(57)【要約】【課題】被検査物の表面と渦流探傷センサとの距離を一定に保つために渦流探傷センサの位置を機械的に高精度に変化させる機構を設けることなく、被検査物の表面に形成された鋳巣または傷の検出精度を高める。【解決手段】渦流探傷センサ２４から出力される渦流探傷信号の出力値と、距離センサ２５から出力される距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、渦流探傷センサ２４のセンサ面とシリンダブロック（被検査物）におけるボア５Ａの内面との距離の変化による渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する。また、補正後の渦流探傷信号の出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換して平面上に配列することにより、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の位置および大きさを示す画像を生成する。【選択図】図２
2012163338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する渦流探傷装置であって、
前記被検査物の表面に接近した位置に配置され、前記被検査物の表面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化を示す出力値を有する渦流探傷信号を出力する渦流探傷センサと、
前記渦流探傷センサが前記被検査物の表面に接近した状態を維持しつつ前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置を前記被検査物の表面に沿うように変化させる位置制御手段と、
前記位置制御手段により前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置が前記被検査物の表面に沿うように変化している間に、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化量を検出し、当該変化量に対応する出力値を有する距離変化信号を出力する距離センサと、
前記渦流探傷センサから出力された前記渦流探傷信号の出力値と前記距離センサから出力された前記距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する補正演算手段とを備えていることを特徴とする渦流探傷装置。
【請求項２】
前記補正演算手段は、前記渦流探傷センサから出力された前記渦流探傷信号の出力値に前記距離センサから出力された前記距離変化信号の出力値を加算または減算することにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正することを特徴とする請求項１に記載の渦流探傷装置。
【請求項３】
前記渦流探傷信号の出力値を前記補正演算手段により補正することにより取得された補正出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換し、これにより取得された複数の輝度値を前記被検査物の表面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、前記被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を示す画像を生成する画像生成手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の渦流探傷装置。
【請求項４】
被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する渦流探傷方法であって、
前記被検査物の表面に接近した状態を維持しつつ前記被検査物に対する位置が前記被検査物の表面に沿うように変化する渦流探傷センサにより、前記被検査物の表面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化を示す出力値を有する渦流探傷信号を取得する渦流探傷工程と、
前記渦流探傷工程において前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置が前記被検査物の表面に沿うように変化している間に、距離センサにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化量を検出し、当該変化量に対応する出力値を有する距離変化信号を取得する距離変化検出工程と、
前記渦流探傷工程において取得された前記渦流探傷信号の出力値と前記距離変化検出工程において取得された前記距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する補正演算工程とを備えていることを特徴とする渦流探傷方法。
【請求項５】
前記補正演算工程では、前記渦流探傷工程において取得された前記渦流探傷信号の出力値に前記距離変化検出工程において取得された前記距離変化信号の出力値を加算または減算することにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正することを特徴とする請求項４に記載の渦流探傷方法。
【請求項６】
