ＭＴレベル３

二次Ｃ1(基礎)試験のポイント

正答（ｃ）

JIS Z 2320-1:2007 における工程確認方式では，試験体
JIS Z 2305 による資格試験について，NDT フラッシュ

表面に平行な磁界を得るために，磁化方法ごとに適切なでは 2010 年に，JIS Z 2320-1～3:2007 及びこれを受けて磁化電流値を算出する近似式が示されている。試験体表

改訂された参考書“磁粉探傷試験Ⅰ～Ⅲ”の内容に基づい面近傍の最小の磁束密度は，実効値で 1 T が規定され，て MT レベル 3 の C1 試験のポイントを解説した。

この磁束密度は低炭素鋼などにおいて，試験体表面に平今月号では MT レベル 3 の C1 問題について，最近の行な方向成分の磁界の強さを，実効値で 2000 A/m を与え正答率の低い問題に類似した問題のポイントを解説する。

た場合に達成される。また， 表面下のきずの検出に対しなお，C1 は MT に関するレベル 3 の基礎知識について問ては，直流及び脈流を使用するように規定している。正われ，四者択一形式である。

答は（ｃ）である。

問１

問３

次は，一つの磁極（4mWb）から 10cm 離れたところ

次の文は，漏洩磁束密度に影響する因子ときずかの磁界の強さを示したものである。最も近いものを一らの漏洩磁束密度について述べたものである。正しい

つ選び記号で答えよ。

ものを一つ選び記号で答えよ。

（ａ）1590 A/m（ａ）同一寸法のきずから同一の漏洩磁束密度を得るた（ｂ）6300 A/m

めには，S55C より S10C の方が大きな磁界の強さ（ｃ）12700 A/mが必要となる。

（ｄ）25400 A/m（ｂ）試験体表面からの距離が小さくなると，漏洩磁束正答（ｃ）リフトオフが同じ場合，ホール素子の感磁面の面密度は小さくなる。
（ｄ）

一つの磁極 m1(Wb)があるとき，この磁極から r(m)の距積が小さいほど，漏洩磁束密度のピーク値は小さ

離における磁界の強さ H(A/m)は次のように表される。
H= m1/4πμ0r2くなる。
（ｄ）B－H 曲線の肩の付近から，漏洩磁束密度は急激に大きくなる 。

題意に従い各々の値をこの式に代入する。
-3-7H=(4×10 )/ 4π×(4π×10 )×(0.1)

2=10-3/(4×π2×10-9) ≒2.54×104= 25400
したがって，最も近いものは（ｄ）である。

正答

（ｄ）

きずからの漏洩磁束密度は，試験体の磁気特性，きず誤った解答のほとんどは，この式及び真空の透磁率 μ0の大きさ・存在位置，及び与える磁界の強さ，磁化電流の値をしっかり記憶していないことに起因する。少なくの種類等により影響を受ける。同一の磁束密度では，試ともレベル 3 を目指す人はこれらを覚えておいて欲しい。

験体が磁気的に硬くなると，同一形状のきずによる漏洩磁束密度は大きくなる。すなわち S55C の方が μS が小さ

次の文は，JIS Z 2320-1:2007 における工程確認

いため，同一の磁束密度であれば S10C よりも大きな漏方式について述べたものである。誤っているものを一洩磁束密度になる。しかし同一の漏洩磁束密度を得るた

つ選び記号で答えよ。

めに要する磁界の強さは，S55C の方が大きくなる。試験

問２（ａ）試験体表面に平行な磁界を得るために，磁化方法

体表面からの距離が小さくなると，漏洩磁束密度は大き別に磁化電流値を求める近似式を規定している。

くなる。またホール素子による測定値は，素子面積の平（ｂ）試験体表面に平行な方向成分の磁界の強さは，実均値として得られるのでホール素子の感磁面（センサー効値で 2000 A/m を達成することが求められる。

部分）が小さいほど空間分解能は高くなり，漏洩磁束密（ｃ）表面下のきずの検出に対しては，直流及び衝撃流度のピーク値は大きくなる。きずからの漏洩磁束密度はを使用するように規定している。
（ｄ）試験体の磁束密度は，実効値で 1 T を達成するよ

磁化曲線の肩付近から急激に高くなる。正答は（ｄ）である。

うに規定している。
問４

次の文は，JIS Z 2320-1:2007 の工程確認方式における磁化の確認方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）一つ又は二つ以上の方法を用いて，試験体表面の磁束密度が磁粉探傷試験に必要な値になっている

問６

次の文は，JIS Z 2320-1:2007 の標準試験片確認

方式における磁化電流の選択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）脈流は，それに含まれる交流成分が大きいほど，内部のきずの検出性能が優れる。

