(57)【要約】【課題】磁性を有する金属材料に局部的に存在する高硬度部を確実に検出可能であると共に、高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後に、該高硬度部が除去されているか否かを確実に確認することができる渦流検査方法を提供する。【解決手段】本発明に係る渦流検査方法は、差動型コイルによって検出した金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定し、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を有する金属材料に対向配置した差動型コイルを前記金属材料に対して相対移動させながら、前記差動型コイルに交流電流を通電して前記金属材料に交流磁界を作用させると共に、前記交流磁界によって前記金属材料に誘起された渦電流を前記差動型コイルで検出することにより、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する渦流検査方法であって、
前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定し、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査方法。
【請求項２】
前記局部的な高硬度部は、前記金属材料の他の部位よりもビッカース硬度で５０Ｈｖ以上高いことを特徴とする請求項１に記載の渦流検査方法。
【請求項３】
金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、請求項１又は２に係る渦流検査方法で前記金属材料を検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認することを特徴とする渦流検査方法。
【請求項４】
請求項１又は２に係る渦流検査方法で検出した金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、請求項１又は２に係る渦流検査方法で前記金属材料を再度検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認することを特徴とする渦流検査方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の渦流検査方法によって、前記局部的な高硬度部が除去されていることを確認した鋼管。
【請求項６】
磁性を有する金属材料に対向配置され、前記金属材料に交流磁界を作用させて渦電流を誘起すると共に、前記金属材料に誘起された渦電流を検出する差動型コイルと、
前記差動型コイルに交流電流を通電すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する信号処理部とを備え、
前記信号処理部は、前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性を有する鋼管等の金属材料を渦流検査する方法、該渦流検査方法で検査した鋼管、及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査装置に関する。特に、本発明は、金属材料に局部的に存在する高硬度部を確実に検出可能であると共に、高硬度部を除去するためにグラインダー研削等の手入れ処理を施した後に、該高硬度部が除去されているか否かを確実に確認することができる渦流検査方法、該渦流検査方法で検査した鋼管、及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管等の金属材料の製造過程では、熱処理時における浸炭、脱炭、脆化相の析出等の組織変化による金属材料の脆化や、搬送時における金属材料同士の衝突或いは金属材料と搬送設備との衝突や、冷間加工時における焼き付き等に起因した強加工などによって、金属材料の組織が局部的に変化し、変化しない部位と比べて場合によってはビッカース硬度で５０Ｈｖ以上高い局部的な高硬度部が発生することが知られている。金属材料にこのような局部的な高硬度部が発生すれば、該高硬度部での金属材料の脆化や耐食性の劣化による破損が懸念される。
【０００３】
このため、金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する必要があると共に、該高硬度部を除去するための手入れ処理（グラインダー研削等の処理）を施した後に、実際に高硬度部が除去されたか否かを確認する必要がある。
【０００４】