前記渦流探傷信号の出力値を前記補正演算工程において補正することにより取得された補正出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換し、これにより取得された複数の輝度値を前記被検査物の表面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、前記被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を示す画像を生成する画像生成工程を備えていることを特徴とする請求項４または５に記載の渦流探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦電流を用いて被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する渦流探傷装置および渦流探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
渦流探傷装置は、被検査物の表面に渦電流を発生させ、渦電流の変化に基づいて被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検出する装置である。渦流探傷装置は、例えばエンジンのシリンダまたはシリンダブロックのボア内面の鋳巣または傷の検査に用いられている。
【０００３】
渦流探傷装置は、渦流探傷センサと、被検査物に対する渦流探傷センサの位置を変化させる位置制御機構とを備えている。鋳巣または傷の検出を行う際には、位置制御機構により、渦流探傷センサを被検査物の表面に接近させた状態を保ちつつ、被検査物に対する渦流探傷センサの位置を被検査物の表面に沿うように変化させる。渦流探傷センサの位置が被検査物の表面に沿うように変化している間、渦流探傷センサが被検査物の表面に渦電流を発生させると共に、渦電流の変化を検出する。被検査物の表面に鋳巣または傷が形成されている場合には、鋳巣または傷により渦電流が変化するので、この渦電流の変化を渦流探傷センサにより検出することにより、鋳巣または傷を検出することができる。
【０００４】
ところで、渦電流は、被検査物の表面と渦流探傷センサとの間の距離によっても変化する。したがって、鋳巣または傷の検出を行う際には、被検査物の表面と渦流探傷センサとの間の距離を一定に保ち、これにより、被検査物の表面と渦流探傷センサとの間の距離の変化に起因する渦電流の変化を取り除くことで、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる。この点に着目した技術が以下に述べる通りいくつか知られている。
【０００５】
すなわち、下記の特許文献１には、エンジンシリンダブロックのボア内面に近接して回転すると共にＸ−Ｙテーブルに支持された回転体の周面に、ボア内面で生じる渦電流を検出する磁気プローブと距離測定用の近接センサとを設け、近接センサの出力変化に基づいてＸ−Ｙテーブルを制御し、ボア内面と磁気プローブとの間隔寸法を一定に維持する検査装置が記載されている。
【０００６】
また、下記の特許文献２には、検査プローブと被検査体との間の距離（リストオフ）を測定手段により測定し、当該距離が目的軌道の許容範囲から外れている場合には、当該距離が目的軌道に入るように検査プローブを移動させることにより、当該距離を一定に保ちながら欠陥検査を行う方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８９３０７４号公報
【特許文献２】特許第３７５８４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１および２に記載されている技術では、渦流探傷センサの位置を機械的に変化させて調整することにより、被検査体の表面と渦流探傷センサ（磁気プローブまたは検査プローブ）との間の距離を一定に保つようにしている。しかしながら、この技術には次のような問題がある。
【０００９】
例えば、被検査体の表面と渦流探傷センサとの間の距離が０．１ｍｍ程度変化すると、直径が０．５ｍｍ程度の鋳巣の検出が困難になることが判明している。このことを考慮すると、上記特許文献１および２に記載された技術を渦流探傷装置に実際に適用する場合には、被検査物の表面と渦流探傷センサとの間の距離を一定に保つために、渦流探傷センサの位置を０．１ｍｍ以下の微少な距離変化させることができる高精度な位置調整機構が必要になる。
【００１０】
しかしながら、このような高精度な位置調整機構を渦流探傷装置に設けると、渦流探傷装置が高価になる。
【００１１】
また、渦流探傷装置が用いられる場所が、環境の良い研究室ではなく、エンジン等の製造工場であることを考えると、たとえ高精度な位置調整機構を有する渦流探傷装置を用いたとしても、周囲の悪環境により渦流探傷センサの高精度な位置調整を実際上実現することができないおそれがある。
【００１２】
また、製造現場において、渦流探傷装置をエンジンのシリンダブロック等の検査に用いる場合には、検査時間が短いことが望まれるが、高精度の位置調整機構を有する渦流探傷装置は、渦流探傷センサの高精度な位置調整を実現するために動作速度が遅く、このため、検査時間が長くかかってしまう。この点、渦流探傷装置の剛性を高めることにより渦流探傷センサの高精度な位置調整を実現しながら動作速度を速くすることが可能であると考えられるが、この結果、渦流探傷装置がさらに高価となってしまう。
【００１３】
