(57)【要約】【課題】配管などの傷の評価を容易に行い得る、新規なパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及び探傷装置を提供する。【解決手段】被測定物１である導電体または強磁性体に隣接して配置される励磁用コイル２と、磁界検出部３とからなるプローブ４を用いた、リモートフィールド渦電流法による探傷方法であって、励磁用コイル２がパルス電流により駆動されるパルス励磁コイルであり、磁界検出部３がパルス励磁コイル２により発生したパルス磁界により被測定物１の傷部を貫通した磁界のリモートフィールドの変化を検出することより被測定物１の傷部を探傷する。これにより、強磁性管などの内表面、外表面及び内部の傷部を、非破壊で、短時間で、精度よく、低コストで探傷できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物である導電体または強磁性体に隣接して配置される励磁用コイルと磁界検出部とからなるプローブを用いたリモートフィールド渦電流による探傷方法であって、
上記励磁用コイルがパルス電流により駆動されるパルス励磁コイルであり、
上記磁界検出部が上記パルス励磁コイルにより発生したパルス磁界により上記被測定物の傷部を貫通した磁界のリモートフィールドの変化を検出することより上記被測定物の傷部を探傷することを特徴とする、パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項２】
前記プローブがプローブ駆動装置に載置されて、前記被測定物の内部または近傍を移動して測定できることを特徴とする、請求項１に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項３】
前記プローブが、複数の前記パルス励磁コイルと複数の前記磁界検出部を備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項４】
前記プローブのパルス励磁コイルを駆動するパルス電流が、そのパルスをフーリエ変換したときの主要な周波数成分として、前記被測定物を貫通して外部に磁界が生じるような低周波成分を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項５】
前記磁界検出部がコイル、ホール効果素子、磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、強磁性体応用素子、ＳＱＵＩＤのいずれかから成ることを特徴とする、請求項１に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項６】
前記磁界検出部が、異なる方向の磁界の検出または差動出力を得る構成であることを特徴とする、請求項５に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項７】
前記被測定物が管状であり、この管の内部に前記パルス励磁用コイルと前記磁界検出部が挿入されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項８】
前記磁界検出部が、前記パルス励磁用コイルから前記被測定物の管の直径の約２倍以上の距離に配置されていることを特徴とする、請求項７に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項９】
前記被測定物が板状であり、この板の外部にパルス励磁用コイルと磁界検出部が配設されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項１０】
前記パルス励磁用コイル及び前記磁界検出部の前記板と対向する部分を除く全面が、磁気シールドされていることを特徴とする、請求項９に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法。
【請求項１１】
パルス励磁コイルと磁界検出部とからなるプローブと、
上記パルス励磁コイルを駆動するパルス駆動部と、
上記磁界検出部の出力から被測定物の傷部を探傷する信号処理部と、
からなることを特徴とする、パルスリモートフィールド渦電流による探傷装置。
【請求項１２】
前記プローブは少なくとも１個以上の、パルス励磁コイルと磁界検出部を備え、被測定物の形状に応じたパルス電流が印加されるように前記信号処理部により制御されることを特徴とする、請求項１１に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置。
【請求項１３】
前記プローブはプローブ駆動装置に載置され、前記信号処理部により制御されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置。
