(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を透明な測定具に導入し、光源として紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプの光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する紫外線検出器および赤外線検出器と、前記励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および前記検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項２】
前記紫外線検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項３】
前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、スケールとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項４】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、
該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、
前記検査液の流れを制御するポンプと、
該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、
該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、
前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、
前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記赤外線検出器および前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度、前記分散剤の濃度、防錆剤濃度、スケール濃度を算出する情報処理部と、
を備えることを特徴とする、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置。
【請求項５】
前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする、請求項４に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置。
【請求項６】
少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、
該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、
該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、
前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４〜５に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする湿式蛍光磁粉探傷試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液に関し、より詳細には、検査液における各成分濃度の測定方法および測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式蛍光磁粉探傷試験は、一般的にビレットなどの鋼材や、自動車のシャフトなどの部品の探傷検査に適用する、ＪＩＳ−Ｚ−２３２０に規格化されたものである。これは、被検査体を磁化することにより、被検査体の表層部に傷部を有していれば、この傷部に磁極が発生するため、当該磁極に磁粉を付着させることで傷部を判定する、例えば特許文献１〜２に記載のような周知の非破壊検査法である。この傷部に付着させる磁粉は蛍光磁粉を使用しているため、暗室内で紫外線を照射し、傷部に付着した蛍光磁粉の蛍光体を発光させることで視認性を向上させ、検査を容易にする効果が得られる。検査に適用する検査液は数μm〜数十μｍの蛍光磁粉と水もしくは白灯油と所定の分散剤、所定の防錆剤からなるのが一般的である。探傷検査において検査液内の蛍光磁粉の含有量が、傷部の視認性や検出限界などを左右する重要な要素である。検査液中の蛍光磁粉の濃度を測定する一般的な手法は、沈殿管を用いたもの（非破壊検査シリーズ、磁粉探傷試験３Ｐ８２〜８３）であ
る。その手法は、よく撹拌し懸濁した検査液を散布ノズルから採取し、沈殿管を３０分間静置した後、沈殿管底部に沈殿した沈殿物の容積を求めていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９４２４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法では、サンプリングの状況や、スケールおよびゴミなど異物の混入によって沈殿量が多くなっている場合、濃度測定値にばらつきを生じていた。そこで、この問題を解決するために、擬似欠陥に付着した蛍光体の明るさを指針として測定する方法（特開平７―１１３７８７）や、その明るさをＣＣＤで読み取り画像処理することで測定する方法（特開２００９−７５０９８）、さらには鉄粉の電磁気特性と蛍光輝度を併用して測定する手法（特開平５−２１５７２４）が提案されているが、擬似欠陥を有した試験片の磁化状態、散布法などにより測定結果のばらつきは避けられない。また、上述したサンプリング操作は煩わしく、作業性が悪いという問題もあった。
【０００５】
さらに、上述してきた検査液の成分濃度の測定方法では、蛍光磁粉の濃度しか測定することができない。ところで、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右するとともに、分散剤の濃度は、検査液の被検査体への濡れ性を左右する。分散剤の評価方法としては、特開平８−１２８９９３に開示した、表面あらさ標準片の標準面と透明板体の一面とが所要間隔を置いて対面している状態で固定し、当該両面が垂直になる姿勢で設置した測定装置にて、その下端部を試料に浸漬して前記間隔を毛細管現象によって上昇する試料の上昇値を測定し、当該測定値によって当該検査液中の分散剤の濡れ性を評価するものがあるが、分散剤自体の濃度を測定するものではなく、また、分散剤の評価のためだけに別途測定装置を設けなければならず、コスト高となるとともに作業効率が悪いという問題もあった。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、特願２０１０−１０７５６１に記載したように、検査液に光源の紫外線ＬＥＤランプから紫外線を照射し、検査液から得られた透過光および励起して発光した可視光をそれぞれ紫外線検出器と、蛍光輝度検出器とで検出した各検出値に基づいて、検査液中に含有する分散剤の濃度および蛍光磁粉の濃度を測定する方法および装置を開発した。
【０００７】