一方、鋳巣または傷を検出する際に渦流探傷センサから得られる出力は、渦電流の変化を示すアナログの交流信号である。そして、鋳巣または傷の判定は、当該交流信号の振幅が所定の閾値を超えたか否かを見極めることにより行う。このため、被検査物の表面上における鋳巣または傷の位置や大きさを把握することは容易でなく、また、検査基準を満足するように上記閾値を設定することは容易でない。
【００１４】
本発明は例えば上述したような問題に鑑みなされたものであり、本発明の第１の課題は、被検査物の表面と渦流探傷センサとの距離を一定に保つために渦流探傷センサの位置を機械的に高精度に変化させる機構を設けることなく、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる渦流探傷装置および渦流探傷方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の第２の課題は、被検査物の表面上における鋳巣または傷の位置や大きさを容易に把握することができる渦流探傷装置および渦流探傷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の渦流探傷装置は、被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する渦流探傷装置であって、前記被検査物の表面に接近した位置に配置され、前記被検査物の表面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化を示す出力値を有する渦流探傷信号を出力する渦流探傷センサと、前記渦流探傷センサが前記被検査物の表面に接近した状態を維持しつつ前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置を前記被検査物の表面に沿うように変化させる位置制御手段と、前記位置制御手段により前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置が前記被検査物の表面に沿うように変化している間に、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化量を検出し、当該変化量に対応する出力値を有する距離変化信号を出力する距離センサと、前記渦流探傷センサから出力された前記渦流探傷信号の出力値と前記距離センサから出力された前記距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する補正演算手段とを備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記補正演算手段は、前記渦流探傷センサから出力された前記渦流探傷信号の出力値に前記距離センサから出力された前記距離変化信号の出力値を加算または減算することにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正することが望ましい。
【００１８】
また、前記渦流探傷信号の出力値を前記補正演算手段により補正することにより取得された補正出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換し、これにより取得された複数の輝度値を前記被検査物の表面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、前記被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を示す画像を生成する画像生成手段を備えていることが望ましい。
【００１９】
本発明の渦流探傷装置によれば、渦流探傷センサから出力された渦流探傷信号の出力値と距離センサから出力された距離変化信号の出力値とを用いて、被検査物の表面と渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる渦流探傷信号の出力値の誤差を補正するので、被検査物の表面と渦流探傷センサとの距離を一定に保つために渦流探傷センサの位置を機械的に高精度に変化させる機構を設けることなく、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる。
【００２０】
また、画像生成手段を設けた場合には、被検査物の表面の鋳巣または傷を示す画像により、被検査物の表面上における鋳巣または傷の位置や大きさを容易に把握することが可能になる。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の渦流探傷方法は、被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する渦流探傷方法であって、前記被検査物の表面に接近した状態を維持しつつ前記被検査物に対する位置が前記被検査物の表面に沿うように変化する渦流探傷センサにより、前記被検査物の表面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化を示す出力値を有する渦流探傷信号を取得する渦流探傷工程と、前記渦流探傷工程において前記被検査物に対する前記渦流探傷センサの位置が前記被検査物の表面に沿うように変化している間に、距離センサにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化量を検出し、当該変化量に対応する出力値を有する距離変化信号を取得する距離変化検出工程と、前記渦流探傷工程において取得された前記渦流探傷信号の出力値と前記距離変化検出工程において取得された前記距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する補正演算工程とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
