(57)【要約】【課題】  被測定物の肉厚変化を簡便でかつ精度よく測定できる、非破壊検査方法を提案する。【解決手段】  被測定物表面に複数の電位差測定用端子をマトリックス状に所定の間隔で離隔して配置し、該複数の電位差測定用端子を挟んで設けられた一対の電極を介して該被測定物表面に電流を供給しながら、各電位差測定用端子間に生じる電位差または電位差変化率を測定し、測定領域における電位差分布または電位差変化率分布を求め、予め関連づけられた電位差分布または電位差変化率分布と肉厚変化との関係を参照して、被測定物の肉厚変化の位置および肉厚変化量、肉厚変化領域の形状、さらには該肉厚変化領域の進展状況を検知・測定する。なお、供給する電流は、複数方向について測定することが好ましい。電流は、直流または直流パルスとすることが好ましい。また、肉厚変化以外の要因による電位差変化を消去するために、被測定物と同種材料の参照板上に複数の参照用端子を配設し、参照板を被測定物と同じ環境下に設置して測定することが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物表面に複数の電位差測定用端子を所定の間隔で離隔して配置し、該複数の電位差測定用端子を挟んで設けられた一対の電極を介して該被測定物表面に電流を供給しながら、前記複数の電位差測定用端子間に生じる電位差を測定して被測定物の肉厚の変化を検出する非破壊検査方法であって、前記複数の電位差測定用端子を直線状またはマトリックス状に配置し、該複数の電位差測定用端子の各端子間に生じる電位差を間歇的または連続的に測定し、測定領域における電位差分布を求め、予め関連づけられた電位差分布と被測定物の肉厚との関係を参照して、被測定物に生じた肉厚変化量および／または肉厚変化率を検知・測定することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法。
【請求項２】
被測定物表面に複数の電位差測定用端子を所定の間隔で離隔して配置するとともに、被測定物の肉厚変化が発生しない領域表面に参照電位差測定用の複数の参照用端子を所定の間隔で離隔して配置し、該複数の電位差測定用端子および該参照用端子を挟んで設けられた一対の電極を介して該被測定物表面に電流を供給しながら、前記複数の電位差測定用端子間及び前記複数の参照用端子間に生じる電位差を測定して被測定物に生じた肉厚の変化を検出する非破壊検査方法であって、少なくとも前記複数の電位差測定用端子を直線状またはマトリックス状に配置し、該複数の電位差測定用端子の各端子間及び該複数の参照用端子の各端子間に生じる電位差を同時に間歇的または連続的に測定し、測定領域における電位差分布を求め、予め関連づけられた電位差分布と被測定物の肉厚との関係を参照して、被測定物に生じた肉厚変化量および／または肉厚変化率を検知・測定することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法。
【請求項３】
電位差測定用端子の前記各端子間の初期肉厚を入力し、前記各端子間の、測定時における被測定物の肉厚を算出し、あるいはさらに表示することを特徴とする請求項１または２に記載の非破壊検査方法。
【請求項４】
前記参照用端子を、前記被測定物と同種材料の参照板上に配設することを特徴とする請求項２または３に記載の非破壊検査方法。
【請求項５】
前記電位差を、基準時からの電位差変化率とし、前記電位差分布を、電位差変化率分布とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の非破壊検査方法。
【請求項６】
前記電流の方向で各端子間の電位差を測定したのち、前記電流の方向に対し、異なる方向に電流を供給しながら、前記各端子間の電位差を測定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の非破壊検査方法。
【請求項７】
前記電流が、直流または直流パルスであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査方法に係り、とくに材料（被測定物）の使用中に発生する被測定物の肉厚変化を検知する非破壊検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油プラントや電力プラント等では、装置および配管等（以下、装置等という）が強い腐食環境や侵食環境に晒される場合が多く、装置等を構成する材料には応力腐食（ＳＣＣ）、硫化物応力腐食（ＳＳＣＣ）、あるいは粒界腐食等や侵食により、肉厚が全面あるいは局部的に減少する場合がある。これら材料に生じた全面あるいは局部的な肉厚減少は、装置等の破壊原因となることが多いため、装置等の安全確保という観点から早期に検知する必要がある。