しかしながら、検査液の多くは、検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。被検査体に対して前工程でショットブラストなどの表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールも回収されてしまう。このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【０００８】
そこで、検査液中に含まれるスケールの濃度を把握し、管理する必要があるが、従来では、このスケールの濃度（含有量）など、検査液中に含まれる蛍光磁粉および分散剤以外の成分濃度を測定することができず、探傷試験の際の傷部の検出性能が低いという問題があった。
【０００９】
従って、この発明の目的は、検査液中に含有するスケールや、検査液を構成する蛍光磁粉、分散剤、防錆剤など検査液中の各成分濃度を簡単な方法で同時に測定でき、かつそれら濃度を瞬時かつ高精度に測定可能とした、探傷試験の際の傷部の検出性能および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、請求項１に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を透明な測定具に導入し、光源の光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する検出器および前記励起して発光した可視光を検出する検出器の各検出値および前記各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする。
【００１１】
また、前記光源は、紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプであることを特徴とする。
【００１２】
また、前記透過光を検出する検出器は、紫外線検出器および赤外線検出器であることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記紫外線検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、スケールとを含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、前記検査液の流れを制御するポンプと、該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記赤外線検出器および前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度、前記分散剤の濃度、防錆剤濃度、スケール濃度を算出する情報処理部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置において、前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４〜５に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法であって、この成分濃度測定方法は、撹拌された検査液を透明な測定具に導入し、光源の光を、測定具の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する検出器および励起して発光した可視光を検出する検出器の各検出値および各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００１９】
特に、被検査体の探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう検査液中に混入したスケールの濃度や、その他検査液中に混合されている防錆剤など、従来では測定できなかった検査液中に含まれる各成分の濃度を容易に測定することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２０】
また、光源は、紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプであるので、波長の異なる２種類の電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、生産性を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２１】
また、透過光を検出する検出器は、紫外線検出器および赤外線検出器であるので、検査液中に含まれる各成分の吸光濃度および沈降特性を、波長の異なる２種類の電磁波別に得ることができ、蛍光輝度の測定値と併せてこれらの値に基づき、検査液中の各成分の濃度を正確かつ簡単に算出することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明によれば、紫外線検出器および赤外線検出器は、測定具を挟んで光源の対向位置に設置するので、紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプから検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線および赤外線の透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。従って、簡単な構成で測定精度を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、スケールとを含むので、被検査体の探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう検査液中に混入したスケールの濃度や、その他検査液中に混合されている防錆剤など、従来では測定できなかった検査液中に含まれる各成分の濃度を容易に測定することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、金属表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置であって、この成分濃度測定装置は、検査液を導入する測定具と、検査液の流れを制御するポンプと、この測定具内の検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、この測定具内の検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、紫外線照射により検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、赤外線照射により検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、紫外線照射により検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、ポンプの動作時および停止時の検査液の、紫外線検出器、赤外線検出器および蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ検査液に含有する蛍光磁粉の濃度、分散剤の濃度、防錆剤濃度、スケール濃度を算出する情報処理部とを備えるので、検査液中に含まれる各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００２５】
