(57)【要約】【目的】被検査材の表面に浸炭が生じているか否かに拘わらず、被検査材の素材が磁性体か非磁性体かに拘わらず、非破壊で高精度に裏面だけの浸炭深さを求めることができる、浸炭深さ測定方法及び装置を提供する。【構成】被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程と、前記工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程とを含む浸炭深さ測定方法及び装置である。【選択図】    図１Ｂ
2013170910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、
被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加する工程と、
前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加した状態で、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、検知する工程と、
を含むことを特徴とする、浸炭深さ測定方法。
【請求項２】
被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、
被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程と、
前記工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程と、
を含むことを特徴とする、浸炭深さ測定方法。
【請求項３】
被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、
予め、互いに表面の浸炭深さが異なる複数の試験材（表面の浸炭深さがゼロの試験材を含む）に対してそれぞれその表面から交流磁界を印加したときの前記試験材の表面に生じる交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知することにより、前記各試験材毎の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）と前記表面の交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係を取得しておく第１工程と、
前記第１工程と相前後して、互いに裏面の浸炭深さが異なる複数の試験材に対してそれぞれその表面から直流磁界及び交流磁界を印加したときの「前記試験材の表面に生じる、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知することにより、前記各試験材毎の裏面の浸炭深さと前記表面の直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係を取得しておく第２工程と、
被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する第３工程と、
前記第３工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する第４工程と、
前記第１工程で取得された前記各試験材毎の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）と前記表面の交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係と、前記第２工程で取得された前記各試験材毎の裏面の浸炭深さと前記表面の直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係と、前記第３工程で検知された交流磁界による磁束密度又は磁界の強さと、前記第４工程で検知された直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとに基づいて、被検査材の裏面の浸炭深さを求める第５工程と、
を含むことを特徴とする浸炭深さ測定方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかにおいて、前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加するときの前記交流磁界は、この交流磁界により被検査材の表面に生じる渦電流の被検査材内部への浸透深さが被検査材の表面の浅い範囲に止まるような高い周波数の交流磁界である、ことを特徴とする浸炭深さ測定方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかにおいて、前記被検査材は磁性体により形成されている、ことを特徴とする浸炭深さ測定方法。
【請求項６】
被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、
被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加する手段と、
前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加されているとき、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、
を含むことを特徴とする、浸炭深さ測定装置。
【請求項７】
被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、
被検査材に対してその表面から交流磁界を印加しながら、「被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、
前記工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、
を含むことを特徴とする、浸炭深さ測定装置。
【請求項８】
被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、
被検査材の表面に近接して配置され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、
被検査材の表面に近接して配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁石と、
被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁石からの直流磁界により被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、検知する検知コイルと、
を含むことを特徴とする、浸炭深さ測定装置。
【請求項９】
被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、
略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、
