(57)【要約】【課題】試験片を製作することなく、電磁気解析装置を利用し、テストコイルの浮き上がり量を評価すること、また、金属材料の時系列変化、あるいはき裂近傍の材料の違いにも対応するために、被検査材から直接材料定数を求めること。【解決手段】磁束を発生させると（Ｓ１）、金属材料表層部に渦電流が誘起され、き裂の存在により生じる渦電流の乱れを検出させ、検出値を実測信号として計測し（Ｓ２）、コンピュータ内部に保存する（Ｓ３）。また、電磁気材料定数データベース、および仮想き裂深さを入力し（Ｓ４）、材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ５）。次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが比較され（Ｓ６）、前者の信号レベルと後者の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ７）。Ｎｏの場合、仮想き裂深さの変更のみを行い（Ｓ４）、Ｓ７においてＹｅｓの場合、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さを、求めるき裂深さとし（Ｓ８）終了する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記非磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、
前記非磁性金属材料の既知の材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、
前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記非磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項２】
前記非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記非磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される渦電流出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて渦電流出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする請求項１に記載の金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項３】
非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記非磁性金属材料の材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合は、事前に、前記非磁性金属材料のき裂を含まない比較的フラットなき裂近傍部分から外部磁場を印加させて、前記非磁性金属材料表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、
き裂深さ＝０および透磁率＝αを用いた電磁気解析を行って、仮想導電率に応じた導電率仮想信号を得る工程と、
前記導電率仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想導電率を繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記導電率仮想信号から、前記非磁性金属材料の材料定数を得る工程と、
前記非磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、
前記材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、
前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記非磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項４】
前記非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記非磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される渦電流出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて渦電流出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする請求項３に記載の金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項５】
磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させて、前記磁性金属材料のき裂表層部に誘起される漏洩磁束の乱れを検出することで実測信号を得る工程と、
前記磁性金属材料の材料定数を用いて電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、
前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項６】
前記磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される漏洩磁束出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて漏洩磁束出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする請求項５に記載の金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項７】
磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記磁性金属材料の材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合は、事前に、前記磁性金属材料のき裂を含まない比較的フラットなき裂近傍部分から外部磁場を印加させて、前記磁性金属材料表層部に誘起される漏洩磁束の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、
き裂深さ＝０、透磁率＝βを用いた電磁気解析を行って、仮想導電率に応じた導電率仮想信号を得る工程と、
前記導電率仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想導電率を繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記導電率仮想信号から、前記磁性金属材料の材料定数を得る工程と、
前記磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される漏洩磁束の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、
前記材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、
前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする金属材料のき裂深さ検査方法。
【請求項８】
