(57)【要約】【課題】タンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブにおいて、その渦電流探傷プローブを作製する際の検出コイルの位置決めや取付け作業を容易にし、取付け強度を高くすること。【解決手段】上置型渦電流探傷プローブ２は、励磁コイル２１１，２１２、ボビン２３、検出コイル２２からなる。励磁コイル２１１，２１２は、同じ方向に巻き、励磁コイル２１１の巻き終わりを励磁コイル２１２の巻き始めに接続し、励磁コイル２１１の巻き始めと励磁コイル２１２の巻き終わりに励磁電源３を接続してある。検出コイル２２は、励磁コイル２１１，２１２の間のボビン２３の周面に取付けてある。上置型渦電流探傷プローブ２は、被検査体１の検査面（１１はキズ）に沿って矢印Ｘ３方向へ移動して探傷する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンに形成した２個の励磁コイルとその２個の励磁コイルの間に配置した検出コイルからなり、検出コイルは、そのコイル面が励磁コイルのコイル面と直交し被検査体の検査面と平行になるようにボビンの周面に取付けてあり、２個の励磁コイルは、同じ方向の磁束を発生するように接続してあることを特徴とする上置型渦電流探傷プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記ボビンは、磁性材からなるコアを備えていることを特徴とする上置型渦電流探傷プローブ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記検出コイルは、前記ボビンの周面の平ら面に取付けてあり、その平らな面は、励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように形成してあることを特徴とする上置型渦電流探傷プローブ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記検出コイルは、前記ボビンに取付けた検出コイル取付け軸部材に取付けてあり、その検出コイル取付け軸部材は、ボビンの軸と直交し、被検査体の検査面と直交する方向に取付けあることを特徴とする上置型渦電流探傷プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、励磁コイルと検出コイルからなり、励磁コイルのコイル軸が被検査体の検査面と平行になる、いわゆるタンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来タンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブの一つとして、一様渦電流を利用したものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図８により従来のタンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブを説明する。
図８（ａ）は、平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ１方向の断面図、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＸ２方向の断面図である。
渦電流探傷プローブ２は、励磁コイル２１、検出コイル２２からなり、励磁コイル２１は円筒状のボビン２３に巻き、検出コイル２２は励磁コイル２１の表面に取付けてある。検出コイル２２は、そのコイル面（コイル軸と直交する面）が励磁コイル２１のコイル面と直交し、被検査体の１の検査面と平行になるように配置してある。
【０００４】
励磁コイル２１に励磁電流を流すと、被検査体１の検査面に励磁コイル２１の巻線方向の一様な渦電流が発生するが、被検査体１の検査面にキズ１１があるときは、そのキズの部分で局所的に一様性が崩れる。渦電流探傷プローブ２をＸ３方向へ移動する場合、被検査体１の検査面にキズのない領域では、検出コイル２２に出力電圧は発生しないが、キズ１１がある領域では、渦電流の一様性が崩れるため検出コイル２２に出力電圧が発生し、いわゆるキズ信号が発生する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０５２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８の上置型渦電流探傷プローブは、検出コイル２２のコイル面を、励磁コイル２１のコイル面と直交するように配置し、かつ被検査体１の検査面と平行になるように配置しなければならないが、検出コイル２２は、円筒状の励磁コイル２１の周面に取付けなければならないため、検出コイルの角度の調整や位置決めが難しく、検出コイル２２の取付け作業が難しくなる。また検出コイル２２は、励磁コイル２１の長手方向の中央部に取付けなないと雑音の影響を受け易いため、その中央部の位置決めが難しい。
また検出コイル２２は、円筒状の励磁コイル２１の周面に接着剤によって取付けるが、コイルの周面への接着は難しく、また両コイルの接触面が小さいために検出コイル２２の接着強度を大きくできない。