略コの字状の直流磁石又は直流磁石に接続された略コの字状のヨークにより構成され、その両端が前記励磁コイルのコアの外側の位置であって被検査材の表面に近接する位置に配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁界発生部と、
被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁界発生部からの直流磁界により被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、検知する検知手段と、
を含むことを特徴とする浸炭深さ測定装置。
【請求項１０】
被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、
被検査材の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）を求めるための表面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、「被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知するための検知コイルと、を含む表面浸炭深さ測定部と、
被検査材の表面と裏面を合わせた浸炭深さを求めるための表裏面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知するための検知コイルと、前記コアの外側に配置された略コの字状の直流磁石であって、その両端が被検査材の表面に近接して配置される直流磁石と、を含む表裏面浸炭深さ測定部と、
を備えたことを特徴とする浸炭深さ測定装置。
【請求項１１】
請求項６から１０までのいずれかにおいて、前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加するときの前記交流磁界は、この交流磁界により被検査材の表面に生じる渦電流の被検査材内部への浸透深さが被検査材の表面の浅い範囲に止まるような高い周波数の交流磁界である、ことを特徴とする浸炭深さ測定装置。
【請求項１２】
請求項６から１１までのいずれかにおいて、前記被検査材は磁性体により形成されている、ことを特徴とする浸炭深さ測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は加熱炉などで使用される鋼管や鋼板などの被検査材の裏面（内面）の浸炭深さを求めるための測定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、管内面に生じる浸炭の深さを当該浸炭に伴う磁性変化を利用して測定する方法として、断面略コの字状のコアに励磁コイル及び検知コイルをそれぞれ券回して形成されたセンサを、前記コアの両端部が被測定鋼管の長手方向に沿うように配設しておき、前記励磁コイルに所定周波数の電圧を印加し、前記励磁コイルと前記検知コイルとの間に生じる電磁誘導によって、前記検知コイルに誘起された誘起電圧波形から、前記所定周波数の高調波を抽出し、前記抽出された高調波と浸炭深さとの相関関係に基づいて管内面の浸炭深さを求める方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７９０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１で提案された方法は、前記励磁コイルに所定周波数の電圧を印加し、電磁誘導により前記検知コイルに誘起された誘起電圧波形から前記所定周波数の高調波を抽出し、前記抽出された高調波と浸炭深さとの相関関係に基づいて管内面（裏面）の浸炭深さを求めるものであるから、この特許文献１に開示された方法によって得られる浸炭深さは、管の内面（裏面）および外面（表面）の浸炭深さの合計の浸炭深さに限られてしまう。しかも、鉄などの磁性体製の管に交流磁界を印加しても鋼管表面にしか分布しないので、特許文献１に開示された方法によるときは、ステンレス管などの非磁性体製の管についてしか内面（裏面）の浸炭深さを測定することはできない（特許文献１はその請求項３において被測定鋼管はステンレス管であると限定しているが、これはそのような理由に基づくものと推測される）。このように、特許文献１の方法については、前述のように特許文献１に開示された方法によって得られる浸炭深さは、管の内面（裏面）および外面（表面）の浸炭深さの合計の浸炭深さに限られてしまうから、管の外表面には浸炭が生じておらず内面にだけ浸炭が生じている管については管内面の浸炭深さを測定することができるが、外表面と内面の双方に浸炭が生じている管については鋼管内面（裏面）だけの浸炭深さを測定することはできないという問題があり、さらに、鉄などの磁性体製の管については交流磁界が内面に分布しないため内面側の浸炭深さを測定することはできないという問題がある。また、特許文献１のように検知コイルに誘起された誘起電圧波形から前記所定周波数の高調波を抽出しこの高調波と浸炭深さとの相関関係を求めて浸炭深さを求める場合は、外部の電磁波の影響などから高精度な測定が困難であるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような従来技術の問題点に着目してなされたものであって、被検査材の表面に浸炭が生じているか否かに拘わらず、また被検査材の素材が磁性体か非磁性体かに拘わらず、非破壊で高精度に被検査材の裏面だけの浸炭深さを求めることができる浸炭深さ測定方法及び装置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】
【０００５】
以上のような課題を解決するための本発明による浸炭深さ測定方法は、被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加する工程と、前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加した状態で、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、例えば表面に生じる渦電流により検知コイルに発生する電圧を検知コイルが検知することを通じて間接的に検知することにより又は別個に設置したホール素子で前記表面の交流磁束を直接的に検知することなどにより、検知する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明による浸炭深さ測定方法は、被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程と、前記工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明による浸炭深さ測定方法は、被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