しかしながら、人手による目視や、金属材料に圧子を圧入して圧入の大きさや圧子の超音波共振周波数により硬度を測定する簡易硬度計を用いた高硬度部の検出や高硬度部除去の確認は、連続的な測定が困難であるために時間が掛かったり、判定にバラツキが生じるという問題がある。このため、局部的な高硬度部を非接触・非破壊的方法で検出すると共に、高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、実際に高硬度部が除去されていることを非接触・非破壊的方法で確認できれば、高硬度部の検出や高硬度部除去の確認の効率や確実性を高めることが可能である。
【０００５】
金属材料の硬度や硬度の変化部を非接触で非破壊的に検出する技術として、例えば、特許文献１には、鋼板が磁化されることにより変化した磁界（透過磁気）が鋼板の硬度と相関があることを利用した技術が開示されている。特許文献２には、鋼材の磁気特性(保持力、残留磁化、飽和磁化、透磁率、ヒステリシス損)と機械的性質（硬さ、焼き入れ深さ、強度、結晶粒度）には相関があることを利用した技術が開示されている。特許文献３には、検査コイル及び比較コイルを含むブリッジ回路を用いて鋼管の材質（硬度、炭素含有量）や性状の変化を検出する技術が開示されている。特許文献４には、鋼の複数の磁気的パラメータを測定することによって鋼の硬度を概算する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献５には、鋼板の一部表面が浸炭し、結晶組織が微細化した異常組織欠陥部を磁気飽和型の渦流センサを用いて検出する技術が開示されている。特許文献６には、渦流検査装置を用いたステンレス鋼材のシグマ相検査方法が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献７には、熱処理によって生じる鋼管や丸棒鋼の表面脱炭層を除去する旋削の削り残し部を渦電流を利用して検出する方法が開示されている。
【０００８】
上記のように、渦流検査方法等によって金属材料の磁気特性の変化を測定することにより、該金属材料の硬度等の機械的性質の変化部を非破壊的に検出できることや、手入れ処理後に異常部が除去されているか否かを渦流検査方法によって確認する方法は既に知られている。従って、これら公知技術を適用し、金属材料に存在する局部的な高硬度部を渦流検査方法で検出すると共に、高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、実際に高硬度部が除去されていることを渦流検査方法で確認することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、金属材料が磁性材料である場合には、渦流検査を行った際に、局部的な高硬度部での検出信号に対して、金属材料固有の磁性変動（磁性ムラ）に起因した検出信号や、金属材料と検出コイルとの距離（リフトオフ）変動に起因した検出信号がノイズとして重畳されるため、正確な高硬度部の検出が困難となる場合がある。さらには、高硬度部をグラインダー研削等で除去した部分は、金属材料表面が削られてリフトオフ変動によるノイズ信号がより大きくなる。このため、局部的な高硬度部をより確実に検出可能な渦流検査方法が求められている。
【特許文献１】特開昭５８−１０２１４８号公報
【特許文献２】特開昭５９−１０８９７０号公報
【特許文献３】特開昭６０−１８５１５８号公報
【特許文献４】特表平９−５０７５７０号公報
【特許文献５】特開平８−１７８９０２号公報
【特許文献６】特開昭６２−１４７３５６号公報
【特許文献７】特開２００３−２３２７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
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、磁性を有する金属材料に局部的に存在する高硬度部を確実に検出可能であると共に、高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後に、該高硬度部が除去されているか否かを確実に確認することができる渦流検査方法、該渦流検査方法で検査した鋼管、及び該渦流検査方法を実施するための渦流検査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】
【００１１】
前記課題を解決するべく、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、以下の（１）〜（４）の知見を得た。
（１）いわゆる自己比較方式の差動型コイルを用いることにより、金属材料固有の磁性変動に起因した検出信号（磁性変動信号）の振幅と、金属材料と差動型コイル（特に検出コイル）とのリフトオフ変動に起因した検出信号（リフトオフ信号）の振幅とを抑制可能である。
（２）差動型コイルに通電する交流電流の周波数（検査周波数）を調整することにより、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差を調整可能である。