前記磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される漏洩磁束出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて漏洩磁束出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする請求項７に記載の金属材料のき裂深さ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機器・プラント等に使用される金属材料の健全性や寿命評価のための技術に係り、特に金属材料表面の形状に依存せず、検査精度のよい金属材料のき裂深さ検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属構造部材の定期点検において、直接の目視やＣＣＤカメラ等による間接目視、あるいは液体浸透探傷試験などによってき裂の存在が確認された場合、構造物の強度や運転状態におけるき裂の進展の予測、ひいては当該構造物の残余寿命等を評価することが必要となる。このためには検出されたき裂の深さを正確に計測・評価（検査）することが不可欠となる。
【０００３】
金属材料のき裂の検査に関しては、従来は主として超音波探傷による検査が行われていたが、従来の超音波探傷法は、き裂が探傷面と反対側（裏側）に存在する場合は有効であるが、き裂が表面側に存在する場合は、金属材料表面に外部磁場を印加し、き裂の有無による実測信号の変化を得る渦流探傷法および漏洩磁束探傷法が有効である。
【０００４】
金属材料のき裂の情報を得る方法として、金属材料の中でも非磁性金属材料で構成される場合は渦流探傷法が適用される一方、磁性金属材料の場合は漏洩磁束探傷法が適用される。
【０００５】
非磁性金属材料の場合、この非磁性金属材料表面に外部磁場を印加させた場合に発生する漏洩磁束は微小であるから、低いＳ／Ｎ比の情報しか得られないので、漏洩磁束探傷法は適していない。
【０００６】
一方、強磁性金属材料の場合、磁場印加による透磁率が著しく高いため、透磁率の場所的な変動による出力電圧の変動や、磁場による磁化過程における内部磁化のステップ上の変化のために、渦流探傷法は適していない。
【０００７】
渦流探傷法は、例えば、金属表面に磁場を印加させ、この磁場により金属材料表層部に渦電流の乱れを誘起させ、これらをインピーダンスとして検出することによって、金属材料表面に発生するき裂を発見する方法である。この過流探傷法を用いた装置により、金属材料表面のき裂の有無を判断することができる（例えば、「特許文献１」参照）。
【０００８】
さらに、渦流探傷法および漏洩磁束探傷法において金属材料のき裂の深さを知りたい場合、対比試験片（試験片）に人工的に作製するき裂（人工き裂）を設け、人工き裂深さと実測信号の大きさとの関係の校正曲線を作成し、評価すべき金属材料を探傷して得られる出力信号を人工き裂で作成した校正曲線に照らし合わせて、実際の金属材料のき裂深さを検査している。
【０００９】
また、種々の被検査材（金属材料）における特有の材料定数（導電率・透磁率）、検査体の特性や印加する磁場の大きさ、被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）、さらに、き裂深さをパラメータとする入力成分を用いて電磁気解析を行う電磁気解析装置がある。この電磁気解析装置により、出力成分としてインピーダンスおよび出力電圧（仮想信号）を得ることができる。
【００１０】
電磁気解析法を用いる電磁気解析装置の代表例として株式会社ＣＲＣソリューションズの商品名ＭＡＧＮＡ−ＦＩＭがある。
【００１１】
また、構造物における溶接部は、機械加工やグラインダ仕上げで表面を平坦に加工される場合もあるが、実際は製作コスト低減等の目的で溶接の余盛を残したまま使用される場合も多い。
【００１２】
最後に、実際に金属材料にき裂が発生し易い場所は溶接部近傍が多く、この溶接部近傍では材質の異なる材料が混在している状態である。この状態の金属表面から外部磁場を印加し、金属表層面に誘起される渦電流・漏洩磁束の乱れを実測信号として得る場合は、材質の異なる材料分の誤差を承知している。
【００１３】
あるいは、時系列変化により、金属材料表面（空気面）の腐食等による材料特性の変化がある場合に関しても、誤差を承知している。
【特許文献１】特開２００１−３４９８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従来の超音波探傷法は、き裂が探傷面と反対側（裏側）に存在する場合は有効であるが、探傷面側からき裂が発生する場合のき裂深さの検査は、表面における不感帯の存在が検査精度を悪化させるという問題点や、構造物の形状によっては超音波探傷の探触子走査が行えない場合があるという問題がある。
【００１５】
従来の渦流探傷法を用いた装置のように、検出用コイルで検出される実測信号の変化を計測するのみの場合であると、金属材料に発生するき裂の有無は判断できても、き裂深さについては検査できない。
【００１６】
また、渦流探傷法、漏洩磁束探傷法によってき裂深さを検査する場合、金属材料と同じ材料で構成される試験片に、種々の深さの人工き裂を設けられた対比試験片を多種類、金属種類毎にそれぞれ製作する必要があり、この試験片の製作誤差による校正曲線の信頼性が低下し、金属材料のき裂深さの検査精度が悪化する。
【００１７】
人工き裂は、ＥＤＭノッチ等の機械加工で設けられるが、自然に発生するき裂（自然き裂）の幅と比較して、１０倍から１００倍程度の大きな幅のき裂の試験片しか製作できない。この人工き裂の幅と自然き裂の幅との大きな差の影響により校正曲線の信頼性が低下し、評価すべき金属材料の自然き裂深さの検査精度が悪化する。
【００１８】
また、金属材料表面に溶接部の余盛が残されると、溶接部の止端部近傍のき裂深さの検査において、テストコイルがき裂表面に密着しないため、き裂表面からのテストコイルの浮き上がり量（リフトオフ）分の検出誤差が生じる。この浮き上がり量が大きければ大きい程、実測信号の信頼性が低下し、金属材料のき裂深さの検査精度が悪化する。
【００１９】
最後に、溶接部近傍のように材質の異なる材料が混在していると、き裂表面から外部磁場を印加した時に誘起される渦電流・漏洩磁束の乱れを検出する実測信号の信頼性が低下し、金属材料のき裂深さの検査精度が悪化する。
【００２０】
あるいは、時系列変化により、金属材料表面（空気接触面）の腐食等による材料特性の変化に対しても、き裂表面から外部磁場を印加した時に誘起される渦電流・漏洩磁束の乱れを検出する実測信号の信頼性が低下し、金属材料のき裂深さの検査精度が悪化する。
【００２１】
本発明は、このような問題を解決するために提案されたものであり、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供することを目的とする。
【００２２】
本発明の他の目的は、き裂の発生している金属材料の表面形状によるテストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供することにある。
【００２３】
本発明の第３の目的は、き裂近傍の材料の違い、あるいは、時系列での金属材料の材料特性の変化に対応するために、被検査材から直接材料定数を求めることで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法は、上述した課題を解決するために請求項１に記載したように、非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記非磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、前記非磁性金属材料の既知の材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記非磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項２に記載したように、前記非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記非磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される渦電流出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて渦電流出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項３に記載したように、非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