定方法であって、予め、互いに表面の浸炭深さが異なる複数の試験材（表面の浸炭深さがゼロの試験材を含む）に対してそれぞれその表面から交流磁界を印加したときの前記試験材の表面に生じる交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知することにより、前記各試験材毎の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）と前記表面の交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係を取得しておく第１工程と、前記第１工程と相前後して、互いに裏面の浸炭深さが異なる複数の試験材に対してそれぞれその表面から直流磁界及び交流磁界を印加したときの「前記試験材の表面に生じる、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知することにより、前記各試験材毎の裏面の浸炭深さと前記表面の直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係を取得しておく第２工程と、被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界による磁束密度又は磁界の強さを検知する第３工程と、前記第３工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する第４工程と、前記第１工程で取得された前記各試験材毎の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）と前記表面の交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係と、前記第２工程で取得された前記各試験材毎の裏面の浸炭深さと前記表面の直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとの関係と、前記第３工程で検知された交流磁界による磁束密度又は磁界の強さと、前記第４工程で検知された直流磁界および交流磁界による磁束密度又は磁界の強さとに基づいて、被検査材の裏面の浸炭深さを求める第５工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明による浸炭深さ測定装置は、被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加する手段と、前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加されているとき、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明による浸炭深さ測定装置は、被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、被検査材に対してその表面から交流磁界を印加しながら、「被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、前記工程と相前後して、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知する手段と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明による浸炭深さ測定装置は、被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、被検査材の表面に近接して配置され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、被検査材の表面に近接して配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁石と、被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁石からの直流磁界により被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、検知する検知コイルと、を含むことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明による浸炭深さ測定装置は、被検査材の裏面の浸炭深さ、又は被検査材の表面及び裏面の双方を合わせた浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、略コの字状の直流磁石又は直流磁石に接続された略コの字状のヨークにより構成され、その両端が前記励磁コイルのコアの外側の位置であって被検査材の表面に近接する位置に配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁界発生部と、被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁界発生部からの直流磁界により被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を、検知する検知コイルと、を含むことを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明による浸炭深さ測定装置は、被検査材の裏面の浸炭深さを求めるための浸炭深さ測定装置であって、被検査材の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）を求めるための表面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、「被検査材の表面に生じている、交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知するための検知コイルと、を含む表面浸炭深さ測定部と、被検査材の表面と裏面を合わせた浸炭深さを求めるための表裏面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、「被検査材の表面に生じている、直流磁界および交流磁界による、磁束密度又は磁界の強さ」を検知するための検知コイルと、略コの字状の直流磁石又は直流磁石に接続された略コの字状のヨークにより構成され、その両端が前記励磁コイルのコアの外側の位置であって被検査材の表面に近接する位置に配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁界発生部と、を含む表裏面浸炭深さ測定部と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明においては、前記被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加するときの前記交流磁界は、この交流磁界により被検査材の表面に生じる渦電流の被検査材内部への浸透深さが被検査材の表面の浅い範囲に止まるような高い周波数の交流磁界であってもよい。