【０００３】
肉厚減少の検知方法として、従来から超音波探傷法、Ｘ線透過法等の非破壊検査方法が提案されている。しかし、これらの検知方法には、測定個所の制限があり、さらに肉厚の絶対値および変化量を精度高く得ることが難しいことや、あるいは複雑で高価な装置を必要とすることなどの問題があった。
比較的精度高く、亀裂等の欠陥の大きさ、形状に関する情報が得られる非破壊検査方法として、電位差法がある。亀裂等の欠陥を含む被測定材に電流を流した際に、欠陥は寸法に応じた電気抵抗を有し、欠陥を挟む両側でこれに対応した電位差が生じる。電位差法は、被測定物に電流を流し、この欠陥を挟む位置での電位差を測定し、その結果から予め求めた校正曲線を利用して、被測定物に含まれる欠陥の形状、寸法に関する情報を得ようとするものである。なお、電位差法には、直流を利用した直流電位差法と交流を利用した交流電位差法がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、直流電位差法による三次元亀裂の非破壊検査方法が提案されている。特許文献１に記載された技術は、基板表面の電位差分布を測定し、これら測定値と仮定した形状の亀裂から求められる仮想的な電位差分布との差を比較し、測定値と計算値との差が小さくなるように亀裂形状を変化させて亀裂の形状を推定するものであり、任意の縦横比の三次元亀裂の形状、寸法、傾きを定量評価できるとしている。なお、特許文献１に記載された技術によれば、超音波探傷法、Ｘ線透過法などの適用が困難な溶接部への適用が容易となるとしている。しかし、特許文献１に記載された方法では、構造物の肉厚変化については、精度よく測定することはできないという問題があった。
【０００５】
電位差法を利用して、構造物の肉厚変化、構造欠陥の検知を行なう検知装置が、例えば特許文献２に提案されている。特許文献２に記載された検知装置では、溶接等による測定端子の設定を行なうことなく簡便に、測定端子間の電位差を測定することができ、腐食等の環境下における構造物の肉厚変化、構造欠陥の検知を行なうことができるとしている。
【特許文献１】特許第3167449号公報
【特許文献２】国際公開WO 00／50907号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載された検知装置では、測定面上に設定した各端子間の電位差を測定するため、全面腐食の場合のような構造物の肉厚全体が変化する場合には有効であるが、局部腐食や小さな腐食の肉厚変化の検出には、精度が不十分で、最近の更なる精度向上要求に対応できないという問題を残していた。
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、被測定物の肉厚の絶対値、肉厚変化量、肉厚変化率およびそれらの分布を簡便でかつ精度よく測定できる、被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記した課題を達成するため、電位差法における肉厚変化の検出精度に及ぼす要因について鋭意研究した。その結果、本発明者らは、直線状またはマトリックス状に電位差測定用端子を配置して、好ましくは複数方向に電流を印加して、各測定端子間の電位差、変化率およびそれらの分布を測定することにより、被測定物の肉厚変化の検出精度が顕著に向上することを見出した。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。すなわち、本発明の要旨はつぎのとおりである。
（１）被測定物表面に複数の電位差測定用端子を所定の間隔で離隔して配置し、該複数の電位差測定用端子を挟んで設けられた一対の電極を介して該被測定物表面に電流を供給しながら、前記複数の電位差測定用端子間に生じる電位差を測定して被測定物の肉厚の変化を検出する非破壊検査方法であって、前記複数の電位差測定用端子を直線状またはマトリックス状に配置し、該複数の電位差測定用端子の各端子間に生じる電位差を間歇的または連続的に測定し、測定領域における電位差分布を求め、予め関連づけられた電位差分布と被測定物の肉厚との関係を参照して、被測定物に生じた肉厚変化量および／または肉厚変化率を検知・測定することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法。
