NDT フラッシュ Vol.67 No.7 1/4

ＭＴレベル２

一次試験問題のポイント

正答（ｃ）

コイル中に試験体を置いて磁化した場合，試験体の両端JIS Z 2305 に基づく資格試験について，本欄では 2011に磁極を生じ反磁界が発生する。ただし，無端ソレノイ年（Vol.60，4 月/7 月），2013 年（Vol.62，6 月），2014 年

ドなどの場合，磁極を生じないため反磁界は発生しない。

（Vol.63，6 月），2015 年（Vol.64，6 月）及び 2017 年（Vol.66，

反磁界係数は，試験体の磁化されている部分の長さ L と6 月）に MT-2 及び MY-2 の新規一次試験に類似した例題

直径 D との寸法比（L/D）によって決まり，材質には関の中から，ミスを犯しやすい問題を選んで注意点・ポイ係しない。反磁界係数が小さいほど，すなわち L/D が大ントを解説した。今回は，最近の MT-2 及び MY-2 に共きいほど，反磁界の強さは小さくなる。したがって，交通する一般問題の類題の注意点・ポイントを解説する。

流の表皮効果を利用して実質的に D を小さくすることで反磁界を小さくできる。また起磁力（電流×コイルの巻次の文は，磁界の強さ H の空間に置いた強磁性体数）が大きくなると，コイル中央部の磁界の強さも大きにおいて，磁束密度 B，真空中の透磁率 μ0，磁界の強さくなり試験体は強く磁化する。反磁界の強さはその試験H，そして磁化の強さ J の間に成り立つ関係について述べ体の磁化の強さに比例して大きくなる。残留法においてたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。

も反磁界は影響を及ぼすため，考慮が必要である。
（ａ），（ａ）磁束密度 B は，μ0H に磁化の強さ J を加えたもの（ｂ），（ｄ）は誤りであり，正答は（ｃ）である。

問1である。
（ｂ）試験体中の J は μ0H に比べて非常に小さいため，B は μ0H にほぼ等しい。
（ｃ）試験体の磁化の強さ J は磁界の強さ H に比例する。

問 3

次の文は，きずからの漏洩磁束密度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）きずの幅が一定の場合，きずの高さに反比例して（ｄ）空間の磁束密度 B は磁界の強さ H に反比例する。

増大する。
（ｂ）漏洩磁束密度は，きず部で磁気抵抗が減少するた

正答

（ａ）

磁界の強さ H の空間に強磁性体の試験体を置いて磁化しめに生じる。
（ｃ）きずの方向と磁界の方向が直交したときに，最大た場合に，試験体は磁化され磁束密度 B が生じる。この磁束密度 B は，μ0H に磁化の強さ J を加えたものであり，になる。
（ｄ）表面下のきずの場合，きずの高さが同じであれば，試験体中の μ0H は J に比べて小さい。試験体の磁化の強交流よりも直流の方が小さくなる。

さ J は J＝χH で表されるが，磁化率 χ は μ=μ0+χ で表されμ が変数であることからわかるように χ は変数であり，J正答（ｃ）は H に比例しない。B=μH で表される試験体の磁束密度

きずからの漏洩磁束密度は，きずの方向と磁界（磁束）B も，B-H 曲線で表されるように μ は変数であり，H にの方向が直交したときに，最大になる。漏洩磁束密度は，比例しない。なお空間の磁束密度 B は B=μ0H から，磁界きず部で磁気抵抗が増大するために生じ，きずの幅が一の強さ H に比例する。正答は（ａ）である。

定の場合，きずの高さが試験体の厚さに比べてあまり大きくない場合には，きずの高さにほぼ比例して増大する。

問 2

次の文は，反磁界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。

表面下のきずの場合，きずの高さが同じであれば，交流よりも直流の方が大きくなる。正答は（ｃ）である。

（ａ）反磁界係数が小さいほど反磁界の強さは大きい。
（ｂ）径が大きくて短い棒状の試験体を軸方向に磁化さ

問 4

次の文は，溶接部の探傷に用いる携帯形交流極間せる場合，交流よりも直流を用いる方が反磁界は式磁化器について述べたものである。正しいものを一つ小さくなる。

選び記号で答えよ。

（ｃ）長さが同じ棒鋼をコイル法で磁化した場合，棒鋼の直径が小さいほど反磁界の強さは小さくなる。
（ｄ）残留法の場合には，反磁界の影響を考慮する必要がない。

（ａ）一般に使用されている磁化器の全磁束は，5.0～8.0×10－４Wb 程度である。
（ｂ）表面きず及び内部きずの検出に適用される。
（ｃ）磁極間距離が長くなると，表面きずの検出能力は