【００１４】
さらに、本発明においては、前記被検査材は磁性体により形成されているものでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による浸炭深さ測定方法においては、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を、例えば表面に生じる渦電流により検知コイルに発生する電圧を検知コイルが検知することを通じて又は別個に設置したホール素子で前記表面の磁束を直接的に検知することなどにより、検知するようにしている。この場合、前記直流磁界が被検査材の表面及び裏面を含む全体に分布するため、当該被検査材の表面の磁束密度を検知することにより、「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。また、本発明によるときは、被検査材の素材が磁性体か非磁性体かに拘わらず、内面の浸炭深さを求めることができる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００１６】
また、本発明による浸炭深さ測定方法において、（Ａ）被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知すると共に、（Ｂ）被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知するようにしたときは、上記（Ａ）により「当該被検査材の表面の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができると共に、上記（Ｂ）により「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。よって、本発明によれば、上記（Ａ）及び（Ｂ）によりそれぞれ得られた各磁束密度から、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００１７】
また、本発明による浸炭深さ測定方法において、（１）予め、互いに表面の浸炭深さが異なる複数の試験材（浸炭が全く生じておらず浸炭深さがゼロの基準材を含む）に対してそれぞれその表面から交流磁界を印加したときの前記試験材の表面に生じる交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知することにより、前記各試験材毎の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）と前記表面の交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）との関係を取得しておくと共に、（２）互いに裏面の浸炭深さが異なる複数の試験材に対してそれぞれその表面から直流磁界及び交流磁界を印加したときの前記試験材の表面に生じる直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知することにより、前記各試験材毎の裏面の浸炭深さと前記表面の直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）との関係を取得しておき、（３）被検査材に対してその表面から交流磁界を印加ながら、被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知すると共に、（４）被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知するようにしたときは、上記（１）及び（３）により「当該被検査材の表面の浸炭深さ」を求めることができると共に、上記（２）及び（４）により「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」を得ることができる。よって、本発明によれば、上記（１）及び（３）により得られた「当該被検査材の表面の浸炭深さ」と上記（２）及び（４）により得られた「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」とから、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００１８】
また、本発明による浸炭深さ測定装置によれば、被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加する手段と、当該被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知する手段とを備えるようにしている。よって、本発明によるときは、前記直流磁界が被検査材の表面と裏面を含む全体に分布するため、当該被検査材の表面の磁束密度を検知することにより、「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００１９】
また、本発明による浸炭深さ測定装置において、（Ａ）被検査材に対してその表面から交流磁界を印加しながら被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知する手段と、（Ｂ）被検査材に対してその表面から直流磁界及び交流磁界を同時に印加しながら被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知する手段とを備えるようにしたときは、上記（Ａ）により「当該被検査材の表面の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができると共に、上記（Ｂ）により「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。よって、本発明によれば、上記（Ａ）及び（Ｂ）によりそれぞれ得られた各磁束密度から、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００２０】
また、本発明による浸炭深さ測定装置において、（１）被検査材の表面に近接して配置され被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、（２）被検査材の表面に近接して配置され被検査材に直流磁界を印加するための直流磁石と、（３）被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁石からの直流磁界により被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）」を、検知する検知コイルとを含むようにしたときは、上記（１）及び（３）により「当該被検査材の表面の浸炭深さ」を求めることができると共に、上記（１）、（２）及び（３）により「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」を得ることができる。よって、本発明によれば、上記（１）及び（３）により得られた「当該被検査材の表面の浸炭深さ」と上記（１）、（２）及び（３）により得られた「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」とから、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００２１】