記非磁性金属材料の材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合は、事前に、前記非磁性金属材料のき裂を含まない比較的フラットなき裂近傍部分から外部磁場を印加させて、前記非磁性金属材料表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、き裂深さ＝０および透磁率＝αを用いた電磁気解析を行って、仮想導電率に応じた導電率仮想信号を得る工程と、前記導電率仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想導電率を繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記導電率仮想信号から、前記非磁性金属材料の材料定数を得る工程と、前記非磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される渦電流の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、前記材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記非磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする。
【００２７】
加えて、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項４に記載したように、前記非磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記非磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される渦電流出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて渦電流出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項５に記載したように、磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させて、前記磁性金属材料のき裂表層部に誘起される漏洩磁束の乱れを検出することで実測信号を得る工程と、前記磁性金属材料の材料定数を用いて電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項６に記載したように、前記磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される漏洩磁束出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて漏洩磁束出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする。
【００３０】
加えて、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項７に記載したように、磁性金属材料のき裂深さを検査する際、前記磁性金属材料の材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合は、事前に、前記磁性金属材料のき裂を含まない比較的フラットなき裂近傍部分から外部磁場を印加させて、前記磁性金属材料表層部に誘起される漏洩磁束の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、き裂深さ＝０、透磁率＝βを用いた電磁気解析を行って、仮想導電率に応じた導電率仮想信号を得る工程と、前記導電率仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想導電率を繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記導電率仮想信号から、前記磁性金属材料の材料定数を得る工程と、前記磁性金属材料のき裂表面から外部磁場を印加させ、き裂表層部に誘起される漏洩磁束の乱れの大きさと相関性を持つ実測信号を得る工程と、前記材料定数を用いた電磁気解析を行って、仮想き裂深さに応じたき裂深さ仮想信号を得る工程と、前記き裂深さ仮想信号の信号レベルを前記実測信号の信号レベルに近づくように、仮想き裂深さを繰り返し走査して両信号レベルを一致させ、一致した時の前記き裂深さ仮想信号から、前記磁性金属材料のき裂深さを得る工程を有することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の金属材料のき裂深さ検査方法は、請求項８に記載したように、前記磁性金属材料のき裂深さを検査する際、き裂表面部の形状が凹凸の場合は、テストコイルが前記磁性金属材料に対して浮き上がりを持つので、き裂を含まないき裂近傍部分において、任意の高さから磁場を印加させた時に誘起される漏洩磁束出力比を表す校正曲線を作成し、浮き上がり量を前記校正曲線に照らし合わせて漏洩磁束出力比を求めることで、このテストコイルの浮き上がり量分を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供できる。
【００３３】
また、き裂の発生している金属材料の表面形状によるテストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供できる。
【００３４】
また、き裂近傍の材料の違い、あるいは、時系列での金属材料の材料特性の変化に対応するために、被検査材から直接材料定数を求めることで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる金属材料のき裂深さ検査方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００３６】
図１に渦流探傷法を用いて金属材料のき裂深さを検査する、き裂深さ検査装置としての渦流探傷器の概略図を示す。渦流探傷器１は、パソコン等のコンピュータ２と探傷用プローブ３とが、接続ケーブル４を介して接続される構成である。
【００３７】
渦流探傷器１のコンピュータ２には、磁束の発生機能として、発信器、周波数設定器等を有する一方、インピーダンスおよび出力電圧を測定するためのブリッジ回路、交流増幅器、位相検波器、位相推移器等が組み込まれて構成される。
【００３８】
さらに、渦流探傷器１のコンピュータ２は、検出したインピーダンス・出力電圧によってき裂深さを検査する材料データベース部、電磁気解析部および比較部がそれぞれ備えられる。
【００３９】
また、渦流探傷器１の探傷用プローブ３は、その先端部にテストコイル５を備え、このテストコイル５には磁束を発生させる励磁コイル（一次コイル）と、渦電流を検出する検出コイル（二次コイル）とがそれぞれ備えられる。加えて、テストコイル５に備えられる検出コイルは、渦流探傷器１のコンピュータ２内部におけるブリッジ回路に電気的に接続され、ブリッジ回路の一部を構成している。
【００４０】
さらに、接続ケーブル４は、コンピュータ２と探傷用プローブ３の距離を自在に設定できるものとし、コンピュータ２と探傷用プローブ３を電気的に接続している。
【００４１】
図１の渦流探傷器１により、き裂を含む非磁性金属材料表面に磁場を印加した際、き裂の存在によって渦電流が乱れ、これによりコンピュータ２に備えるブリッジ回路にインピーダンスの変化が生じる。ブリッジ回路に電圧計を設けることでき裂の有無や、き裂深さを計測することができる。
【００４２】
図２は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第１例を示すものである。
【００４３】
非磁性金属材料１１、例えばステンレス鋼、マンガン鋼に、き裂深さＤを有するき裂１３が発生しており、非磁性金属材料１１の金属表面に探傷用プローブ３先端部のテストコイル５をセットする。
【００４４】