また、前記補正演算工程では、前記渦流探傷工程において取得された前記渦流探傷信号の出力値に前記距離変化検出工程において取得された前記距離変化信号の出力値を加算または減算することにより、前記被検査物の表面と前記渦流探傷センサとの間の距離の変化によって生じる前記渦流探傷信号の出力値の誤差を補正することが望ましい。
【００２３】
また、前記渦流探傷信号の出力値を前記補正演算工程において補正することにより取得された補正出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換し、これにより取得された複数の輝度値を前記被検査物の表面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、前記被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を示す画像を生成する画像生成工程を備えることが望ましい。
【００２４】
本発明の渦流探傷方法によれば、渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値とを用いて渦流探傷信号の出力値の誤差を補正するので、被検査物の表面と渦流探傷センサとの距離を一定に保つために渦流探傷センサの位置を機械的に高精度に変化させる機構を用いることなく、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる。また、画像生成工程を追加した場合には、被検査物の表面の鋳巣または傷を示す画像により、被検査物の表面上における鋳巣または傷の位置や大きさを容易に把握することが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、被検査物の表面と渦流探傷センサとの距離を一定に保つために渦流探傷センサの位置を機械的に高精度に変化させる機構を設けることなく、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる。また、渦流探傷方法を採用しながらも、被検査物の表面上における鋳巣または傷の位置や大きさを容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態による渦流探傷装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態による渦流探傷装置のセンサヘッドの構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態による渦流探傷装置における渦流探傷信号を示す特性線図である。
【図４】本発明の実施形態による渦流探傷装置における距離変化信号を示す特性線図である。
【図５】本発明の実施形態による渦流探傷装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による渦流探傷装置において、補正後の渦流探傷信号に対応する輝度値を被検査物の表面上の位置に対応するように平面上に配列した状態を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態による渦流探傷装置における検査結果画像を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態による渦流探傷装置において渦流探傷信号の出力値に対応する輝度値に基づいて生成した渦流探傷画像を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態による渦流探傷装置において距離変化信号の出力値に対応する輝度値に基づいて生成した距離変位画像を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
（渦流探傷装置の全体構成と動作）
図１は、本発明の実施形態による渦流探傷装置を示している。図１において、本発明の実施形態による渦流探傷装置１は、渦電流を用いて被検査物の表面に形成された鋳巣または傷を検査する装置である。本実施形態において被検査物はエンジンのシリンダブロック５であり、渦流探傷装置１は、シリンダブロック５におけるボア５Ａの内面に形成された鋳巣または傷の検査に用いられる。なお、本実施形態におけるシリンダブロック５のボア５Ａの横断面は設計上真円である。
【００２９】
渦流探傷装置１は、水平方向移動装置１１、探傷ユニット１２およびコンピュータ装置１７を備えている。水平方向移動装置１１は、その上に載置されたシリンダブロック５を、図１中の矢示Ａに示すように水平方向に移動させる装置である。
【００３０】