【０００９】
（２）被測定物表面に複数の電位差測定用端子を所定の間隔で離隔して配置するとともに、被測定物の肉厚変化が発生しない領域表面に参照電位差測定用の複数の参照用端子を所定の間隔で離隔して配置し、該複数の電位差測定用端子および該参照用端子を挟んで設けられた一対の電極を介して該被測定物表面に電流を供給しながら、前記複数の電位差測定用端子間及び前記複数の参照用端子間に生じる電位差を測定して被測定物に生じた肉厚の変化を検出する非破壊検査方法であって、少なくとも前記複数の電位差測定用端子を直線状またはマトリックス状に配置し、該複数の電位差測定用端子の各端子間及び該複数の参照用端子の各端子間に生じる電位差を同時に間歇的または連続的に測定し、測定領域における電位差分布を求め、予め関連づけられた電位差分布と被測定物の肉厚との関係を参照して、被測定物に生じた肉厚変化量および／または肉厚変化率を検知・測定することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法。
【００１０】
（３）（１）または（２）において、電位差測定用端子の前記各端子間の初期肉厚を入力し、前記各端子間の、測定時における被測定物の肉厚を算出し、あるいはさらに表示することを特徴とする非破壊検査方法。
（４）（２）または（３）のいずれかにおいて、前記参照用端子を、前記被測定物と同種材料の参照板上に配設することを特徴とする非破壊検査方法。
【００１１】
（５）（１）ないし（４）のいずれかにおいて、前記電位差を、基準時からの電位差変化率とし、前記電位差分布を、電位差変化率分布とすることを特徴とする非破壊検査方法。
（６）（１）ないし（５）のいずれかにおいて、前記電流の方向で各端子間の電位差を測定したのち、前記電流の方向に対し、異なる方向に電流を供給しながら、前記各端子間の電位差を測定することを特徴とする非破壊検査方法。
【００１２】
（７）（１）ないし（６）のいずれかにおいて、前記電流が、直流または直流パルスであることを特徴とする非破壊検査方法。
（８）（１）ないし（７）のいずれかにおいて、前記電流が、10〜2000Ａであることを特徴とする非破壊検査方法。
（９）（１）ないし（８）のいずれかにおいて、前記電流が、蓄電池を電源とする電流であることを特徴とする非破壊検査方法。
【００１３】
（１０）電源と、該電源に接続され該電源から被測定物に電流を印加する一対の電極と、前記一対の電極間に、所定の間隔で離隔されて直線状またはマトリックス状に配置される複数の電位差測定用端子と、該複数の電位差測定用端子の各々に接続可能に配設され、各電位差測定用端子間の電位差を測定する電位差測定手段と、該電位差測定手段で測定した各電位差測定用端子間の電位差を入力データとして演算し、被測定物の肉厚変化量および肉厚変化率を算出する演算手段と、前記入力データおよび演算結果を保存するデータ保存手段と、あるいはさらに表示手段と、を有することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査装置。
【００１４】
（１１）電源と、該電源に接続され該電源から被測定物に電流を印加する一対の電極と、前記一対の電極間に、所定の間隔で離隔されて直線状またはマトリックス状に配置される複数の電位差測定用端子とさらに参照電位差測定用の複数の参照用端子と、該複数の電位差測定用端子及び前記複数の参照用端子の各々に接続可能に配設され、各電位差測定用端子間の電位差及び参照用端子間の電位差を測定する電位差測定手段と、該電位差測定手段で測定した各電位差測定用端子間の電位差及び前記参照用端子間の電位差を入力データとして演算し、被測定物の肉厚変化量および肉厚変化率を算出する演算手段と、前記入力データおよび演算結果を保存するデータ保存手段と、あるいはさらに表示手段と、を有することを特徴とする、被測定物の肉厚変化の非破壊検査装置。
【００１５】
（１２）（１０）または（１１）において、前記演算手段が、さらに各電位差測定用端子間の初期肉厚を入力データとして演算し、さらに前記各電位差測定用端子間の測定時の被測定物の肉厚を算出する演算手段であることを特徴とする非破壊検査装置。