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なお，JIS Z 2320-1:2017 に推奨されている，試験体表変化しないが探傷有効範囲は広がる。
（ｄ）表皮効果のために試験体の板厚の影響を受け，板面（内部）の最小の磁束密度 1T は，「試験体表面近傍空厚が厚い場合には表面きずの検出能力が低下する間の磁束密度が 1T」ではないことを理解して欲しい。試場合がある。

験体表面（内部）の最小の磁束密度 1T は，このようにして求めた試験体表面近傍空間の磁界の強さが 2000A/m

正答以上であることで確認できる。

（ａ）

交流極間式磁化器の全磁束は，サーチコイルにより測定することができる。一般に使用されている磁化器の全磁束は，磁極断面積の大小はあるが 5.0～8.0×10－４Wb 程度である。この磁化器は，磁化の電流に交流を使用して問 6ある。正しいものを一つ選び記号で答えよ。
（ａ）磁粉探傷試験で検出できるきずの大きさ及び高さいるため，表皮効果を利用して表面きずの検出に適用され，板厚の影響は受けない。また全磁束が一定の場合，を知るために使用する。
（ｂ）開先面などの狭い領域での，探傷有効範囲の確認

探傷有効範囲は磁極間距離の影響を受ける。
（ｂ），（ｃ），（ｄ）は誤りであり，正答は（ａ）である。

次の文は，Ｃ型標準試験片について述べたものでに使用できる。
（ｃ）試験体表面の磁束密度を測定するために使用する。
（ｄ）使用する際は A 型標準試験片と同様に，人工溝の問 5

次の文は，ホール素子を用いて試験体表面に平行ある面を試験面に密着し四辺を粘着テープで留めな磁界の強さを測定する方法について述べたものである。て固定する。

正しいものを一つ選び記号で答えよ。
（ａ）試験体表面に対して平行方向成分の磁束密度を測定し，この磁束密度の値に真空の透磁率を乗じて磁界の強さを求める。

正答

（ｂ）

C 型標準試験片を目にしたこと，扱ったことがない人もいるかもしれない。A 型標準試験片及び C 型標準試験（ｂ）試験体表面に対して平行方向成分の磁束密度を測片は，同じ目的で使用され，連続法のみ使用することが定し，この磁束密度の値を真空の透磁率で除してできる。これらの試験片を用いても，検出できるきずの磁界の強さを求める。

大きさ及び高さを知ることはできないし，試験体表面の（ｃ）試験体表面に対して垂直方向成分の磁束密度を測磁束密度を測定することもできない。C 型標準試験片は定し，この磁束密度の値を真空の透磁率で除してA 型より小さく作られているため，溶接部の開先面など磁界の強さを求める。の狭い領域における探傷有効範囲の確認に使用できるが，（ｄ）試験体表面に対して平行方向成分の磁束密度を測A 型標準試験片と異なり剥がして再使用することはでき定し，この磁束密度の値を試験体の透磁率で除しない。また C 型標準試験片を使用する際は，人工溝のあて磁界の強さを求める。

る面を試験体側とし両面テープ又は瞬間接着剤で密着させて固定する。なお，使用する前に A 型標準試験片と同正答（ｂ）

様に，試験体を磁粉探傷するときと同じ磁粉の適用方法

探傷有効範囲の確認や，磁化の確認において，ホールで実験し，あらかじめ磁粉模様を検出できるおおよその素子を用いたテスラメータによる磁界の測定方法をよく限界の磁界の強さを求めておく必要がある。
（ａ），（ｃ），理解しておいて欲しい。試験体表面に対して平行方向成（ｄ）は誤りであり，正答は（ｂ）である。

分の磁束密度の測定は，ホール素子を内蔵したプローブを試験体表面にできるだけ接近させて，表面に垂直にホ以上，最近の正答率の低い問題の類題について解説しール素子の感磁面を配置し，必要な場合はプローブを回た。紙面の都合で全ての例題を解説することはできない