また、本発明による浸炭深さ測定装置において、（１）略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、（２）略コの字状の直流磁石又は直流磁石に接続された略コの字状のヨークにより構成され、その両端が前記励磁コイルのコアの外側の位置であって被検査材の表面に近接する位置に配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁界発生部と、（３）被検査材の表面に近接して配置され、「前記励磁コイルからの交流磁界により被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）」及び「前記励磁コイルからの交流磁界および前記直流磁界発生部からの直流磁界により被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）」を、検知する検知コイルと、を含むようにしたときは、上記（１）及び（３）により「当該被検査材の表面の浸炭深さ」を求めることができると共に、上記（１）、（２）及び（３）により「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」を得ることができる。よって、本発明によれば、上記（１）及び（３）により得られた「当該被検査材の表面の浸炭深さ」と上記（１）、（２）及び（３）により得られた「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」とから、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。また、本発明によるときは、弱い磁化量によるときでも（上記の被検査材の表面に印加する直流磁界および交流磁界が弱いものであるときでも）、前記「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭層の影響を受けた、当該被検査材の表面の磁束密度」を得ることができる。
【００２２】
さらに、本発明による浸炭深さ測定装置において、（ａ）被検査材の表面の浸炭深さ（ゼロを含む）を求めるための表面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、被検査材の表面に生じている交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知するための検知コイルと、を含む表面浸炭深さ測定部と、（ｂ）被検査材の表面と裏面を合わせた合計浸炭深さを求めるための表裏面浸炭深さ測定部であって、略コの字状のコアであってその両端が被検査材の表面に近接して配置されるコアに巻回され、被検査材に交流磁界を印加するための励磁コイルと、前記コアに巻回され、被検査材の表面に生じている直流磁界および交流磁界の磁束密度（又は磁界の強さ）を検知するための検知コイルと、略コの字状の直流磁石又は直流磁石に接続された略コの字状のヨークにより構成され、その両端が前記励磁コイルのコアの外側の位置であって被検査材の表面に近接する位置に配置され、被検査材に直流磁界を印加するための直流磁界発生部と、を含む表裏面浸炭深さ測定部と、を備えるようにしたときは、上記（ａ）により得られた「当該被検査材の表面の浸炭深さ」と上記（ｂ）により得られた「当該被検査材の表面と裏面の双方の浸炭深さの合計」とから、「当該被検査材の裏面の浸炭深さ」を求めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】浸炭した材料と新材（浸炭していない材料）から採取した試験片により測定したＢ−Ｈ曲線を示すグラフである。
【図１Ｂ】本実施形態において、表面のみの浸炭深さと、表面及び裏面の合計浸炭深さ（被検査材の板厚全体の浸炭深さ）とを、それぞれ測定する原理を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施例１に使用される表面浸炭用検査センサを説明するための図である。
【図３】本実施例１に使用される表裏面浸炭用（表面及び裏面浸炭用）検査センサを説明するための図である。
【図４】図２の表面浸炭用検査センサの動作を説明するための図である。
【図５】本実施例１による裏面浸炭深さ測定方法の原理を説明するための図である。
【図６】本実施例１において表面浸炭深さを測定するための方法を説明するための図である。
【図７】本実施例１において裏面浸炭深さを測定するための方法を説明するための図である。
【図８】図２の表面浸炭用検査センサの電気的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明者らによる本発明の実施形態に係る裏面浸炭深さの測定方法及び装置の開発の経緯、本発明の作動原理などについて以下に説明する。
１．開発の背景など
石油、化学プラントでは、原料の温度を上げるための加熱炉が設置されている。加熱炉の内部は火炎バーナーで加熱され、原料が鋼管内部を流れる間に加熱される。加熱炉鋼管の浸炭は、高温のＣＯ／ＣＯ２または炭化水素雰囲気で金属表面層に炭素が浸入し、金属炭化物を生成することにより延性、靭性が低下する現象であり、鋼管の内面、外面あるいは内外両面に発生する場合がある。これまで浸炭の発生により加熱炉鋼管の破裂や破損が報告されている。浸炭深さの測定が可能となれば、定期点検時に測定することで適切な取替時期を設定することができる。基礎実験の結果から、浸炭により材料の磁気特性変化が確認され、浸炭深さの定量化が有効であることの確証を得た。そこで、被検査材の裏面の浸炭深さの測定技術を確立するとともに、現場で使用できる小型の測定装置を開発することとした。
【００２５】
２．浸炭による材料の物理的性質の変化とその検出
浸炭することにより、鋼の炭素濃度が高くなることにより透磁率が変化する。浸炭した材料と、新材（浸炭していない材料）から採取した試験片により測定したＢ−Ｈ曲線を図１Ａに示す。図１Ａに示すように、明らかにＢ−Ｈ曲線は変化しており、材料の透磁率の変化を測定することで、浸炭を測定することが可能である。
【００２６】
透磁率の変化を測定する手法としてまず考えられるのは渦流探傷試験である。しかし、今回実験の対象とした材料はＳＴＦＡ２６（９％Ｃｒ−１Ｍｏ）という強磁性体であるため、交流コイルによる渦電流は表皮効果により板厚内部までは浸透しない。よって、この方法では、外面（表面）浸炭深さの検出は可能であるが、内面（裏面）浸炭深さの検出はできない。
【００２７】
