(57)【要約】【課題】本発明は、周方向で励磁コイルを分割および接続可能な電気的接続コネクタを用いずに、略一様な磁場を形成できる励磁コイルを用いた磁気探傷装置および前記励磁コイルを提供する。【解決手段】本発明の磁気探傷装置Ｍは、被検査物Ｓの一例の金属管ＳＰａの外面上に互いに離間して配置される１対の励磁コイル１（１−１、１−２）と、１対の励磁コイル１の少なくとも一方に給電することによってパルス状の磁気を発生させる電源部２と、金属管ＳＰａの外面上で１対の励磁コイル間１に配置され、磁気を検出する磁気検出部３と、磁気検出部３の検出結果に基づいて金属管ＳＰａの欠陥の有無を判定する判定部４２とを備え、１対の励磁コイル１は、それぞれ、磁気を遮蔽するための湾曲板状の磁気遮蔽部１１−１、１１−２と、磁気遮蔽部１１−１、１１−２に絶縁材料を介して巻回された長尺な導体部材１２−１，１２−２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の外面上に互いに離間して配置される１対の励磁コイルと、
前記１対の励磁コイルの少なくとも一方に給電することによってパルス状の磁気を発生させる電源部と、
前記被検査物の外面上で前記１対の励磁コイル間に配置され、磁気を検出する磁気検出部と、
前記磁気検出部の検出結果に基づいて前記被検査物における所定の欠陥の有無を判定する判定部とを備え、
前記１対の励磁コイルは、それぞれ、磁気を遮蔽するための湾曲板状の磁気遮蔽部と、前記磁気遮蔽部に絶縁材料を介して巻回された長尺な導体部材とを備えること
を特徴とする磁気探傷装置。
【請求項２】
前記１対の励磁コイルを複数組備えること
を特徴とする請求項１に記載の磁気探傷装置。
【請求項３】
前記複数組の１対の励磁コイルは、円筒状となるように配置されること
を特徴とする請求項２に記載の磁気探傷装置。
【請求項４】
周方向で互いに隣接する励磁コイル同士における各導体部材の隣接部分は、径方向に沿って互いに平行となるように配置されていること
を特徴とする請求項２または請求項３に記載の磁気探傷装置。
【請求項５】
磁気を印加することによって被検査物における所定の欠陥を探傷する磁気探傷装置に用いられる磁気探傷装置用励磁コイルであって、
磁気を遮蔽するための磁気遮蔽部と、前記磁気遮蔽部に絶縁材料を介して巻回された長尺な導体部材とを備えること
を特徴とする磁気探傷装置用励磁コイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス状の磁気を印加することによって被検査物における所定の欠陥（異常）を探傷する磁気探傷装置に関する。そして、本発明は、このような磁気探傷装置に用いられる磁気探傷装置用励磁コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管、鉄管およびアルミ管等の金属管の傷や薄肉化（減肉）等の欠陥（異常）の有無を検査する方法は、目視による外観観察の他、主に、超音波を利用した超音波探傷法や、磁気を利用した磁気探傷法等がある。そして、この磁気探傷法には、被検査物に直流磁場または交流磁場を与え欠陥によって生じた磁束（欠陥漏洩磁束）を検出する漏洩磁束探傷法や、被検査物に交流磁場で誘起される渦電流における欠陥による変化を検出する渦電流探傷法等がある。その一つに、空間的に均質な磁場を発生させるヘルムホルツコイルを用いた磁気探傷装置があり、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１に開示された、パルス磁気を用いた非破壊検査装置は、被検査配管の欠陥を非破壊検査するパルス磁気を用いた非破壊検査装置であって、前記被検査配管を挿通し、当該被検査配管に対して任意の位置に配置可能な一対の励磁コイル（ヘルムホルツコイル）と、当該一対の励磁コイルの少なくとも一つにパルス電圧を印加するパルス電源と、前記被検査配管の外周面上で、前記一対の励磁コイルの間に配置され、前記被検査配管の中心軸方向に平行な磁場を検出する磁気センサと、前記一対の励磁コイルの少なくとも一つを前記パルス電源で駆動した際に発生するパルス磁場を前記磁気センサにより検出し、当該磁気センサにより検出したパルス磁場の応答を解析する手段と、を備えたパルス磁気を用いた非破壊検査装置である。前記特許文献１によれば、このような構成の非破壊検査装置は、次のように、被検査配管の欠陥を検査できると記載されている。すなわち、被検査配管を挿通する一対の励磁コイルにより被検査配管の所定の場所に被検査配管の中心軸方向の磁場を印加することができる。被検査配管の外周面上において、一対の励磁コイルの間に配置した磁気センサを備えることより、被検査配管中心軸方向に平行な磁場を検出することができる。励磁コイルによって発生した磁場は、被検査配管を伝わって磁気センサのところまで伝わっていく。