ここで、図１のコンピュータ２に備わる電源から電流をブリッジ回路に流す。ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから発生する磁束により、非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂深さＤによる渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させる。
【００４５】
図３は、金属材料のき裂深さ検査方法の第１実施形態を示すフローチャートである。
【００４６】
図３のフローチャートは、図２に示すように金属材料として非磁性金属材料１１を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。
【００４７】
まず、コンピュータ２内部の電源によりブリッジ回路に電流が供給され、ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ１）。
【００４８】
次いで、この磁束により非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂１３の存在により渦電流に乱れが生じる。この渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させ、検出された検出値をブリッジ回路にて実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２内部に保存する（Ｓ３）。
【００４９】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２に入力し、加えて、任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ４）。
【００５０】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは非磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【００５１】
次いで、Ｓ４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ５）。
【００５２】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ７）。
【００５３】
Ｓ７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ４）。
【００５４】
また、Ｓ７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さを、求めるき裂深さとし（Ｓ８）終了する。
【００５５】
図３のフローチャートによると、非磁性金属材料を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【００５６】
また、き裂の発生している金属材料の表面形状によるテストコイルの浮き上がり量が存在する場合にも、浮き上がり量を正確に評価することで、浮き上がり量も考慮した電磁気解析を行い、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【００５７】
図４は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第２例を示すものである。
【００５８】
非磁性金属材料１１に溶接部１５が存在し、この溶接部１５の余盛が原因となって探傷用プローブ３先端部のテストコイル５を非磁性金属材料１１表面に密着させることができず、所用の浮き上がり量Ｈを持つ浮き上がり状態で、テストコイル５が備えられる。
【００５９】
図４について図２に示す部材と同一の部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
ここで、図１のコンピュータ２に備わる電源から電流をブリッジ回路に流す。ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから発生する磁束により、非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂深さＤによる渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させる。
【００６１】
また、テストコイル５に浮き上がり量Ｈを持たせる原因となるものは、溶接部１５の余盛だけに限らない。
【００６２】
図５は、金属材料のき裂深さ検査方法の第２実施形態を示すフローチャートである。
【００６３】
図５のフローチャートは、図４に示すように金属材料として非磁性金属材料１１を対象とし、テストコイル５の浮き上がり量が存在する場合、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。
【００６４】
まず、非磁性金属材料１１のき裂表面の形状を型取り、またはレーザ変位計等により非磁性金属材料１１の表面からのテストコイル５の間隔を計測することで、テストコイル５の浮き上がり量Ｈを計測する（Ｓ１０）。
【００６５】
次いで、コンピュータ２内部の電源によりブリッジ回路に電流が供給され、ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ１１）。
【００６６】
次いで、この磁束により非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂１３の存在により渦電流に乱れが生じる。この渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させ、検出された検出値をブリッジ回路にて実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ１２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２内部に保存する（Ｓ１３）。
【００６７】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２に入力し、加えて、Ｓ１０で求めた浮き上がり量Ｈおよび任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ１４）。
【００６８】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは非磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【００６９】
次いで、Ｓ１４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ１５）。
【００７０】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ１６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ１７）。
【００７１】
Ｓ１７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ１４）。
【００７２】
また、Ｓ１７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さを、求めるき裂深さとし（Ｓ１８）終了する。
【００７３】
図５のフローチャートによると、非磁性金属材料を対象とし、テストコイルの浮き上がり量が存在し非磁性金属材料と密着できない場合であり、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【００７４】
また、テストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、浮き上がり量も考慮した電磁気解析を行い、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【００７５】
