(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
探傷領域を磁化させるよう構成された磁極部と、
外部電源から給電されて所定の紫外線を前記探傷領域に照射するよう構成されたブラックライト、および前記ブラックライトから発生する熱を放熱するよう構成された放熱形状部を備え、前記磁極部に装着されるよう構成される照明用ユニットと、
を有し、
前記磁極部は、少なくとも１つの柱状磁極部を備え、
前記照明用ユニットは、前記柱状磁極部の外周面に外装されるよう、前記柱状磁極部が挿通する開口部および前記開口部を囲む環状部を備え、
前記磁極部は、前記照明用ユニットを摺動自在に案内するよう構成されたガイド面、および前記ガイド面により装着位置に向かって案内された前記照明用ユニットを係止するよう前記ガイド面に対して傾斜して形成された係止面を備え、
前記照明用ユニットは、前記ガイド面と摺動自在に構成された摺動面、および前記係止面に対して傾斜して形成されて前記装着位置で前記係止面と当接して係止されるよう構成された被係止面を備える、
ことを特徴とする磁化装置。
【請求項２】
前記柱状磁極部は、その前記外周面の一側に前記ガイド面、同他側に前記係止面をそれぞれ備えること、
前記照明用ユニットは、その前記環状部の内周面の一側に前記摺動面、同他側に前記被係止面を備えること、
を特徴とする請求項１記載の磁化装置。
【請求項３】
さらに、前記柱状磁極部の上面に跨るよう延在する中間部、および前記照明用ユニットに係止可能な両端部を含む留め具を有することを特徴とする請求項１又は２記載の磁化装置。
【請求項４】
前記放熱形状部は、前記照明用ユニットのボディに形成された少なくとも１つのスリットを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の磁化装置。
【請求項５】
前記照明用ユニットは、さらに一般照明用ライトを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の磁化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁化装置に関し、特に探傷用磁化装置に関し、中でも磁粉探傷用磁化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁粉探傷では、一般的に、探傷範囲を磁化する磁化器と、磁化器とは別体であって磁化されかつ蛍光磁粉が散布された探傷範囲に法規に準拠する所定の紫外線を照射してクラック等に磁気吸着された蛍光磁粉を蛍光させるブラックライトが用いられている。
【０００３】
また特許文献１には、ブラックライトが一体化された磁化器が提案されている。特許文献１の磁化器は、探傷範囲を磁化する磁化用コイル（一次コイル）と、磁化用コイルからは電気的に絶縁されてブラックライトに電気的に接続される二次コイルを有する。探傷時、磁化用コイルに磁化電流（一次電流）を給電すると、二次コイルに誘導電流が発生し、この誘電電流がブラックライトに給電され、ブラックライトを発光させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１７３４０号公報（段落００３６、図６および図７参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以下の分析は本発明によるものである。磁化器とブラックライトが別体である場合、磁化器を一方の手で走査し、ブラックライトを他方の手で保持しながら探傷を実行することになる。したがって、特に狭隘環境では、磁化器およびブラックライトの操作性に問題がある。
【０００６】
特許文献１の磁化器によれば、ブラックライトは、磁化用コイルへの磁化電流から誘導される誘導電流により発光する。したがって、磁化（磁化用コイルに通電）している間のみ、ブラックライト（紫外線ＬＥＤ）が点灯するため、磁化後にきずの確認ができないという問題がある。また、磁化器製造メーカーは、磁化用コイルの加熱を防止するために連続的な磁化（磁化用コイルへの連続通電）を回避するように推奨している。そのため実際の測定現場では、通常、３〜４秒間磁化（通電）を行った後、ブラックライトを用いた観察を行っている。しかるに特許文献１の磁化器を実際の測定現場に適用した場合、磁化と紫外線照明の両目的を達成するためには、長時間連続して磁化用コイルに通電する必要がある。これにより、磁極部ないし磁化器の過熱という問題が生じるおそれがある。