特に、被検査体の探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう検査液中に混入したスケールの濃度や、その他検査液中に混合されている防錆剤など、従来では測定できなかった検査液中に含まれる各成分の濃度を容易に測定することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を提供することができる。
【００２６】
さらに本成分濃度測定装置は、設置場所を限定せず、探傷試験装置に組込んだり、成分濃度測定装置を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。従って、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定装置を提供することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明によれば、測定具は、暗箱体内に設置するとともに、紫外線ＬＥＤランプと、赤外線ＬＥＤランプと、紫外線検出器と、赤外線検出器と、蛍光輝度検出器とは、暗箱体内に備えるので、暗室内において、検査液からの紫外線の透過光や蛍光輝度および赤外線の透過光を正確に測定することができる。従って、測定精度を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定装置を提供することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明によれば、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、この検査液タンク内の検査液を循環手段で取り出すとともに、検査液タンク内に還流させる移送手段と、この移送手段内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、移送手段は、検査液の成分濃度を測定する、請求項４〜５に記載の成分濃度測定装置を備え、移送手段が、探傷部に検査液を圧送する試験用配管であって、この試験用配管に、成分濃度測定装置の測定具を接続したので、成分濃度測定装置が湿式蛍光磁粉探傷試験装置と一体に構成され、従来のように検査液をサンプリングして探傷試験装置とは別の場所で成分濃度測定を行う必要がない。
【００２９】
つまり、検査液タンクから探傷部へ移送途中である検査液の成分濃度を、散布装置での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。従って、作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一例を示す、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【図２】成分濃度測定装置の平面図である。
【図３】成分濃度測定装置の正面図である。
【図４】測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図５】測定具に対する光源（赤外線ＬＥＤランプ）と、赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図６】成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【図７】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液を撹拌・流動状態）である。
【図８】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液静止状態）である。
【図９】湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図である。
【図１０】探傷部の拡大模式図である。
【図１１】湿式蛍光磁粉探傷試験装置に備える成分濃度測定装置の一例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１は本発明の一例を示した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を示す斜視図、図２は成分濃度測定装置の平面図、図３は成分濃度測定装置の正面図、図４は測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図５は測定具に対する光源（赤外線ＬＥＤランプ）と、赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図６は成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【００３２】
まず、周知のとおり湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液は、蛍光磁粉と、分散剤と、必要に応じて防錆剤とを混合させてなるものである。そして、それら成分の詳細は、例えば上述した特開２００９−１０９４２４号公報などに記載されているように、まず蛍光磁粉としては、例えば、市販の磁粉（四三酸化鉄粒子や純鉄粒子などの導磁性粒子に酢酸セルローズ系合成樹脂やビニルブチラール系合成樹脂などの合成樹脂バインダーを用いてルモゲンイエロー５０７９０：商品名：ＢＡＳＦ社製やフエスタＡ：商品名：Ｓｗａｄａ社製などの蛍光顔料を付着させてなるメジアン径３〜70μm：体積基準分布表示−以下、同じ−で真比重２〜５g／cm3の粉末；以下「蛍光磁粉」という）を用いることができる。
【００３３】
また、分散剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル型非イオン系界面活性剤および陰イオン活性剤を用いることができる。さらに防錆剤としては、例えば亜硝酸ナトリウムなどを用いることができる。なお、蛍光磁粉や分散剤、防錆剤は上述した成分に限定されない。
【００３４】
そして、湿式蛍光磁粉探傷試験では、上記のような各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤）について、探傷試験の対象に応じて設定したそれぞれの所定量で混合し、調製した検査液を、自動車のシャフトなどの鋼製部品や、ビレットなどの鋼材である被検査体に接触させ、当該被検査体の表面傷部（検査物の表面乃至表面近傍に存在する微細なワレやピンホール）に当該検査液に分散している当該磁粉を集合させて形成した磁粉模様によって表面傷部を探傷する周知の技術である。
【００３５】
この検査液は、多くが検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。上述したように、被検査体に対して前工程で表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールが回収されてしまうことから、検査液には探傷の使用当初（調製当初）は存在しなかったスケールが混入されるとともに、その濃度は徐々に上昇する。そして、このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【００３６】