（１３）（１０）ないし（１２）のいずれかにおいて、前記参照用端子を、前記被測定物と同種材料の参照板上に配設することを特徴とする非破壊検査装置。
【００１６】
（１４）（１０）ないし（１３）のいずれかにおいて、前記電源を複数台の電源とし、前記一対の電極に加えてさらに、前記電流の方向と異なる方向に電流を印加できる他の一対または複数対の電極を有することを特徴とする非破壊検査装置。
（１５）（１４）において、前記複数台の電源に代えて、切替手段付の一台の電源とすることを特徴とする非破壊検査装置。
【００１７】
（１６）（１０）ないし（１５）のいずれかにおいて、前記電源がパルス電流を発生する電源であることを特徴とする非破壊検査装置。
（１７）（１０）ないし（１６）のいずれかにおいて、前記電源が、蓄電池であることを特徴とする非破壊検査装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、装置・設備等を停止することなく、被測定物の肉厚変化，肉厚変化率およびそれらの分布を、あるいはさらに測定時の肉厚の絶対値を、簡便でかつ精度よく測定できるうえ、高温、高圧、高真空、深海などの水中、腐食性環境、放射線環境等の人が容易に近寄れない環境下での連続的かつ長時間の被測定物の肉厚変化のモニタリングが可能であり、装置、設備等の安全性の確認に適用でき、産業上格段の効果を奏する。また、本発明によれば、測定端子をマトリックス状に配置することにより従来の超音波探傷法等による被測定物の肉厚測定では点状でしかとらえられかった肉厚変化を、面状に検出可能となるという効果もある。また、本発明によれば、局部腐食による肉厚変化も検知、測定可能になるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明で使用する非破壊検査装置は、図1に示すように、電源1と、電源1から被測定物Ｗに電流を印加するための一対の電極11、11と、複数の電位差測定用端子２と、電位差測定手段３と、演算手段４と、データ保存手段５と、あるいはさらに表示手段（図示せず）を有する。
本発明で使用する非破壊検査装置では、被測定物の肉厚変化の発生しない領域表面に複数の参照用端子(図示せず)を有することが好ましい。この複数の参照用端子は、複数の電位差測定用端子２とともに、一対の電極11、11に挟まれるように配設されることが好ましい。参照用端子は、被測定物の温度変化など、肉厚変化等以外の原因による抵抗変化（電位差の変化）を消去するために設けられる。なお、この複数の参照用端子は、被測定物と同一環境下に置かれた、被測定物と同種材料で肉厚変化等のない参照板上に配設してもよい。その場合は、被測定物と同一の電流が流れるようにするため、参照板を絶縁することが必要となる。参照板上に参照用端子を配設して測定することにより、すでに肉厚変化等が発生している被測定物についても、肉厚変化等の位置、分布や大きさ等を推定することが可能となる。
【００２０】
被測定物Ｗ表面の所望の電位差測定領域に、複数の電位差測定用端子２を圧接、溶接、圧着、接着等の接合手段で、図１に例示するように好ましくは、マトリックス状に配設する。電位差測定用端子の圧接による接合としては、先端のとがったピンをクランプを使用して被測定物に突き立てる方法が好ましい。なお、接合は接触抵抗が変化しなければとくにその方法は限定されない。そして、この電位差測定領域の両端部近傍には、一対の電極11、11が溶接等の接合手段で配設される。一対の電極11、11には、電流供給用電線が配線され、電源１から電流が供給可能とされる。
【００２１】
参照用端子は、電位差測定用端子と同様な方法で、被測定物の肉厚変化等のない領域、あるいは被測定物と同一環境下に置かれ、被測定物と同種材料の肉厚変化等のない参照板上に、好ましくはマトリックス状に複数配設することが好ましい。なお、参照用端子を配設する場合には、電位差測定領域と参照用端子を配設する領域とは離れている場合が多いため、電位差測定領域と参照用端子を配設する領域とが電気的に直列に接続されるように電極11、11を配置することが好ましい。
【００２２】