転させて最大値を読み取る。テスラメータは試験体表面ため，「磁気探傷試験Ⅰ及びⅡ」や問題集，以前の解説記

近傍空間の磁束密度が測定できる。B=μ0H の式から，試事などを参考によく学習し，できれば講習会への参加な験体表面に平行な方向の磁界の強さ H は，磁束密度の値

どを通じてより理解を深めて頂きたい。また，改正されB を真空の透磁率 μ0 で除して求められる。以上のように，た JIS Z 2320-1:2017 の内容についても，「磁気探傷試験正答は（ｂ）である。

Ⅱ」に記載された程度の内容は理解しておいて欲しい。

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ＴＴレベル２

専門試験問題のポイント

問２

次の文は，赤外線サーモグラフィを用いた電気・電力設備の設備診断について述べたものである。正しい
NDIS 0604 に基づく赤外線サーモグラフィ試験（以下，ものを一つ選び記号で答えよ。

TT という）は，2012 年春期より開始された。TT レベル（ａ）電線などの細い測定対象物の検査は行えない。

2 の新規試験では，一次試験と二次試験がある。一次試（ｂ）電気設備の端子の緩みは，電流の増大を引き起こ

験は，TT の認証制度，赤外線の基礎及び機器や計測等に関する一般的な問題が出題される一般試験と，各種工業し，異常発熱する。
（ｃ）屋外の電力設備診断は，反射の影響を考慮する必分野に関わる、より専門的な問題が出題される専門試験からなり，何れも筆記試験として行われる。

要のない夜間に実施すると良い。
（ｄ）誘導電動機は，過負荷の状態では電流が多く流れ今回は，専門試験について，正答率の低い問題に類似るため過熱する。

した例題により，ポイントを解説する。なお，一般試験については NDT フラッシュ記事 2018 年 Vol.67 No.1 で解説している。また実技試験として行われる二次試験についても随時解説していく予定である。

正答

（ｄ）

電線などの細い測定対象物に対しては，空間分解能や最小検知寸法に注意すれば検査を行うことも可能であり，（ａ）は間違いである。また，端子の緩み部では，電気問１

次の文は，アクティブ加熱法による裏面減肉の検抵抗が増加することで大きなジュール熱が生じるが，電出について述べたものである。正しいものを一つ選び記流自体は変化しない。よって，（ｂ）も間違いである。
（ｃ）

号で答えよ。

は，夜間についても天空反射や周囲の高温物体などから（ａ）減肉による空洞放射効果に基づいた方法である。の反射には注意が必要であり，間違いである。誘導電動（ｂ）加熱後に現れた減肉部位を示す指示は，温度伝導機においては，過負荷の状態では電流が大きくなり，そ率の小さい材料ほど，早い経過時間で消失する。

れに伴って発生するジュール熱も大きくなる。したがっ（ｃ）周期的熱負荷を与える場合，加熱周期を長くしたて，（ｄ）が正答である。

方がより深い位置の減肉が検出できるようになる。
（ｄ）減肉の検出はできても，その深さ（計測表面から問３

次の文は，周期荷重を受ける物体に生じる熱弾性減肉部までの距離）を推定することは原理的に不温度変動のロックイン計測に基づく応力測定について述可能である。

べたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。
（ａ）荷重を大きくすることにより，エッジ効果を軽減

正答（ｃ）することができる。

空洞放射効果に基づく方法では，空洞状のきずの部分（ｂ）測定対象物表面に放射率の均一・向上化のためので周囲より放射率が高くなることを利用してきずを検出

つや消し黒色塗料を塗布すれば，エッジ効果によする。したがって，測定対象の表面のきずに対してのみる測定誤差は生じない。

有効であり，裏面減肉の検出は行えず，（ａ）は間違いで（ｃ）荷重変動に同期した反射の影響は，ロックイン処ある。温度伝導率の小さい材料では，加熱後，減肉部で理により軽減することができる。

現れる温度変化が生じるまでに多くの時間を要し，また（ｄ）赤外線カメラの電気的なノイズなど，不規則に生一度温度差がつくと消えにくい。よって，（ｂ）も間違いじる誤差はロックイン処理で軽減できる。

である。また，きずの深さに応じて表面に現れる温度差が生じる時間は変化するため，温度変化の時系列評価を正答（ｄ）行うことにより，きず（減肉）の深さ評価も可能となりエッジ効果による測定誤差は，荷重負荷に伴う被測定うる。したがって，（ｄ）は間違いである。周期加熱を行物の変位によって，ある画素に着目したときに応力変動う場合には，加熱周期を長くすることで材料内部まで熱とは無関係の、みかけの温度変動（例えば，被測定物とを伝えることができるため，より深い位置に存在するき背景の温度差を計測）を測定してしまうことで生じるもず（減肉）が検出できる。ゆえに，（ｃ）が正答である。のである。したがって，荷重を大きくする，あるいは表面の放射率を均一・向上化させてもエッジ効果を軽減すNDT フラッシュ Vol.67,No.7 4/4