（３）上記（２）の位相差を１３５°以上に調整すれば、局部的な高硬度部での検出信号の位相が、磁性変動信号の位相とリフトオフ変動信号の位相との間に確実に位置する（局部的な高硬度部での検出信号の位相と、磁性変動信号の位相と、リフトオフ信号の位相とを確実に識別可能である）。
（４）従って、金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出するための情報として、検査周波数調整後の差動型コイルから出力された検出信号の振幅のみならず位相も用いれば、高硬度部を確実に検出可能である。
【００１２】
本発明は、上記発明者らの知見に基づき完成されたものである。すなわち、本発明は、磁性を有する金属材料に対向配置した差動型コイルを前記金属材料に対して相対移動させながら、前記差動型コイルに交流電流を通電して前記金属材料に交流磁界を作用させると共に、前記交流磁界によって前記金属材料に誘起された渦電流を前記差動型コイルで検出することにより、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する渦流検査方法であって、前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定し、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査方法を提供するものである。
【００１３】
本発明における「差動型コイル」とは、渦電流を検出するための検出コイルが一対のコイルからなり、各コイルでの検出信号の差を出力するように構成された、いわゆる自己比較方式のコイルを意味する。また、本発明における「差動型コイル」には、検出コイルが交流磁界を作用させる励磁コイルの機能を兼ねる自己誘導型コイル、及び、検出コイルと励磁コイルとが別体とされた相互誘導型コイルの双方が含まれる。また、本発明における「磁性変動信号」とは、差動型コイルによって検出される検出信号の内、金属材料固有の磁性変動（磁性ムラ）に起因した検出信号を意味する。さらに、本発明における「リフトオフ信号」とは、差動型コイルによって検出される検出信号の内、金属材料と差動型コイル（特に検出コイル）との距離（リフトオフ）変動に起因した検出信号を意味する。
【００１４】
上記の検出対象となる局部的な高硬度部は、例えば、前記金属材料の他の部位（局部的な高硬度部が存在しない健全部位）よりもビッカース硬度で５０Ｈｖ以上高い部位とされる。
【００１５】
なお、手入れ処理によって高硬度部が除去されたか否かを確実に確認するには、金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、前記渦流検査方法で前記金属材料を検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認することが好ましい。
【００１６】
また、前記渦流検査方法で検出した金属材料に存在する局部的な高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後、前記渦流検査方法で前記金属材料を再度検査することにより前記高硬度部が除去されているか否かを確認してもよい。
【００１７】
また、本発明は、前記渦流検査方法によって、前記局部的な高硬度部が除去されていることを確認した鋼管としても提供される。
【００１８】
さらに、本発明は、磁性を有する金属材料に対向配置され、前記金属材料に交流磁界を作用させて渦電流を誘起すると共に、前記金属材料に誘起された渦電流を検出する差動型コイルと、前記差動型コイルに交流電流を通電すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出する信号処理部とを備え、前記信号処理部は、前記差動型コイルによって検出した前記金属材料の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように、前記差動型コイルに通電する交流電流の周波数を設定すると共に、前記差動型コイルから出力された検出信号の振幅及び位相に基づいて、前記金属材料に存在する局部的な高硬度部を検出することを特徴とする渦流検査装置としても提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁性を有する金属材料に局部的に存在する高硬度部を確実に検出可能であると共に、高硬度部を除去するための手入れ処理を施した後に、該高硬度部が除去されているか否かを確実に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について、被検査材である金属材料が磁性を有する鋼管（二相ステンレス鋼）である場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