本発明では、一対の電極11、11に加えてさらに、該一対の電極11、11により供給される電流の方向と異なる方向に電流を印加できる他の一対の電極12、12または複数対の電極を被測定物Ｗの表面に設けることができる。異なる方向としては、とくに限定する必要はないが、前記電流の方向と45°、あるいは90°異なる方向とすることが好ましい。電流供給方向を複数方向とすることにより、肉厚変化の検知精度が格段に向上し、とくに局部腐食等の狭い領域における肉厚変化を精度高く検知測定が可能となる。なお、複数対の電極を設ける場合には、電源は複数台とするか、あるいは一台の電源として切替手段を付設し、電流を供給する電極を切り替えて電流を供給してもよい。
【００２３】
マトリックス状に配設された複数の電位差測定用端子2e、2f、…、2k、あるいはさらに肉厚変化のない領域又は肉厚変化のない参照板上に配設された複数の参照用端子には、電位差測定用リード線を介して電位差測定手段３の測定端が接続される。電位差測定用リード線の材質は使用環境において使い分けることが好ましい。例えば700℃程度までの高温あるいは高温高圧環境下においては、電位差測定用リード線は３〜５％程度のAlを含むAl−Ni合金の単線を用いることが好ましい。撚り線では酸化が著しく耐久性が劣化する。さらに耐久性が要求される場合には、シリカ被覆を施すことが好ましい。一方、例えば−30℃程度までの低温においては、銅または銅基合金を用いることが好ましい。また、腐食環境下では、銅線にNiめっきを施した線材を電位差測定用リード線とすることが好ましく、この場合単線でも撚り線でも使用可能である。なお、さらに耐久性が要求される場合には、透明樹脂被覆を施すことが好ましい。透明樹脂被覆を施すことにより、耐久性がさらに向上するうえ、線材の腐食状況が観察可能となる。なお、透明樹脂としては、フッ素樹脂の１種であるポリテトラフルオロエチレン（商標名：テフロン）とすることがより好ましい。
【００２４】
電位差測定手段３は、測定する一対の端子間に接続され、それら端子間の電位差を測定する。該端子間の電位差測定が終了したのち、ついで接続する端子を切り替えて、異なる一対の端子間の電位差を測定する。電位差測定手段３の測定端の切替は、切替スイッチ等の切替手段（図示せず）により手動あるいは予めプログラムされた順序に従って自動的に切り替えることが好ましい。
【００２５】
なお、電位差の測定に際しては、被測定物の温度変化など、肉厚変化等以外の原因による抵抗変化を消去するために、上記したように複数の参照用端子を設け、参照用端子間の電位差を電位差測定用端子間の測定と同時に測定しておくことが好ましい。
本発明で使用する非破壊検査装置では、演算手段４を必要とする。演算手段４は、電位差測定手段３により測定された各電位差測定用端子間の電位差、あるいはさらに参照用端子間の電位差、あるいはさらに各電位差測定用端子間の初期の肉厚を入力データとして各種演算を実行し、各電位差測定用端子間の肉厚変化量、肉厚変化率およびそれらの分布、さらには、測定時の肉厚の絶対値を算出し、表示手段（図示せず）に出力し、各種の帳票作成を遂行できるようにすることが好ましい。演算手段は、上記した演算が遂行できるものであればよく、その種類はとくに限定されない。
【００２６】
さらに、本発明で使用する非破壊検査装置では、入力データおよび演算結果が保存可能なデータ保存手段５を有する。データ保存手段５は、上記したデータが保存可能な記憶手段（メモリー）であればよく、とくにその種類を限定する必要はない。
また、本発明で使用する非破壊検査装置では、電源１は、複数台の電源とするか、あるいは切替手段付の一台の電源とすることが好ましい。電源１は、交流電源又は直流電源いずれでもよいが、発熱を考慮してパルス電流を発生する電源とすることが好ましい。なかでも、安定した直流パルスを供給できるという観点から蓄電池、とくに鉛蓄電池とすることが好ましい。なお、モニタリングする領域が広範囲な場合や、モニタリング領域と電源との距離が長い場合には、蓄電池による電流供給では、電流損失が大きくなり蓄電池の消耗が激しく、かつ配線を太くする必要がある。このような場合には、電源を交流電源とし、モニタリング領域の近くにＡＤ変換器を設定し直流に変換して供給することが好ましい。これにより、配線を細くでき、結果的に広範囲でかつ長距離となる環境下でも精度良くモニタリングができる。
【００２７】
つぎに、上記した非破壊検査装置を用いた、本発明の被測定物の肉厚変化の非破壊検査方法について説明する。