そこで、本発明者らは、内面からの浸炭深さを外面から測定するために、直流磁化を利用する手法を新たに考案した。具体的には、永久磁石などの直流磁石を用いて直流磁界を板厚全体に発生させる。この直流磁界は、外面及び内面の浸炭深さの程度により変化する。この状況を交流コイルによる渦流探傷試験により検出すると、板厚全体の浸炭状況（外面と内面の合計浸炭深さ）を検出することできる。
【００２８】
そこで、この２つの方法（交流コイルのみの方法、及び、直流磁界と交流コイルを併用する方法）での測定を実施し、外面浸炭深さと全体浸炭深さとを測定し、これらの２つの差分、すなわち「全体浸炭深さ  −  外面浸炭深さ  ＝  内面浸炭深さ」を算出することで、内面浸炭状況（内面浸炭深さ）を把握することが可能となった。
【００２９】
３．測定方法
今回開発した手法では、まず、図１Ｂの右側の図に示すように、交流コイルを用いて渦流探傷試験の原理により、外面のみの浸炭深さを測定する。次に、図１Ｂの左側の図に示すように、永久磁石により被検査材を磁化し、その磁化の状態を交流コイルを用いて、同様に渦流探傷試験の原理により、板厚全体（外面及び内面）の合計浸炭深さを測定する。
【００３０】
すなわち、図１Ｂの右側の図に示すように、被検査材に永久磁石などからの直流磁界は印加しないで励磁コイルからの交流磁界のみを印加した場合は、交流磁界の表皮効果から交流磁束は表面近傍に集中するので、表面側のみの浸炭深さを測定することができる。他方、図１Ｂの左側の図に示すように、被検査材に対して永久磁石などからの直流磁界と励磁コイルからの交流磁界とを同時に印加した場合は、被検査材の表面と裏面を含む全体が磁化され、表面近傍の交流磁界もその影響を受けるので、表面の交流磁界を検出することにより、この検出結果から表面と裏面を合わせた合計浸炭深さを測定することができる。そして、これらの２つの測定結果（表面のみの浸炭深さ、及び、表面及び裏面の合計浸炭深さ）を使用して、「全体浸炭深さ  −  外面浸炭深さ  ＝  内面浸炭深さ」を算出することで、内面浸炭状況（内面浸炭深さ）を把握することができる。
【実施例１】
【００３１】
次に本発明の実施例１を以下に説明する。
＜表面浸炭用検査センサ１と表裏面浸炭用（表面及び裏面の浸炭用）検査センサ１１の構成＞
本発明の実施例１による鋼管の裏面（内面）の浸炭深さを測定する方法について説明する。本実施例１においては、鋼管の表面（外面）の浸炭深さと、鋼管の表面（外面）及び裏面（内面）の両方の合計浸炭深さ（鋼管の表面（外面）の浸炭深さと裏面（内面）の浸炭深さとを併せた量）とを、２種類のセンサを使用して測定し、その各結果に基づいて、鋼管の裏面（内面）のみの浸炭深さを求める。
【００３２】
まず表面浸炭用検査センサ１について説明する。図２はこの表面浸炭用検査センサ１の概略を示す模式図である。図２において、２は略コの字状のコア（積層ケイ素鋼板）、３，４は前記コア２に巻回された励磁コイル及び検出コイル、１０は被検査材である鋼管の一部、１０ａは鋼管１０の外面、１０ｂは鋼管１０の内面である。本実施例１では、前記の励磁コイル３及び検出コイル４は、前記コア２の外周にまず検出コイル４が巻回され、その上に励磁コイル３が巻回されることにより、形成されている。このように、表面浸炭用検査センサ１は、略コの字状のコア材（積層ケイ素鋼板）に検出コイル４と励磁コイル３が巻かれて成るものである。なお、この図２の表面浸炭用検査センサ１の電気的構成を図８に示す。
【００３３】
次に表裏面浸炭用検査センサ１１について説明する。図３はこの表裏面浸炭用検査センサ１１の概略を示す模式図である。図３において、１２は略コの字状のコア（積層ケイ素鋼板）、１３，１４は前記コア１２に巻回された励磁コイル及び検出コイル（前記コア１２の外周に検出コイル１４が巻回され、その上に励磁コイル１３が巻回されている）、１５は略コの字状のヨーク、１６はこのヨーク１５の略中央の外周部分に配置された永久磁石又は直流電磁石などで構成される直流磁石である。図３において、前記の「略コの字状のコア１２、励磁コイル１３、及び検出コイル１４」は、図２に示す表面浸炭用検査センサ１と同じ構成のものである。図３の表裏面浸炭用検査センサ１１は、この「略コの字状のコア１２、励磁コイル１３、及び検出コイル１４」（図２に示す表面浸炭用検査センサ１と同じ構成のもの）を覆うように、直流磁石１６付きヨーク１５が配置されている。すなわち、図３の表裏面浸炭用検査センサ１１においては、前記の「略コの字状のコア１２、励磁コイル１３、及び検出コイル１４」（図２に示す表面浸炭用検査センサ１と同じ構成のもの）のコア１２の両端の外側に前記ヨーク１５の両端が配置されるように構成されている。
【００３４】
＜表面浸炭用検査センサ１と表裏面浸炭用検査センサ１１の動作＞
次に前記表面浸炭用検査センサ１の動作を図４を参照して説明する。前記表面浸炭用検査センサ１による検査原理は次のとおりである。まず、表面浸炭用検査センサ１の励磁コイル３に交流電流を流し、鋼管１０の表面１０ａに交流磁界を印加する。このときに前記励磁コイル３により印加する交流磁界は、これにより被検査材表面に生じる渦電流の浸透深さが表面側の通常の浸炭深さの範囲（例えば０ｍｍ〜約５ｍｍの範囲）となるような低い周波数の交流磁界（例えば、約１５０〜２５０Ｈｚの周波数の交流磁界）とする。
【００３５】
表面１０ａに浸炭層が有る鋼管１０に前述のような交流磁界を加えた場合は、浸炭層は生層（浸炭がない層）に比べて、透磁率が低いため磁束密度が低下する。それゆえ、浸炭深さに比例して表面浸炭用検査センサ１の検出コイル４に得られる出力電圧（前記交流磁界により鋼管１０の表面１０ａに生じた渦電流により前記コア２に発生した電圧）は低下傾向を示す。よって、前記検出コイル４で検出される電圧の大きさから、表面の浸炭深さが推定できる。すなわち、このとき、前記交流磁界は表皮効果により鋼管１０の表面１０ａの周辺にのみ分布するため、前記検出コイル４で検出される電圧（及びこれに対応する表面１０ａの交流磁束密度）は、鋼管１０の裏面１０ｂの浸炭深さ（浸炭度合い）による影響を受けない。また、前述のように、前記励磁コイル３からは、低い周波数の交流磁界（例えば、約１５０〜２５０Ｈｚの周波数の交流磁界）が表面１０ａに印加される結果、被検査材の表面に生じる渦電流の浸透深さは表面から例えば０ｍｍ〜約５ｍｍの深い範囲（通常の浸炭が生じる範囲）となり、この渦電流により前記コア２に生じる電圧（前記検出コイル４で検出された電圧）は、前記の表面１０ａから例えば０ｍｍ〜約５ｍｍの深い範囲（通常の浸炭が生じる範囲）内の交流磁束密度に対応する電圧となる。よって、この場合は、前記検出コイル４で検出される電圧の大きさから、鋼管１０の「表面１０ａ側のみの浸炭深さ」に対応する交流磁束密度を測定することができる（よって、この交流磁束密度から表面のみの浸炭深さを推測することができる）。なお、図４において、４ａは前記検出コイル４に接続された電圧計である。
【００３６】