＜渦流検査装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る渦流検査装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る渦流検査装置１００は、差動型コイル１と、信号処理部２とを備えている。
【００２２】
差動型コイル１は、鋼管Ｐの外面に対向配置され、鋼管Ｐに交流磁界を作用させて渦電流を誘起すると共に、鋼管Ｐに誘起された渦電流を検出するように構成されている。具体的に説明すれば、本実施形態に係る差動型コイル１は、鋼管Ｐに交流磁界を作用させる励磁コイル（図示せず）と渦電流を検出するための検出コイルとが別体とされた相互誘導型コイルであると共に、検出コイルが一対のコイル１１ａ、１１ｂからなり、各コイル１１ａ、１１ｂでの検出信号の差を出力するように構成された、いわゆる自己比較方式のコイルとされている。励磁コイルは、鋼管Ｐの外面に垂直な方向に交流磁界を作用させる一方、コイル１１ａ、１１ｂは、渦電流によって生じる鋼管Ｐの外面に垂直な方向の交流磁界の変化を検出する。各コイル１１ａ、１１ｂは鋼管Ｐの周方向に離間して配置されており、差動型コイル１を鋼管Ｐの周方向に相対移動させれば、差動型コイル１からは各コイル１１ａ、１１ｂに対向する鋼管Ｐの部位についての検出信号の差が出力される。このように自己比較方式の差動型コイル１を用いることにより、いわゆる標準比較方式のコイルを用いる場合に比べて、リフトオフ信号や磁性変動信号の振幅を抑制することが可能である。
【００２３】
信号処理部２は、差動型コイル１に交流電流を通電すると共に、差動型コイル１から出力された検出信号に基づいて、鋼管Ｐに存在する局部的な高硬度部を検出するように構成されている。具体的には、本実施形態に係る信号処理部２は、発信器２１、増幅器２２、同期検波器２３、位相回転器２４、ハイパスフィルタ２５、Ａ／Ｄ変換器２６及び判定部２７を備える。
【００２４】
発信器２１は、差動型コイル１（具体的には、差動コイル１の励磁コイル）に所定周波数の交流電流を供給する。これにより、前述のように、差動型コイル１から鋼管Ｐの外面に向かう交流磁界が生じ、鋼管Ｐに渦電流が誘起される。なお、差動型コイル１に通電する交流電流の周波数（検査周波数）の設定方法については後述する。
【００２５】
差動型コイル１から出力された検出信号（具体的には、各コイル１１ａ、１１ｂでの検出信号の差）は、増幅器２２によって増幅された後、同期検波器２３に出力される。なお、増幅器２２は、一定の増幅率で検出信号を増幅する構成の他、ＡＧＣ（Auto Gain Control）機能を具備する構成とすることも可能である。
【００２６】
同期検波器２３は、発振器２１から出力される参照信号に基づき、増幅器２２の出力信号を同期検波する。具体的に説明すれば、発振器２１から同期検波器２３に向けて、差動型コイル１に供給する交流電流と同一の周波数で同一の位相を有する第１参照信号と、該第１参照信号の位相を９０°だけ移相した第２参照信号とが出力される。そして、同期検波器２３は、増幅器２２の出力信号から、第１参照信号の位相と同位相の信号成分（第１信号成分）及び第２参照信号の位相と同位相の信号成分（第２信号成分）を分離・抽出する。分離・抽出された第１信号成分及び第２信号成分は、それぞれ位相回転器２４に出力される。
【００２７】
位相回転器２４は、同期検波器２３から出力された第１信号成分及び第２信号成分の位相を互いに同一の所定量だけ回転（移相）し、例えば、第１信号成分をＸ信号、第２信号成分をＹ信号として、ハイパスフィルタ２５に出力する。なお、位相回転器２４から出力されるＸ信号及びＹ信号は、互いに直交する２軸（Ｘ軸、Ｙ軸）で表されるＸ−Ｙベクトル平面においていわゆるリサージュ波形と称される信号波形（すなわち、振幅をＺ、位相をθとして極座標（Ｚ、θ）で表した差動型コイル１の検出信号波形（正確には、増幅器２２によって増幅した後の検出信号波形））を、Ｘ軸及びＹ軸にそれぞれ投影した成分に相当することになる。位相回転器２４による位相回転は、例えば、磁性変動信号がＸ−Ｙベクトル平面のＸ軸上に位置するように調整する目的でなされる。
【００２８】
ハイパスフィルタ２５は、位相回転器２４から出力されたＸ信号及びＹ信号から所定の低周波成分を除去し、Ａ／Ｄ変換器２６に出力する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器２６は、ハイパスフィルタ２５の出力信号をＡ／Ｄ変換し、判定部２７に出力する。
【００３０】