その途中では被検査配管の中心軸方向の磁場が外部に漏れるが、腐食や欠陥によって伝搬される磁場が異なってくる。ここで、励磁コイルをパルス電源で駆動し発生する磁場をパルス磁場とすることにより、パルス磁場の立ち上がり時およびその後一定磁場を印加している時間帯で、磁気センサで検出した立ち上がり磁気信号が時間とともに減衰する。この検出したパルス磁気信号のピーク値や減衰特性を解析することにより配管の腐食や亀裂等の欠陥をより精度よく検知することができる。そして、前記特許文献１に開示された非破壊検査装置は、配管の周囲を断熱材によって保温し、さらに断熱材の外側に薄い鋼板等の外装板金で覆っている二重構造の断熱配管に対する検査に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４４０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１に開示された非破壊検査装置は、配管を被検査物として検査しようとする場合、前記１対の励磁コイルに前記配管を挿通しなければならない。一般に、配管は、比較的長尺であり、検査箇所が配管の中央付近にあると配管の端部から検査箇所まで前記１対の励磁コイルを移動しなければならず、煩わしく、手間がかかる。また、実際に配設されている配管を検査する場合、配管の固定具や支持具によって前記１対の励磁コイルが検査箇所まで移動できないことも生じ得る。このため、前記特許文献１では、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な電気的接続コネクタが励磁コイルに設けられている。
【０００６】
しかしながら、このような電気的接続コネクタは、初期不良を生じたり、使用中に破損を生じたり、不具合の原因となる。また、電気的接続コネクタは、その使用により、摩耗するため、検査ごとで必ずしも電気的接続コネクタでの通電状態が同一とならず、検査ごとに電流値が変化し、安定した検査結果が得られないことも生じ得る。特に、パルス状の磁気（パルス磁気）を生成するために、パスル状の電流（パルス電流）を通電する等の動的な電流を通電する場合には、その変化が大きくなることが予想される。さらに、励磁コイルは、一般に、数十ターン、導体部材を巻回して形成されるが、電気的接続コネクタを用いる場合、１ターンごとに、電気的接続コネクタが設けられることになる。このため、電気的接続コネクタでの分割や接続が煩わしく、手間がかかる。また、これらのうちの１個でも接続不良となると、励磁コイルに通電できなくなってしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な前記電気的接続コネクタを用いることなく、略一様な磁場を形成できる励磁コイルを用いた磁気探傷装置および前記励磁コイルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる磁気探傷装置は、被検査物の外面上に互いに離間して配置される１対の励磁コイルと、前記１対の励磁コイルの少なくとも一方に給電することによってパルス状の磁気を発生させる電源部と、前記被検査物の外面上で前記１対の励磁コイル間に配置され、磁気を検出する磁気検出部と、前記磁気検出部の検出結果に基づいて前記被検査物における所定の欠陥の有無を判定する判定部とを備え、前記１対の励磁コイルは、それぞれ、磁気を遮蔽するための湾曲板状の磁気遮蔽部と、前記磁気遮蔽部に絶縁材料を介して巻回された長尺な導体部材とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような磁気探傷装置は、湾曲した板状の磁気遮蔽部に絶縁材料を介して長尺な導体部材を巻回すことによって形成された１対の励磁コイルを備えている。このため、１対の励磁コイルそれぞれにおける各断面形状は、それぞれ、弧状となる。したがって、検査のために、例えば管等の被検査物の外面上に、各励磁コイルの凹んだ各曲面を沿わせて１対の励磁コイルを配置できる。このため、上記磁気探傷装置は、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な前記電気的接続コネクタを用いることなく、前記１対の励磁コイルによって略一様な磁場を形成できる。
【００１０】
また、他の一態様では、上述の磁気探傷装置において、前記１対の励磁コイルを複数組備えることを特徴とする。
【００１１】
このような磁気探傷装置は、１対の励磁コイルを複数組備えるので、複数組の１対の励磁コイルを、被検査物の長さ方向に沿って配置でき、これによって長さ方向で被検査物のより広い範囲を探傷できる。上記磁気探傷装置は、複数組の１対の励磁コイルを、被検査物の周方向に沿って配置でき、これによって周方向で被検査物のより広い範囲を探傷できる。
【００１２】
また、他の一態様では、上述の磁気探傷装置において、前記複数組の１対の励磁コイルは、円筒状となるように配置されることを特徴とする。