次に、前記表裏面浸炭用検査センサ１１を使用して、鋼管１０の表面１０ａと裏面１０ｂとを合わせた浸炭の深さを測定する。前記表裏面浸炭用検査センサ１１は、表面磁化力が０．５Ｔ程度の直流磁石（ネオジウム磁石）１６と、前記の図２で説明した表面浸炭用検査センサ１と同型の小型センサ（図３のコア１２、励磁コイル１３、及び検出コイル１４により構成される表面浸炭検査用の小型センサ）とを搭載している。前記表裏面浸炭用検査センサ１１は、前記直流磁石１６及びヨーク１５からの直流磁界（静磁界）と前記小型センサの励磁コイル１３からの交流磁界とを、鋼管１０の表面１０ａに対して同時に印加する。
【００３７】
前記直流磁石１６から印加される直流磁界は、鋼管１０の裏面１０ｂまで浸透するため、裏面１０ｂの浸炭深さが深くなるに連れて鋼管１０の肉厚部内の直流磁束密度の総量は低下傾向を示す。すなわち、前記直流磁石１６からの直流磁界は、鋼管１０の肉厚部の裏面を含む全体に分布するため、鋼管１０の裏面１０ｂの浸炭深さが大きいときは、裏面１０ｂ側だけでなく表面１０ａ側（表層）の透磁率も低下する。また、本実施例１では、このときに鋼管１０の表面１０ａに対して前記励磁コイル１３により印加する交流磁界は、これにより被検査材の表面に生じる渦電流の浸透深さが表面側の極めて小さい範囲（例えば０ｍｍ〜約１ｍｍの範囲）に止まるような高い周波数の交流磁界（例えば、約１５〜２５ｋＨｚの周波数の交流磁界）としている。この鋼管１０の表面１０ａの交流磁束密度を、高い周波数を有する前記小型センサ（図３のコア１２、励磁コイル１３、及び検出コイル１４により構成される表面浸炭用の小型センサで、図２の表面浸炭用検査センサ１と同型のもの）で検出し、表面及び裏面の合計浸炭深さ（表面及び裏面の双方の浸炭深さの総量）を測定する。
【００３８】
このようにして鋼管１０の表面１０ａの交流磁束密度、すなわち「表面及び裏面の合計浸炭深さ（表面及び裏面の双方の浸炭深さの総量）」が測定されるが、この場合の「表面及び裏面の合計浸炭深さ」の中の「表面側の浸炭深さ」は、次のような理由によりほぼ一定の値として測定される。すなわち、この場合は、前述のように、前記励磁コイル１３からは高い周波数の交流磁界（例えば、約１５〜２５ｋＨｚの周波数の交流磁界）を表面１０ａに印加するようにし、その結果、鋼管１０の表面１０ａに生じる渦電流の浸透深さを表面から例えば０ｍｍ〜約１ｍｍの極めて浅い範囲だけに止めるようにしている。そのため、前記励磁コイル１３からの高い周波数の交流磁界により表面１０ａに生じる渦電流により前記コア１２に生じる電圧（前記検出コイル１４により検出される電圧）は、表面の浸炭深さに拘わらずほぼ一定の値となる。よって、この場合は、前記の測定された交流磁束密度により推測される「表面及び裏面の合計浸炭深さ（表面及び裏面の双方の浸炭深さの総量）」の中から前記の「ほぼ一定の値である表面側の浸炭深さ」（これは検査者に自明の数値である）を差し引くことにより、「裏面側のみの浸炭深さ」を求めることができる。よって、この場合は、前記の図３のセンサ１１の検出コイル１４により検出される電圧の大きさから、上記の差し引く計算により、鋼管１０の「裏面１０ｂ側のみの浸炭深さ」を測定することができる。
【００３９】
＜本実施例１による鋼管の裏面の浸炭深さを求める方法＞
次に、本実施例１において鋼管１０の裏面１ａの浸炭深さを求める方法について説明する。本実施例１は、鋼管１０などの鋼材の一部が浸炭した場合、その浸炭深さに応じて透磁率及び導電率が変化する現象（図１Ａ，図５参照）を利用するものである。
【００４０】
１．各試験片について表面のみの浸炭深さと磁束密度の減衰率との関係を取得する工程
本実施例１においては、前記各センサ１，１１により検査対象となる被検査材（鋼管１０）の測定をする前に、予め、浸炭が全く存在しない基準片と、表面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片（予め試験者において浸炭深さを確認している各試験片）とについて、それぞれ、図２の表面浸炭用検査センサ１を使用して、所定の交流磁界を各片の表面に印加したときの表面の磁束密度（又は磁界の強さ）を測定する。なお、このときの表面の磁束密度（又は磁界の強さ）は、実際には、図２のセンサ１を使用して取得した、各試験片の表面に交流磁界を印加したときにそれぞれ各試験片の表面に発生する渦電流により前記コア２にそれぞれ生じる電圧（前記検出コイル４で検出した電圧）から推測することにより、取得する。
【００４１】
そして、このようにして測定した、前記浸炭が存在しない基準片の表面に交流磁界を印加したときの表面の磁束密度と、前記表面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片の表面にそれぞれ交流磁界を印加したときの表面の磁束密度とから、前記表面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している各試験片について、それぞれ、前記浸炭が存在しない基準片に交流磁界を印加したときの表面の磁束密度に対する前記各測定した磁束密度の減衰率を求めて、この求めた各減衰率と前記各表面のみの浸炭深さとの相関関係を、予め、例えば図６に示すようなグラフとして取得しておく。なお、このときの磁束密度の減衰率は、実際には、前記基準片についての図２のセンサ１の前記検出コイル４で検出した電圧に対する、前記各試験片についての図２のセンサ１の前記検出コイル４で検出した電圧の減衰率から推測することにより、取得する。
【００４２】
２．各試験片について裏面のみの浸炭深さと磁束密度の減衰率との関係を取得する工程
また、本実施例１では、前記各センサ１，１１により検査対象となる被検査材（鋼管１０）の測定をする前に（上記１の工程の前又はその後に）、予め、浸炭が全く存在しない基準片と、裏面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片（予め試験者において浸炭深さを確認している各試験片）と、表面と裏面の双方に互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片（予め試験者において浸炭深さを確認している各試験片）とについて、それぞれ、図３の表裏面浸炭用検査センサ１１を使用して、所定の直流磁界と交流磁界を各片の表面に印加したときの各表面の磁束密度（又は磁界の強さ）を測定する。なお、このときの表面の磁束密度（又は磁界の強さ）は、実際には、図３のセンサ１１を使用して取得した、各試験片の表面に交流磁界及び直流磁界を印加したときに各試験片の表面にそれぞれ発生する渦電流（表面１０ａに生じる直流磁界により変化させられた渦電流）によりそれぞれ前記コア１２に生じる電圧（前記検出コイル１４で検出した電圧）から推測することにより、取得する。
【００４３】