判定部２７は、例えば、後述の演算処理を行うためのプログラムがインストールされた汎用のパーソナルコンピュータ等から構成される。判定部２７は、Ａ／Ｄ変換器２６の出力データ（すなわち、ハイパスフィルタ２５によって低周波成分が除去されたＸ信号及びＹ信号をＡ／Ｄ変換したデジタルデータ。以下、Ｘ信号データ及びＹ信号データという）に基づいて、鋼管Ｐに存在する局部的な高硬度部を検出する。具体的に説明すれば、判定部２７は、先ず最初に、入力されたＸ信号データ及びＹ信号データに基づき、差動型コイル１の検出信号（正確には、増幅器２２によって増幅し、ハイパスフィルタ２５によって低周波成分を除去した後の検出信号）の振幅Ｚ及び位相θを演算する。Ｘ信号データの値をＸ、Ｙ信号データの値をＹとすると、振幅Ｚ及び位相θは、それぞれ下記の式（１）及び（２）によって演算される。
Ｚ＝（Ｘ２＋Ｙ２）１／２      ・・・  （１）
θ＝ｔａｎ−１（Ｙ／Ｘ）   ・・・  （２）
【００３１】
次に、判定部２７は、前記演算した振幅Ｚが予め定めたしきい値よりも大きいか否かを判定する。振幅Ｚが予め定めたしきい値以下である場合、判定部２７は、この振幅Ｚを有する検出信号は局部的な高硬度部での検出信号ではないと判定する。一方、振幅Ｚが予め定めたしきい値よりも大きい場合には、判定部２７は、前記演算した位相θが予め定めた範囲内にあるか否かを判定する。位相θが予め定めた範囲内にある場合、判定部２７は、この振幅Ｚ及び位相θを有する検出信号は鋼管Ｐに存在する局部的な高硬度部での検出信号（以下、適宜、「高硬度部信号」という）であると判定して、局部的な高硬度部を検出したことを知らせる所定のアラームを出力する。
【００３２】
＜検査周波数の設定方法＞
以上に説明した構成を有する渦流検査装置１００において、信号処理部２（発振器２１）から差動型コイル１に通電する交流電流の周波数（検査周波数）は、差動型コイル１によって検出した鋼管Ｐの磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように設定される。具体的には、検査周波数を適宜変更して、鋼管Ｐの健全部位（局部的な高硬度部が存在しない部位）を検査し、判定部２７によって演算される鋼管Ｐの磁性変動信号の位相（検出した磁性変動信号のうち最大の振幅を有する磁性変動信号の位相）と、リフトオフ信号の位相（検出したリフトオフ信号のうち最大の振幅を有するリフトオフ信号の位相）との差が１３５°以上となる検査周波数を設定値として選択すればよい。
【００３３】
以下、鋼管Ｐの磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように検査周波数を設定する理由について具体的に説明する。
本発明の発明者らによる検査試験の結果、高硬度部信号の位相は、磁性変動信号の位相とリフトオフ信号の位相との間に位置する傾向のあることが分かった。しかしながら、高硬度部信号の位相が高硬度部の組織状態等によって変動する上、磁性変動信号やリフトオフ信号の位相も変動するため、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が小さいと、高硬度部信号に磁性変動信号及びリフトオフ信号がノイズとして重畳される場合（高硬度部信号の位相と、磁性変動信号又はリフトオフ信号の位相とが同程度となる場合）があることも分かった。このため、振幅のみならず位相も情報として用いて、高硬度部信号を確実に検出するには、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差をできるだけ大きくする必要があることに想到した。
【００３４】
図２は、検査周波数を変更した場合において、差動型コイル１によって検出される鋼管Ｐの磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差の変化を示すグラフである。本発明の発明者らによる検査試験の結果、図２に示すように、検査周波数を高めれば高めるほど、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が大きくなることが分かった。そして、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように検査周波数を設定（本実施形態では、検査周波数を６４ｋＨｚに設定）すれば、高硬度部信号の位相が、磁性変動信号の位相とリフトオフ変動信号の位相との間に確実に位置すること（高硬度部信号の位相と、磁性変動信号の位相と、リフトオフ信号の位相とを確実に識別可能であること）が分かった。
【００３５】