【請求項１４】
前記パルス駆動部は、被測定物の形状に応じたパルス電流が印加されるように前記信号処理部により制御されることを特徴とする、請求項１１に記載のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置。
【請求項１５】
前記信号処理部はコンピュータを具備し、該コンピュータが前記パルス駆動部を制御する一方、上記コンピュータが磁界検出部の信号を測定し、被測定物の探傷を自動的に計算することを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれかに記載のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及びその探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学プラントや原子力発電所などにおいて、配管に生じる欠陥を検査することは、それらの安全性及び健全性を維持するために不可欠である。配管の保守検査は、管内部から検査を行う必要があるために、亀裂検査法として、渦電流（渦電流：Ｅｄｄｙ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）探傷法が実用的に用いられている。
渦電流探傷法は、電気配線や、導電体や強磁性体の鋼管内部に所定の間隔で配設された交流電源に駆動される励磁コイルと検出コイルからなるプローブを挿入し、鋼管の傷部における磁束の変化を検知コイルにより検出する非破壊検査方法である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４５２２５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の渦電流探傷法において、被測定物が強磁性体からなる管（以下、強磁性管と呼ぶ）である場合には、強磁性管内の透磁率が不均一であるために、傷部以外からの磁気雑音が大きいために検出が困難であるという課題がある。
また、従来の渦電流探傷法は検出側プローブに近い管内面側の検出感度が高く、逆に検出プローブから離れた管外面の検出感度が低下し、管の内外の傷の検出感度が均一に得られないという課題がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑み、配管などの傷の評価を容易に行い得る、新規なパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及びその評価装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法は、被測定物である導電体または強磁性体に隣接して配置される励磁用コイルと、磁界検出部とからなるプローブを用いた、リモートフィールド渦電流による探傷方法であって、励磁用コイルがパルス電流により駆動されるパルス励磁コイルであり、磁界検出部がパルス励磁コイルにより発生したパルス磁界により被測定物の傷部を貫通した磁界のリモートフィールドの変化を検出することより被測定物の傷部を探傷することを特徴とする。
上記構成において、好ましくは、プローブはプローブ駆動装置に載置されて、被測定物の内部または近傍を移動して測定する。このプローブは、好ましくは、複数の前記パルス励磁コイルと複数の磁界検出部を備えている。
また、プローブのパルス励磁コイルを駆動するパルス電流は、そのパルスをフーリエ変換したときの主要な周波数成分として、好ましくは、被測定物を貫通して外部に磁界が生じるような低周波成分を含んでいる。
磁界検出部は、好ましくは、コイル、ホール効果素子、磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、強磁性体応用素子、ＳＱＵＩＤのいずれかから成っている。上記磁界検出部は、異なる方向の磁界の検出または差動出力を得る構成であれば好ましい。被測定物は、好ましくは管状であり、この管の内部にパルス励磁用コイルと磁界検出部が挿入されれば好ましい。
また、磁界検出部は、好ましくは、パルス励磁用コイルから被測定物の管の直径の約２倍以上の距離に配置されている。
また、被測定物が板状であり、この板の外部にパルス励磁用コイルと磁界検出部が配設されれば好ましい。
また、パルス励磁用コイルと磁界検出部との板と対向する部分以外の全面が、好ましくは磁気シールドされる。
【０００７】
この構成によれば、導電性管や強磁性管などに生じた傷部を、その内部などに設置したプローブにより、パルスリモートフィールド渦電流により、短時間で、かつ、精度よく探傷できる。
また、パルスリモートフィールドの変化を検出することにより、被測定物のプローブから見て内表面、外表面及び内部の傷部を、同等の感度で探傷できる。
