、ステップ１で求めたギャップ補正比Ｐｇに対応するギャップ補正比Ｐｄを求めるステップ２と、
ステップ２で求めたギャップ補正比Ｐｄ、接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfar及び前記式（２）又は式（３）を用いて、探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を
Ｖｄ＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）＋Ｖｄfar
又は
Ｖｄ−Ｖｄfar＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）
により求めるステップ３とからなることを特徴とする。
請求項３に記載の渦電流探傷方法は、請求項２に記載の渦電流探傷方法において求めた前記探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、探傷信号から除去してキズ信号を取出すことを特徴とする。
請求項４に記載の渦電流探傷方法は、請求項３において取出した前記キズ信号を、事前に求めた前記ギャップ補正比Ｐｇと前記キズ信号の振幅との対応を表す振幅補正比により振幅補正することを特徴とする。
【０００７】
請求項５に記載の渦電流探傷装置は、渦電流探傷プローブに探傷周波数Ｆを供給して探傷信号を検出する渦電流探傷装置において、
近遠基準信号記憶部と演算部とを備え、
近遠基準信号記憶部は、事前に求めた探傷周波数Ｆの接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfarを記憶しており、
演算部は、
接近基準信号Ｖnear及び遠方基準信号Ｖfar、並びに探傷周波数Ｆにより探傷した時に検出される探傷時基準信号Ｖにより、接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarとの間におけるギャップに対応する基準信号のギャップ補正比Ｐを、
Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）  （１）
として、探傷時基準信号Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）を、
Ｖ＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）＋Ｖfar        （２）
又は
Ｖ−Ｖfar＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）        （３）
により求めることを特徴とする。
請求項６記載の渦電流探傷装置は、請求項５に記載の渦電流探傷装置において、
ギャップ補正比対応表記憶部を備え、
前記探傷周波数Ｆとしてギャップ検出周波数Ｆｇ及びキズ検出周波数Ｆｄを用い、
前記接近基準信号Ｖnearとしてギャップ検出周波数Ｆｇの接近基準信号Ｖｇnear及びキズ検出周波数Ｆｄの接近基準信号Ｖｄnearを、前記遠方基準信号Ｖfarとしてギャップ検出周波数Ｆｇの遠方基準信号Ｖｇfar及びキズ検出周波数Ｆｄの遠方基準信号Ｖｄfarを、前記探傷時基準信号Ｖとしてギャップ検出周波数Ｆｇの探傷時基準信号Ｖｇ及びキズ検出周波数Ｆｄの探傷時基準信号Ｖｄを、前記ギャップ補正比Ｐとしてギャップ検出周波数Ｆｇのギャップ補正比Ｐｇ及びキズ検出周波数Ｆｄのギャップ補正比Ｐｄを、夫々用い、
前記演算部は、
ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを同じ前記渦電流探傷プローブに供給して取得した探傷時基準信号Ｖｇ、接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfar及び前記式（１）を用いてギャップ補正比Ｐｇを、
Ｐｇ＝（Ｖｇ−Ｖｇfar）／（Ｖｇnear−Ｖｇfar）
により求め、さらに、
ギャップ補正比対応表記憶部の事前に求めたギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとのギャップ補正比対応表を用いて、前記式（１）を用いて求めたギャップ補正比Ｐｇに対応するギャップ補正比Ｐｄを求め、
その求めたギャップ補正比Ｐｄ、接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfar及び前記式（２）又は式（３）を用いて探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、
Ｖｄ＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）＋Ｖｄfar
又は