【０００７】
したがって、探傷作業の操作性が良好であるとともに、探傷時の磁極部の過熱を防止できる探傷用磁化装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の視点において、磁化装置は下記の要素を備えている：
・探傷領域を磁化させる磁極部；
・磁極部に装着されるよう構成される照明用ユニット；
・照明用ユニットに含まれ、外部電源から給電されて所定の紫外線（例えばＪＩＳ  Ｚ２３２３に準拠するＡ領域紫外線）を探傷領域に照射するよう構成されたブラックライト；
・照明用ユニットに含まれ、ブラックライトから発生する熱を放熱するよう構成された放熱形状部。
また、前記第１の視点の変形として、磁化装置は、探傷領域を磁化させるよう構成された磁極部と、外部電源から給電されて所定の紫外線を前記探傷領域に照射するよう構成されたブラックライト、および前記ブラックライトから発生する熱を放熱するよう構成された放熱形状部を備え、前記磁極部に装着されるよう構成される照明用ユニットと、を有し、前記磁極部は、少なくとも１つの柱状磁極部を備え、前記照明用ユニットは、前記柱状磁極部の外周面に外装されるよう、前記柱状磁極部が挿通する開口部および前記開口部を囲む環状部を備え、前記磁極部は、前記照明用ユニットを摺動自在に案内するよう構成されたガイド面、および前記ガイド面により装着位置に向かって案内された前記照明用ユニットを係止するよう前記ガイド面に対して傾斜して形成された係止面を備え、前記照明用ユニットは、前記ガイド面と摺動自在に構成された摺動面、および前記係止面に対して傾斜して形成されて前記装着位置で前記係止面と当接して係止されるよう構成された被係止面を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例に係る磁化装置の構成を模式的に説明する図である。
【図２】一実施例に係る照明用ユニットを模式的に示す斜視図である。
【図３】一実施例に係る磁化装置において、サイズが異なる２つの磁化装置（磁化器）に対する照明用ユニットの装着例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記各視点において、以下の好ましい形態が可能である。
（形態１）形態１は、第１の視点のとおりである。形態１の磁化装置によれば、ブラックライトを備えた照明用ユニットが磁化装置（磁化器）に装着されていることにより、片方の手が空くため、探傷作業の操作性が良好である。加えて、ブラックライトには外部電源、例えば商用電源またはバッテリから給電されるため、磁化のタイミングまたは磁化の強さに左右されることなく、法規に定められた照度条件を確実に達成でき、探傷時の磁極部の過熱も防止できる。
【００１１】
（形態２）好ましくは、前記磁極部は少なくとも１つの柱状磁極部を備える。好ましくは、前記照明用ユニットは、前記柱状磁極部の外周面に外装されるよう、前記柱状磁極部が挿通する開口部および前記開口部を囲む環状部を備える。このように、磁化装置（磁化器）の空きスペースを利用して、照明用ユニットを取り付けることができる。
【００１２】
（形態３）好ましくは、前記磁極部は、前記照明用ユニットを摺動自在に案内するよう構成されたガイド面、および前記ガイド面により装着位置に向かって案内された前記照明用ユニットを係止するよう前記ガイド面に対して傾斜して形成された係止面を備える。好ましくは、前記照明用ユニットは、前記ガイド面と摺動自在に構成された摺動面、および前記係止面に対して傾斜して形成されて前記装着位置で前記係止面と当接して係止されるよう構成された被係止面を備える。この形態によれば、ガイド面と摺動面により、磁化装置（磁化器）への照明用ユニットの装着が容易になる。また、互いに角度が異なる係止面と被係止面の間にクリアランスが形成されるため、照明用ユニットの装着時には係止面によって邪魔されずに照明用ユニットを装着位置へ移動させることができる。また、この形態によれば、１つの照明用ユニットでサイズが異なる様々な磁化装置（磁化器）、特に磁極部の太さが異なる様々な磁化装置（磁化器）に対して対応できる。