探傷ユニット１２は、回転駆動装置１３、シャフト１４、センサヘッド１５、および垂直方向移動装置１６を備えている。回転駆動装置１３は、垂直方向移動装置１６と共に位置制御手段の具体例であり、センサヘッド１５を回転させるモータを有する。シャフト１４は、上端側が回転駆動装置１３に回転可能に接続され、回転駆動装置１３のモータの駆動により例えば矢示Ｂ方向に回転する。センサヘッド１５は、シャフト１４の下端側に固定され、シャフト１４と共に回転する。センサヘッド１５には後述するように渦流探傷センサ２４および距離センサ２５等が設けられている。垂直方向移動装置１６は、回転駆動装置１３、シャフト１４およびセンサヘッド１５からなる構造体を矢示Ｃに示すように垂直方向に移動させる。このような構成を有する探傷ユニット１２は、垂直方向移動装置１６の下端側を架台（図示せず）に固定することにより、当該架台上に支持されている。
【００３１】
コンピュータ装置１７は、コンピュータ装置本体１８およびディスプレイ１９等を備えている。コンピュータ装置１７として、パーソナルコンピュータシステムを用いることができる。
【００３２】
シリンダブロック５のボア５Ａの内面における鋳巣または傷の検査を行うときには、コンピュータ装置１７により水平方向移動装置１１を制御し、ボア５Ａの開口部の位置とセンサヘッド１５の位置とを水平方向において合わせる。続いて、コンピュータ装置１７により垂直方向移動装置１６を制御してセンサヘッド１５を下方向に移動させ、センサヘッド１５をボア５Ａ内に挿入し、ボア５Ａ上端側の開口部付近の所定の検査開始位置に位置決めする。続いて、コンピュータ装置１７により回転駆動装置１３および垂直方向移動装置１６を制御し、センサヘッド１５を一定の速度で３６０度回転させる動作と、センサヘッド１５を下方向に一定距離移動させる動作とを、センサヘッド１５がボア５Ａの底部付近の所定の検査終了位置に到達するまで繰り返し行う。
【００３３】
（センサヘッドの構成と動作）
図２は、渦流探傷装置１のセンサヘッド１５を示している。図２に示すように、センサヘッド１５は支持部材２１を備えている。支持部材２１は、シリンダブロック５のボア５Ａ内においてボア５Ａの内面に接触しないで回転することができるように、ボア５Ａの直径よりも小さい長さ寸法を有する上面視長方形の板状に形成されている。支持部材２１は、シャフト１４の一端側に、図２中の矢示Ｄ、Ｅ方向に移動可能に接続されている。また、支持部材２１には、シャフト１４に対する支持部材２１の矢示Ｄ、Ｅ方向の移動を規制するばね２２が取り付けられている。また、支持部材２１の水平方向の一端側（図２中の右側）には、一対のローラガイド２３が支持部材２１から水平方向における一方向（図２中の右方向）に突出するように設けられている。
【００３４】
さらに、支持部材２１の水平方向の一側（図２中の右側）には、渦流探傷センサ２４が設けられている。渦流探傷センサ２４は、シリンダブロック５のボア５Ａの内面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化に基づいてボア５Ａの内面に形成された鋳巣または傷を検出するセンサである。渦流探傷センサ２４は、センサヘッド１５がボア５Ａ内に挿入されたときに、そのセンサ面が、ボア５Ａの内面に接近した位置でボア５Ａの内面に対向するように支持部材２１上に位置決めされ、固定されている。また、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離は所定の距離、例えば０．３ｍｍに設定されている。
【００３５】
また、支持部材２１の水平方向の他側（図２中の左側）には、距離センサ２５が設けられている。距離センサ２５は、シリンダブロック５のボア５Ａの内面に渦電流を発生させ、当該渦電流の変化に基づいて距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離を検出するセンサである。距離センサ２５は、センサヘッド１５がボア５Ａ内に挿入されたときに、そのセンサ面がボア５Ａの内面に対向し、センサ面とボア５Ａの内面との間の距離が所定の距離、例えば１．０ｍｍとなるように支持部材２１上に位置決めされ、固定されている。
【００３６】
また、渦流探傷センサ２４と距離センサ２５とは水平方向において互いに反対の位置（互いに１８０度離れた位置）に配置されている。すなわち、センサヘッド１５がボア５Ａ内に挿入されたときに、渦流探傷センサ２４と距離センサ２５とを結んだ直線（図２中の一点鎖線）がボア５Ａの直径と上下方向において重なり合う。
【００３７】
ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の検査を行っている間、センサヘッドは、上述したように、ボア５Ａ内において、一定の速度で矢示Ｂ方向に３６０度回転する動作と、ボア５Ａの底部に向かって下方向に一定距離移動する動作とを繰り返し行う。この間、渦流探傷センサ２４はボア５Ａの内面に接近した状態を維持しつつ、ボア５Ａの内面に沿うように移動する。
【００３８】
すなわち、センサヘッド１５がボア５Ａ内に挿入されているとき、センサヘッド１５に設けられたばね２２により支持部材２１が図２中の矢示Ｅ方向に押圧され、これにより一対のローラガイド２３のローラがボア５Ａの内面に当接する。これにより、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が０．３ｍｍとなり、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が１．０ｍｍとなる。たとえシャフト１４の回転中心がボア５Ａの水平方向における中心からずれた場合でも、支持部材２１が矢示Ｄ、Ｅ方向に移動し、一対のローラガイド２３のローラがボア５Ａの内面に当接した状態が維持される。この結果、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が０．３ｍｍに保たれ、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が１．０ｍｍに保たれる。