図６は、金属材料のき裂深さ検査方法の第３実施形態を示すフローチャートである。
【００７６】
図６のフローチャートは、図４に示すように金属材料として非磁性金属材料１１を対象とし、テストコイル５の浮き上がりがある場合、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。すなわち、図５のフローチャートと同一条件であるが、作用が異なる場合を示す。
【００７７】
まず、非磁性金属材料１１のき裂表面の形状を型取り、またはレーザ変位計等により非磁性金属材料１１の表面からのテストコイル５の間隔を計測することで、テストコイル５の浮き上がり量Ｈを計測する（Ｓ２０）。
【００７８】
次いで、コンピュータ２内部の電源によりブリッジ回路に電流が供給され、ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ２１）。
【００７９】
次いで、この磁束により非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂１３の存在により渦電流に乱れが生じる。この渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させ、検出された検出値をブリッジ回路にて実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ２２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２内部に保存する（Ｓ２３）。
【００８０】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２に入力し、加えて、任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ２４）。
【００８１】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは非磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【００８２】
次いで、Ｓ２４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ２５）。
【００８３】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号のレベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ２６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ２７）。
【００８４】
Ｓ２７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ２４）。
【００８５】
また、Ｓ２７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さが決定する（Ｓ２８）。
【００８６】
次いで、非磁性金属材料１１のき裂１３の近傍で、比較的フラットなき裂１３を含まない非磁性金属材料１１表面で、故意にテストコイル５に浮き上がり量Ｈｎを持たせ、テストコイル５に磁束を発生させ、各々の浮き上がり量Ｈｎにおける渦電流出力値を求める。
【００８７】
上述で求めた渦電流出力値において、テストコイル５を非磁性金属材料１１表面に密着させた浮き上がり量Ｈ０の場合に生じる渦電流出力値を渦電流出力比１００％とし、それに対し、各々の浮き上がり量Ｈｎを持つ場合に生じる渦電流出力値を渦電流出力比（％）として表した、浮き上がり量Ｈｎと渦電流出力比の校正曲線を作成する（Ｓ２９）。
【００８８】
最後に、Ｓ２９で作成した校正曲線に、Ｓ２０で求めた浮き上がり量を照らし合わせて渦電流出力比を求め、この渦電流出力比をＳ２８で決定した仮想き裂深さに乗じて、求めるき裂深さとし（Ｓ３０）終了する。
【００８９】
図６のフローチャートによると、非磁性金属材料を対象とし、テストコイルの浮き上がり量が存在し非磁性金属材料と密着できない場合であり、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【００９０】
また、テストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【００９１】
図７はテストコイル５の浮き上がり量Ｈｎと渦電流出力比との校正曲線の一例を示している。
【００９２】
非磁性金属材料１１として例えばステンレス３０４のステンレス鋼の場合には、図７に示すように、テストコイルの浮き上がり量Ｈｎと渦電流出力比とには強い相関関係がある。この校正曲線を用いれば、任意のテストコイルの浮き上がり量Ｈｎ（ｍｍ）から信頼性の高い渦電流出力比（％）を容易に求めることができる。
【００９３】
図８は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第３例を示すものである。
【００９４】
非磁性金属材料１１のき裂１３の近傍で、比較的フラットなき裂１３を含まない非磁性金属材料１１表面上にテストコイル５が密着される。
【００９５】
図８について図２に付される部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００９６】
図９は、金属材料のき裂深さ検査方法の第４実施形態を示すフローチャートである。
【００９７】
図９のフローチャートは、図８に示すように金属材料として非磁性金属材料１１を対象とし、未知である材料定数（導電率・透磁率）を決定するためのフローチャートである。被検査材である非磁性金属材料の材料定数が未知の場合に適用され、図３、図５または図６のいずれか一フローチャートに先立って行われる。
【００９８】
まず、コンピュータ２内部の電源によりブリッジ回路に電流が供給され、ブリッジ回路の一部を構成するテストコイル５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ３１）。
【００９９】
次いで、この磁束により非磁性金属材料１１表層部に渦電流が誘起され、き裂１３の存在により渦電流に乱れが生じる。この渦電流の乱れをテストコイル５の検出コイルにて検出させ、検出された検出値をブリッジ回路にて実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ３２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２内部に保存する（Ｓ３３）。
【０１００】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２に入力し、加えて、透磁率＝α（例えばα＝１）、任意に設定する導電率（仮想導電率）を入力する（Ｓ３４）。
【０１０１】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは非磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【０１０２】
次いで、Ｓ３４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想導電率に対応する導電率仮想信号が算出される（Ｓ３５）。
【０１０３】
次いで、実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ３６）、実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ３７）。
【０１０４】
Ｓ３７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ３４）。
【０１０５】
また、Ｓ３７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致すれば、導電率仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想導電率を、求める導電率とする（Ｓ３８）。