図３は、差動型コイル１によって検出される各検出信号（高硬度部信号、磁性変動信号、リフトオフ信号）の位相関係を模式的に示す図であり、具体的には、検査周波数を６４ｋＨｚとした場合に、位相回転器２４から出力されるＸ信号及びＹ信号に基づいて算出される各検出信号に対応するリサージュ波形の延びる方向を模式的に示す図である。図３に示すように、検査周波数を６４ｋＨｚとし、Ｘ軸上（位相１８０°の位置）に鋼管Ｐの磁性変動信号が位置するように位相回転器２４の回転量（移相量）を調整すれば、リフトオフ信号の位相は４５°よりも小さくなり（すなわち、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となり）、高硬度部信号の位相は、磁性変動信号の位相とリフトオフ信号の位相との間（具体的には、位相７０°から１３５°の間）で検出されることが分かった。このように、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように検査周波数を設定すれば、高硬度部信号の位相と磁性変動信号又はリフトオフ信号の位相とが同程度となることなく、位相の差異によって高硬度部信号を正確に検出することが可能である。
【００３６】
以上に説明した理由により、前述のように、信号処理部２では、鋼管Ｐの磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差が１３５°以上となるように検査周波数を設定している。ただし、検査周波数を変更することによって渦電流の浸透深さが変化する（検査周波数を高くすれば、渦電流の浸透深さは小さくなる）ため、検査周波数を高くすればするほど良いということではなく、検出対象とする高硬度部の鋼管Ｐ表面からの深さも考慮して検査周波数を設定することが好ましい。また、検査周波数を過度に高周波に設定すると、渦電流の浸透深さが小さくなりすぎ、鋼管Ｐ表面の凹凸に過敏になってノイズ信号が大きくなったり、高硬度部の深さ情報が失われる等の不具合が生じるため、これらの点も考慮して検査周波数を設定することが好ましい。
【００３７】
図４は、検査周波数を１６ｋＨｚ、３２ｋＨｚ、６４ｋＨｚと変更した場合に得られる、局部的な高硬度部の硬度（ビッカース硬度）と、判定部２７によって演算された高硬度部信号の振幅との関係の一例を示すグラフである。なお、図４の横軸の硬度は、鋼管Ｐの表面から深さ０．１ｍｍでの硬度を意味する。また、図４に示すノイズレベルは、磁性変動信号又はリフトオフ信号の最大の振幅を意味する。図４に示すように、検査周波数を６４ｋＨｚに設定することにより、検査周波数を１６ｋＨｚに設定した場合に比べて渦電流が鋼管Ｐの表面近傍に集中するため、高硬度部信号の振幅が大きくなり、健全部位の硬度（約３５０Ｈｖ）よりも５０Ｈｖ以上高い（従って、硬度が約４００Ｈｖ以上の）高硬度部であれば、ノイズレベルよりも大きな高硬度部信号の振幅（すなわち、高硬度部のＳ／Ｎ比＞１）を得ることができる。本実施形態では、前述のように、検査周波数を６４ｋＨｚに設定しているため、ノイズレベルよりも大きな高硬度部信号の振幅を得ることができると共に、磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差を１３５°以上にする（高硬度部信号の位相と、磁性変動信号の位相と、リフトオフ信号の位相とを確実に識別可能）ことができる。従って、前述のように、判定部２７が、演算した振幅Ｚが予め定めたしきい値（例えばノイズレベル）よりも大きいか否かを判定し、振幅Ｚが予め定めたしきい値よりも大きい場合には、演算した位相θが予め定めた範囲内（例えば、位相７０°から１３５°の間）にあるか否かを判定することにより、金属材料に局部的に存在する高硬度部を確実に検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る渦流検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、検査周波数を変更した場合において、図１に示す差動型コイルによって検出される鋼管の磁性変動信号とリフトオフ信号との位相差の変化を示すグラフである。
【図３】図３は、図１に示す差動型コイルによって検出される各検出信号（高硬度部信号、磁性変動信号、リフトオフ信号）の位相関係を模式的に示す図である。
【図４】図４は、検査周波数を変更した場合に得られる、局部的な高硬度部の硬度（ビッカース硬度）と、図１に示す判定部によって演算された高硬度部信号の振幅との関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・差動型コイル
２・・・信号処理部
１１ａ、１１ｂ・・・検出コイル
２１・・・発信器
２２・・・増幅器
２３・・・同期検波器
２４・・・位相回転器
２５・・・ハイパスフィルタ
２６・・・Ａ／Ｄ変換器
２７・・・判定部
１００・・・渦流検査装置
Ｐ・・・鋼管
【図１】
2008224494.tif 000003
【図２】
2008224494.tif 000004
【図３】
2008224494.tif 000005
【図４】
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