また、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右し、分散剤の濃度も、検査液の被検査体への濡れ性を左右するとともに、防錆剤の濃度管理も当然必要である。このような検査液を用いて行なう、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置において、検査液タンク内からポンプで取出し、被検査体に接触させて探傷試験を行った検査液は、検査液タンクに戻された後、再度探傷試験に使用して循環利用されるため、その検査液の成分濃度が刻々と変動することから、探傷検出性能を向上させ、高精度な被検査体の探傷試験を行うには、検査液中の各成分濃度を同時かつ瞬時に測定でき、それら濃度を把握し管理する必要がある。
【００３７】
そこで、本願発明者らは、光学的手法を用いることにより、検査液中に含まれる各成分の濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）を、瞬時かつ同時に測定可能とした、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を開発した。
【００３８】
まず、検査液の成分濃度測定装置１としては、例えば、図１〜３に示すように、暗箱２と、この暗箱体２内に設置した測定具３と、さらには暗箱体２内に取付けられた光源４ａ，４ｂおよび検出器５，６，７とから構成されるものである。以下の説明では、成分濃度測定装置１を、設置場所を自由とし、後述する検査液タンク２２内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明する。
【００３９】
暗箱体２は、例えば、正面視略台形の形状（限定しない）を有し、材質は特に限定されないが、プラスチックなどの合成樹脂またはアルミなどの金属からなる、内部を暗室とした箱材である。また、暗箱体２における正面および背面の中央近傍を結ぶ直線上には、円形（限定しない、後述する測定具３の外形に応じた形状とする）の穴部ｈが設けられている。さらに暗箱体２における天面の左右肩部には、左右の一方または双方（図例では双方）の外側端部を外方に向けて下降傾斜させた傾斜部８を形成する。なお、この暗箱体２には、例えば図３に示すような把持部１６を天面などに設けてもよい。
【００４０】
次に、測定具３は、図２に示すように、上述した暗箱体２の穴部ｈに貫設可能とし、暗箱体２の前後方向に略等しい長さを有する、側面部が透明な円筒形状（限定しない）のものであり、その材質は、測定具３内面の摩擦係数を小さくできるフッ素樹脂から構成されている。なお、円筒部の直径は、例えば６ｍｍ程度（限定されない）とされる。なお、測定具３の材質は上述したフッ素樹脂が好ましいが、測定具３内面の摩擦係数を小さくできる材質であれば適宜用いることができる。
【００４１】
また、測定具３は、例えば、基端部は、本体から図示しない螺旋溝などで着脱自在とした鍔部９を備える蓋体１０を有しており、この蓋体１０および測定具３の先端部１１に遮光板の貼付や着色などをすることにより、測定具３を暗箱体２の穴部ｈに貫設設置した際に、暗箱体２内に周囲から光が入らないように遮光している。
【００４２】
さらに、例えば、暗箱体２の背面側（装着させた測定具３の先端側）外側部には、測定具３の撹拌手段としてのケース１６ａ内に設置した駆動モータ１６が取付けられる。この場合、測定具３の先端部には、モータ軸１７に嵌合可能とする凹部１８が取付けられており、測定具３を暗箱体２に装着した際、凹部１８をモータ軸１７に嵌合させ、駆動モータ１６の回転駆動によりモータ軸１７を介して測定具３が暗箱体２の前後方向を軸芯として回転する。
【００４３】
次に、この暗箱体２の左右一方の側面（図１中では手前に示した左側面）前後位置には、適宜間隔を空けて、光源４ａとしての紫外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ１２（図例では左側）および光源４ｂとしての赤外線ＬＥＤランプ１３（図例では右側）が、暗箱体２の内側暗室内を照射方向として取付けられている。なお、紫外線ＬＥＤランプ１２および赤外線ＬＥＤランプ１３の設置位置（暗箱体２側面の左右位置）は上述に限定されず、左右逆位置に設置してもよい。
【００４４】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の端部（図例では左側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ紫外線ＬＥＤランプ１２の取付位置に対向する位置には、紫外線検出器５が設置される。この紫外線検出器５では、紫外線ＬＥＤランプ１２から照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた紫外線の透過度が検出される。なお、この紫外線検出器５は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
さらに、例えば、暗箱体２の紫外線ＬＥＤランプ１２が設置されている側（図１中では手前に示した左上面傾斜）の傾斜部８における紫外線ＬＥＤランプ１２の斜め上方の内面には、蛍光輝度検出器６が取付けられる。この蛍光輝度検出器６では、紫外線を測定具３内の検査液に照射し、検査液から得られた可視光（励起して発光した可視光）が蛍光輝度として検出される。なお、この蛍光輝度検出器６も周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４６】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の端部（図例では右側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ赤外線ＬＥＤランプ１３の取付位置に対向する位置には、赤外線検出器７が設置される。この赤外線検出器７では、赤外線ＬＥＤランプ１３から照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた赤外線の透過度が検出される。なお、この赤外線検出器７は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４７】
光源４ａ，４ｂおよび測定具３に対するこれら検出器５，６，７の設置位置は、図４に示すように、まず、紫外線検出器５は、上述したように測定具３を介して紫外線ＬＥＤランプ１２の対向位置に設置されるが、この紫外線ＬＥＤランプ１２の紫外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００４８】