本願発明は、従来の上置型渦電流探傷プローブの前記問題を解決することを目的とし、検出コイルの角度や位置決めが容易で、検出コイルの取付け強度を大きくすることができる構造のタンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、その目的を達成するため、請求項１に記載の上置型渦電流探傷プローブは、ボビンに形成した２個の励磁コイルとその２個の励磁コイルの間に配置した検出コイルからなり、検出コイルは、そのコイル面が励磁コイルのコイル面と直交し被検査体の検査面と平行になるようにボビンの周面に取付けてあり、２個の励磁コイルは、同じ方向の磁束を発生するように接続してあることを特徴とする。
請求項２に記載の上置型渦電流探傷プローブは、請求項１に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記ボビンは、磁性材からなるコアを備えていることを特徴とする。
請求項３に記載の上置型渦電流探傷プローブは、請求項１又は請求項２に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記検出コイルは、前記ボビンの周面の平ら面に取付けてあり、その平らな面は、励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように形成してあることを特徴とする。
請求項４に記載の上置型渦電流探傷プローブは、請求項１又は請求項２に記載の上置型渦電流探傷プローブにおいて、前記検出コイルは、前記ボビンに取付けた検出コイル取付け軸部材に取付けてあり、その検出コイル取付け軸部材は、ボビンの軸と直交し、被検査体の検査面と直交する方向に取付けあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明の上置型渦電流探傷プローブは、励磁コイルを２個に分割し、検出コイルは、両励磁コイルの間のボビンの周面に取付けるから、励磁コイルの略中央部に容易に取り付けることができる。
本願発明の上置型渦電流探傷プローブは、磁性材のコアを有するから、励磁コイルを２分割しても両励磁コイルが発生する磁束を一様渦電流の発生に有効に利用することができる。
【０００９】
本願発明の上置型渦電流探傷プローブは、ボビンに予め検出コイルを取付ける平らな面を形成してあるから、渦電流探傷プローブを作製するときは、検出コイルをその平らな面に取付けるのみで検出コイルの位置や角度が決まるから、作製作業が容易になる。また検出コイルは、平ら面に取付けるから接着強度が大きくなる。
本願発明の上置型渦電流探傷プローブは、ボビンに取付けた検出コイル取付け軸部材に検出コイルの開口部を挿入するのみで、検出コイルの位置や角度が決まるから、作製作業が容易になる。また検出コイルの開口部に検出コイル取付け軸部材を挿入するから、検出コイルの取付け強度が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図７により本願発明の実施例に係るタンジェンシャル型の上置型渦電流探傷プローブを説明する。なお各図に共通の部分は、同じ符号を使用している。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本願発明の実施例１に係る上置型渦電流探傷プローブの構成を示す。
図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ１方向の断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＸ２方向の断面図である。
上置型渦電流探傷プローブ２は、励磁コイル２１１，２１２、円形（パンケーキ状）の検出コイル２２からなり、励磁コイル２１１，２１２は円筒状のボビン２３に巻き、検出コイル２２は、励磁コイル２１１，２１２の間のボビン２３の周面に取付けてある。励磁コイル２１１，２１２の間隔は、両コイルの間に検出コイル２２を配置できる大きさに設定し、検出コイル２２の直径よりも少し大きくなる程度が好ましい。励磁コイル２１１，２１２は、巻線方向が同じで、励磁コイル２１１の巻き終わりを励磁コイル２１２の巻き始めに接続して、両コイルの発生する磁束の方向が同じになるように設定してある。励磁コイル２１１の巻き始めと励磁コイル２１２の巻き終わりには励磁電源３を接続してある。なお励磁コイル２１１，２１２の巻方向が逆の場合には、両コイルの巻き終わりを接続し、両コイルの巻き始めに励磁電源３を接続すれば、両コイルの発生する磁束の方向が同じになる。
【００１２】
検出コイル２２は、そのコイル面（コイル軸（コイルの中心を通る軸）と直交する面）が励磁コイル２１１，２１２のコイル面と直交し、被検査体の１の検査面と平行になるように配置してある。
探傷は、渦電流探傷プローブ２を被検査体１の検査面に沿ってＸ３方向へ移動して行う。なお１１は、被検査体１のキズである。
ここでコイル面は、コイルの巻き線に囲まれた面で、コイル軸（コイルの中心を通る軸）と直交する面（開口面）である。
【００１３】
図１の渦電流探傷プローブ２は、励磁コイルを２つの励磁コイル２１１，２１２に分割し、両コイルの間に検出コイル２２を配置してあるから、検出コイル２２は、その取付け位置が一義的に決まり、励磁コイル２１１，２１２の略中央部に取り付けることができる。したがって検出コイル２２の位置決めが容易になり、渦電流探傷プローブ２の作製作業が容易になる。
【実施例２】
【００１４】
図２は、本願発明の実施例２に係る上置型渦電流探傷プローブの構成を示す。
図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ１方向の断面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＸ２方向の断面図である。
