NDT フラッシュ Vol.63,No.08

ＥＴレベル２
レベル２1/4

一般・専門専門試験のポイント
ポイント

JIS Z 2305:2001 非破壊試験技術者の資格及非破壊試験技術者 資格及び認証‐に‐に（ａ）1/2（ａ）になる。になる（ｂ）変わらない
わらない。

（ｃ）2（ｃ） 倍になるになる。

（ｄ）4 倍になるになる。

正答（ｃ）

基づく ET レベル 2 の新規一次試験
新規一次試験は『渦流探傷試験
渦流探傷試験Ⅱ
渦流探傷試験Ⅱ』

電磁誘導に関するファラデーの電磁誘導するファラデーのするファラデーの法則では，，電磁誘導ににの記述範囲内記述範囲内から出題されるされる。試験の結果
結果を見ると受験
ると受験

よって生ずる起電力
よって起電力の大きさは
きさは，コイルを貫貫く磁束の変変者の理解不足
理解不足や誤解によるとによると思われる正答率正答率の低い問題
い問題

化するする割合と，コイルのコイルの巻数とのとの積に比例するする。いま，，が見受けられるけられる。本稿ではでは，最近行われたわれた試験のうちのうち正コイル内の磁束をコイル
を φ，巻数をを N，時間を t とすると，コとすると コ答率の低かった
かった問題に類似
類似した例題によりポイントをによりポイントをによりポイントを解イルの起電力イルのv は次式で示されるはされる。

‫ ݒ‬ൌ െܰ説する。

∅


・・・

(2)

正規化
正規化インピーダンス
インピーダンス軌跡に関連関連して，特性周波特性周波式中で，2式中個のコイルのコイルの結合結合度とコイルのイルの巻数 N は変変数 fc というパラメータがあるというパラメータがある。次に示示す語句は，この，このわらない。
わらない 磁束 φ を発生させるさせる一次側のコイルにのコイルに流す交交パラメータにパラメータに含まれる因子因子について示示したものである
したものである。

流電流は定電流のため流電流のため周波数にに関係なく一定一定で，周波数周波数

問１

誤っているっているものを一つ選選び記号で答えよえよ。
を 2 倍にすると（ａ）試験体試験体の導電率（抵抗率抵抗率）

∅


は 1/2 となりとなり，正答は（ｃ）となる。
。

（ｂ）試験体試験体の半径（ｃ）試験周波数
試験周波数

問３３（ｄ）透磁率
透磁率示したものである
したものである。
したものである 正しいものをしいものを一つ選びび記号で答えよ
えよ。

正答（ａ）－90°（ａ）－（ｂ）－57.3
57.3°（ｃ）30°（ｃ）（ｄ）90°（ｃ）

特性周波数 fc については，については 『渦流探傷試験
渦流探傷試験Ⅱ』p.45
45 を参照するとよいよい。参考書のの図 4.19 は非磁性円筒導体
非磁性円筒導体を
非磁性円筒導体を含

正答

次は，渦電流の表皮深さ
渦電流さ δ における位相について
におけるについて（ｂ）

む無限長ソレノイドコイルのソレノイドコイルのソレノイドコイルの正規化インピーダンス
インピーダンス図
インピーダンス図である。図中にに示される fc は特性周波数とはと呼ばれるパラメばれるパラメータであり，，次式で示されるされる。

݂ ൌ
మ

・・・

(1)

ここで，σ はは試験体の導電率導電率，b は試験体試験体の半径，µµ はは透磁率である。
。したがって，，（ａ），（ｂ），（ｄ）は式(1)(1)右図 2 深さによる渦電流
深渦電流の位相の変化変化
辺に含まれておりまれており不正解であるである。試験周波数試験周波数は含まれてまれておらず正答はは（ｃ）となるとなる。
導体表面における導体表面における渦電流に対対する導体内のの渦電流の位
位下の図
図は，コイルのコイルの一方に交流定電流電源
定電流電源，もう，もう相 θ は，次式で表表され深さ x にに比例する。