したがって、本発明を現状の強磁性管などの検査に適用すれば、強磁性管に発生した傷部の評価を、短時間で、精度よく、かつ低コストで実施できる。
【０００８】
また、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置は、パルス励磁コイルと磁界検出部とからなるプローブと、パルス励磁コイルを駆動するパルス駆動部と、磁界検出部の出力から、被測定物の傷部を探傷する信号処理部と、からなることを特徴とする。
前記プローブは、好ましくは、少なくとも１個以上のパルス励磁コイルと磁界検出部とを備え、被測定物の形状に応じたパルス電流が印加されるように信号処理部により制御される。このプローブは、好ましくはプローブ駆動装置に載置され、信号処理部により制御される。
パルス駆動部は、被測定物の形状に応じたパルス電流が印加されるように信号処理部により制御されれば好ましい。上記信号処理部はコンピュータを具備し、このコンピュータが好ましくはパルス駆動部を制御する一方、コンピュータが磁界検出部の信号を測定し、被測定物の探傷を自動的に計算する。
【０００９】
この構成によれば、強磁性管などをパルス励磁コイルで駆動し、それにより強磁性管の内と外に生じるパルスリモートフィールドを磁界検出部により検出することにより、強磁性体の管などに生じている傷の探傷を短時間で測定することができる。これにより、従来精度が悪く、長い測定時間を必要とした、強磁性管などの内表面、外表面及び内部の傷部探傷を、短時間で、かつ、低コストで行うことができる。
したがって、本発明を現状の強磁性管などの検査に適用すれば、強磁性管に発生した傷部の探傷を、短時間で、精度よく、かつ低コストで実施することができる。また、本発明の評価装置は、小型軽量であるので、屋外に設置した強磁性管の傷部の探傷にも使用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
始めに、本発明の第１の実施の形態であるパルスリモートフィールド渦電流法による探傷方法を説明する。
図１は、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法において用いる測定系の概略構成を示す図である。図１に示すように、測定系は、被測定物１である導電体や強磁性体の管の内部に、励磁コイル２と励磁コイル２から所定の位置に配設される磁界検出部３と、から構成されるプローブ４と、励磁コイル２を駆動するための図示しないパルス駆動部と、磁界検出部３の信号処理部（図示せず）と、から構成されている。
ここで、磁界検出部３は、例えば巻線コイルを用いた検出コイルが使用でき、図においては巻線コイルを２組用いた差動検出コイル３ａ，３ｂを示している。このように、磁界検出部３は、異なる方向の磁界の検出または差動出力を得る構成であれば磁界変化を感度よく検出できる。
【００１１】
次に、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷方法の原理について説明する。
図示するように、励磁コイル２がパルス駆動部により駆動されると、強磁性管の内部にある励磁コイル２から磁場が発生し、強磁性管の内部に直接磁場８と、強磁性管の外部に間接磁場９が生じる。
さらに、被測定物１である強磁性管の外部に生じる間接磁場９は再び、被測定物１の内部に侵入する間接磁場１０を生じさせる。このとき、被測定物１の外部表面に生じる間接磁場を、間接磁場１１とする。ここで、間接磁場９，１０，１１を、適宜パルスリモートフィールドと呼ぶことにする。
この際、パルスリモートフィールド１０は、直接磁場８よりも位相が遅れるので、磁界検出部３により、直接磁場８と区別して検出することができる。
このとき、強磁性管１に傷部１２が生じている場合には、傷部１２の空間には強磁性体がないので、間接磁場が減衰しない分だけ間接磁場の強度が変化するので、傷部１２の探傷ができる。
この際、励磁コイル２と磁界検出部３とから構成されるプローブ４を、所定の測定範囲毎に移動させて測定することにより、強磁性管１の傷部１２の探傷を行うことができる。
ここで、プローブ４は、電池駆動のモータによる移動機構を有する台車を備えた自走ロボットなどのプローブ駆動装置に載置することができる。また、プローブ４は、複数の励磁コイル２と磁界検出部３を備えることで、多数点の測定を一度に行うことができる。
なお、強磁性管１の傷部１２の判定においては、別途、傷部のない正常な強磁性管１における、パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法で測定したデータを、校正データとして使用できる。
【００１２】
次に、励磁コイル２から発生する、直接磁場と間接磁場についてさらに詳しく説明する。