【０１０６】
次いで、Ｓ３８を求めた際、非磁性金属材料１１およびテストコイル５との間に浮き上がり量Ｈが存在したか否かを判断する（Ｓ３９）。
【０１０７】
Ｓ３９においてＮｏの場合、すなわち非磁性金属材料１１およびテストコイル５との間に浮き上がり量Ｈが存在しなかった場合、Ｓ３８で求めた材料定数を用いて、図３のＳ１から非磁性金属材料１１のき裂深さＤを求める。
【０１０８】
一方、Ｓ３９においてＹｅｓの場合、すなわち非磁性金属材料１１およびテストコイル５との間に浮き上がり量Ｈが存在した場合、Ｓ３８で求めた材料定数を用いて、図５のＳ１０から、あるいは図６のＳ２０から非磁性金属材料１１のき裂深さＤを求める。
【０１０９】
図９のフローチャートによると、非磁性金属材料を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合、き裂近傍の材料の違い、あるいは、時系列での金属材料の材料特性の変化に対応するために、被検査材から直接材料定数を求めることで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【０１１０】
加えて、図９で求めた被検査材の材料定数から、図３、図５または図６で示す処理を続けて行うことで、非磁性金属材料のき裂深さを精度よく検査できる。
【０１１１】
図１０に漏洩磁束探傷法を用いて金属材料のき裂深さを検査するき裂解析装置としての漏洩磁束探傷器の概略図を示す。漏洩磁束探傷器２１は、パソコン等のコンピュータ２２と探傷用プローブ２３とが、接続ケーブル２４を介して接続される。
【０１１２】
漏洩磁束探傷器２１のコンピュータ２２は、磁束の発生機能として、発信器、周波数設定器等を有する一方、インピーダンスおよび出力電圧を測定するための交流増幅器、位相検波器、位相推移器等が組み込まれて構成される。
【０１１３】
さらに、漏洩磁束探傷器２１のコンピュータ２２は、検出したインピーダンス・出力電圧によってき裂深さを検査する材料データベース部、電磁気解析部および比較部がそれぞれ備えられる。
【０１１４】
また、漏洩磁束探傷器２１の探傷用プローブ２３は、その先端部にテストコイル２５を備え、このテストコイル２５には磁束を発生させる励磁コイルと、漏洩磁束を検出する検出器とがそれぞれ備えられる。
【０１１５】
さらに、接続ケーブル２４は、コンピュータ２２と探傷用プローブ２３の距離を自在に設定できるものとし、コンピュータ２２と探傷用プローブ２３を電気的に接続している。
【０１１６】
図１０の漏洩磁束探傷器２１により、き裂を含む磁性金属材料表面に磁場を印加した際、き裂の存在によって漏洩磁束が乱れ、これによりインピーダンスの変化が生じる。コンピュータ２２に電圧計を備えることでき裂の有無やき裂の深さを計測することができる。
【０１１７】
図１１は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第４例を示すものである。
【０１１８】
磁性金属材料３１、例えば鉄、コバルト、ニッケルに、き裂深さＤを有するき裂３３が発生しており、磁性金属材料３１の金属表面に探傷用プローブ２３先端部のテストコイル２５をセットする。
【０１１９】
ここで、図１０のコンピュータ２２に備わる電源から電流を流す。テストコイル２５の励磁コイルから発生する磁束により、磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂深さＤによる漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出器にて検出させる。
【０１２０】
図１２は、金属材料のき裂深さ検査方法の第５実施形態を示すフローチャートである。
【０１２１】
図１２のフローチャートは、図１１に示すように金属材料として磁性金属材料３１を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。
【０１２２】
まず、コンピュータ２２内部の電源により電流が供給され、テストコイル２５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ４１）。
【０１２３】
次いで、この磁束により磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂３３の存在により漏洩磁束に乱れが生じる。この漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出器にて検出させ、検出された検出値を実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ４２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２２内部に保存する（Ｓ４３）。
【０１２４】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２２に入力し、加えて、任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ４４）。
【０１２５】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【０１２６】
次いで、Ｓ４４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ４５）。
【０１２７】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルがコンピュータ２２内部の比較部で比較され（Ｓ４６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ４７）。
【０１２８】
Ｓ４７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ４４）。
【０１２９】
また、Ｓ４７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さを、求めるき裂深さとし（Ｓ４８）終了する。
【０１３０】
図１２のフローチャートによると、磁性金属材料を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【０１３１】
また、き裂の発生している金属材料の表面形状によるテストコイルの浮き上がり量が存在する場合にも、浮き上がり量を正確に評価することで、浮き上がり量も考慮した電磁気解析を行い、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【０１３２】
図１３は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第５例を示すものである。
【０１３３】
磁性金属材料３１に溶接部３５が存在し、この溶接部３５の余盛が原因となって探傷用プローブ２３先端部のテストコイル２５を非磁性金属材料３１表面に密着させることができず、所用の浮き上がり量Ｈを持つ浮き上がり状態で、テストコイル２５が備えられる。
【０１３４】
図１３について図１１に示す部材と同一の部材には、同一符号を付して説明を省略する。
【０１３５】
ここで、図１０のコンピュータ２２に備わる電源から電流を流す。テストコイル２５の励磁コイルから発生する磁束により、磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂深さＤによる漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出器にて検出させる。
【０１３６】
また、テストコイル２５に浮き上がり量Ｈを持たせる原因となるものは、溶接部３５の余盛だけに限らない。
【０１３７】
図１４は、金属材料のき裂深さ検査方法の第６実施形態を示すフローチャートである。
【０１３８】
図１４のフローチャートは、図１３に示すように金属材料として磁性金属材料３１を対象とし、テストコイル２５の浮き上がり量がある場合、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。