一方に交流電圧計交流電圧計が接続接続されている状態状態を示しているしている。

    //問２

次の文は，，電源の周波数周波数を 2 倍にしたにしたときの交流電圧交流電圧計の指示をを示したものであるものである。正しいものをしいものを一つ選つ選び・・・(3)

図 2 は導体内部
導体内部の深さに対するする渦電流の位相遅位相遅れを示示したものであり，したものであり，表皮深さ δ における遅れれ位相は 1 rad記号で答えよえよ。となる。rad(ラジアンとなるラジアン)は国際単位系国際単位系(SI)におけるにおける角度のの交流定電流電源交流電圧計単位である。1単位
回転は回転 360°でありであり，2π rad に相当する。
。
したがって，したが1 rad は 360/2π＝57.357.3 °となり，，正答は（ｂ））となる。となる

４
問４
図 1 回路例

次の文は，，θ プローブについてプローブについて記したものであるしたものであるしたものである。

磁鉄心
正しいものを一正一つ選び記号でで答えよ。

NDT フラッシュ Vol.63, No.08

2/4（ａ）自己誘導形の試験コイルである。

なる周波数は検査対象とする伝熱管単体に対し適正な周（ｂ）渦電流は検出コイルの直線的な巻線に平行して流波数 f1 を設定する。不要信号の補正として使われる周波れている。
（ｃ）連続したきずの直上に，平行に検出コイルを置くと，渦電流が乱れて起電力が生じる。
（ｄ）通常のコイルと比べ，リフトオフ雑音が発生しに正答数 f2 の選定方法は，不要信号の原因に応じて異なる。例
えば，伝熱管の内表面における凹凸等の雑音を消去する
場合は，f1 に対して，f2 は 2～4 倍程度高い周波数を用いる。f2 の周波数を高く設定することにより，不要となる

くい。

凹凸等の雑音が f1 よりも強調され検出される。探傷器は（ｄ）

この f2 の信号を処理し，f1 信号に対しベクトル減算を行θ プローブについては，現在の『渦流探傷試験Ⅱ』にい不要信号を消去する。したがって，（ａ）は不正解であ記載されておらず，『渦流探傷試験Ⅰ』p.42 を参照する

る。また，支持板信号のように伝熱管の外側に不要信号とよい。θ プローブは円形の上置コイルを励磁コイルとの原因がある場合は，f1 に対して，f2 は 1/2～1/4 倍程度して用い，その中にタンジェンシャルコイルを配置して低い周波数を用いており，（ｂ）は不正解である。このよ検出コイルとするものであり，励磁と検出コイルが分離

うに 2 重周波数を用いた渦電流探傷法は異なる 2 つの励した相互誘導形となっており，（ａ）は不正解である。こ磁周波数を用いており，（ｃ）は不正解である。したがっのコイルでは，渦電流は同心円状に誘導され，その直径て，正答は（ｄ）となる。

方向にタンジェンシャルコイルが配置されている。渦電流は検出コイルの直線的な巻線に直交して流れるために，（ｂ）は不正解である。
検出コイルに対して渦電流の流れが対称であれば起電力が生じないため，連続したきずの直上に，平行に検出

問６

次の文は，リモートフィールド渦電流探傷法について述べたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。
（ａ）非磁性体配管の保守検査法として開発された試験法である。

コイルが置かれた場合などでも起電力が生じず，（ｃ）は不正解である。同様にリフトオフ変化時も渦電流の流れ（ｂ）管内部の励磁コイルから管径の約 4 倍程度離れたは対称であり，起電力は発生しないからリフトオフ雑音位置に検出コイルを置いて探傷する方法である。

は発生しにくい。正答は（ｄ）となる。

（ｃ）励磁周波数は数十～数百 kHz 程度である。
（ｄ）従来の渦電流探傷法と比べて探傷速度を遅くする

問５

次の文は，内挿プローブと 2 重周波数を用いた渦電流探傷装置を使用し熱交換器の検査をする場合の励磁周波数の設定について述べたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。

必要性がある。
正答（ｄ）

リモートフィールド渦電流探傷法は，試験体を磁気飽和せずに磁性体の配管の保守検査法として開発された試（ａ）伝熱管の内表面における凹凸等の雑音を消去する験法であり，（ａ）は不正解である。リモートフィールド