実施例２は、基本的には、実施例１と同じであるが、ボビンがコアを備えている点が実施例１と相違している。
ボビン２３の内部に磁性材料からなるコア２４を取付けてある。渦電流探傷プローブ２は、励磁コイルを２１１，２１２の２つに分割してあるから、両励磁コイルの発生する磁束は、主たる磁束Ｆ０の他に局所的に磁束Ｆ１１，Ｆ１２も発生するが、コア２４を設けることにより両励磁コイルの磁束をコア２４に集中させることができる。したがって図２の渦電流探傷プローブ２は、磁束Ｆ１１，Ｆ１２を低減することができ、励磁コイル２１１，２１２が発生する磁束を、被検査体の検査面の一様な渦電流の発生に有効に利用することができる。
【実施例３】
【００１５】
図３は、本願発明の実施例３に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
図３（ａ）は、平面図、図３（ｂ１），（ｂ２）は、図３（ａ）のＸ１方向の断面図、図３（ｃ１），（ｃ２）は、図３（ａ）のＸ２方向の断面図である。図３（ｂ２），（ｃ２）は、図３（ｂ１），（ｃ１）において、検出コイルを取付けてない状態を示す。なお図３は、励磁コイルを省略してある。
ボビン２３の周面に検出コイル２２を取付ける平らな面（底面）を有するＵ字状の凹状部２３１を形成してある。凹状部２３１は、２つの励磁コイルの間に位置するように形成し、その平らな面は、励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように、或いはボビン２３の直径方向（或いは励磁コイルの直径方向）と直交するように形成してある。
【００１６】
検出コイル２２は、凹状部２３１の平らな面に接着するのみで、位置決めでき、かつ励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように取付けることができる。したがって渦電流探傷プローブを作製するとき、検出コイル２２は、凹状部２３１の平らな面に接着するだけで、所定の位置に所定の角度で（励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように）取付けることができ、作成作業が容易になる。また検出コイル２２は、凹状部２３１の平らな面に接着するから、接着強度が大きくなる。
【００１７】
凹状部２３１は、ボビンの２３の軸（ボビンの中心を通る軸）方向、即ち長手方向にのみ壁を有するが、ボビン２３が肉厚の場合には、凹状部２３１を口字状或いは円状にして四方に壁を有する穴部（四角或いは丸い皿状部）を形成し、その穴部に検出コイル２２をはめ込むように取付けてもよい。また凹状部２３１の平らな面に、さらに凸状部を形成しその凸状部を検出コイル２２の中央の開口部を挿入するようにして検出コイル２２を取付けることもできる。この場合には、凸状部により検出コイル２２の位置決めがさらに容易になり、取付け強度が大きくなる。
【実施例４】
【００１８】
図４は、本願発明の実施例４に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
図４（ａ）は、平面図、図４（ｂ１）は、図４（ａ）のＸ１方向の断面図、図４（ｃ１）は、図４（ａ）のＸ２方向の断面図である。図４（ｂ２），（ｃ２）は、図４（ａ），（ｂ１），（ｃ１）の変形例を示す。なお図４は、励磁コイルを省略してある。
【００１９】
まず図４（ａ）、（ｂ１）、（ｃ１）について説明する。
ボビン２３の周面に検出コイル２２を取付ける平らな面を有する凸状部２３２を形成してある。凸状部２３２は、２つの励磁コイルの間に位置するように形成し、その平らな面は、励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように、或いはボビン２３の直径方向（或いは励磁コイルの直径方向）と直交するように形成してある。したがって渦電流探傷プローブを作製するとき、検出コイル２２は、凸状部２３２の平らな面に接着するだけで、所定の位置に所定の角度で（励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように）取付けることができる。
【００２０】
凸状部２３２は、その平らな面に、さらに図４（ｂ２），（ｃ２）のように凸状部２３２１を形成しその凸状部２３２１を検出コイル２２の中央の開口部に挿入して検出コイル２２を取付けることもできる。この場合、検出コイル２２は、平らな面に接着するとともに、その開口部に凸状部２３２１を挿入するからより強固に取付けることができ、かつ凸状部２３２１により検出コイル２２の位置決めが容易になる。
【実施例５】
【００２１】
図５は、本願発明の実施例５に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
図５（ａ１），（ｂ１）は、断面図、図５（ａ２），（ｂ２）は、斜視図である。
図５（ａ１），（ａ２）は、ボビンを貫通する検出コイル取付け軸部材を設けた例を示し、図５（ｂ１），（ｂ２）は、ボビンを貫通しない検出コイル取付け軸部材を設けた例を示す。なお図５は、励磁コイルを省略してある。
【００２２】
まず図５（ａ１），（ａ２）について説明する。