【０１３９】
まず、磁性金属材料３１のき裂表面の形状を型取り、またはレーザ変位計等により磁性金属材料３１の表面からのテストコイル２５の間隔を計測することで、テストコイル２５の浮き上がり量Ｈを計測する（Ｓ５０）。
【０１４０】
次いで、コンピュータ２２内部の電源により電流が供給され、テストコイル２５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ５１）。
【０１４１】
次いで、この磁束により磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂３３の存在により漏洩磁束に乱れが生じる。この漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出コイルにて検出させ、検出された検出値を実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ５２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２２内部に保存する（Ｓ５３）。
【０１４２】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２２に入力し、加えて、Ｓ５０で求めた浮き上がり量Ｈおよび任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ５４）。
【０１４３】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【０１４４】
次いで、Ｓ５４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ５５）。
【０１４５】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ５６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ５７）。
【０１４６】
Ｓ５７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ５４）。
【０１４７】
また、Ｓ５７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さを、求めるき裂深さとし（Ｓ５８）終了する。
【０１４８】
図１４のフローチャートによると、磁性金属材料を対象とし、テストコイルの浮き上がり量が存在し磁性金属材料と密着できない場合であり、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【０１４９】
また、テストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、浮き上がり量も考慮した電磁気解析を行い、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【０１５０】
図１５は、金属材料のき裂深さ検査方法の第７実施形態を示すフローチャートである。
【０１５１】
図１５のフローチャートは、図１４に示すように金属材料として磁性金属材料３１を対象とし、テストコイル２５の浮き上がり量が存在する場合、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合の金属材料のき裂深さＤの検査に適用される。すなわち、図１４のフローチャートと同一条件であるが、作用が異なる場合を示す。
【０１５２】
まず、磁性金属材料３１のき裂表面の形状を型取り、またはレーザ変位計等により磁性金属材料３１の表面からのテストコイル２５の間隔を計測することで、テストコイル２５の浮き上がり量Ｈを計測する（Ｓ６０）。
【０１５３】
次いで、コンピュータ２２内部の電源により電流が供給され、テストコイル２５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ６１）。
【０１５４】
次いで、この磁束により磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂３３の存在により漏洩磁束に乱れが生じる。この漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出器にて検出させ、検出された検出値を実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ６２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２２内部に保存する（Ｓ６３）。
【０１５５】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２２に入力し、加えて、任意に設定するき裂深さ（仮想き裂深さ）を入力する（Ｓ６４）。
【０１５６】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【０１５７】
次いで、Ｓ６４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想き裂深さに対応するき裂深さ仮想信号が算出される（Ｓ６５）。
【０１５８】
次いで、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルがコンピュータ２内部の比較部で比較され（Ｓ６６）、実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ６７）。
【０１５９】
Ｓ６７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ６４）。
【０１６０】
また、Ｓ６７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルとき裂深さ仮想信号の信号レベルが一致すれば、き裂深さ仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想き裂深さが決定する（Ｓ６８）。
【０１６１】
次いで、磁性金属材料３１のき裂３３の近傍で、比較的フラットなき裂３３を含まない磁性金属材料３１表面で、故意にテストコイル２５に浮き上がり量Ｈｎを持たせ、テストコイル２５に磁束を発生させ、各々の浮き上がり量Ｈｎにおける漏洩磁束出力値を求める。
【０１６２】
上述で求めた漏洩磁束出力値において、テストコイル２５を磁性金属材料３１表面に密着させた浮き上がり量Ｈ０の場合に生じる漏洩磁束出力値を漏洩磁束出力比１００％とし、それに対し、各々の浮き上がり量Ｈｎを持つ場合に生じる漏洩磁束出力値を漏洩磁束出力比（％）として表した、浮き上がり量Ｈｎと漏洩磁束出力比の校正曲線を作成する（Ｓ６９）。
【０１６３】
最後に、Ｓ６９で作成した校正曲線に、Ｓ６０で求めた浮き上がり量Ｈｎを照らし合わせて漏洩磁束出力比を求め、この漏洩磁束出力比をＳ６８で決定した仮想き裂深さに乗じて、求めるき裂深さとし（Ｓ７０）終了する。
【０１６４】
図１５のフローチャートによると、磁性金属材料を対象とし、テストコイルの浮き上がり量が存在し磁性金属材料と密着できない場合であり、材料定数（導電率・透磁率）が既知の場合、試験片を製作する際の検査精度の悪化を回避でき、さらに、電磁気解析装置を利用して、き裂からの実測信号の信号レベルと同等のき裂深さ仮想信号の信号レベルを直接算出することで、き裂深さを精度よく検査できる。
【０１６５】
また、テストコイルの浮き上がり量を正確に評価することで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【０１６６】
図１６は、本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第６例を示すものである。
【０１６７】
磁性金属材料３１のき裂３３の近傍で、比較的フラットなき裂３３を含まない磁性金属材料３１表面上にテストコイル５が密着される。