場合は，基準の周波数とそれよりも 1/2～1/4 倍程

渦電流探傷法は，管内部の励磁コイルから管外径の約 2度の周波数を使用する。

倍程度離れたリモートフィールド領域に検出コイルを配（ｂ）支持板信号を消去する場合は，基準の周波数とそれよりも 2～4 倍程度高い周波数を使用する。

置して探傷する方法であり，（ｂ）は不正解である。また，
リモートフィールド渦電流探傷法に用いられる励磁周波（ｃ）支持板信号を消去する場合は，基準の周波数と同数は数十～数百 Hz 程度であり，従来の渦電流探傷法と一で，位相が 180°異なる交流を用いる。

比べ励磁周波数が低い。その結果として，探傷速度を速（ｄ）支持板信号を消去する場合は，基準の周波数とそく設定できず，（ｃ）は不正解であり，正答は（ｄ）となれよりも 1/2～1/4 倍程度の周波数を使用する。
正答る。

（ｄ）

熱交換器の検査の場合に，不要となる支持板信号を消NDT フラッシュで解説した問題と類似した問題は繰

去し，きず信号のみを得る方法として，2 重周波数により返し出題されている傾向であるが，相変わらず正答率る渦電流探傷法が用いられている。2 重周波数を用いたは低い。受験者は本稿に限らず近年の関連記事も一読す

渦電流探傷装置の励磁周波数の選定方法として，基準とることを奨めます。

NDT フラッシュ Vol.63,No.08

ＳＭレベル２
レベル２3/4って，主方向って
θ は 30°になり（ｂ）（ｂ）が正答になるになる。

試験問題のポイント
試験問題のポイント

なお，二方向のなおの垂直応力とせんとせん断応力が既知既知の場合のの測定（SM）レベル
レベル 2 非破壊試験技術者資格試験
ひずみ測定

主応力や主方向の主応力の算出，あるいはあるいは三方向のひずみからひずみから主主に関する解説
解説はこれまでにもはこれまでにも本欄に掲載掲載されたが，，このひずみや主方向のひずみやの算出は構造物構造物の強度評価にとってにとって重要
重要試験では筆記筆記の一次試験とと実技を中心にしたにした二次試験二次試験がであり，これらにであり これらに関係した式はは二次試験にもにも必要になるになる実施されているされている。このうちの
このうちの一次試験はレベル
はレベル 2 のの技術ので知っておいてもらいたいので っておいてもらいたい。
。

者に必要な基礎知識基礎知識についてのについての一般試験
一般試験と電気抵抗電気抵抗ひずみ測定法についてのについての専門試験専門試験である。いずれのいずれの試験
試験も四問２２

下図のようにのように直径 12mmmm のリベットで結合されたのリベットでされた者択一形式のの筆記試験であるである。また，二次試験
二次試験は電気抵
電気抵

板に板 4.8kN の荷重荷重がかかっていたかかっていた。このリベットにかこのリベットにか抗ひずみ測定法
測定法による実技試験及実技試験及び指示書作成
指示書作成の筆記試
筆記試

かる応力を次のうちからかるのうちから選び
び，記号で答えよえよ。

験である。ここでは
ここでは，SM
SM レベル 2 の新規新規受験者にに対する一次試験のの問題及び二次実技試験
二次実技試験についについてのポイントてのポイントの解説をするをする。

一次一般試験
一般試験
新規一次のの一般試験はひずみはひずみ測定の基礎知識基礎知識に関関する（ａ）10.6MPa（ａ）の引張応力の問題が出題されされる。特に，，ひずみ測定レベル
レベル 2 の技術者
技術者（ｂ）21.3MPa（ｂ）の圧縮応力のには，構造物構造物あるいは部材部材に生じるひずみをひずみを測定するだ
するだ（ｃ）31.5MPa（ｃ）の曲げ応力のけでなく，これによこれによる安全性安全性を評価するする知識も要求
要求され（ｄ）42.5MPa（ｄ）のせん断応力のせんる。一般に，，稼動中の構造物
構造物の安全性はは応力で評価評価されているが，複雑複雑な形状の場合場合など，直接応力直接応力が求められめられ正答（ｄ）ないことが多多い。このため
このため，測定されたひずみからされたひずみからされたひずみから応力図のような場合
図
場合のリベット断面
断面はせん断応力断応力を受けててへの換算，あるいはあるいは二次元二次元の応力状態やせんやせん断応力断応力に関いるる。ここで受けけている荷重をを P，リベットのリベットの断面積ををする知識も必要必要になる。