【００３９】
ここで、センサヘッド１５の回転速度が低速（例えば毎分５００回転程度）である場合には、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が０．３ｍｍに保たれ、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が１．０ｍｍに保たれることが実験等により確認されている。ところが、センサヘッド１５の回転速度が高速（例えば毎分１０００回転程度）になると、回転により生じる遠心力等が作用することにより、渦流探傷センサ２４のセンサ面がボア５Ａの内面にわずかに接近し、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離がわずかに（例えば０．１ｍｍ程度）減少すると共に、距離センサ２５のセンサ面がボア５Ａの内面からわずかに離間し、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離がわずかに（例えば０．１ｍｍ程度）増加することが実験等により判明している。
【００４０】
（渦流探傷信号）
図３は、渦流探傷センサ２４から出力された渦流探傷信号を示している。ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の検査を行っている間、渦流探傷センサ２４は、図３に示すような渦流探傷信号を出力する。渦流探傷信号は、ボア５Ａの内面に発生した渦電流の変化を示す信号であり、具体的には、ボア５Ａの内面に発生した渦電流の変化に対応して出力値（電圧値）が変化するアナログの交流信号である。センサヘッド１５が上記検査開始位置から検査終了位置にかけてボア５Ａ内を移動している間、渦流探傷センサ２４は渦流探傷信号を連続的に出力し続ける。
【００４１】
渦流探傷センサ２４のセンサ面がボア５Ａの内面において鋳巣または傷が形成された部分に対向したとき、渦流探傷信号の出力値が増加する。また、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との距離が減少すると、渦流探傷信号の出力値が増加する。上述したように、センサヘッド１５の回転速度が高速であり、遠心力等が作用して、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が減少すると、渦流探傷信号の出力値が増加する。そして、この渦流探傷信号の出力値の増加は、渦流探傷信号に基づいて鋳巣または傷を検出するに当たり誤差となる。
【００４２】
（距離変化信号）
図４は、距離センサ２５から出力された距離変化信号を示している。ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の検査を行っている間、距離センサ２５は、図４に示すような距離変化信号を出力する。距離変化信号は、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離の変化量を示すアナログの信号である。センサヘッド１５が上記検査開始位置から検査終了位置にかけてボア５Ａ内を移動している間、距離センサ２５は距離変化信号を連続的に出力し続ける。
【００４３】
距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が増加すると、距離変化信号の出力値（電圧値）が減少する。上述したように、センサヘッド１５の回転速度が高速であり、遠心力等が作用して、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が増加すると、距離変化信号の出力値が減少する。
【００４４】
なお、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離が減少すると、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面と間の距離が増加し、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離の減少量と、距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面と間の距離が増加量とは等しいので、距離変化信号の出力値の絶対値は、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離の変化量に対応する。
【００４５】
（補正演算および画像生成）
図５は、渦流探傷装置１の電気的構成を示している。図６は画像生成回路における画像生成処理を示し、図７は画像生成回路により生成された検査結果画像を示している。
【００４６】
センサヘッド１５に設けられた渦流探傷センサ２４および距離センサ２５はそれぞれケーブル等を介してコンピュータ装置本体１８に接続されている（図１参照）。そして、図５に示すように、コンピュータ装置本体１８内には、補正演算手段としての補正演算回路２７および画像生成手段としての画像生成回路２８が形成されている。
【００４７】