【０１６８】
図１６について図１１に付される部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６９】
図１７は、金属材料のき裂深さ検査方法の第８実施形態を示すフローチャートである。
【０１７０】
図１７のフローチャートは、図１６に示すように金属材料として磁性金属材料３１を対象とし、未知である材料定数（導電率・透磁率）を決定するためのフローチャートである。被検査材である磁性材料の材料定数が未知の場合に適用され、図１２、図１４または図１５のいずれか一フローチャートに先立って行われる。
【０１７１】
まず、コンピュータ２２内部の電源により電流が供給され、テストコイル２５の励磁コイルから磁束が発生する（Ｓ７１）。
【０１７２】
次いで、この磁束により磁性金属材料３１表層部に漏洩磁束が誘起され、き裂３３の存在により漏洩磁束に乱れが生じる。この漏洩磁束の乱れをテストコイル２５の検出器にて検出させ、検出された検出値を実測信号（インピーダンスおよび出力電圧）として計測する（Ｓ７２）。さらに、得られた実測信号をコンピュータ２２内部に保存する（Ｓ７３）。
【０１７３】
また、電磁気材料定数データベースをコンピュータ２２に入力し、加えて、透磁率＝β（例えばβ＝１）、任意に設定する導電率（仮想導電率）を入力する（Ｓ７４）。
【０１７４】
ここで、電磁気材料定数データベースとは、被検査材（ここでは磁性金属材料）の材料定数、検査体（ここではテストコイル）の特性および被検査材と検査体との位置関係（浮き上がり量等）を表し、電磁気解析に必要なパラメータを任意の値に設定するための材料定数の集合体である。
【０１７５】
次いで、Ｓ７４による材料定数から電磁気解析を行うと、仮想導電率に対応する導電率仮想信号が算出される（Ｓ７５）。
【０１７６】
次いで、実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルがコンピュータ２２内部の比較部で比較され（Ｓ７６）、実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致するかを判断する（Ｓ７７）。
【０１７７】
Ｓ７７においてＮｏの場合、すなわち実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致しなければ、仮想き裂深さの変更のみを行う（Ｓ７４）。
【０１７８】
また、Ｓ７７においてＹｅｓの場合、すなわち実測信号の信号レベルと導電率仮想信号の信号レベルが一致すれば、導電率仮想信号を電磁気解析で求めた際使用した仮想導電率を、求める導電率とする（Ｓ７８）。
【０１７９】
次いで、Ｓ７８を求めた際、磁性金属材料３１およびテストコイル２５との間に浮き上がり量Ｈが存在したか否かを判断する（Ｓ７９）。
【０１８０】
Ｓ７９においてＮｏの場合、すなわち磁性金属材料３１およびテストコイル２５との間に浮き上がり量Ｈが存在しなかった場合、Ｓ７８で求めた材料定数を用いて、図１２のＳ４１から磁性金属材料３１のき裂深さＤを求める。
【０１８１】
一方、Ｓ７９においてＹｅｓの場合、すなわち磁性金属材料３１およびテストコイル２５との間に浮き上がり量Ｈが存在した場合、Ｓ７８で求めた材料定数を用いて、図１４のＳ５０から、あるいは図１５のＳ６０から磁性金属材料３１のき裂深さＤを求める。
【０１８２】
図１７のフローチャートによると、磁性金属材料を対象とし、材料定数（導電率・透磁率）が未知の場合、き裂近傍の材料の違い、あるいは、時系列での金属材料の材料特性の変化に対応するために、被検査材から直接材料定数を求めることで、実測信号の信頼性の低下を補正し、金属材料におけるき裂深さを精度よく検査できる。
【０１８３】
加えて、図１７で求めた被検査材の材料定数から、図１２、図１４または図１５を続けて行うことで、金属材料のき裂深さを精度よく検査できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】渦流探傷法を用いてき裂深さを検査する渦流探傷器の概略図。
【図２】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第１例を示す図。
【図３】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第１実施形態を示すフローチャート。
【図４】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第２例を示す図。
【図５】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第２実施形態を示すフローチャート。
【図６】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第３実施形態を示すフローチャート。
【図７】テストコイルの浮き上がり量と渦電流出力比との関係の一例を示す相関図。
【図８】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第３例を示す図。
【図９】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第４実施形態を示すフローチャート。
【図１０】漏洩磁束探傷法を用いてき裂深さを検査する漏洩磁束探傷器の概略図。
【図１１】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第４例を示す図。
【図１２】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第５実施形態を示すフローチャート。
【図１３】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第５例を示す図。
【図１４】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第６実施形態を示すフローチャート。
【図１５】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第７実施形態を示すフローチャート。
【図１６】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第６例を示す図。
【図１７】本発明に係る金属材料のき裂深さ検査方法の第８実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１８５】
１…渦流探傷器、２…コンピュータ、３…探傷用プローブ、４…接続ケーブル、１１…非磁性金属材料、１３…き裂、１５…溶接部、２１…漏洩磁束探傷器、２２…コンピュータ、２３…探傷用プローブ、２４…接続ケーブル、２５…テストコイル、３１…磁性金属材料、３３…き裂、３５…溶接部、Ｄ…き裂深さ、Ｈ…浮き上がり量、Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５１、Ｓ６１、Ｓ７１…磁束の発生Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ４２、Ｓ５２、Ｓ６２、Ｓ７２…実測信号の計測、Ｓ３、Ｓ１３、Ｓ２３、Ｓ３３、Ｓ４３、Ｓ５３、Ｓ６３、Ｓ７３…コンピュータへ保存、Ｓ４、Ｓ１４、Ｓ２４、Ｓ３４、Ｓ４４、Ｓ５４、Ｓ６４、Ｓ７４…電磁気解析、Ｓ５、Ｓ１５、Ｓ２５、Ｓ３５、Ｓ４５、Ｓ５５、Ｓ６５、Ｓ７５…比較、Ｓ６、Ｓ１６、Ｓ２６、Ｓ３６、Ｓ４６、Ｓ５６、Ｓ６６、Ｓ７６…判断、Ｓ８、Ｓ１８、Ｓ４８、Ｓ５８…き裂深さの決定、Ｓ３９、Ｓ７９…判断、Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ５０、Ｓ６０…浮き上がり量の計測、Ｓ３０、Ｓ７０…校正曲線の作成。
【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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