A とする。とする さらに，
，このときのせんせん断応力をを τ とすると，，

なお，これまでこれまでにも一般試験一般試験の問題例
問題例についてのの解説

垂直応力の場合と垂直応力と同様に，τ＝P＝P／A で求められるめられる。したしたをしてきたがをしてきたが，ここではまだまだ紹介されていないされていない問題例
問題例をがって，がっていくつか取上取上げ，解答に当当たっての解説解説をする。

τ＝4.8
4.8×10３ ／6２×3.14＝42.5×3.14
N//mm2＝42.5 MPaになり，，（ｄ）が正答になる（ｄ）になる。
平面応力状態
平面応力状態で直交座標系
直交座標系 x，y における垂直応力における 垂直応力

実際の構造物には実際にはリベットなどによるットなどによる機械的機械的な結合ががを σx，σy，，せん断応力をを τxy としたときの主応力方向としたときの 主応力方向 θ

多くく用いられているのでいられているので，せんせん断応力あるいはせんあるいはせん断ひ
ひは次の式でで与えられている
えられている。

ずみに関することずみに することも知っておいてもらいたいっておいてもらいたい。っておいてもらいたい

問１

tan22θ＝2τxy／（σx－σy）
σx が 31.5
31.50MPa，σy が－8.50MPa，τ
がτxy が 34.64MPa
MPa のときの主方向
主方向を次のうちかのうちから一つ選び
び，記号で答えよえよ。
なお，tantan 60°60°は√3であるである。
（ａ）15°（ｂ）30°°（ｃ）45°

一次専門試験
一次
ひずみ測定の専門試験
ひずみ専門試験は，現在広現在広い分野のひずみののひずみの測測定でで使用されているされている電気抵抗ひずみひずみ測定法についてのについての試
試（ｄ）60°

験であるである。特にレベルにレベル 2 の技術者
技術者には，このこの方法の測定
測定
原理や実施に関する原理
する基礎知識とともにとともに主要なな応用分野でで正答 （ｂ）ある変換器（トランスジューサあるトランスジューサトランスジューサ）に関する問題問題も出題ささ

ここでは，，平面応力状態力状態の二方向の垂直応力垂直応力とせんとせん断れる。なお，このれるの基礎知識に関関する問題はすでにはすでに例題にに応力から主方向主方向を算出するする式が与えられているのでえられているのでえられているので，こよる解説がされているのでよるされているので，そそれを参考にしてもらいたにしてもらいたの式に各値をを代入すると，，い。
。ここでは特にに変換器の問題例
問題例を取り上げげる。

tan2θ＝(2×2×34.64)／(31.5031.50+8.50)＝1.732
1.732
さらに，√3==1.732 であるので，2θ=60°であるので°になる。したがしたが

問３３

次の記述は
は半導体ひずみゲージをひずみゲージを使ったった荷重変換
荷重変換

NDT フラッシュ Vol.63,No.084/4器（ロードセルロードセル）についてについて述べたものである
べたものである。このう
このう

（ｂ）B
（ｂ） は零点のの移動を示していしている。

ちから正しいしい記述を一つつ選び，記号でで答えよ。

（ｃ）C（ｃ） は非直線直線性を示す線であるである。

（ａ）はくひずみゲ
はくひずみゲージよりもゲージージよりもゲージ率率が大きいのできいので，（ｄ）D（ｄ） は温度変動温度変動を示す量であるである。

温度のの影響を受けにくいけにくい変換器ができるができる。
（ｂ）応答性
応答性は悪いが出力出力が大きいのできいので，広範囲のの荷重を測定測定する変換器ができるができる。
（ｃ）出力がが大きいので，，増幅器を省略省略した簡単なな装置の変換器変換器にすることができるにすることができる。