図２は、図１の管内表面の直接磁場８と管外表面の間接磁場１１の強磁性管の中心軸方向の磁束密度分布を示す図である。図において、横軸は、励磁コイル２からの距離（ｍｍ）を示し、縦軸は、磁束密度（Ｔ：テスラ）を示す。この磁束密度分布の計算方法は後述する。また、図中の◆は管内表面の直接磁場８を、■は管外表面の間接磁場１１を示している。ここで、強磁性管１は、外径が３１．８ｍｍであり、内径が２３．４ｍｍである。
【００１３】
図から明らかなように、管内表面の磁場のうち、直接磁場８の磁束密度は、励磁コイルから離れると急激に減衰し、おおよそ、強磁性管１の外径の２倍（約６０ｍｍ）以上の距離になると、管外表面の間接磁場１１の磁束密度よりも小さくなることが分かる。
また、管外表面の間接磁場１１の磁束密度は、励磁コイルからの距離がおおよそ強磁性管１の外径の３倍（約９０ｍｍ）以上になると、直接磁場８の磁束密度よりも３桁程度大きくなることが分かる。
したがって、この領域では管内には直接磁場８よりも管外表面の間接磁場１１が大きくなり、磁束は管外から管内に侵入してくる。この侵入してくる磁場がパルスリモートフィールド１０である（図２参照）。これにより、管外面及び管内面の傷が同じレベルで測定できる。
また、パルスリモートフィールド１０を精度よく測定するためには、直接磁場８の影響を受けないように、磁界検出部３は、励磁コイルから強磁性管１の外径の２倍以上の距離となるように配設すればよいことが分かる。
【００１４】
次に、励磁コイル２から発生する、直接磁場と間接磁場のパルス応答について詳しく説明する。
図３は、本発明のパルスリモートフィールドＥＣＴ法による探傷方法のパルス応答を計算した軸対象二次元解析モデルを示す図である。図は、強磁性管１の右側の断面図を示していて、図示するように励磁コイル２と磁界検出部３が配置されている。
また、傷部１２がある場合の計算も行った。計算は、マクスウェルの電磁界方程式を用いて、強磁性管１の中心軸１ａに対する軸対象の二次元における解析を行った。解析方法は、励磁コイル２の要素部にパルス電流を流し、そのときの検出コイル３要素部のベクトルポテンシャルや、図２に示した各部の磁束密度などを、時間毎に計算した。このときの、Ｘ−Ｙ平面の要素数は３００３９、接点数は１４８１２とした。
【００１５】
ここで、計算に使用した励磁コイル２と磁界検出部３の検出コイル、傷部などの寸法を以下に示す。
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【００１６】
図４は、図３の軸対象二次元解析に用いたパルス波形を示す図である。計算に使用したパルス波形は、いずれも単一パルス（インパルス）であり、図４（ａ）が単波パルスであり、図４（ｂ）が全波パルスである。図において、横軸は時間を示し、縦軸は電流Ｉを示す。パルス幅（周期）がｔｐ  である。
【００１７】
次に、上記で説明した本発明のパルスリモートフィールドＥＣＴ法による探傷方法のパルス応答の計算例について説明する。
（計算例１）
図５は、正常な強磁性管１において、検出コイル３を励磁コイル２から強磁性管１の外径の２倍の距離に配設したときに、検出コイル３に生じるベクトルポテンシャルの時間変化を計算した図である。図において、横軸は励磁コイル２へのパルス印加後の時間経過（ミリ秒：ｍｓ）  を示し、縦軸はベクトルポテンシャルを示す。印加したパルスは、周期が０．１ｍｓの全波パルスである。
【００１８】
図示するように、原点側の波形が直接磁場８によるものであり、パルスリモートフィールド１０の波形は、直接磁場８よりも強度が弱くかつ、遅れて生じていることが分かる。これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法においては、検出コイル３を励磁コイル２よりも強磁性管１の外径の２倍程度離した距離に配設することで、パルスリモートフィールド１０を直接磁場８と分離して測定できることが分かる。
【００１９】
（計算例２）
図６は、正常な強磁性管１において、検出コイル３を励磁コイル２から強磁性管１の外径の３倍の距離に配設したときに、検出コイル３に生じるベクトルポテンシャルの時間変化を計算した図である。印加したパルスは、図５と同じ、周期が０．１ｍｓの全波パルスである。
図示するように、原点側の波形が直接磁場８によるものであるが、図２で説明したように、検出コイル３が励磁コイル２から強磁性管１の外径の３倍の距離に配設されているので、パルスリモートフィールド１０の波形は、直接磁場８よりも強度が増大し、かつ、遅れて生じていることが分かる。これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法においては、検出コイルを励磁コイルよりも強磁性管１の外径の２倍程度以上離した距離に配設することで、パルスリモートフィールド１０を直接磁場８と分離して測定できることが分かる。