【００１３】
このような磁気探傷装置は、円筒状となるように周方向に順次に隣接させて配置された複数組の１対の励磁コイルを備えるので、上記磁気探傷装置は、前記複数組の１対の励磁コイルで略ヘルムホルツコイルを構成でき、ヘルムホルツコイルのように前記１対の励磁コイル間であって周方向全体に亘ってより均一な磁場を形成できる。
【００１４】
また、他の一態様では、これら上述の磁気探傷装置において、周方向で互いに隣接する励磁コイル同士における各導体部材の隣接部分は、径方向に沿って互いに平行となるように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような磁気探傷装置では、周方向で互いに隣接する励磁コイル同士における各導体部材に互いに逆方向に流れる電流を通電することによって、これら各導体部材の隣接部分が径方向に沿って互いに平行となるように配置されているので、その電流によって誘起される前記隣接部分の磁場は、互いに逆方向となり、打ち消し合う（キャンセルされる）。このため、上記磁気探傷装置は、前記複数組の１対の励磁コイルを用いてより均一な磁場を形成できる。
【００１６】
そして、本発明にかかる磁気探傷装置用励磁コイルは、磁気を印加することによって被検査物における所定の欠陥を探傷する磁気探傷装置に用いられる磁気探傷装置用励磁コイルであって、磁気を遮蔽するための磁気遮蔽部と、前記磁気遮蔽部に絶縁材料を介して巻回された長尺な導体部材とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このような磁気探傷装置用励磁コイルは、例えば管等の被検査物を検査する場合でも、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な前記電気的接続コネクタを用いることなく、前記励磁コイルを１対で用いることによって略一様な磁場を形成できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる磁気探傷装置および磁気探傷装置用コイルは、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な電気的接続コネクタを用いることなく、略一様な磁場を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態における磁気探傷装置の構成を示す図である。
【図２】実施形態の磁気探傷装置で検査される他の態様の被検査物を示す図である。
【図３】実施形態の磁気探傷装置における他の態様の励磁コイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２１】
図１は、実施形態における磁気探傷装置の構成を示す図である。図１（Ａ）は、全体構成を示し、図１（Ｂ）は、励磁コイル周辺の断面図である。図２は、実施形態の磁気探傷装置で検査される他の態様の被検査物を示す図である。
【００２２】
実施形態における磁気探傷装置は、検査対象の被検査物に、互いに離間して配置された１対の励磁コイルによってパルス状の磁場を印加し、磁場の変化を検出することによって被検査物の所定の欠陥（異常）を検出する装置である。このような実施形態における磁気探傷装置Ｍは、例えば、図１に示すように、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２と、電源部２と、磁気検出部３と、判定部４２を備える制御処理部４と備え、図１に示す例では、さらに、入力部５と、出力部６と、インターフェース部（ＩＦ部）７とを備える。
【００２３】
１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、検査対象の被検査物ＳＰに、互いに離間して配置され、電力の供給を受けることによって、磁場を生成する装置である。被検査物ＳＰは、鋼管、鉄管およびアルミ管等の金属管ＳＰａであることが好ましく、図１に示す例では、単層構造の管である。なお、被検査物ＳＰは、図２に示す二重構造の管ＳＰｂであってもよい。この二重構造の管ＳＰｂは、例えば、内側に位置する鋼管ＳＰｂ１と、前記鋼管ＳＰｂ１の外周を所定の厚さで覆う断熱材ＳＰｂ２と、前記断熱材ＳＰｂ２の外周を覆う、外側に位置する外装板金である溶融亜鉛鉄板ＳＰｂ３とを備えた断熱管である。第１および第２励磁コイルは、被検査物ＳＰａの一例である金属管ＳＰａにおける軸方向に沿って所定の間隔で離間して配置される。前記所定の間隔は、好ましくは、ヘルムホルツコイルに似た形態とするために、第１および第２励磁コイル１−１、１−２の半径に略等しい長さである。
【００２４】