Ｖｄ−Ｖｄfar＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）
により求めることを特徴とする。
請求項７記載の渦電流探傷装置は、  請求項６に記載の渦電流探傷装置において、
前記式（２）又は式（３）を用いて求めた探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を、前記探傷信号から除去してキズ信号を取出すことを特徴とする。
請求項８記載の渦電流探傷装置は、請求項７に記載の渦電流探傷装置において、
事前に求めた前記ギャップ補正比Ｐｇと前記キズ信号の振幅との対応を表す振幅補正比を記憶するキズ信号振幅補正比記憶部を備え、
前記キズ信号を、キズ信号振幅補正比記憶部の振幅補正比により振幅補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、基準信号のギャップにより変化する部分のギャップ補正比を用いて、ギャップに対応する基準信号を求めるから、ギャップを直接測定することなく各ギャップに対応する基準信号を求めることができ、したがって探傷作業が簡単になる。また、本発明は、ギャップ検出周波数とキズ検出周波数を同じ渦電流探傷プローブに供給して探傷するから、両検出周波数のギャップ補正比は、同じギャップに対応している。したがって本発明は、ギャップを定義し難い曲面であっても、ギャップを直接測定する必要がないから、両検出周波数のギャップ補正比を用いてギャップに対応する基準信号を求めることができる。
本発明は、探傷信号から求めた基準信号を引くだけで、探傷信号から基準信号を除去して基準信号を含まないキズ信号を取出すことができる。また、事前にギャップ検出周波数のギャップ補正比とキズ信号の振幅の対応を表す振幅補正比を求めておけば、その振幅補正比を用いて、取出したキズ信号の振幅を補正することができる。
また、本発明のギャップ補正比は、基準信号のギャップにより変化する部分の振幅の比率を表しているから、検査体の材質が異なっても同種類のキズにおけるギャップ補正比は、同じになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る渦電流探傷装置のブロック図である。
【図２】図２は、図１の信号処理部のブロック図である。
【図３】図３は、本発明により検出した基準信号のグラフである。
【図４】図４は、本発明により検出したキズ信号のグラフである。
【図５】図５は、検査体の健全部と欠陥部を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
渦電流探傷プローブにより検出される探傷信号（検出電圧）がアブソリュート信号の場合、探傷信号は、検査体の健全部において検出される基準信号がキズによって変動する形で現れる。即ち探傷信号は、基準信号にキズ信号がのる形になる。そして探傷信号は、渦電流探傷プローブと検査体とのギャップにより大きさ（振幅）が変わり、渦電流探傷プローブが検査体に近いほど大きく、遠いほど小さくなる。
基準信号とギャップの関係についてみると、基準信号は、渦電流探傷プローブが検査体に近いほど大きく、検査体から離れるほど小さくなるが、検査体から十分離れると変化しなくなり、ギャップの影響を受けなくなる。即ち基準信号（基準信号の大きさ）は、ギャップにより変化する部分と変化しない部分とがある。
【００１１】
そこで本発明は、その点に着目して検査体を探傷周波数Ｆで探傷したときに検出される基準信号をＶ、渦電流探傷プローブが検査体に接触する程度に近いときの基準信号をＶnear、検査体から十分に遠いときの基準信号をＶfarとすると、基準信号Ｖnearと基準信号Ｖfarとの差（Ｖnear−Ｖfar）、及び基準信号Ｖと基準信号Ｖfarとの差（Ｖ−Ｖfar）を用い、ギャップと基準信号との対応を表すパラメータとしてギャップ補正比Ｐを導入して次の（１）式で表す。
Ｐ＝（Ｖ−Ｖfar）／（Ｖnear−Ｖfar）    （１）
ここで基準信号Ｖnearを接近基準信号Ｖnearと呼び、基準信号Ｖfarを遠方基準信号Ｖfarと呼び、基準信号Ｖを探傷時基準信号Ｖと呼ぶ。
式（１）を用いると、事前に接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarを求めておき、探傷時にその時のギャップにおいて検出される探傷時基準信号Ｖを式（１）に代入すれば、その探傷時のギャップ補正比Ｐを求めることができる。
また、式（１）を探傷時基準信号Ｖについて展開すると、
Ｖ＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）＋Ｖfar          （２）
又は
Ｖ−Ｖfar＝Ｐ（Ｖnear−Ｖfar）          （３）
となる。
【００１２】