【００２０】
（計算例３）
次に、正常部と傷部のある強磁性管１の計算例を示す。
図７は、正常部と傷部のある強磁性管１において、差動検出コイルを励磁コイルから強磁性管の外径の２倍の距離に配設したときに、差動検出コイルに生じる電圧の時間変化を計算した図である。図において、横軸は、励磁コイル２へのパルス印加後の時間経過（ｍｓ）を示し、縦軸は検出コイルに生じる電圧（Ｖ：ボルト）を示す。また、図中の◆は傷のない正常部の場合、□は強磁性管１の外表面側の傷部の場合、△は強磁性管１の内表面側の傷部の場合である。印加したパルスは、周期が０．２ｍｓの全波パルスである。
図から明らかなように、強磁性管１に傷部がある場合のパルスリモートフィールド１０による波形は、強磁性管１の正常部とは異なる波形が生じることが分かる。また、外表面と内表面の傷部が同じ感度で検出できていることが分かる。
これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷方法においては、パルスリモートフィールド１０を時間が０〜０．２ｍｓの領域の直接磁場８と分離して測定することができる。そして、傷部のある場合と正常な場合とのそれぞれのパルスリモートフィールド１０の波形が異なることにより、強磁性管１の傷部を精度よく測定できる。この際、従来の渦電流探傷法では困難であった、強磁性管などの外表面と内表面の傷部を同じ感度で検出することができる。
【００２１】
以上、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法を強磁性管に適用する場合について説明したが、同様に、導電体や強磁性体からなる板にも適用することができる。
図８は、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法を使用して強磁性板を探傷する場合の概略構成を示す断面図である。図８に示すように、測定系は、被測定物１５である導電体や強磁性体の板の下部に、励磁コイル２と、励磁コイル２から所定の位置に磁界検出部３とから構成されるプローブ１６と、図示しない励磁コイルを駆動するためのパルス駆動部と、磁界検出部３の信号処理部とから構成されている。
ここで、励磁コイル２と磁界検出部３は、図示するように、被測定物１５の板と対向する部分を除く全面に、直接磁場を減衰させたり、パルスリモートフィールド１０を感度よく検出するために、強磁性体を用いた磁気シールド１７を施せばよい。これにより、板形状の被測定物１５も、強磁性管１と同様に、パルスリモートフィールド渦電流による探傷方法を適用できる。
【００２２】
次に、本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置に係る第２の実施の形態を示す。
図９は、本発明に係る第２の実施の形態によるパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置の構成を模式的に示すブロック図である。パルスリモートフィールド渦電流による探傷装置２０は、被測定物１となる強磁性管などに挿入される励磁コイル２と磁界検出部３とからプローブ４と、励磁コイル２を駆動するパルス駆動部５と、信号処理部６と、から構成されている。
上記プローブ４は、強磁性管１内を移動できるように、自走ロボットなどのプローブ駆動装置２２に載置されてもよい。このとき、自走ロボット２２の測定点に対する移動は、信号処理部６により制御される。
【００２３】
パルス駆動部５は信号処理部６により制御されている。そして、パルス駆動部５から励磁コイル２へパルスが印加されたときに、強磁性管１を貫通して外部に適度な強度のパルスリモートフィールド１０が生じるような低周波成分を含むパルスを発生する。パルスの周波数成分は、印加するパルスのフーリエ変換により求めることができる。
【００２４】
磁界検出部３は、磁束分布を検知できる検出コイルや差動型検出コイルの他に各種の磁界センサを使用できる。例えば、ホール効果素子、磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗効果素子、トンネル磁気抵抗効果素子などの磁性材応用素子、ジョセフソン接合を利用した磁界センサ素子であるＳＱＵＩＤ等を用いてもよい。
また、磁界検出部３からのセンサ出力電圧は、増幅器２１により十分に増幅されて、信号処理部６へ出力される。ここで、増幅器２１は、プローブ４に内蔵されていてもよい。
【００２５】
信号処理部６は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータ６ａと、磁界検出部３からのセンサ出力を測定する波形測定部６ｂ、自走ロボットなどのプローブ駆動装置２２の駆動制御部（図示せず）などから構成されている。
【００２６】