第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、それぞれ、磁気遮蔽部１１−１、１１−２と、導体部材１２−１、１２−２とを備える。第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、互いに同形であるため、磁気遮蔽部１１、導体部材１２および励磁コイル１と総称して以下に説明する。
【００２５】
磁気遮蔽部１１は、磁気を遮蔽するための部材であり、湾曲した板状に形成されている。磁気遮蔽部１１は、好ましくは、金属管ＳＰａの形状に応じて湾曲している。より具体的には、磁気遮蔽部１１は、例えば、軸方向に沿って切断した円筒（中空な円柱）の一部であり、軸方向に直交するその断面が弧状（環の一部の形状）となっている。磁気遮蔽部１１は、金属管ＳＰａの外周面に沿うように、その弧状の断面は、金属管ＳＰａにおける断面の一部と相似形である。磁気遮蔽部１１の中心角は、金属管ＳＰａの外周面上（直上（外周面に当接配置）および上方（外周面から離間配置）を含む）に配置可能とするために、１８０度以下であることが好ましい。なお、その弾性変形によって配置可能であるため、磁気遮蔽部１１の中心角は、１８０度を若干超えることも可能である。図１に示す例では、金属管ＳＰａの外周を無理なく最大限に覆うことができるように、１８０度になっている。なお、磁気遮蔽部１１の中心角は、１２０度、９０度および６０度のうちのいずれかであっても良い。このような中心角を持つ磁気遮蔽部１１は、１８０度の場合も含めて、後述するように金属管ＳＰａや二重構造の管ＳＰｂの全周を囲む場合、同じ形状の複数の励磁コイル１で実行できる。したがって、同じ形状の励磁コイル１を量産すれば良いので、量産効果によって励磁コイル１の低コスト化を図ることができる。
【００２６】
このような磁気遮蔽部１１は、例えば、電磁鋼板、好ましくは、積層した複数の電磁鋼板で形成される。また例えば、磁気遮蔽部１１は、絶縁皮膜を持つ軟磁性粉末を圧縮形成することによって形成される。
【００２７】
導体部材１２は、断面丸形や断面角形等の長尺な電気伝導性を持つ線材であり、例えば樹脂や油紙等の絶縁材料を介して磁気遮蔽部１１の外周面に沿って巻回され、コイルを形成する。導体部材１２は、例えば銅やアルミニウム等の比較的高い導電性を持ち、樹脂で絶縁被覆された導体線である。
【００２８】
このような構成の励磁コイル１のターン数は、励磁コイル１によって生成したい所望の磁場の強度等に応じて適宜に設定される。
【００２９】
このような第１励磁コイル１−１は、湾曲板状の第１磁気遮蔽部１１−１に長尺な第１導体部材１２−１を巻回して形成されるので、第１導体部材１２−１の一部が径方向で第１磁気遮蔽部１１−１を介して重なる重畳部分を持つ。同様に、第２励磁コイル１−２は、湾曲板状の第２磁気遮蔽部１１−２に長尺な第２導体部材１２−２を巻回して形成されるので、第２導体部材１２−１の一部が径方向で第２磁気遮蔽部１１−２を介して重なる重畳部分を持つ。
【００３０】
第１励磁コイル１−１における第１導体部材１２−１の一方端は、電源部２に接続され、前記第１導体部材１２−１の他方端は、第２励磁コイルにおける第２導体部材１２−２の一方端に接続され、そして、前記第２導体部材１２−２の他方端は、電源部２に接続される。このように第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、直列に接続される。なお、第１および第２励磁コイル１−１、１−２に互いに逆方向の電流（逆相の電流）を通電可能とするために、また、第１および第２励磁コイル１−１、１−２のうちの一方のみに電流を通電可能とするために、図１に破線で示すように、第１励磁コイル１−１における第１導体部材１２−１の一方端および他方端は、それぞれ、電源部２に接続され、第２励磁コイル１−２における第２導体部材１２−２の一方端および他方端は、それぞれ、電源部２に接続されてもよい。
【００３１】
電源部２は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２の少なくとも一方にパルス状の電流（パルス電流）を給電することによってパルス状の磁気（パルス磁気）を発生させるための装置である。図１に示す例では、上述のように第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、直列に接続されているため、電源部２は、第１および第２励磁コイル１−１、１−２の両方にパルス電流を給電することによってパルス磁気を発生させる。なお、電源部２は、上述したように、逆相の電流や一方のみの電流を給電するために、第１および第２励磁コイル１−１、１−２への各通電路を適宜に切り換える切替回路を備えて良い。
【００３２】