したがって接近基準信号Ｖnearと遠方基準信号Ｖfarとの間のギャップに対応するギャップ補正比Ｐが分かっているときは、式（２）又は式（３）によりそのギャップに対応する探傷時基準信号Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）を求めることもできる。
式（２）又は式（３）から分かるように、ギャップ補正比Ｐは、基準信号のギャップにより変化する部分のギャップに対する変化率を表している。
なお探傷時基準信号は、（Ｖ−Ｖfar）の形で扱っても、後述するように、ギャップ補正の際、探傷信号から探傷時基準信号を引いて（除去して）ギャップ補正を行うから、その際、遠方基準信号Ｖfarは、探傷信号から除去される。したがって探傷時基準信号は、Ｖ又は（Ｖ−Ｖfar）のいずれの形で扱っても、ギャップ補正の際、遠方基準信号Ｖfarは、除去されるから、いずれの形で扱うかは、演算効率等を勘案して選定する。
また、基準信号の大きさは、検査体の形状により異なるが、ギャップ補正比Ｐは、ギャップに対する基準信号の変化率であるから、検査体の材質が異なっても同様のキズにおけるその変化率は、変わらない。
【００１３】
ここで探傷周波数Ｆとして後述するギャップ検出周波数Ｆｇを用いたときのギャップ補正比を、ギャップ補正比Ｐｇと呼び、キズ検出周波数Ｆｄを用いたときのギャップ補正比を、ギャップ補正比Ｐｄと呼ぶ。
また、ギャップ検出周波数Ｆｇを用いたときの接近基準信号Ｖnear、遠方基準信号Ｖfarを、夫々接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfarと呼び、キズ検出周波数Ｆｄを用いたときの接近基準信号Ｖnear、遠方基準信号Ｖfarを、夫々接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfarと呼ぶ。
また、ギャップ検出周波数Ｆｇを用いたときの探傷時基準信号Ｖを、探傷時基準信号Ｖｇと呼び、キズ検出周波数Ｆｄを用いたときの探傷時基準信号Ｖを、探傷時基準信号Ｖｄと呼ぶ。
【００１４】
次に接近基準信号Ｖnear、遠方基準信号Ｖfarについて補足する。
接近基準信号Ｖnearは、渦電流探傷プローブを検査体の健全部に接触する程度に近づけて求める。その場合、渦電流探傷プローブを構成するコイル等は、ケース内部に取付けてあるから、渦電流探傷プローブを構成するコイル等を検査面に接触させることは無理である。したがって渦電流探傷プローブは、検査体の健全部に可能な範囲で近づければよい。また、遠方基準信号Ｖfarは、渦電流探傷プローブを健全部から離しながら探傷して検出される基準信号が変化しなくなる程度の遠方において求める。その場合、検査体の設置場所によっては、渦電流探傷プローブを検査面から十分離すことができない場合もあるから、その場合には、検査体の設置場所に応じて可能な範囲で離せばよい。なお渦電流探傷プローブは、通常検査面から１０ｍｍ程度離せば、基準信号は、ほとんど変化しなくなる。
【００１５】
次に本発明に用いる探傷周波数と検査体について説明する。
本発明は、探傷周波数Ｆとして、ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを用いるが、ギャップ検出周波数Ｆｇは、キズよりもギャップ変動の影響が大きい周波数（相対的にキズよりもギャップの感受性が高い周波数）を用い、キズ検出周波数Ｆｄは、キズを十分に検出できる周波数を用いる。
例えば、ギャップ検出周波数Ｆｇは、数ｋＨｚ〜１０数ｋＨｚの周波数を選定し、キズ検出周波数Ｆｄは、数１００ｋＨｚ以上の周波数を選定する。
また、本発明は、例えば、鉄道レールのゲージコーナーのように、短い間隔で連続して発生する割れキズ（例えば、渦電流探傷プローブが一度に複数のキズに感応するキズ）を探傷するのに適している。
【００１６】
次に図１、図２を用いて、本発明の実施の形態に係る渦電流探傷装置及び渦電流探傷方法を説明する。
図１において、渦電流探傷装置は、探傷周波数発振部１、渦電流探傷プローブ２、同期検波部３、信号処理部４からなる。
キズ検出周波数発振器１１とギャップ検出周波数発振器１２は、夫々キズ検出周波数Ｆｄ、ギャップ検出周波数Ｆｇを励磁コイル２１に供給する。検出コイル２２の検出出力は、キズ検出周波数用同期検波器３１とギャップ検出周波数用同期検波器３２に供給され、夫々キズ検出周波数Ｆｄとギャップ検出周波数Ｆｇにより検波さる。両検波器の検波出力信号（探傷周波数と同相のＸ検波出力信号、もう一方のＹ検波出力信号）は、信号処理部４に供給される。信号処理部４は、例えばＹ検波出力信号を用いて信号処理を行う。
なお検出コイル２２は、ホール素子等の感磁性素子であってもよい。
キズ検出周波数Ｆｄとギャップ検出周波数Ｆｇは、同じ渦電流探傷プローブ２の同じ検出コイル２２を用いるから、キズ検出周波数用同期検波器３１とギャップ検出周波数用同期検波器３２の検波出力信号（探傷信号）は、同じギャップにおいて検出された検波出力信号になる。即ち両同期検波器の検波出力信号に対応するギャップは、同じである。