本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置２０は、以上のように構成されており、次のように動作する。
信号処理部６により、パルス駆動部５からパルスを励磁コイル２に印加する。励磁コイル２に印加された電圧または電流パルスから発生したパルスリモートフィールド１０が磁界検出部３により検出され、増幅器により増幅されて信号処理部６の波形測定部６ｂに出力される。
信号処理部６の波形測定部６ｂからの信号波形データが、コンピュータ６ａに送出されて、正常な被測定物の波形との比較を行う演算などのデータ処理がされて、コンピュータ６ａのメモリに保存すると共に、ディスプレー装置やプリンタに出力する。
上記の測定が、プローブ４の移動毎に行われることで、被測定物のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷を行うことができる。
ここで、正常な被測定物のパルスリモートフィールドの波形は、予めコンピュータ６ａのメモリに記憶させておけばよい。
【００２７】
次に、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷方法による測定についての実施例を示す。
ここで、測定した強磁性管１は計算例の場合と同じで、外径、内径、肉厚は、それぞれ、３１．８ｍｍ、２３．４ｍｍ、４．２ｍｍである。また、その材質は２Ｃｒ−１Ｍｏである。そして、傷部は、強磁性管１の外側外周に幅２ｍｍ、深さが肉厚の半分の２．４ｍｍとした。また、プローブ４内の励磁コイルと差動型の検出コイルの間隔は、強磁性管１外径の２倍の６３．６ｍｍとした。また、プローブ４の移動は１ｍｍピッチで行い、その点毎の測定を行った。
【００２８】
（実施例１）
図１０から図１２は、周期２ｍｓの全波パルスを使用して、パルスリモートフィールド渦電流法により測定した強磁性管１の測定データを示す図である。図１０は、強磁性管１の傷部１２のない正常部における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図である。図１１は、強磁性管１の傷部１２における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図である。横軸は時間（ｍｓ）であり、左縦軸は励磁コイル電圧（Ｖ）であり、右縦軸は検出コイル電圧（Ｖ）である。図中の◆は励磁コイル電圧で、●は検出コイルに生じる電圧である。
図から明らかなように、傷部１２のない正常な強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１０のａ，ｃ参照）と、傷部１２のある強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１１のｂ，ｃ参照）は、大きく異なっている。即ち、傷部１２のある場合の検出電圧が約２．５倍と大きくなっている。さらに、直接波を除いたパルスリモートフィールド１０の電圧（図１０及び図１１のｃ’参照）のみの領域において、傷なしの場合と傷ありの場合の比を計算すると約３倍の違いがあり、直接磁場８の影響を受けずに検出できることが分かる。
これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法によれば、強磁性管１外部の傷部からの検出電圧が大きく、強磁性管１の内部に設置するプローブ４により、非破壊で、かつ、精度よく測定できる。
【００２９】
図１２は、図１０及び図１１の測定においてプローブ４を移動したときの検出電圧を測定した例を示す図である。横軸は移動距離（ｍｍ）で、縦軸は検出電圧（任意目盛り）を示している。ここで、検出電圧は、図１０及び図１１のｃに示すようにパルスリモートフィールド１０のピーク間電圧（ｐ−ｐ電圧）である。図から明らかなように、強磁性管１の傷部における検出電圧（図１２ｄ参照）が、傷部１２のない正常部よりも大きく、かつ、雑音がなく検出できることが分かる。
【００３０】
（実施例２）
図１３及び図１４は、周期１ｍｓの半波パルスを使用して、パルスリモートフィールド渦電流法により測定した強磁性管１の測定データを示す図である。図１３は、強磁性管１の傷部１２のない正常部における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図であり、図１４は、強磁性管１の傷部１２における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図である。横軸は時間（ｍｓ）で、縦軸は電圧（Ｖ）である。図中の◆は励磁コイル電圧であり、●は検出コイルに生じる電圧である。図から明らかなように、傷部１２のない正常な強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１３のｅ参照）と、傷部１２のある強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１４のｆ参照）は、特に図示するＡとＢの近傍の波形が変化している。これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法によれば、励磁コイル２に半波パルスを印加しても、強磁性管１外部の傷部１２からの検出電圧の変化が大きく、強磁性管１の内部に設置するプローブ４により、非破壊で、かつ、精度よく測定できる。