【００１３】
（形態４）好ましくは、前記柱状磁極部は、その前記外周面の一側に前記ガイド面、同他側に前記係止面をそれぞれ備える。前記照明用ユニットは、その前記環状部の内周面の一側に前記摺動面、同他側に前記被係止面を備える。この形態では、照明用ユニットの照明に影響しない内側部分に様々な構成要素が配置される。
【００１４】
（形態５）好ましくは、前記磁化装置は、前記柱状磁極部に跨るよう延在する中間部、および前記照明用ユニットに係止可能な両端部を含む留め具を有する。このような留め具を用いることにより、磁化装置（磁化器）のサイズまたは形状に左右されず、照明用ユニットを磁化装置に強固に固定することができる。
【００１５】
（形態６）好ましくは、前記放熱形状部は、前記照明用ユニットのボディに形成された少なくとも１つのスリットを含む。このような受動的放熱手段によって、照明用ユニットを肥大化させずにその放熱性を高め、ブラックライト照明の信頼性を高めることができる。
【００１６】
（形態７）好ましくは、前記照明用ユニットは、さらに一般照明用ライトを備える。照明用ユニットの放熱性が改善されているため、複数個ないし複数種類のライトを照明用ユニットに搭載することができる。
【００１７】
ある形態において、少なくとも照明用ユニットに給電する外部電源に電源安定化回路が搭載され、照明用ユニットには複数のライトと、複数のライトへの給電を切り替えるスイッチング回路が搭載される。
【００１８】
ある形態において、外部電源は、商用電源またはバッテリである。外部電源は、磁化装置（磁化器）に直流または交流を給電し、磁化装置は探傷範囲を直流または交流磁化する。
【００１９】
ある形態において、照明用ユニットは、そのボディに形成される放熱形状部として、表面積が増加された形状、または照明用ユニットの内外を連通する形状等を有する。放熱形状部は、好ましくは、スリット、貫通孔もしくは止まり孔、凹凸部の１つ以上を含む。場合によっては、高熱伝導率要素ないし強制冷却デバイスを照明用ユニットに搭載してもよい。
【００２０】
ある形態において、照明用ユニットは、機械的手段によって磁化装置（磁化器）に取り外し可能に固定される。機械的手段として、ゴムバンドまたはワイヤ等の留め具、爪を用いた嵌合構造、ばね力を用いた係止構造、ファスナを用いた係留構造などが例示される。
【００２１】
以下、本開示に基づく一実施例をさらに説明する。なお、本発明は以上の形態および以下の実施例に限定されるものではなく、他の形態等でも実施可能であり、又、様々な形態等を組み合わせて実施することもできる。
【実施例】
【００２２】
以下、添付図面を参照して一実施例を説明する。
【００２３】
図１を参照して、一実施例に係る磁化装置１０の基本的構成を説明する。磁化装置（磁化器）１０は、探傷領域を磁化させる磁極部１０ａと、磁極部に装着される照明用ユニット３０を有する。照明用ユニット３０は、外部電源２０から給電されてＪＩＳ  Ｚ２３２３に準拠する波長３６５ｎｍ付近に公称最大強度を持つＡ領域紫外線（波長３１５〜４００ｎｍ）を探傷領域ＢＬに照射するよう構成されたブラックライト３１を備える。好ましくは、ブラックライト３１として、中心波長が３６５ｎｍであり、波長の拡がりが３６５ｎｍ±１０ｎｍと狭いＬＥＤを用いる。このようなＬＥＤは、きず指示模様がシャープに観察できるという利点がある。照明用ユニット３０は、さらにブラックライト３１から発生する熱を放熱するよう構成された放熱形状部３３を備える。
【００２４】
磁化装置１０によれば、ブラックライト３１が磁極部１０ａに搭載または一体化されているため、片手により探傷範囲ＢＬの磁化およびブラックライト照射を実行することができる。したがって、狭隘箇所においても探傷作業が容易である。ブラックライト３１には外部電源２０から確実に給電されるため、磁極部１０ａへの通電タイミングまたは磁化電流の強さに左右されることなく、探傷に必要な放射照度を確実に得ることができ、またブラックライト３１を点灯するために磁極部１０ａへ給電する必要がないため磁極部１０ａの過熱も防止できる。また探傷を続けて行う場合であっても、放熱形状部３３を設けたことによって照明用ユニット３０の温度を、磁化装置（磁化器）１０を把持している検査技術者に影響を与えない程度に抑制できる。放熱形状部３３による放熱性の向上によって、照明用ユニット３０に磁場の影響を受け難いが比較的熱伝導度が低い樹脂を用いることができる。