磁気検出部３は、被検査物ＳＰの外面上（直上および上方を含む）で１対の励磁コイル１−１、１−２間に配置され、制御処理部４に接続される。そして、磁気検出部３は、磁気を検出し、その検出結果を制御処理部４へ出力する。磁気検出部３として、各種の磁気センサが利用可能である。より具体的には、磁気検出部３には、磁場により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗素子(ＭＲ素子)を用いた磁気センサ、高透磁率合金磁性体の表皮効果で磁場によりインピーダンスが変化する磁気インピーダンス効果を利用した磁気インピーダンス素子を用いた磁気センサ、ホール効果を利用したホール素子を用いた磁気センサ、高透磁率材料の磁化飽和性を利用したフラックス・ゲートを用いた磁気センサ、および、２箇所にジョセフソン接合を持つ超伝導体のリングを利用した超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ、Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた磁気センサ素子等が用いられる。
【００３３】
入力部５は、制御処理部４に接続され、例えば、被検査物ＳＰの測定を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば被検査物ＳＰにおける識別子（例えば被検査物の整理番号等）の入力等の測定する上で必要な各種データを磁気探傷装置Ｍに入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチや、キーボードや、マウス等である。出力部６は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、入力部５から入力されたコマンドやデータ、および、磁気探傷装置Ｍによって測定された被検査物ＳＰの測定結果（例えば、磁気検出部３の測定データおよび欠陥の有無）等を出力する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）および有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
【００３４】
なお、入力部５および出力部６からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部５は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部６は、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として磁気探傷装置Ｍに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い磁気探傷装置Ｍが提供される。
【００３５】
ＩＦ部７は、制御処理部４に接続され、制御処理部４の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いたインターフェース回路、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｃｏｉａｔｉｏｎ）規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。
【００３６】
制御処理部４は、磁気探傷装置Ｍの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するための回路である。制御処理部４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリおよびそれら周辺回路を備えたマイクロコンピュータを備えて構成される。制御処理部４には、プログラムを実行することによって、制御部４１および判定部４２が機能的に構成される。
【００３７】
制御部４１は、磁気探傷装置Ｍの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するためのものである。
【００３８】
判定部４２は、磁気検出部３の検出結果に基づいて被検査物ＳＰにおける所定の欠陥（異常）の有無を判定するものである。前記所定の欠陥は、例えば、疵、亀裂および薄肉（減肉）等である。判定部４２は、例えば、前記特許文献１に開示された判定方法によって前記所定の欠陥の有無を判定する。前記特許文献１では、パルス磁場の印加によって磁気検出部３で得られた検出結果におけるピーク値や減衰特性を解析することによって欠陥の有無が判定されている。より具体的には、判定部４２は、パルス応答特性が欠陥の有無に応じて変化することによって前記欠陥の有無を判定しても良い。より詳しくは、パルス磁場を印加したタイミングを起点とした時間経過に対する磁場の強度であるパルス応答は、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２に互いに同じ向きのパルス状の電流（同相のパルス電流）を流してパルス磁場を印加した場合、欠陥があると、金属管ＳＰａが正常である場合に較べて減衰が早い。このため、正常な金属管ＳＰａにおけるパルス応答特性の時定数Ｔ０を判定閾値ｔｈ１として予め測定して制御処理部４に予め記憶しておき、判定部４２は、制御部４１の制御に従って電源部２によって１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２に前記同相のパルス電流を流し、磁気検出部３の検出結果における時定数Ｔｍと前記判定閾値ｔｈ１とを比較することによって金属管ＳＰａにおける欠陥の有無を判定できる。