補正演算回路２７は、渦流探傷センサ２４から出力された渦流探傷信号の出力値と距離センサ２５から出力された距離変化信号の出力値とを用いて所定の演算を行うことにより、ボア５Ａの内面と渦流探傷センサ２４との間の距離の変化によって生じる渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する回路である。上述したようにセンサヘッド１５の回転速度が高速である場合には、渦流探傷信号の出力値が増加することによって渦流探傷信号の出力値に誤差が生じるが、この誤差は、補正演算回路２７による演算によって補正され、取り除かれる。
【００４８】
すなわち、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の検査を行っている間、渦流探傷センサ２４から出力された渦流探傷信号およびこれと同時に距離センサ２５から出力された距離変化信号はそれぞれ補正演算回路２７に入力される。補正演算回路２７は、渦流探傷センサ２４から出力された渦流探傷信号の出力値と、これと同時に距離センサ２５から出力された距離変化信号の出力値とを用いて下記数式（１）により演算を行い、ボア５Ａの内面と渦流探傷センサ２４との間の距離の変化によって生じる渦流探傷信号の出力値の誤差を補正する。
【００４９】
Ｖｒ＝ｋ（Ｖｐ＋Ｌ）＋θ        （１）
ここで、Ｖｒは補正後の渦流探傷信号の出力値であり、Ｖｐは補正前の渦流探傷信号の出力値であり、Ｌは距離変化信号の出力値であり、ｋ、θは被検査物の材質等に起因する係数、固定値である。
【００５０】
一方、画像生成回路２８は、補正演算回路２７から出力される補正後の渦流探傷信号の出力値に基づいて、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷を示す検査結果画像を生成する回路である。
【００５１】
すなわち、図６に示すように、補正後の渦流探傷信号の出力値を、ボア５Ａの内面上の位置に対応するように配列すると、ボア５Ａの内面上において渦流探傷信号の出力値が大きい部分、すなわち、ボア５Ａの内面上における鋳巣または傷の位置が明確に分かる。この観点から、画像生成回路２８は、補正後の渦流探傷信号の出力値（補正出力値）を所定の単位時間ごとに輝度値に変換した後、これにより得られた複数の輝度値をボア５Ａの内面上の位置に対応するように平面上に配列し、図７に示すような検査結果画像３１を生成する。
【００５２】
具体的に説明すると、画像生成回路２８は、補正後の渦流探傷信号の出力値を、必要に応じてアナログーデジタル変換した後、所定の単位時間ごとに、下記の数式（２）により例えば２５６階調の輝度値に変換する。
【００５３】
Ｂｒ＝２５５（１−（Ｖｒ／Ｖｒｍａｘ−Ｖｒｍｉｎ））＋α      （２）
ここで、Ｂｒは補正後の渦流探傷信号の出力値に対応する輝度値であり、Ｖｒｍａｘ、Ｖｒｍｉｎはそれぞれ、センサヘッド１５が上記検査開始位置から検査終了位置にかけて移動する間に得られた補正後の渦流探傷信号の出力値の絶対値の最大値および最小値である。αは所定の調整値である。数式（２）による変換によれば、補正後の渦流探傷信号の出力値が大きければ大きい程、輝度値が小さくなる。
【００５４】
続いて、画像生成回路２８は、補正後の渦流探傷信号の所定の単位時間ごとの出力値に対応する輝度値を、ボア５Ａの内面上の位置に対応するように平面上に配列し、これにより、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷を示す検査結果画像３１を生成する。この検査結果画像３１は、ディスプレイ１９に出力される。検査結果画像３１において、鋳巣または傷がある部分は輝度が低くなるので暗く映り、鋳巣または傷がない部分は輝度が高くなるので明るく映る。図７に示す検査結果画像３１中には鋳巣３２が明確に映し出されている。検査者は、検査結果画像３１を見ることにより、鋳巣または傷の有無だけでなく、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の位置や、鋳巣または傷の大きさをも即座に明確に把握することができる。
【００５５】
以上説明した通り、本発明の実施形態による渦流探傷装置１によれば、渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値とを用いて上記数式（１）による演算を行うことにより、ボア５Ａの内面と渦流探傷センサ２４との間の距離の変化によって生じる渦流探傷信号の出力値の誤差を補正し、これにより、鋳巣または傷の検出精度を高めることができる。
【００５６】
また、高い検出精度を維持しながら、センサヘッド１５の回転速度を高速化することができ、鋳巣または傷の検査時間を短くすることができる。
【００５７】
また、鋳巣または傷の検出精度の向上またはセンサヘッド１５の回転の高速化による検査時間の短縮を図るために、渦流探傷センサ２４のセンサ面とボア５Ａの内面との間の距離を精密に一定に保つための高価な位置調整機構を設ける必要がないので、鋳巣または傷の検出精度の向上またはセンサヘッド１５の回転の高速化による検査時間の短縮を安価に実現することができる。
【００５８】