【００１７】
本発明は、実際に検査体を探傷する前に、事前に次のデータを求めて記憶しておく。そのデータの取得には、実際の検査体に近い形状の検査体を用いて行う。
まず、ギャップ検出周波数Ｆｇ（例えば６．２５ｋＨｚ）を用いて検査体の健全部について、接近基準信号Ｖｇnearと遠方基準信号Ｖｇfarを求めて記憶しておく。同様にキズ検出周波数Ｆｄ（例えば、８００ｋＨｚ）を用いて接近基準信号Ｖｄnearと遠方基準信号Ｖｄfarを求めて記憶しておく。接近基準信号Ｖｇnear，Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｇfar，Ｖｄfarは、図２の事前データ記憶部４１の近遠基準信号記憶部４１２に記憶しておく。
【００１８】
また、ギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを用い、形状が実際の検査体に似た検査体の健全部について、ギャップを順次変えて両検出周波数のギャップ補正比Ｐｇ，Ｐｄを求め、そのギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄの対応表（対応データ）を記憶しておく。ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄの対応表は、例えば、図１（ｃ）のグラフ（模式図）のようになる。ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄの対応表は、多項式近似を使って求めることもできる。ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄの対応表は、図２のギャップ補正比対応表記憶部４１１に記憶しておく。
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の鉄道レール５のゲージコーナー５２を探傷する場合の例で、鉄道レールの側面５１からＨ１，Ｈ２，Ｈ３離れた位置を鉄道レール５の長手方向に向かって探傷するときに用いる。ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄの対応表は、探傷する位置（走査位置）Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ごとに求めておく。
【００１９】
実際の探傷時の基準信号は、次のように求める。
まずギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄを用いて検査体を探傷し、ギャップ検出周波数Ｆｇの探傷時基準信号Ｖｇを取得する。
次に探傷時基準信号Ｖｇ、ギャップ検出周波数Ｆｇの接近基準信号Ｖｇnear、遠方基準信号Ｖｇfarを、式（１）に代入して、
Ｐｇ＝（Ｖｇ−Ｖｇfar）／（Ｖｇnear−Ｖｇfar）
により、ギャップ補正比Ｐｇを求める。
【００２０】
次にギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとの対応表（図１（ｃ））を用いて、ギャップ補正比Ｐｇに対応するギャップ補正比Ｐｄを求める。
求めたギャップ補正比Ｐｄ、キズ検出周波数Ｆｄの接近基準信号Ｖｄnear、遠方基準信号Ｖｄfarを式（２）又は式（３）に代入して
Ｖｄ＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）＋Ｖｄfar
又は
Ｖｄ−Ｖｄfar＝Ｐｄ（Ｖｄnear−Ｖｄfar）
により探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を求める。
【００２１】
求めた探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）は、キズ検出周波数Ｆｄを用いて検査体を探傷したときの基準信号であるから、キズ検出周波数Ｆｄにより検出された探傷信号から探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を引いてギャップ補正を行う。ギャップ補正により探傷信号の探傷時基準信号は、除去されるから、基準信号を含まないキズ信号を取出すことができる。
取出したキズ信号は、図２の探傷時データ記憶部４２に記憶する。
これらの一連の信号処理は、図２の演算部４３が行う。
なおギャップ検出周波数Ｆｇとキズ検出周波数Ｆｄは、同じ渦電流探傷プローブに供給するから、両検出周波数のギャップと基準信号の対応関係は、似たような関係になる場合もある。そのような場合には、ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄは、略同じになると考えられるから、式（２）に、Ｐ＝Ｐｇ＝Ｐｄ、Ｖnear＝Ｖｇnear＝Ｖｄnear、Ｖfar＝Ｖｇfar＝Ｖｄfarを代入して、探傷時基準信号Ｖｄを求めることもできる。