また、蛍光輝度検出器６は、紫外線ＬＥＤランプ１２側の測定具３の周囲であって、測定具３の正面中心位置ｃから、紫外線ＬＥＤランプ１２による照射光の照射方向に対して、正側（上側）９０度の範囲内であって、例えば４０度〜５０度、好ましくは５０度となる暗箱体２における傾斜部８内面に設置する。なお、蛍光輝度検出器６は、広範な濃度の蛍光磁粉の蛍光輝度値をより正確に測定し得る位置として、実験データに基づき、前記５０度が適切な角度の１つとして挙げられる。
【００４９】
また、赤外線検出器７は、図５に示すように、測定具３を介して赤外線ＬＥＤランプ１３の対向位置に設置されるが、この赤外線ＬＥＤランプ１３の赤外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００５０】
さらに、図６に示すように、これら検出器５，６，７は、暗箱体２内に設置されたコントローラＣ内の情報処理部１４などに接続されており、この情報処理部１４には、後述する図７〜８のグラフから得られた各種データを含む計算式などを予め入力しておく。
【００５１】
そして、このコントローラＣには、例えば、暗箱体２の傾斜部８面上に設けた、蛍光磁粉濃度や分散剤濃度を表示（デジタル表示など）させる、液晶などの表示パネルとしての表示部１５を接続させる。なお、表示部１５は、暗箱体２以外に、暗箱体２とは別体の表示装置や、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１内に設置してもよい。
【００５２】
検査液に紫外線を照射すると、検査液中に含まれる各成分のうち、紫外線を照射された蛍光磁粉は、その蛍光顔料などの蛍光物質が励起して発光するため、この発光した可視光を蛍光輝度（照度）として上述の蛍光輝度検出器６により検出することができる。この蛍光輝度は、検査液中の蛍光磁粉の濃度によって異なる。
【００５３】
また、検査液に紫外線および赤外線を照射すると、検査液に入射した紫外線および赤外線は、各成分を含む検査液中を通過し、入射方向とは逆方向から透過して液外に放射される。このとき、光のエネルギーは、透過や反射によって伝達され、光の透過は通常、次式1のように吸光濃度として表される。
吸光濃度＝−LOG10（放射光束／入射光束）・・・・・[式1]
【００５４】
この吸光濃度は、検査液中に含まれる各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールなど）によって異なるとともに、各成分の濃度によっても異なる。さらには、検査液が撹拌（流動）されない静置状態においても、各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによっても異なる。
【００５５】
そこで、上述した成分濃度測定装置１などを用い、以下の表１に示す要領で調製した検査液に見立てた各試験液に、光源４ａ，４ｂから波長の異なる電磁波（紫外線および赤外線）を照射し、各成分別に検出器５，６，７で蛍光輝度および吸光濃度を検出して、各成分の特性を得る実験を行った。図７は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液は撹拌・流動状態）、図８は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液は静止状態）である。
【００５６】
【表１】
0004750221.tif 000002
【００５７】
なお、これら試験液は、例えばグループ１では、蛍光磁粉のみを水２Ｌに添加する場合、それら磁粉濃度が、それぞれ０ｇ／Ｌ（無添加）、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、２．０ｇ／Ｌになるように蛍光磁粉の添加量を変更して５種類の磁粉濃度を有する試験液を作成したものである。同様にグループ２は分散剤のみを有する試験液、グループ３は防錆剤のみを有する試験液、グループ４はスケールのみを有する試験液を作成した。なお、蛍光磁粉には、ＬＹ−２０（マークテック株式会社製、スーパーマグナ蛍光磁粉）、分散剤には、ＥＣ−６００Ｃ（マークテック株式会社製、エコマグナ分散剤）、防錆剤には、ＡＲ−１００Ｋ（マークテック株式会社製、スーパーキープ防錆剤）、スケールには、酸化鉄粉体をそれぞれ使用した。
【００５８】
まず、成分濃度測定装置１における蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした、例えば試験液グループ１の磁粉濃度が０ｇ／Ｌの試験液Ｎｏ１を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部７に回転可能に貫設する。このとき、測定具３の先端部は、暗箱体２の背面の穴部７およびモータ軸１７に凹部１８を嵌合させることで、安定的に支持されるとともに、測定具３の基端部は、蓋体１０の鍔部９が暗箱２正面板へのストッパーとなり、暗箱体２に測定具３をずれることなく安定装着させることができる。
【００５９】
そして、駆動モータ１６の動力により、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させて試験液Ｎｏ１を撹拌し、この撹拌開始から３分後に、測定具３内で撹拌されている検査液に、紫外線ＬＥＤランプ１２および赤外線ＬＥＤランプ１３を点灯させて紫外線および赤外線を照射し、各検出器５，６，７により該試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した。同様にして、磁粉濃度が０．３〜２．０ｇ／Ｌの順（順不問）に各試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ａ）のグラフに示した。
【００６０】
また、同様にして、試験液グループ２の分散剤濃度別、試験液グループ３の防錆剤濃度別、試験液グループ４のスケール濃度別の各試験液についても蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ｂ）〜（ｄ）のグラフに示した。
【００６１】
そして、これら各値から撹拌中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各検出値（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の相関係数（各直線の傾き）として情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６２】
次に、成分濃度測定装置１において、上述同様にして測定具３内に充填したグループ１〜４の各濃度におけるそれぞれの試験液を駆動モータ１６で撹拌させ、この駆動モータ１６の駆動を停止して所定時間（例えば２分間）経過したときの、静置状態時におけるこれら試験液に紫外線ＬＥＤランプ１２で紫外線を照射し、紫外線検出器５により紫外線吸光濃度を検出した。
【００６３】
さらに、それぞれの成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の各濃度において、上述した試験液撹拌時の紫外線吸光濃度の値から、静置状態時の紫外線吸光濃度の値を差し引いた差分の値（紫外線沈降吸光濃度）を、図８（ａ）〜（ｄ）のグラフに示した。なお、この図８（ａ）〜（ｄ）には、上記成分の各濃度において、上述した試験液撹拌時の赤外線吸光濃度の値から、静置状態時の赤外線吸光濃度の値を差し引いた差分の値（赤外線沈降吸光濃度）および試験液撹拌時の蛍光輝度の値から、静置状態時の蛍光輝度の値を差し引いた差分の値（沈降蛍光輝度）も示している。