正答

（ａ）

荷重変換器を製作
荷重変換器 製作した場合，，校正を行いそのいその性能を示示しておく必要があるしておくがある。本問に示示されている図
図は，この荷荷重変換器の定格荷重重変換器 定格荷重に対する定定格出力を示す
す校正曲線のの（ｄ）ゲージゲージ率の正負のものができのものができ，温度温度によってよって変化例であるである。この図
図の A で示されているのはされているのは荷重増加
荷重増加と荷荷するのでするので温度補償されたされた変換器ができるができる。

重減少の行程で生重減少生じる差で，通常通常ヒステリシスとヒステリシスと称されされている。Bているは零点零点移動ではなくではなく，直線的な荷重荷重と出力のの正答（ｃ）関係に対して実際関係
実際には多少曲線状曲線状になる現象現象が生じ，ここ

ゲルマニウムゲルマニウム，ケイ素などのなどの半導体をを抵抗体にしたひにしたひの場合場合の非直線性性を示している
している。一方，C は非直線性をはをずみゲージもずみゲージも変換器に使われているわれている。このこのひずみゲージ
ひずみゲージ示すす線ではなく，，直線的に変化変化する基準線であるである。さらさらには以下のようなのような特徴があるある。に，，D は温度によるによる変動ではなくではなく，出力の初初期不平衡をを

１．ゲージ率率は大きく温度温度に対しては敏感敏感なので，，より示すす量である。したがって
したがって，（ａ）（ａ）のみが正正しく，これがこれが温度の影響影響を受け易くなるくなる。

正答になる。
正答

２．応答性がが非常に高く，，小さなゲージにすることがでさなゲージにすることができるが，，測定範囲は小小さい。
３．ゲージ率率は温度によりにより変化する。さらに
さらに，このゲー
このゲー
ジ率が正正のものも負のものものものもできる
きる。

二次試験
一次試験合格者に対して実施
一次試験合格者実施される二次試験二次試験は電気抵
電気抵
抗ひずみ
ひずみ測定法によるによる静ひずみひずみ及び動ひずみひずみ測定の実技
実技

このような
このような特徴から解答群
解答群の（ａ）（ａ），（ｂ）の記述（ｂ） 記述は誤試験と作業指示書作成
試験 作業指示書作成に関するする試験である。
。表 1 は現在現在りになる。また
また，上述の３の３．で示した特徴
特徴はあるがはあるが，こ実施されている試験項目
実施
試験項目とこのとこの時間配分を示示してある。
。の特徴は温度補償温度補償に利用できないのでできないので（ｄ）（ｄ）の記述記述も誤りになる。一方
一方，出力が大大きく，このためにこのために増幅器増幅器を必

表 1 試験項目に対する試験項目
する時間配分

要としない簡単
簡単な装置の変換器変換器にすることができるにすることができるにすることができる。し試験項目時間配分たがって，，（ｃ）（ｃ）の記述はは正しく，これがこれが正答になるになる。

ひずみゲージの接着
ひずみゲージの10 分

静ひずみのひずみの測定

20 分

動ひずみのひずみの測定

20 分

結果の報告書
報告書の作成40 分

作業指示書の作成
作業指示書

30 分

合

120 分

問４

図は荷重変換器荷重変換器（ロードセルロードセル）の定格荷重定格荷重に下の図対する定格出力定格出力の関係をを表した校正曲線
校正曲線である。
。この
図のＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示示された箇所のの説明で正しいもしいものを一つ選選び，記号で答答えよ。
計

紙面の関係でこの紙面でこの二次試験二次試験についての解説解説は割愛す
す
るが，試験の各項目るが項目の内容や解答解答についてはすでについてはすでに機関機関誌第 52 巻 11 号（20032003）の本欄でで詳細に紹介されているされている。
。
したがって，これをしたがって これを参照してもらいたいてもらいたいがが，52 巻 11号でで紹介されているされている時間配分はここではここで示されている
されている表とと多少違少違っているのでっているので，注意してて頂きたい。

（ａ）A はヒステリシスをはヒステリシスを示している。
。