【００３１】
（実施例３）
図１５から図１７は、周期０．５ｍｓの全波パルスを使用して、パルスリモートフィールド渦電流法により測定した強磁性管１の測定データを示す図である。図１５は、強磁性管１の傷部１２のない正常部における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図であり、図１６は、強磁性管１の傷部１２における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図である。横軸は時間（ｍｓ）、縦軸は電圧（Ｖ）である。図中の◆は励磁コイル電圧、●は検出コイルに生じる電圧である。
図から明らかなように、傷部１２のない正常な強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１５のｇ参照）と、傷部１２のある強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１６のｈ参照）は、異なっている。これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法によれば、強磁性管１外部の傷部からの検出電圧が大きく、強磁性管１の内部に設置するプローブ４により、非破壊で、かつ、精度よく測定できる。
【００３２】
図１７は、上記の測定におけるプローブ４を移動したときの検出電圧を測定した例を示す図である。横軸は移動距離（ｍｍ）で、縦軸は、検出電圧（任意目盛り）を示している。
ここで、検出電圧は、図１５及び図１６のｉに示すようにパルスリモートフィールド１０のピーク間電圧（ｐ−ｐ電圧）である。
図から明らかなように、強磁性管１の傷部１２における検出電圧（図１７のｊ参照）が、傷部１２のない正常部よりも大きく、かつ、雑音がなく検出できることが分かる。
【００３３】
（実施例４）
図１８及び図１９は、周期０．２５ｍｓの半波パルスを使用して、パルスリモートフィールド渦電流により測定した強磁性管１の測定データを示す図である。図１８は、強磁性管１の傷部１２のない正常部における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図であり、図１９は、強磁性管１の傷部１２における励磁コイル２の電圧波形と、差動検出コイル３により検出される電圧波形を示す図である。横軸は時間（ｍｓ）で、縦軸は電圧（Ｖ）である。図中の◆は励磁コイル電圧であり、●は検出コイルに生じる電圧である。
図から明らかなように、傷部１２のない正常な強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１８のｋ参照）と、傷部１２のある強磁性管１におけるパルスリモートフィールド１０により生じる検出電圧波形（図１９のｍ参照）は、特に図示するＣとＤの近傍の波形が変化している。
これにより、本発明のパルスリモートフィールド渦電流法によれば、励磁コイル２に半波パルスを印加しても、強磁性管１外部の傷部１２からの検出電圧が大きく、強磁性管１の内部に設置するプローブ４により、非破壊で、かつ、精度よく測定できる。
【００３４】
本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及び装置は、例えば次のような用途に使用することができる。
導電性管や強磁性管の製造に際して、傷部の検査に用いれば、センサや目視による検査ではできない内部やプローブから見て裏面を、同等感度で、かつ、非破壊で、傷部の検査を行うことができる。
導電性管や強磁性管を用いた配管の使用場所において、傷部が生じている場合にその傷部を短時間に非破壊で探傷できる。また、導電性管や強磁性管を用いた配管の使用場所において、定期的に傷部の探傷を行えば、早期に傷部を発見することができ、配管の交換修理を速やかに行うことで各種装置の安全管理を確実に実施できると共に、各種装置の維持点検と定期的な新規な配管の交換補修に伴うコストを低減できる。
【００３５】