【００６４】
そして、これら各値から、静置中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各差分値（紫外線沈降吸光濃度、赤外線沈降吸光濃度、沈降蛍光輝度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の沈降特性として、それら相関係数（各直線の傾き）が情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６５】
検査液中に含まれる各成分の濃度は、以下に例示する式から求めることができる。まず、例えば、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）をそれぞれ未知数として、イ、ロ、ハ、ニとし、成分濃度測定装置１などで測定した検査液の、実測データ（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度）をそれぞれα、β、γ、δとすれば、上記相関係数と実測データは以下のような四元連立一次方程式となる。
【００６６】
[式２]
ａ×イ＋ｂ×ロ＋ｃ×ハ＋ｄ×ニ＝α
ｅ×イ＋ｆ×ロ＋ｇ×ハ＋ｈ×ニ＝β
ｉ×イ＋ｊ×ロ＋ｋ×ハ＋ｌ×ニ＝γ
ｍ×イ＋ｎ×ロ＋ｏ×ハ＋ｐ×ニ＝δ
なお、ａ〜ｄは各成分における蛍光輝度の相関係数、ｅ〜ｈは各成分における紫外線吸光濃度の相関係数、ｉ〜ｌは各成分における赤外線吸光濃度の相関係数、ｍ〜ｐは各成分における紫外線沈降吸光濃度の相関係数を示す。
【００６７】
そして、上述の式[２]を行列式で表記すると、
【数１】
0004750221.tif 000003
以上のようにした場合、Ａ×Ｃ＝Ｂ・・・[式３]
つまり、Ｃ＝Ａ―1×Ｂ・・・[式４]
となり、Ｂ（α、β、γ、δ）の値（検査液の実測値）が分かると、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）が判明する。従って、情報処理部１４には、このような計算式ならびに各相関係数が入力される。
【００６８】
なお、上述の例では、紫外線沈降吸光濃度を使用したが、この紫外線沈降吸光濃度の代わりに、赤外線沈降吸光濃度や蛍光沈降輝度を用いてもよい。また、測定する検査液中の成分を４種類（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）として算出する計算式例を示したが、これら測定したい成分が５種類や６種類となれば、紫外線沈降吸光濃度に加えて、赤外線沈降吸光濃度や蛍光沈降輝度の検出データを用い、五元連立一次方程式または六元連立一次方程式で算出させることができる。
【００６９】
ここで、例えば、後述の湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２内の検査液の成分濃度を測定したい場合には、まず、蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした検査液を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部ｈに回転可能に貫設する。
【００７０】
そして、測定開始のスイッチを投入するなどした際、コントローラＣは、駆動モータ１６を作動させ、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させることで、測定具３内で検査液を撹拌する。そして、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後に、紫外線ＬＥＤランプ１２および赤外線ＬＥＤランプ１３を点灯させて紫外線および赤外線を検査液に照射する。
【００７１】
次いで、撹拌中で均質な検査液を透過した透過光である紫外線および赤外線を紫外線吸光濃度および赤外線吸光濃度として、それぞれ紫外線検出器５および赤外線検出器７で検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信されるとともに、検査液から得られる、励起して発光した可視光を蛍光輝度として蛍光輝度検出器６で検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。
【００７２】
次に、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述した検査液における紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度および蛍光輝度の検出後に、駆動モータ１６の回転を停止し、さらに、駆動モータ１６の回転停止から所定時間（例えば２分）後に、紫外線ＬＥＤランプ１２（または／および赤外線ＬＥＤランプ１３であってもよい）を点灯させて紫外線（または／および赤外線であってもよい）を検査液に照射する。
【００７３】
次いで、静置中の検査液を透過した透過光である紫外線を紫外線吸光濃度として、紫外線検出器５で検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。なお、この場合の検査液の測定は、上述の紫外線吸光濃度に代えて、赤外線吸光濃度または蛍光輝度であってもよい。
【００７４】
そして、情報処理部１４では、撹拌中の検査液から測定した紫外線吸光濃度と、静置中の検査液から測定した紫外線吸光濃度との差分を紫外線沈降吸光濃度として算出するとともに、撹拌中の検査液における蛍光輝度や紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度の実測値を用いて、上述した[式４]のような行列式から検査液中の各成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）を算出する。
【００７５】
以下に、行列式を用いた検査液の各成分濃度の算出例（式）を示す。
【表２】
0004750221.tif 000004
このように、[式４]のＡに当たる各ファクターには、図７〜８に示した各グラフの傾き値が予め入力されているため、上述したような検査液の各実測値が、上式に入力されることで、行列式により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度を算出することができる。このように、各成分濃度を異にする様々な種類の検査液および、経時変化に伴い変動する検査液に対応して、各成分濃度を正確かつ瞬時に算出させることができるのである。なお、実測値に基づく実際の各成分濃度の記載は省略する。
【００７６】
また、式中のＵＶは紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、ＩＲは赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）を示す。なお、攪拌中の検査液における紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度は、上述した式１に基づいて、それぞれ実測値を対数処理したものである。