【００２５】
引き続き図１を参照して、上記磁化装置１０と、磁化装置１０に給電する外部電源２０を含む磁化システム１を詳細に説明する。
【００２６】
磁化装置（極間式の磁化器）１０は、一対の柱状磁極部１０ａ，１０ａと、一対の柱状磁極部１０ａ，１０ａを連結する握り部１０ｂを有する。各柱状磁極部１０ａには、磁化コイル１０ｃが巻き回される。なお、図１では、図示の都合上、磁化コイル１０ｃが柱状磁極部１０ａの外周面上に図示されているが、磁化コイル１０ｃは、通常、絶縁のため柱状磁極部１０ａに内蔵される。一対の柱状磁極部１０ａ，１０ａは、磁化用給電ケーブル２０ａを介して外部電源２０から給電される。握り部１０ｂには、通常、磁化コイル１０ｃ，１０ｃへの通電をオンオフするスイッチ（不図示）が設置される。
【００２７】
一方の柱状磁極部１０ａの外周面には、照明用ユニット３０が脱着自在に外装される。照明用ユニット３０は、照明用給電ケーブル２０ｂを介して外部電源２０から給電される。特に、図２を参照して、照明用ユニット３０は、柱状磁極部１０ａが挿通する開口部３０ｂおよび開口部３０ｂを囲む環状部３０ａを備える。環状部３０ａの外周面において、照明用ユニット３０の柱状磁極部１０ａへの装着時に探傷領域ＢＬを向く面に、ブラックライト３１および一般照明用ライト３２が搭載される。
【００２８】
さらに、環状部３０ａには、上記放熱形状部として複数のスリット３３が形成される。複数のスリット３３の形成位置および面積は、ブラックライト３１の発熱程度に応じて設定できる。図１は複数のスリット３３がブラックライト３１の搭載面に対して左右側面に形成された形態を例示し、図２は複数のスリット３３がブラックライト３１の搭載面ないしその上部に形成された形態を例示している。
【００２９】
特に図２を参照して、さらに照明用ユニット３０は、照明用ユニット３０を磁化装置（磁化器）１０に固定するための留め具（例えば可撓性帯材、より具体的にはゴムバンド）４０を有する。留め具４０は、柱状磁極部１０ａの上面に跨るよう延在する中間部、および照明用ユニットに係止可能な両端部を含む。このような留め具４０を用いることにより、磁化装置のサイズまたは形状に左右されず、照明用ユニットを磁化装置１０に固定することができる。留め具（ゴムバンド）４０には、複数の係止孔４０ａが配され、照明用ユニット３０の外側部に設けた係止突起４０ｂに係合可能である。かくて異なった寸法の磁化装置（磁化器）１０−１，１０−２（図３参照）にも照明用ユニット３０を簡単に着脱可能である。留め具４０は、ゴムバンド形式のものに限定されず、必要に応じて異なった寸法の磁化器１０−１，１０−２に対して固定可能な機構であればよい。
【００３０】
特に図３を参照して、１つの照明用ユニット３０を、サイズが異なる複数の磁化装置（磁化器）１０−１，１０−２に対応させるための構成について説明する。図３は、柱状磁極部１０ａが太い磁化装置１０−１（その一部をハッチングにより示す）と、柱状磁極部１０ａが細い太い磁化装置１０−２（仮想線で示す）を重ねて示している。
【００３１】
磁化装置１０−１において、柱状磁極部１０ａはその外周面に、照明用ユニット３０を摺動自在に案内するガイド面１０ａａと、ガイド面１０ａａにより装着位置（柱状磁極部１０ａの上部または照明用ユニット３０が握り部１０ｂに当接する位置）に向かって案内された照明用ユニット３０を係止するようガイド面１０ａａに対して傾斜して形成された係止面１０ａｂを備える。小さい磁化装置１０−２もこの大きい磁化装置１０−１と同様の構成を有するが、小さい磁化装置１０−２の係止面（１０ａｂ）のプロファイルは大きい磁化装置１０−１の係止面１０ａｂのプロファイルと相違している。
【００３２】