本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。例えば、本実施の形態では、被測定物の形状は管や板の場合について説明したが、被測定物の形状や材料の厚さ、比透磁率などに応じたプローブや、パルス波形などは適宜、設計して使用することなども、本発明の範囲内に含まれることはいうまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
上記説明から理解されるように、本発明によれば、導電性管や強磁性管などに生じた内面と外面及び内部の傷部を、その内部などに設置したプローブにより、パルスリモートフィールド渦電流を用いて、短時間で、非破壊で、かつ、精度よく探傷できる探傷方法及び探傷装置を得ることができる。
したがって、本発明を現状の強磁性管などの検査に適用すれば、強磁性管に発生した内面と外面及び内部の傷部傷部の評価を、短時間で、非破壊で、精度よく、かつ低コストで実施することができる。また、本発明の評価装置は、小型軽量であるので、屋外に設置した強磁性管の傷部の探傷にも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパルスリモートフィールド渦電流による探傷方法及び装置に用いる測定系の概略構成を示す図である。
【図２】図１の直接磁場と間接磁場の強磁性管の中心軸方向の磁束密度分布を示す図である。
【図３】本発明のパルスリモートフィールドＥＣＴ法による探傷方法のパルス応答を計算した軸対象二次元解析モデルを示す図である。
【図４】図３の軸対象二次元解析に用いたパルス波形を示す図である。
【図５】正常な強磁性管において、検出コイルを励磁コイルから強磁性管の外径の２倍の距離に配設したときに、検出コイルに生じるベクトルポテンシャルの時間変化を計算した図である。
【図６】正常な強磁性管において、検出コイルを励磁コイルから強磁性管の外径の３倍の距離に配設したときに、検出コイルに生じるベクトルポテンシャルの時間変化を計算した図である。
【図７】正常な強磁性管と傷部のある強磁性管において、差動検出コイルを励磁コイルから強磁性管の外径の２倍の距離に配設したときに、差動検出コイルに生じる電圧の時間変化を計算した図である。
【図８】本発明のパルスリモートフィールド渦電流法による探傷方法を使用して強磁性板を探傷する場合の概略構成を示す断面図である。
【図９】本発明に係る第２の実施の形態によるパルスリモートフィールド渦電流による探傷装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図１０】強磁性管の傷部のない正常部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１１】強磁性管の傷部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１２】図１０及び図１１の測定においてプローブを移動したときの検出電圧を測定した例を示す図である。
【図１３】強磁性管の傷部のない正常部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１４】強磁性管の傷部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１５】強磁性管の傷部のない正常部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１６】強磁性管の傷部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１７】図１５及び図１６の測定におけるプローブを移動したときの検出電圧を測定した例を示す図である。
【図１８】強磁性管の傷部のない正常部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【図１９】強磁性管の傷部における励磁コイルの電圧波形と、差動検出コイルにより検出される電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
１，１５    被測定物
１ａ    中心軸
２    励磁コイル
３    磁界検出部
４，１６    プローブ
５    パルス駆動部
６    信号処理部
６ａ    コンピュータ
６ｂ    波形測定部
８    直接磁場
９    被測定物の外部に生じる間接磁場（パルスリモートフィールド）
１０    被測定物の内部に侵入する間接磁場（パルスリモートフィールド）
１１    被測定物の外部表面の間接磁場（パルスリモートフィールド）
１２    傷部
１７    磁気シールド
２０    探傷装置
２１    増幅器
２２    プローブ駆動装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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