【００２２】
一般にキズ信号は、探傷時基準信号Ｖｄに埋もれていて判別し難い場合もあるが、探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を除去することにより明瞭になるから、検査体のキズの有無を評価するだけであれば、このままでもよいが、キズ信号の振幅は、ギャップにより変わるから、キズの深さを評価する等の場合には、キズ信号の振幅をギャップに応じて補正する必要がある。
キズ信号の振幅補正は、事前にギャップ補正比Ｐｇとキズ信号の振幅の対応を表す振幅補正比を求めて、図２のキズ信号振幅補正比記憶部４１３に記憶しておき、その振幅補正比を用いてキズ信号の振幅を補正する。振幅補正したキズ信号は、図２の探傷時データ記憶部４２に記憶する。
振幅補正したキズ信号は、必要に応じて、例えば、キズの深さを求めるとき等に利用する。
キズの深さを求めるときは、事前に実際のキズと同様の人工キズを使用してキズの深さとキズ信号の振幅との対応を求めておき、その対応により前記振幅補正したキズ信号を補正してキズの深さを求める。
これらの一連の信号処理は、図２の演算部４３が行う。
【００２３】
図３、図４により、本実施の形態において実施した探傷試験の試験結果について説明する。
図３、図４（ｄ１），（ｄ２）のグラフは、本実施の形態の渦電流探傷方法により求めた基準信号とキズ信号の波形を示す。また、図４（ｅ）のグラフは、基準信号とキズ信号を求めるときに使用したギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄとの対応表である。なお図４（ｅ）の各グラフは、２本線になっているが、ギャップ補正比Ｐｇとギャップ補正比Ｐｄを求めるとき、渦電流探傷プローブをギャップ０から順次大きくし、再び０に戻して求めたが、渦電流探傷プローブの往復で多少の誤差が生じたことによる。
【００２４】
図３は、鉄道レールの健全部をギャップ検出周波数Ｆｇ（６．２５ｋＨｚ）で探傷して得られた探傷信号のグラフで、図３（ａ１）〜（ｃ１）は、ギャップ補正前のグラフ、図３（ａ２）〜（ｃ２）は、ギャップ補正後のグラフである。図３において横軸は、渦電流探傷プローブの移動距離を示し、縦軸は、電圧を示す。
渦電流探傷プローブの走査位置は、レールのゲージコーナーにおいて、レールの側面から２２ｍｍ、１８．５ｍｍ、１５ｍｍ離れた位置を選定し、ギャップは、０．５ｍｍ（イ）、１．０ｍｍ（ロ）、１．５ｍｍ（ハ）に設定した。
図４（ｄ１），（ｄ２）は、鉄道レールの割れキズが密集している箇所（欠陥部）を、キズ検出周波数Ｆｄ（８００ｋＨｚ）で探傷して得られた探傷信号のグラフで、図４（ｄ１）は、ギャップ補正前のグラフ、図４（ｄ２）は、ギャップ補正と振幅補正を行った後のグラフである。なお図４（ｄ２）は、図４（ｄ１）に対して符号を反転して表示してある。
図４（ｄ１），（ｄ２）において、横軸は、渦電流探傷プローブの移動距離を示し、縦軸は、電圧を示す。
渦電流探傷プローブの走査位置は、レールのゲージコーナーにおいて、レールの側面から１５ｍｍ離れた位置を選定し、ギャップは、０．５ｍｍ（イ）、１．０ｍｍ（ロ）、１．５ｍｍ（ハ）に設定した。  
【００２５】
図３（ａ１），（ｂ１），（ｃ１）のグラフには、ギャップに対応した基準信号が現れているが、図３（ａ２），（ｂ２），（ｃ２）グラフでは、基準信号は略０Ｖになる。図３によると、本発明のギャップ補正は、有効であることが分かる。
また、図４（ｄ１）のグラフには、ギャップに対応した基準信号が現れているが、図４（ｄ２）のグラフでは、ギャップ補正し、振幅補正した結果、基準信号は除去され各ギャップに対応するキズ信号の最大値はそろっているから、本発明のギャップ補正、振幅補正は、有効であることが分かる。
【００２６】
前記実施の形態は、鉄道レールについて説明したが、本発明は、鉄道レールに限らず他の検査体にも適用できる。
また、式（１）、式（２）、式（３）のギャップ補正比Ｐについて、事前にギャップとギャップ補正比Ｐとの対応を求めておき、実際の探傷時にギャップを測定して、その測定したギャップに対応するギャップ補正比Ｐを用いて、探傷時基準信号Ｖｄ又は（Ｖｄ−Ｖｄfar）を求めることもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１  探傷周波数発振部
２  渦電流探傷プローブ
３  同期検波部
４  信号処理部
５  鉄道レール
【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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