そして、このようにして測定した、前記浸炭が存在しない基準片の表面に交流磁界を印加したときの表面の磁束密度と、前記裏面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片、及び表面と裏面の双方に互いに深さの異なる浸炭が発生している複数の試験片の各表面にそれぞれ直流磁界と交流磁界を印加したときの表面の磁束密度とから、前記裏面のみに互いに深さの異なる浸炭が発生している各試験片（Ａ）と前記表面と裏面の双方に互いに深さの異なる浸炭が発生している各試験片（Ｂ）とについて、それぞれ、前記浸炭が存在しない基準片に直流磁界と交流磁界を印加したときの表面の磁束密度に対する前記測定した磁束密度の減衰率を求めて、この求めた各減衰率と前記各表面のみの浸炭深さとの相関関係を、予め、例えば図７に示すようなグラフとして取得しておく。なお、図７における減衰率は、実際には、前記基準片についての図３のセンサ１１の前記検出コイル１４で検出した電圧に対する、前記各試験片についての図３のセンサ１１の前記検出コイル１４で検出した電圧の減衰率から推測することにより、取得する。また、図７では、２つの評価線が示されている。一つは、表面に浸炭が無く裏面のみに浸炭がある試験片についての磁束密度の減衰率と裏面浸炭深さとの関係を示す評価線Ａである。もう一つは、表面と裏面の双方に浸炭がある試験片についての磁束密度の減衰率と裏面浸炭深さとの関係を示す評価線Ｂである。
【００４４】
なお、図７において、前記の評価線Ｂを、減衰率と「表面と裏面とが浸炭しているときの『表面と裏面とを合わせた』合計浸炭深さ」との関係を示すものとはしないで、減衰率と「表面と裏面とが浸炭しているときの『裏面のみ』の浸炭深さ」との関係を示すものとしたのは、次のような理由に基づく。すなわち、前述のように、前記の図３のセンサ１１の前記励磁コイル１３からは高い周波数の交流磁界（例えば、約１５〜２５ｋＨｚの周波数の交流磁界）を表面１０ａに印加するようにし、その結果、鋼管１０の表面１０ａに生じる渦電流の浸透深さを表面から例えば０ｍｍ〜約１ｍｍの極めて浅い範囲だけに止めるようにしている。そのため、前記励磁コイル１３からの高い周波数の交流磁界により表面１０ａに生じる渦電流により前記コア１２に生じる電圧（前記検出コイル１４により検出される電圧）であって前記印加される直流磁界により影響を受けた電圧は、表面の浸炭深さのいかんに拘わらず、ほぼ一定の値となる。よって、この場合は、前記の測定された交流磁束密度により推測される「表面及び裏面の合計浸炭深さ（表面及び裏面の双方の浸炭深さの総量）」の中から前記の「ほぼ一定の値である表面側の浸炭深さ」（これは検査者に自明の数値である）を差し引くことにより、「裏面側のみの浸炭深さ」を求めることができる。よって、本実施例１では、前記検出コイル４で検出される電圧の大きさから、鋼管１０の「裏面１０ｂ側のみの浸炭深さ」を求めることができるので、これと前記減衰率との相関関係（「表面１０ａと裏面１０ｂとを合わせた』合計浸炭深さと減衰率との関係ではなく）を、前記評価線Ｂで示すものとしたのである。
【００４５】
３．被検査材について表面の浸炭深さを測定する工程
上記１，２の工程の後、被検査材についての表面の浸炭深さを求める。この表面の浸炭深さは、図２のセンサ１を使用して、被検査材の表面に交流磁界を印加したときに前記検出コイル４で検出されるコア２に生じる電圧と、当該被検査材と材質や形状が同じ基準片（浸炭がないもの）の表面に交流磁界を印加したときに前記検出コイル４で検出されるコア２に生じる電圧とから、被検査材の前記磁束密度の基準片に対する前記磁束密度に対する減衰率を推測し、この推測した磁束密度の減衰率から図６のグラフを参照することにより、求める。
【００４６】
４．被検査材について表面及び裏面の合計浸炭深さを測定して、裏面のみの浸炭深さを求める工程
上記３の工程の後に（表面に浸炭があるか否かが予め分かっている場合は、上記３の工程の前でもよい）、次のような手順で、被検査材についての裏面のみの浸炭深さを求める。
【００４７】
まず、図３のセンサ１１を使用して、被検査材の表面に交流磁界及び直流磁界を印加したときに前記検出コイル１４で検出されたコア１２に生じている電圧（被検査材の表面と裏面を含む全体の浸炭深さを反映する電圧）と、当該被検査材と材質や形状が同じ基準片（浸炭がないもの）の表面に交流磁界を印加したときに前記検出コイル１４で検出されたコア１２に生じている電圧とから、被検査材の前記磁束密度（被検査材の表面と裏面を含む全体の浸炭深さを反映した磁束密度）の基準片の前記磁束密度に対する減衰率を推測する。
【００４８】
次に、このようにして得られた「被検査材の前記磁束密度（被検査材の表面と裏面を含む全体の浸炭深さを反映した磁束密度）の基準片の前記磁束密度に対する減衰率」から「被検査材の裏面のみの浸炭深さ」を求める必要があるが、その具体的手順は次のようにして行なう。
【００４９】
まず、上記「３．被検査材について表面の浸炭深さを測定する工程」で得られた当該被検査材の表面の浸炭深さが、ゼロであった場合は、図７のグラフのＡの評価線（裏面のみ浸炭しているときの裏面の浸炭深さ）により、裏面のみの浸炭深さを求める。
【００５０】
他方、上記「３．被検査材について表面の浸炭深さを測定する工程」で得られた被検査材の表面の浸炭深さが、ゼロではなかった場合は、図７のグラフのＢの評価線（表面及び裏面の双方が浸炭しているときの裏面のみの浸炭深さ）により、裏面のみの浸炭深さを求める。
【００５１】
以上、本発明の実施例１について説明したが、本発明は前記実施例１として述べたものに限定されるものではなく、様々な修正及び変更が可能である。例えば、前記実施例１においては鋼管の裏面の浸炭深さを測定する方法について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば合金鋼管や炭素鋼管などの他の磁性体の裏面（内面）の浸炭深さを測定するためにも使用できるし、ステンレス鋼管や耐熱合金鋼管などの非磁性体の裏面の浸炭深さを測定するためにも使用することが可能である。また、管状のものだけでなく板状のものや箱状のものについても、その裏面（内面）の浸炭深さを測定するために使用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１     表面浸炭用検査センサ
２，１２      コア
３，１３      励磁コイル
４，１４      検出コイル
１０   鋼管
１０ａ 鋼管の表面
１０ｂ 鋼管の裏面
１１   表裏面浸炭用検査センサ
１５   ヨーク
１６   直流磁石
【図２】
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【図３】
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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１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図４】
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