【００７７】
このようにして、検査液中に含まれる各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度が算出され、それら算出結果を、コントローラＣは、表示部１５に表示させる。従って、検査液の撹拌開始から各成分濃度を表示部１５に表示させるまで、その間わずか数分程度の短時間で検査液の各成分濃度を自動かつ同時に測定することができる。
【００７８】
以上のような構成により、撹拌された検査液を透明な測定具３に導入し、光源４ａ，４ｂの光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する検出器５，７および励起して発光した可視光を検出する検出器６の各検出値に基づいて、検査液の各成分濃度を測定するとともに、各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００７９】
特に、被検査体の探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう検査液中に混入したスケールの濃度や、その他検査液中に混合されている防錆剤など、従来では測定できなかった検査液中に含まれる各成分の濃度を容易に測定することができる。
【００８０】
また、光源４ａ，４ｂは、紫外線ＬＥＤランプ１２および赤外線ＬＥＤランプ１３  であるので、波長の異なる２種類の電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。
【００８１】
また、透過光を検出する検出器５，７は、紫外線検出器５および赤外線検出器７であるので、検査液中に含まれる各成分の吸光濃度および沈降特性を、波長の異なる２種類の電磁波別に得ることができ、蛍光輝度の測定値と併せてこれらの値に基づき、検査液中の各成分の濃度を正確かつ簡単に算出することができる。
【００８２】
また、紫外線検出器５および赤外線検出器７は、測定具３を挟んで光源４ａ，４ｂの対向位置に設置するので、紫外線ＬＥＤランプ１２および赤外線ＬＥＤランプ１３から検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線および赤外線の透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。
【００８３】
また、測定具３は、フッ素樹脂からなるので、摩擦係数が小さい測定具内面への検査液中の蛍光磁粉の付着を減らし、測定具３内の清掃作業などメンテナンス頻度を低下させるとともに、長期間安定した計測を行うことができる。
【００８４】
さらに、測定具３は、暗箱体２内に設置するとともに、紫外線ＬＥＤランプ１２と、赤外線ＬＥＤランプ１３と、紫外線検出器５と、赤外線検出器７と、蛍光輝度検出器６とは、暗箱体２内に備えるので、暗室内において検査液への紫外線の透過光および蛍光輝度を正確に測定することができる。
【００８５】
そして、本成分濃度測定装置１は、設置場所を限定せず、成分濃度測定装置１を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。なお、成分濃度測定装置１は、上述したような形状に限定されるものではない。
【００８６】
上記成分濃度測定装置１は、上述した例のように、検査液タンク内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明したが、この成分濃度測定装置１を湿式蛍光磁粉探傷試験装置内に成分濃度測定装置１´として組み込んで検査液の濃度測定をすることができる。
【００８７】
以下、図９は湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図、図１０は探傷部の拡大模式図、図１１は湿式蛍光磁粉探傷試験装置に備える成分濃度測定装置の一例を示した斜視図である。
【００８８】
湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１（例えば、商品名：スーパーマグナなど、マークテック株式会社製）は、図９に示すように、検査液を貯留する検査液タンク２２と、この検査液タンク２２内の検査液を、ポンプなどの循環手段２３で取り出すとともに、検査液タンク２２内に還流させる配管などの移送手段２４と、この移送手段２４内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部２５とから構成される。
【００８９】
この探傷部２５は、図１０に示すように、搬送ローラ２６ａを備え、コンベア２６ｂ上の被検査体を搬送する搬送装置２６と、検査液タンク２２内から取出した検査液を被検査体上に散布する散布装置２７（図示しないが、散布した検査液を回収して検査液タンク内に戻す循環装置を含む）と、貫通コイル２８ａおよびヨークコイル２８ｂなどからなり、コンベア２６ｂ上の被検査体を磁化する磁化装置２８と、紫外線探傷灯２９ａ（ブラックライト）を被検査体に照射して探傷を行う探傷装置２９（図示しないが、傷部を検出するＣＣＤカメラなど画像処理装置を含む）とから構成される。
【００９０】
なお、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１は、上述してきたように周知の装置（技術）であるため、それら詳細な説明は省略する。
【００９１】
そして、本願発明の検査液の成分濃度測定装置１´は、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２と、探傷部２５との間の移送手段２４中途部に設置される。
【００９２】
成分濃度測定装置１´は、上述した図１〜３に例示したような、光源４ａ，４ｂや測定具３、各検出器５，６，７などを内設させた１個の暗箱体２であってもよいが、この他に図１１に示すような、例えば２個の暗箱体から構成するものを用いてもよい。
【００９３】
この場合、成分濃度測定装置１´は、基本的には成分濃度測定装置１と同様であるが、この図１１に示すように、互いに同じ大きさおよび形状（限定しない）を有する２個の暗箱体２ａ，２ｂを別個に用い、例えば、一方の暗箱体２ａには、測定具３´を穴部ｈに貫通させるとともに、この測定具３´の両端部をそれぞれ移送手段２４に接続可能とする。このとき、測定具３´の両端部は、移送手段２４に、図示しないボルトやネジなどの締結具で着脱自在に連結固定される。
【００９４】
さらに、暗箱体２ａには、上述同様に、左右内側面の中央近傍位置であって、測定具３´を挟んだ対向位置に、光源４ａとしての紫外線ＬＥＤランプ１２と、紫外線検出器５とを設置するとともに、図４に示した測定具３の正面中心位置ｃから、紫外線ＬＥＤランプ１２による照射光の照射方向に対して、正側（上側）９０度の範囲内であって、例えば４０度〜５０度、好ましくは５０度となる暗箱体２ａにおける傾斜部８（この例では暗箱体の天面一方のみ傾斜部を設けた）内面に、蛍光輝度検出器６が設置される。
【００９５】