また、画像生成回路２８により、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷を示す検査結果画像３１を生成する構成としたから、ボア５Ａの内面における鋳巣または傷の位置や大きさを検査者に容易に把握させることができる。また、検査基準を満足するように、鋳巣または傷を欠陥と判定する閾値を容易に設定することが可能になる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、補正演算回路２７により渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値とを用いて渦流探傷信号の出力値を補正するに当たり、渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値との加算を含む上記数式（１）による演算を行う場合を例にあげた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば距離センサ２５のセンサ面とボア５Ａの内面との距離の変化に応じた距離変位信号の出力値の変化の方向が、上述した実施形態における場合と逆になる場合には、渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値との減算を含む数式による演算を行ってもよい。また、上記数式（１）よりも複雑な数式により演算を行ってもよい。
【００６０】
また、上述した実施形態では、補正演算回路２７により渦流探傷信号の出力値と距離変化信号の出力値とを用いて上記数式（１）による演算を行って渦流探傷信号の出力値を補正した後、渦流探傷信号の出力値を上記数式（２）により輝度値に変換して検査結果画像３１を生成する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らない。渦流探傷信号の出力値を輝度値に変換して配列することにより図８に示すような渦流探傷画像３３を生成し、一方、距離変化信号の出力値を輝度値に変換して配列することにより図９に示すような距離変化画像３４を生成し、これら２つの画像を用いて所定の画像処理を行うことにより、図７に示すような検査結果画像３１を生成してもよい。
【００６１】
具体的に説明すると、渦流探傷センサ２４から出力された渦流探傷信号の出力値を用いて下記の数式（３）により演算を行い、渦流探傷信号の出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換する。
【００６２】
Ｂｐ＝２５５（１−（Ｖｐ／（Ｖｐｍａｘ−Ｖｐｍｉｎ））＋β      （３）
ここで、Ｂｐは渦流探傷信号の出力値に対応する輝度値であり、Ｖｐは渦流探傷信号の出力値であり、Ｖｐｍａｘ、Ｖｐｍｉｎはそれぞれ、センサヘッド１５が上記検査開始位置から検査終了位置にかけて移動する間に得られた渦流探傷信号の出力値の絶対値の最大値および最小値であり、βは所定の調整値である。そして、これにより得られた複数の輝度値を、ボア５Ａの内面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、図８に示すような渦流探傷画像３３を生成する。
【００６３】
また、距離センサ２５から出力された距離変化信号の出力値を用いて下記の数式（４）により演算を行い、距離変化信号の出力値を所定の単位時間ごとに輝度値に変換する。
【００６４】
Ｂｑ＝２５５（１−（Ｌ／（Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ））＋β      （４）
ここで、Ｂｑは輝度値であり、Ｌは距離変化信号の出力値であり、Ｌｍａｘ、Ｌｍｉｎはそれぞれ、センサヘッド１５が上記検査開始位置から検査終了位置にかけて移動する間に得られた距離変化信号の出力値の最大値および最小値である。そして、これにより得られた複数の輝度値を、ボア５Ａの内面上の位置に対応するように平面上に配列することにより、図９に示すような距離変化画像３４を生成する。
【００６５】
続いて、渦流探傷画像３３と距離変化画像３４とを重ね合わせ、互いに対応する位置にある渦流探傷画像３３の各輝度値と距離変化画像３４の各輝度値とを用いて所定の演算を行うことにより、図７に示すような検査結果画像３１を生成する。
【００６６】
また、上述した実施形態では、エンジンのシリンダブロック５におけるボア５Ａの内面に形成された鋳巣または傷を検査する場合を例にあげたが、本発明はこれに限らず、他の部材の検査にも用いることができる。
【００６７】
また、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う渦流探傷装置および渦流探傷方法もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【００６８】
１  渦流探傷装置
５  シリンダブロック（被検査物）
５Ａ  ボア
１１  水平方向移動装置
１２  探傷ユニット
１３  回転駆動装置（位置制御手段）
１４  シャフト
１５  センサヘッド
１６  垂直方向移動装置（位置制御手段）
１７  コンピュータ装置
１８  コンピュータ装置本体
１９  ディスプレイ
２１  支持部材
２２  ばね
２３  ローラガイド
２４  渦流探傷センサ
２５  距離センサ
２７  補正演算回路（補正演算手段）
２８  画像生成回路（画像生成手段）
３１  検査結果画像
３２  鋳巣
３３  渦流探傷画像
３４  距離変化画像
【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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