ボビン２３には、検出コイル取付け軸部材２３３を取付けてある。検出コイル取付け軸部材２３３は、ボビン２３を貫通し、検出コイル取付け軸部材２３３の軸方向が、ボビン２３の直径方向と一致し或いはボビン２３の軸（ボビンの中心を通る軸）と直交し、かつ被検査体の検査面と直交するように取付け、その先端部２３３１を検出コイル２２の中央の開口部に挿入してある。検出コイル２２は、ボビン２３の接触面に接着するとともに、検出コイル取付け軸部材２３３の先端部２３３１によって固定するから、検出コイル２２は、強固に取付けることができ、かつ渦電流探傷プローブを組立てるとき、検出コイル２２の先端部２３３１を検出コイル２２の中央の開口部に挿入するだけで、所定の位置に所定の角度で（励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように）取付けることができる。
【００２３】
次に図５（ｂ１），（ｂ２）について説明する。
検出コイル取付け軸部材２３４は、ボビン２３の穴部に固定部２３４２を挿入してボビン２３に取付けてある。検出コイル取付け軸部材２３４は、その軸方向が、ボビン２３の直径方向と一致し或いはボビン２３の軸（ボビンの中心を通る軸）と直交し、かつ被検査体の検査面と直交するように取付け、その頭部２３４１を検出コイル２２の中央の開口部に挿入してある。検出コイル２２は、ボビン２３の接触面に接着するとともに、検出コイル取付け軸部材２３４の頭部２３４１によって固定するから、検出コイル２２は、強固に取付けることができ、かつ渦電流探傷プローブを作製するとき、検出コイル取付け軸部材２３４の頭部２３４１を検出コイル２２の中央の開口部に挿入するだけで、所定の位置に所定の角度で（励磁コイルのコイル面と直交し、被検査体の検査面と平行になるように）取付けることができる。
検出コイル取付け軸部材２３４は、ボビン２３の穴部と固定部２３４２の双方にネジ部を形成して固定部２３４２をボビン２３の穴部にネジ込むように構成してもよい。
【００２４】
ここで図６と図７により本願発明の上置型渦電流探傷プルーブと従来の上置型渦電流探傷プルーブの出力特性の試験結果について説明する。
図６（ａ）は、試験に用いた本願発明の上置型渦電流探傷プローブを、図６（ｂ）は、試験に用いた従来の上置型渦電流探傷プローブを示し、図７（ａ）は、本願発明の上置型渦電流探傷プローブの出力特性を、図７（ｂ）は、従来の上置型渦電流探傷プローブの出力特性を示す。
図６において、ボビン２３の外径、長さは、８ｍｍ，１０ｍｍ、コア２４の外径、長さは、４ｍｍ，１２ｍｍ、励磁コイル２１１，２１２の巻数は、５０回、励磁コイル２１の巻数は、７０回、それらのコイルの線径は、０．１ｍｍである。コア２４の材料は、ＰＣパーマロイ（Ｎｉ７８％のパーマロイ）である。
【００２５】
検出コイル２２の外径、内径、厚さは、３．５ｍｍ，２ｍｍ，０．５ｍｍ、検出コイル２２の線径は、０．０５ｍｍ、検出コイル２２の巻数は、８０回である。
被検査体１は、ＳＭ４９０（溶接構造用圧延鋼材）の板を用い、深さ１ｍｍ、長さ４ｍｍ、幅０．２ｍｍのキズを放電加工によって形成した。
試験は、励磁電源の周波数２５Ｈｚ、励磁電流２０ｍＡに設定し、渦電流探傷プローブ２を矢印Ｘ３の方向へ移動して検出コイル２２の検出電圧を測定した。
【００２６】
図７にいて、縦軸は、渦電流探傷プローブ２（検出コイル２２）の出力電圧を示し、横軸は、渦電流探傷プローブ２の位置を示す。
図７（ｂ）の従来の渦電流探傷プローブ２の出力特性についてみると、キズ１１の前後では出力電圧を発生しないが、キズ１１のところで出力電圧を発生している。即ち従来の渦電流探傷プローブ２は、リフトオフ雑音を発生することなく、キズ１１を確実に検出することができる。一方図７（ａ）の本願発明の渦電流探傷プローブ２の出力特性についてみると、図７（ｂ）と略同じ出力特性が得られることが分かる。即ち、本願発明の渦電流探傷プローブ２のように励磁コイルを２つに分割し、両励磁コイルの間に検出コイルを配置した渦電流探傷プローブも、励磁コイルを分割しない渦電流探傷プローブと略同じ出力特性が得られることが分かる。
【００２７】
前記各実施例は、ボビンが円筒状のものについて説明したが、四角形等多角形の筒状体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本願発明の実施例１に係る上置型渦電流探傷用プローブの構成を示す。
【図２】本願発明の実施例２に係る上置型渦電流探傷用プローブの構成を示す。
【図３】本願発明の実施例３に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
【図４】本願発明の実施例４に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
【図５】本願発明の実施例５に係る上置型渦電流探傷プローブのボビンの構成を示す。
【図６】試験に用いた本願発明と従来の上置型渦電流探傷用プローブを示す。
【図７】本願発明と従来の上置型渦電流探傷用プローブの試験結果を示す。
【図８】従来の上置型渦電流探傷プローブの構成を示す。
【符号の説明】
【００２９】
１    被検査体
１１    キズ
２    上置型渦電流探傷プローブ
２１，２１１，２１２    励磁コイル
２２    検出コイル
２３    ボビン
２４    コア
３    励磁電源
Ｆ０，Ｆ１１，Ｆ１２    磁束
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007108032.tif 000005
【図４】
2007108032.tif 000006
【図５】
2007108032.tif 000007
【図６】
2007108032.tif 000008
【図７】
2007108032.tif 000009
【図８】
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