本発明では、複数の電位差測定用端子２を、図１に示すように、好ましくはマトリックス状に配置する。なお、ここでいう、マトリックス状とは、格子状、あるいはちどり格子状をも含むものとする。測定条件によっては直線状に配置してもよい。肉厚変化が存在する測定用端子間はもちろん、それ以外の測定用端子間においても、肉厚変化の存在により電場が乱れ、測定位置により電位差の変化が大きく相違する。肉厚変化が存在する領域ではもちろんであるが、存在する肉厚変化の下流側に位置する領域でもその変化が大きく観察される。このため、マトリックス状に測定用端子間を配置して、多くの測定用端子間の組合せについて電位差を測定することにより、被測定物の肉厚変化をより精度よく検知できる。
【００２８】
電位差測定領域の両端部近傍に、電流供給用の少なくとも一対の電極11、11を設ける。電源1から、一対の電極11、11を介して被測定物表面に電流を供給する。
供給する電流は、交流、直流いずれでも測定可能であるが、本発明では、直流とすることが好ましい。なお、供給する電流は、抵抗発熱による温度上昇を考慮して、とくに直流パルスとすることがより好ましい。供給する電流は、各電位差測定用端子間の電位差が測定可能であれば、その値はとくに限定されないが、10〜2000Ａとすることが好ましい。とくに、被測定物が厚肉の場合では、100Ａ以上の高電流とすることにより、測定領域に均一電場が形成でき、肉厚変化の測定精度を向上させることができる。またより高電流とすることにより広い測定領域を確保することができる。
【００２９】
被測定物の表面に設置した電極間に電流を供給しながら、電位差測定手段３により、好ましくはこのマトリックス状に配置された各電位差測定用端子間、例えば図１の、2i−2j間、2j−2k間、2e−2f間、2f−2g間等の電位差を測定する。本発明では、肉厚変化の検知精度向上の観点からは、設定した各電位差測定端子間のあらゆる組合せにおける電位差を測定することが好ましい。なお、電位差の測定に際しては、被測定物の温度変化など、肉厚変化等以外の原因による電位差変化を消去するために複数の参照用端子を設け、参照用端子間の電位差も同時に測定することが好ましい。なお、複数の参照用端子は、肉厚変化のない領域あるいは肉厚変化のない参照板上に、所定の間隔に隔離して直線上に配設してもよいが、マトリックス状に配設しておくことが検知精度向上の観点から好ましい。複数の参照用端子を配設した領域への電流の供給は、電位差測定領域と電気的に直列となるように電極を配設することが好ましい。
【００３０】
また、本発明では、電位差測定に際し、供給する電流の方向を一方向のみとして電位差を測定してもよいが、一方向の電流を供給して電位差測定を行ったのち、さらに供給する電流の方向を、該一方向とは異なる方向、例えば、該一方向に対し45°、90°、あるいはそれらの中間の角度といった所定の角度を有する方向に電流を供給して、各電位差測定用端子間の電位差を測定することが好ましい。
【００３１】
供給する電流の方向を変化することにより、被測定物に存在する肉厚変化による電場の乱れ方が異なり、電流の方向が一方向のみとする場合にくらべ、複数方向の電流について電位差を測定することにより、肉厚変化の検知精度が向上し、局部腐食等のような狭い範囲の肉厚変化をより精度高く検知・測定可能とすることができる。
本発明では、設定した各電位差測定端子間に生じる電位差あるいはさらに参照用端子間に生じる電位差を同時に、基準時以降任意の時間に間歇的に、または連続的に測定し、各端子間の電位差の変化率を算出する。電位差の変化率としては、例えば、次式
変化率＝｛（Ａi／Ｂi）×（Ｂ０／Ａ0）−１｝×1000
（ここで、Ａi：ｉ刻（測定時）の測定端子間の電位差、Ｂi：ｉ刻（測定時）の参照端子間電位差、Ａ0  ：０刻（基準：測定開始）時の測定端子間の電位差、Ｂ０：０刻（基準：測定開始）時の参照端子間電位差）
を用いることが好ましい。
【００３２】
得られた電位差の変化、または電位差の変化率から、肉厚変化の発生の有無、肉厚変化領域の位置、形状、および肉厚変化量を把握して、さらには肉厚変化領域の進展状況を把握する。
なお、本発明では、予め、測定端子間の電位差の変化の大きさ、または電位差の変化率と、既知の肉厚変化量、肉厚変化領域の大きさ、形状との関係をシュミレーションにより求めておき、データ保存手段に保存しておく。測定した電位差の変化、または電位差の変化率から、この関係を参照して、被測定物に含まれる肉厚変化量、肉厚変化領域の大きさ、形状等を決定する。これらの演算は、いずれも演算手段４で行うものとする。なお、本発明では、各電位差測定端子間の初期肉厚を入力することにより、演算手段により、測定時の各電位差測定端子間の肉厚の絶対値を求めることができ，その結果を表示手段により表示できる。