また、他方の暗箱体２ｂには、測定具３´を穴部ｈに貫通させるとともに、この測定具３´の両端部をそれぞれ移送手段２４に接続可能とし、測定具３´を挟んだ対向位置に、光源４ｂとしての赤外線ＬＥＤランプ１３と、赤外線検出器７とが設置される。
【００９６】
なお、成分濃度測定装置１´は、測定具３´を挿入する穴部ｈ近傍に、上述したような遮光手段を設けるとともに、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１では循環手段２３を備えているため、移送手段２４中を検査液が搬送されることから、成分濃度測定装置１で説明した暗箱体２内の撹拌手段の設置は不要とされる。また、表示部１５は、各暗箱体２ａ，２ｂの天面水平部分や、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１の操作盤など、適宜位置に設けることができる。
【００９７】
このような暗箱体２ａ，２ｂからなる成分濃度測定装置１´を、上述した湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２と、探傷部２５との間の移送手段２４中途部に設置する際、図例では、検査液タンク２２側（上流側）に暗箱体２ｂおよび探傷部２５側（下流側）に暗箱体２ａを設置したが、これら暗箱体２ａ，２ｂの設置順を逆にしてもよく、また、それら設置間隔も適宜設定することができる。
【００９８】
そして、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１で被検査体の探傷試験を行う際、検査液タンク２２内に貯留される検査液を、移送手段２４内に循環手段２３で取り出し、探傷部２５に圧送するが、この移送途中において移送手段２４内の検査液は、成分濃度測定装置１´において、まず、暗箱体２ａの測定具３´内を通過し、移送手段２４を介してさらに暗箱体２ｂの測定具３´内を通過した後、移送手段２４内から探傷部２５に到達する。
【００９９】
そして、検査液中の成分濃度を測定する場合には、上述した成分濃度測定装置１での測定のように、この場合、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３による検査液の循環開始から所定時間（例えば３分）後に、各暗箱体２ａ，２ｂにおいて、測定具３´内を通過中の検査液（循環による撹拌状態）に、光源４ａ，４ｂから紫外線および赤外線を照射し、各検出器５，６，７によって、上述同様に各測定値（紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度および蛍光輝度）を得る。
【０１００】
次いで、循環開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述の各測定値の検出後に、循環手段２３の駆動を停止し、さらに、循環手段２３の駆動停止から所定時間（例えば２分）後に、各暗箱体２ａ，２ｂにおいて、測定具３´内を静置中の検査液に、光源４ａ，４ｂから紫外線および赤外線を照射し、各検出器５，６，７によって、所定の測定値を得て、情報処理部１４において、上述した算出方法により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）が上述同様にして算出され、表示部１５などに表示される。
【０１０１】
なお、コントローラＣには、予め検査液の各成分濃度の上限値や下限値を設置しておくことで、例えば、スケール濃度が、設定値に到達したところで、表示部１５や図示しない警報装置などを介して周囲に注意を喚起することで、検査液の交換など適切な処理が施される。
【０１０２】
なお、上述した静置中の検査液の各測定値を検出した後は、循環手段２３の駆動を開始し、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３により検査液の循環が開始され、上述した検査液の測定操作が繰り返される。
【０１０３】
このような構成にすることで、成分濃度測定装置１´が湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１と一体に構成され、検査液タンク２２から探傷部２５へ移送途中である検査液中の各成分濃度を、散布装置２７での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができ、作業性とともに探傷性能を向上させることで、被検査体の生産性および品質向上に貢献することができる。
【０１０４】
また、成分濃度測定装置１´は、図示しないが、検査液タンク２２に別途設けた、循環手段を備える、検査液中の各成分濃度の測定専用配管である移送手段の中途部に設置させることもできる。
【０１０５】
このような構成にすることで、検査液タンク２２から測定用配管などの移送手段２４´を介して検査液タンク２２に戻される循環中の検査液の各成分濃度を、探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。そして、この場合、検査液の散布経路とは別に、検査液の測定専用経路を設けたため、例えば散布経路に不都合などが生じて、散布が停止しても、測定専用経路で常時検査液中の各成分濃度を測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液中の各成分濃度を測定する、あらゆる湿式蛍光磁粉探傷試験装置および検査液の成分濃度測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１，１´    成分濃度測定装置
２    暗箱体
３，３´    測定具
４ａ，４ｂ    光源
５    紫外線検出器
６    蛍光輝度検出器
７    赤外線検出器
８    傾斜部
１２    紫外線ＬＥＤランプ
１３    赤外線ＬＥＤランプ
１４    情報処理部
２１    湿式蛍光磁粉探傷試験装置
２２    検査液タンク
２３    循環手段
２４    移送手段
Ｃ    コントローラ
ｃ    正面中心位置
ｈ    穴部
【要約】
【課題】検査液中の分散剤および蛍光磁粉の濃度を簡単な方法で同時に測定でき、かつそれら濃度を瞬時かつ高精度に測定可能とした、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を提供する。
【解決手段】被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置では、検査液を透明な測定具３に導入し、光源４の光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器５の検出値および励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器６の検出値に基づいて、分散剤の濃度を測定する。
【選択図】図６【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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