【００３９】
また例えば、上述したように逆相のパルス電流を通電可能に構成されている場合には、判定部４２は、制御部４１の制御に従って電源部２によって１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２に逆相のパルス電流を流してパルス磁場を印加し、パルス応答における立ち上がりの有無または立ち下がりの有無によって前記欠陥の有無を判定しても良い。１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２に前記逆相のパルス電流を流した場合、正常な金属管ＳＰａではパルス応答に立ち上がりや立ち下がりが生じるが、欠陥のある金属管ＳＰａではパルス応答にこれら立ち上がりや立ち下がりがほとんど生じない。このため、判定部は、上述のように判定できる。
【００４０】
なお、図２に示す断熱管等の二重構造の管ＳＰｂも金属管ＳＰａと同様に判定される。
【００４１】
このような磁気探傷装置Ｍでは、金属管ＳＰａや二重構造の管ＳＰｂ等の被検査物ＳＰを探傷する場合、まず、ユーザ（オペレータ）によって被検査物ＳＰの外周面上に１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２が所定の間隔を空けて配置される。そして、ユーザによって図略の電源スイッチがオンされると、制御処理部４は、必要な各部の初期化を実行し、プログラムの実行によって、制御処理部４には、制御部４１および判定部４２が機能的に構成される。
【００４２】
ユーザによる探傷開始の指示を入力部５を介して受け付けると、制御部４１は、電源部２によって１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２に例えば前記同相のパルス電流を流す。これによって１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、パルス磁場を生成し、被検査物ＳＰに印加する。このパルス磁場は、被検査物ＳＰを伝わって磁気検出部３によって検出され、磁気検出部３は、この検出結果を制御処理部４へ出力する。そして、判定部４２は、磁気検出部３の検出結果に基づいて被検査物ＳＰにおける所定の欠陥の有無を判定し、制御部４１は、磁気検出部３の検出結果および判定部４２の判定結果を出力部６へ出力する。なお、制御部４１は、必要に応じて、磁気検出部３の検出結果および判定部４２の判定結果をＩＦ部７を介して図略の外部機器へ出力しても良い。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態における磁気探傷装置Ｍは、湾曲した板状の磁気遮蔽部１１（１１−１、１１−２）に絶縁材料を介して長尺な導体部材１２（１２−１、１２−２）を巻回すことによって形成された１対の励磁コイル１（１−１、１−２）を備えている。このため、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２それぞれにおける各断面形状は、それぞれ、環状の一部の形状である弧状となる。したがって、検査のために、例えば金属管ＳＰａや二重構造の管ＳＰｂ等の被検査物ＳＰの外面上における任意の位置に、第１および第２励磁コイル１−１、１−２の凹んだ各曲面を沿わせて１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２を配置できる。また、被検査物ＳＰが固定具や支持具に係合している場合でも、被検査物ＳＰの外面上を移動することも可能である。このため、本実施形態における磁気探傷装置Ｍは、周方向の所定位置で励磁コイルを分割および接続可能な前記電気的接続コネクタを用いることなく、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２によって略一様な磁場を形成できる。そして、本実施形態における磁気探傷装置Ｍは、前記電気的接続コネクタを備えないので、前記電気的接続コネクタに起因する、初期不良、使用中の破損、検査ごとの通電状態の変化および断線等の不具合を回避できる。
【００４４】