照明用ユニット３０は、環状部３０ａの内壁面に、柱状磁極部１０ａのガイド面１０ａａと摺動自在な摺動面３０ａａと、柱状磁極部１０ａの係止面１０ａｂに対して傾斜して形成され、装着位置で係止面１０ａｂと当接して係止される被係止面３０ａｂを備える。被係止面３０ａｂと大きい磁化装置１０−１の係止面１０ａｂとの交線と、被係止面３０ａｂと小さい磁化装置１０−２の係止面（１０ａｂ）との交線は共通である。この被係止面３０ａｂがこの共通交線に到達したとき、照明用ユニット３０は係止面１０ａｂ，（１０ａｂ）に係止される。また互いに角度が異なる係止面１０ａｂ，（１０ａｂ）と被係止面３０ａｂの間にはクリアランスが形成されるため、照明用ユニット３０の装着時には係止面１０ａｂ，（１０ａｂ）によって邪魔されずに照明用ユニット３０を装着位置（共通交線の箇所）へ移動させることができる。さらに、図３に示すように、サイズが異なる様々な磁化装置１０−１，１０−２、特に柱状磁極部１０ａの太さが異なる様々な磁化装置１０−１，１０−２に対して、同じ照明用ユニット３０を適用することができる。
【００３３】
図１を参照して、磁化装置１０を用いた技術試験者による磁粉探傷試験の一例を説明する。照明用ユニット３０を磁化装置（磁化器）１０の磁極部１０ａに装着する。技術試験者は、磁化コイル１０ｃを、磁化用給電ケーブル２０ａを介して、外部電源２０に接続する。技術試験者は、照明用ユニット３０を、照明用給電ケーブル２０ｂを介して、外部電源２０に接続する。技術試験者は、片手で磁化装置１０を操作して探傷領域ＢＬの近傍に探傷領域ＢＬを跨ぐように置く。技術試験者は、照明用ユニット３０に搭載された一般照明用ライト３２をオンして探傷領域ＢＬへの設置を確認する。技術試験者は、磁化コイル１０ｃへの給電をオンし、磁粉を散布し、磁化コイル１０ｃへの給電とは別に照明用ユニット３０に搭載されたブラックライト３１への給電をオンする。探傷領域ＢＬにクラック等の欠陥がある場合、欠陥個所に磁粉が磁気的に吸着される。吸着された磁粉にブラックライト３１からの所定の紫外線が照射されると、磁粉は蛍光発色し、これにより欠陥個所が明確に提示される。
【００３４】
図３に示したサイズが異なる磁化装置１０−１，１０−２に、ブラックライト３１を搭載する照明用ユニット３０を装着して、外部電源２０からブラックライト３１に給電したところ、一対の柱状磁極部１０ａ，１０ａの間に法規を満たす照度が測定された。さらに探傷模擬試験を行ったところ、きず指示模様が明瞭に現れた。
【００３５】
以上、本発明の実施形態および実施例を説明したが、本発明は、上記した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形、置換又は調整を加えることができる。
【００３６】
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。さらに、本願に記載の数値範囲及び上限ないし下限数値は、特に明示のない場合も、記載された数値ないし数値範囲に限定されず、任意の小範囲ないし任意の中間値が記載されているものとみなされるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本開示による装置および方法は、面および表面状態の検査、それを通じた検査対象の状態把握、例えば配管またはタービン関連部品の材質の劣化の検査、探傷などに好適に適用されるが、それ以外の磁化および照明を要する用途にも適用可能である。本開示による装置および方法は、探傷検査の省力化および装置の可搬性に寄与する。
【符号の説明】
【００３８】
１  磁化システム
１０  磁化装置、磁化器
１０−１  大きい磁化装置（磁化器）
１０−２  小さい磁化装置（磁化器）
１０ａ  磁極部、柱状磁極部
１０ａａ  ガイド面
１０ａｂ  係止面
１０ｂ  握り部
１０ｃ  磁化コイル
２０  外部電源、コンセント、バッテリ
２０ａ  磁化用給電ケーブル
２０ｂ  照明用給電ケーブル
３０  照明用ユニット
３０ａ  環状部
３０ａａ  摺動面
３０ａｂ  被係止面
３０ｂ  開口部
３１  ブラックライト
３２  一般照明用ライト
３３  放熱形状部、スリット
４０  留め具、ゴムバンド
４０ａ  係止孔
４０ｂ  係止突起
ＢＬ  探傷領域
【図１】
0006663796.tif 000002
【図２】
0006663796.tif 000003
【図３】
0006663796.tif 000004