【００３３】
シュミレーションの方法としては、例えば、表面に４個以上の測定端子をマトリックス状に設定し、その領域内に肉厚変化量、肉厚変化領域の大きさ、形状等が既知の肉厚変化領域を導入した被測定片について、例えば１°ずつ電流方向をずらして電流を流しながら、各測定端子間の電位差を測定し、肉厚変化量、肉厚変化領域の大きさ、形状と電位差との関係を求めておく方法がある。また、例えば、有限要素法を用いて、肉厚変化量、肉厚変化領域の大きさ、形状と電位差との関係を予めマスターカーブとして作成しておいてもよい。なお、本発明は、この方法に限定されるものではない。
【００３４】
なお、得られた測定結果から、各測定用端子間の電位差分布、あるいは電位差の変化率分布、あるいは肉厚の絶対値として表示することにより、被測定物の肉厚変化の状態をより明瞭にすることができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
被測定物として、炭素鋼板（肉厚：10mm）を選んだ。被測定物の肉厚を裏面から人工的に減肉し、その都度、次に示すような方法で各電位差測定端子間の電位差を測定した。なお、減肉は機械的方法で、鋼板全面に亘り段階的に行なった。減肉量は、デプスマイクロメータで別途測定した。
【００３６】
被測定物の表面に、図２に示すようなマトリックス状配置に複数の電位差測定用端子（2a〜2p：計16個）をスタッド溶接により配置した。各端点間の間隔は20mmとした。また、これら複数の電位差測定用端子が形成する領域に電流を供給するために、電位差測定領域の端部周辺に一対の電極11、11を設置した。
一対の電極11、11間には、直流パルス（パルス高さ：110Ａ、パルス時間：1.7s）を印加した。電流差測定手段として、直流電位差計を使用して、各測定用端子間を図２に示すようにペアーとして各ペアー（ペアーNo.１〜No.12）の電位差を間歇的に測定した。なお、各測定用端子には予め測定用リード線が取り付けられ、切替スイッチにより切替可能に設定されることはいうまでもない。そして、被測定物と同種の炭素鋼板（肉厚：10mm）を参照板として用意し、端子間の距離を電位差測定用端子間の距離と同じ20mmとして、該参照板上にマトリックス状に参照用端子を配設した。この参照用端子を、印加電流のプラス（＋）側に設置して被測定物と同じ環境下に置き、肉厚変化以外の要因による電位差の変化を消去するために、電位差測定用端子間の電位差および参照用端子間の電位差を同時に測定した。
【００３７】
測定された、各ペアー間の電位差を、測定開始時を基準にして、次式
変化率＝{（Ａｉ／Ｂｉ）×（Ｂ0／Ａ0）−１}×1000
（ここで、Ａｉ：当該ペアー（測定端子間）の測定電位差、Ｂｉ：測定時の参照端子間電位差、Ａ0：当該ペアー（測定端子間）の測定開始時の電位差、Ｂ0：測定開始時の参照端子間電位差）
で定義される電位差の変化率を算出した。得られた電位差の変化率から、予めシュミレーションにより求めておいた電位差の変化率と肉厚変化量との関係を参照して、各端子間の肉厚変化量に換算した。
【００３８】
得られた結果を、本発明の方法で得られた肉厚変化量と、実際の減肉量との関係で図３に示す。図３から、各ペアーとも、本発明の方法で得られた肉厚変化量と実際の減肉量とはよく一致している。本発明によれば、精度よく被測定物の肉厚変化を検知することができることがわかる。
なお、一対の電極11、11から90°ずらした位置に予め設置した電極12、12間に電流を流し、各電位差測定用端子間を図４に示すようにペアーとして，同様に各ペアー（ペアーNo.13〜No.24）の電位差を同様に測定したが、図３と同様の結果を得た。
（実施例２）
被測定物として、炭素鋼板（肉厚：10mm）を選んだ。実施例１と同様に、被測定物の表面に、図２に示すようなマトリックス状配置に複数の電位差測定用端子（2a〜2p：計16個）をスタッド溶接により配置した。各端点間の間隔は20mmとした。また、これら複数の電位差測定用端子が形成する領域に電流を供給するために、電位差測定用端子領域の端部周辺に一対の電極11、11を配置した。そしてまず被測定物の肉厚を、図５に示すように、電位差測定用端子2ｆと2ｇ間で長さ方向を電位差測定用端子2ｆ〜2ｇ間の方向と平行に、裏面から機械的方法で局部的に減肉した。なお、初期の減肉は、長さ5mm×幅2mmの大きさで深さ0.1mmとし、深さを順次深くし、その都度、次に示すような方法で各電位差測定端子間の電位差を測定した。