なお、上述の実施形態における磁気探傷装置Ｍにおいて、励磁コイル１は、湾曲板状の磁気遮蔽部１１に導体部材１２を巻回して形成されたが、磁気遮蔽部１１は、湾曲可能なシート状であっても良い。このようなシート状の磁気遮蔽部１１を被検査物ＳＰの外周に沿って湾曲させて使用する。シート状であれば、被検査物ＳＰの外周曲率に応じて湾曲できるので、幅広い被検査物ＳＰに適用することができ、使用しない場合の保管スペースを節約できる。
【００４５】
また、上述の実施形態における磁気探傷装置Ｍは、１対の励磁コイル１を１組備えて構成されたが、これに限定されず、１対の励磁コイル１を複数組備えて構成されても良い。このような磁気探傷装置Ｍは、１対の励磁コイル１を複数組備えるので、複数組の１対の励磁コイル１を、被検査物ＳＰの長さ方向に沿って配置でき、これによって長さ方向で被検査物ＳＰのより広い範囲を探傷できる。上記磁気探傷装置Ｍは、複数組の１対の励磁コイル１を、被検査物ＳＰの周方向に沿って配置でき、これによって周方向で被検査物ＳＰのより広い範囲を探傷できる。
【００４６】
そして、磁気探傷装置Ｍが複数組の１対の励磁コイル１を備えて構成される場合に、前記複数組の１対の励磁コイル１は、円筒状となるように配置されることが好ましい。このような磁気探傷装置Ｍは、円筒状となるように周方向に順次に隣接させて配置された複数組の１対の励磁コイル１を備えるので、上記磁気探傷装置は、前記複数組の１対の励磁コイル１で略ヘルムホルツコイルを構成でき、ヘルムホルツコイルのように前記１対の励磁コイル１間であって周方向全体に亘ってより均一な磁場を形成できる。
【００４７】
図３は、実施形態の磁気探傷装置における他の態様の励磁コイルを示す図である。一例では、図３に示すように、磁気探傷装置Ｍは、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２および１対の第３および第４励磁コイル１−３、１−４からなる２組の１対の励磁コイル１を備えて構成される。なお、図３は、２組の１対の励磁コイル１の周辺部分が図示されている。この図３に示す例では、１対の第１および第２励磁コイル１−１、１−２は、直列に接続され、電源部２に接続される。同様に、１対の第３および第４励磁コイル１−３、１−４は、直列に接続され、電源部２に接続される。そして、周方向で互いに隣接する励磁コイル１同士における各導体部材１２の隣接部分は、好ましくは、径方向に沿って互いに平行となるように配置される。図３に示す例では、周方向で互いに隣接する第１励磁コイル１−１と第３励磁コイル１−３における各導体部材１２−１、１２−３の隣接部分Ｐ１、Ｐ２は、径方向に沿って互いに平行となるように配置されている。同様に、周方向で互いに隣接する第２励磁コイル１−２と第４励磁コイル１−４における各導体部材１２−２、１２−４の図略の隣接部分Ｐ３、Ｐ４は、径方向に沿って互いに平行となるように配置されている。より具体的には、中心角１８０度の半円筒形状である第１および第３磁気遮蔽部１１−１、１１−３における軸方向に平行な各端面は、径方向に沿うように平坦に形成される。このような形状の第１および第３磁気遮蔽部１１−１、１１−３に第１および第３導体部材１２−１、１２−３を巻回すことによって、前記隣接部分Ｐ１、Ｐ２では、第１および第３導体部材１２−１、１２−３は、互いに略平行となる。同様に、中心角１８０度の半円筒形状である第２および第４磁気遮蔽材１１−２、１１−４における軸方向に平行な各端面は、径方向に沿うように平坦に形成される。このような形状の第２および第４磁気遮蔽部１１−２、１１−４に第２および第４導体部材１２−２、１２−４を巻回すことによって、前記隣接部分Ｐ３、Ｐ４では、第２および第４導体部材１２−２、１２−４は、互いに略平行となる。このような磁気探傷装置Ｍでは、周方向で互いに隣接する励磁コイル１−１、１−３；１−２、１−４同士における各導体部材１２−１、１２−３；１２−２、１２−４に互いに逆方向に流れる電流を通電することによって、これら各導体部材１２−１、１２−３；１２−２、１２−４の隣接部分Ｐ１、Ｐ２；Ｐ３、Ｐ４が径方向に沿って互いに平行となるように配置されているので、その電流によって誘起される前記隣接部分Ｐ１、Ｐ２；Ｐ３、Ｐ４の磁場は、互いに逆方向となり、打ち消し合う（キャンセルされる）。このため、上記磁気探傷装置Ｍは、前記２組の１対の励磁コイル１−１、１−２；１−３、１−４を用いてより均一な磁場を形成できる。
【００４８】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００４９】
Ｍ  磁気探傷装置
ＳＰ  被検査物
ＳＰａ  金属管
ＳＰｂ  二重構造の管
１、１−１〜１−４  励磁コイル
２  電源部
３  磁気検出部
１１、１１−１〜１１−４  導体部材
１２、１２−１〜１２−４  磁気遮蔽部
４２  判定部
【図１】
2016090393.tif 000003
【図２】
2016090393.tif 000004
【図３】
2016090393.tif 000005