ることはできない。したがって，（ａ），（ｂ）は間違いで逆的な温度変動を計測するものであり，（ａ）は間違いである。また，ロックイン計測は荷重変動に同期した温度ある。変動負荷を受ける部材の割れ先端近傍では，応力変動分を高精度に抽出するものであり，荷重変動に同期集中により局所的に作用応力が大きくなる。したがって，していない不規則な温度変動は軽減できるが，荷重変動

割れ先端近傍の熱弾性温度変動も大きくなり，（ｂ）は正に同期した温度変動は取り除くことができない。したが答である。プラスチックなどの非金属でも，熱弾性効果って，（ｃ）は間違いであり，（ｄ）が正答である。

による温度変動は生じ，割れが検出できる場合もあり，（ｃ）は間違いである。また，割れ先端近傍では応力集

問４

次は，室温 20℃の鋼材（SS400）に主応力和 10MPa

中により大きな熱弾性温度変動が生じるため，制御されの引張応力が作用する場合の熱弾性温度変化（無負荷のた周期変動負荷でなくても（ロックイン処理を行わなく状態からの温度変化）を示したものである。ここで，SS400ても），割れを検出できる場合もあるため，（ｄ）は間違-12の熱弾性係数は 3.010 [1/Pa]とする。正しいものを一いである。

つ選び記号で答えよ。
（ａ）約 8.8 mK

問６（ｂ）約 88 mK

水を輸送するための保温配管が設置されている。保温配（ｃ）約 8.8 mK

管は屋外に設置されており，その断熱不良部の有無を赤（ｄ）約 88 mK

外線サーモグラフィにより調べる。試験は，関東の工場

地上から約 5m の高さに地面と平行に約 5℃の冷却において 8 月の晴天の日，PM 2:00 頃（外気温は 30℃と正答（ｃ）する）に実施するものとする。次は，保温配管の断熱不熱弾性効果による温度変動T は次式で与えられる。
T=－kT（1）

良を示す指示として最も可能性が高いものを示している。
正しいものを一つ選び記号で答えよ。

ここで，k は材料の熱弾性係数，T は材料の絶対温度，（ａ）赤さびがある部分でみかけの温度が高い領域

は主応力和の変化量である。
（1）式に k=3.010 [1/Pa]，（ｂ）配管の上面で連続的にみかけの温度が低くなって-12

T=293[K]，=10[MPa]を代入すると，T= 8.8[mK]が得いる領域られる。多くの材料の熱弾性係数は正の値であり，引張（ｃ）塗膜が劣化しているみかけの温度が高い領域

りが作用すれば温度降下，圧縮が作用すれば温度上昇が（ｄ）フランジ等の断面急変部の保冷材継ぎ目部におけ生じる。なお，鋼材などの主要材料における応力変化とるみかけの温度が低い領域

熱弾性温度変化のおおまかな関係についてはぜひ知っておいていただきたい。

正答

（ｄ）

低温流体が流れる保温配管の断熱不良部は低温部とし
問５

次の文は，熱弾性効果に基づく割れ検出についてて計測される。温度が低くなっており正答の可能性があ述べたものである。正しいものを一つ選び記号で答えよ。

るのは，（ｂ）と（ｄ）だが，（ｂ）は配管の上面が連続（ａ）測定対象物の塑性発熱に伴う不可逆な温度変動を的に低温になっていることから，天空反射による影響で計測することにより，割れを検出する。

あると考えられる。保温配管では，特に保冷材の継ぎ目（ｂ）変動負荷の下では，割れ先端の近傍で熱弾性温度部で断熱不良が現れることが多く，正答は（ｄ）である。

変動が大きくなる。
（ｃ）プラスチックなどの非金属では，割れの検出は不可能である。
（ｄ）制御された周期変動負荷を受ける場合のみ，割れの検出が可能であり，現場で想定されるような任意波形の荷重の下では，割れ検出は不可能である。
正答（ｂ）

熱弾性効果に基づく方法は，物体の応力変動に伴う可本解説，および別途の参考書や問題集を参考に，試験突破を目指していただきたい。