【００３９】
一対の電極11、11間には、実施例１と同様に、直流パルス（パルス高さ：110Ａ、パルス時間：1.7s）を印加した。電流差測定手段は、実施例１と同様とし、各電位差測定用端子間を図２に示すようなペアーとして各ペアー間の電位差を測定した。なお、被測定物と同種の炭素鋼板（肉厚：10mm）を参照板として用意し、端子間の距離を電位差測定用端子間の距離と同じ20mmとして、該参照板上にマトリックス状に参照用端子を配設した。この参照用端子を、印加電流のプラス（＋）側に設置して被測定物と同じ環境下に置き、肉厚変化以外の要因による電位差の変化を消去するために、電位差測定用端子間の電位差および参照用端子間の電位差も同時に測定した。
【００４０】
測定された、各ペアー間の電位差を、測定開始時を基準にして、実施例１と同様に、電位差の変化率を算出した。得られた電位差の変化率から、予めシュミレーションにより求めておいた電位差の変化率と肉厚変化量との関係を参照して、各端子間の肉厚変化量に換算した。
また、一対の電極11、11から90°ずらした位置に予め設置した電極12、12間に電流を流し、各電位差測定用端子間を同様に、図２に示すようなペアーとして、各ペアーの電位差を同様に測定した。
【００４１】
得られた結果を、本発明の方法で得られた肉厚変化量と、導入した局部減肉量との関係で図６に示す。図６（ａ）は、電流を電極11、11間に、すなわち局部減肉の長さ方向（ペアーNo.５）と平行な方向に流した場合であり、図６（ｂ）は、電流を電極12、12間に、すなわち局部減肉の長さ方向と直交する方向に流した場合である。
局部減肉の存在する、電位差測定用端子間（ペアーNo.５）では、電位差の変化が見られ、肉厚変化量として検知可能であるが、図６（ａ）に示す局部減肉長さ方向と平行方向に（電極11、11間に）電流を流した場合には、電位差の変化は少なく、また、測定された肉厚変化量は、実際の局部減肉量とは一致していない。一方、図６（ｂ）に示す局部減肉長さ方向と直交する方向に（電極12、12間に）電流を流した場合には、ペアーNo.５で測定された電位差の変化量は大きく、電流方向を変更することにより肉厚変化を精度よく測定できることがわかる。また、そのペアーNo.５で測定された肉厚変化量は、実際の局部減肉量と精度よく一致しており、本発明によれば、精度よく被測定物の肉厚変化を検知することができることがわかる。さらに、局部減肉の存在する位置より、電流の流れる上流側のペアーNo.2では電位差の変化は認められず、一方、下流側のペアーNo.８では、電位差の変化が見られ、局部的減肉の存在位置をより明確にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明で使用する非破壊検査装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明の実施例で使用した電極、電位差測定用端子の配置とペアーの組合せを示す説明図である。
【図３】本発明の実施例で得られた肉厚変化量と，実際の減肉量との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例で使用した、他の電極、電位差測定用端子の配置とペアーの組合せを示す説明図である。
【図５】局部減肉を施した位置（局部減肉個所）を模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の実施例で得られた各ペアー間における肉厚変化量と、実際の局部減肉量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１  電源
11、12  電極
２、2a、2b、……2p   電位差測定用端子
３  電位差測定手段
４  演算手段
５  データ保存手段
【図１】
2007003235.tif 000003
【図２】
2007003235.tif 000004
【図３】
2007003235.tif 000005
【図４】
2007003235.tif 000006
【図５】
2007003235.tif 000007
【図６】
2007003235.tif 000008