ことを確認する。
（ｂ）試験体の最も検出しにくい位置に，微細な人工き（ｂ）交流は，表皮効果の影響によって，表面下の磁化の程度は直流に比べて小さい。

ずを貼り付けて試験し，磁化の確認を行う。
（ｃ）試験体の中央部に微細な自然きずをもつ試験体を計算した電流値で試験し，磁化の確認を行う。

（ｃ）衝撃流を用いて磁化する場合は，連続法に限る。
（ｄ）交流を用いて磁化する場合，残留磁気が残るので連続法だけでなく残留法にも使用できる。

（ｄ）確立された原理に基づいた他の方法，例えばシムタイプの試験片を使用して，磁化の確認を行う。
正答
正答

（ｂ）

標準試験片確認方式において磁化電流は，直流，脈流，（ａ）

工程確認方式における磁化の確認方法について，JIS交流及び衝撃流に分類される。脈流は整流の程度によっ

規格では，一つ又は二つ以上の方法を用いて， 試験体て，含まれる交流成分が異なり，交流成分が大きいほど，表面の磁束密度が磁粉探傷試験に必要な値になっていすなわち単相半波整流の方が三相全波整流より，内部のることを確認する。最も検出しにくい位置に，微細な自きずの検出性能は劣る。交流は表皮効果の影響によって，然きず又は人工きずをもつ試験体を試験し確認する。確表面下の磁化の程度は直流に比べて小さい。交流で磁化立された原理に基づいた他の方法を使用して，磁化の確する場合，残留磁気が残る場合があるが通常はコントロ認を行う。ただし，シムタイプ試験片は磁界の強さの評ールできないため残留法には使用できない。衝撃流を用価には十分でないとされている。

いて磁化する場合，通電時間が短いので残留法に限る。

問５

問７

次の文は，サーチコイルによって測定した交流の次は，探傷に必要な磁界の強さを決定する際に考磁束密度について述べたものである。正しいものを一慮すべき事項について述べたものである。誤っている

つ選び記号で答えよ。

ものを一つ選び記号で答えよ。

（ａ）適用する周波数に比例する。

（ａ）試験体の磁気特性（ｂ）コイルの大きさに比例する。

（ｂ）予測されるきずの種類・寸法（ｃ）コイルの巻数に比例する。

（ｃ）適用する磁化方法（ｄ）コイルの誘導起電力に比例する。

（ｄ）試験体の表面粗さ

正答

正答

（ｄ）

（ｃ）

サーチコイルは磁束の測定に使用される。磁粉探傷試

標準試験片確認方式の問題であるが，磁粉探傷試験の験においては，試験体に直接コイルを巻いたり，また鋼基本でもある。参考書「磁粉探傷試験 Ⅲ」3.3 及び 5.1，板等の試験体では二つの小さい穴を開け，この穴を通し5.2 等にあるように，探傷に必要な磁界の強さは，試験て巻線しその部分を通る磁束密度を測定している。

体の磁気特性，形状，寸法，予測されるきずの性質，表交流磁束では，最大磁束密度 B（T）は，
B=e/2πfNAで表される。

ここで，f：周波数(Hz)，N：コイル巻数，面状態，装置の特性などによって，磁粉の適用時期並びに必要な磁界の強さ及び方向を決定し，磁化方法，磁化電流の種類，磁化電流値及び探傷有効範囲を決定する。

２

A：コイル断面積（m ），e：誘導起電力(V)
したがって，磁束密度 B は誘導起電力 e に比例し，周例題以外にも，磁粉探傷試験の基礎としての JIS 規格

波数 f，コイル巻数 N，コイルの大きさ（断面積 A）に反に関する学習不足が目立つ。レベル 3 の資格取得を目指比例する。すなわち正答は（ｄ）である。なお，この式す人は，本解説や以前の例題解説を参考に，各参考書，を利用して交流極間式磁化器の全磁束を測定できる。

問題集及び JIS 規格等の内容をよく学習して頂きたい。

ＰＴレベル３

二次Ｃ1（基礎）試験のポイント

これを，シャボン玉の内圧と表面張力に適用する。
今，シャボン玉が完全な球体であるとすると，R1＝R2＝R

これまで，レベル 3 の C1 問題のポイントについては本欄において 2004 年 10 月(第 53 巻 10 号)に C1,C2 について，2008 年 5 月(第 57 巻 5 号)及び 2010 年 8 月(第 59 巻 8 号)となる。また，表面張力 Γ はシャボン玉の内表面と外表面の両方に働く。
これより，シャボン玉の内圧 P はP=2Γ（1／R＋1／R）と表わされる。に C1 について，それぞれ数問ずつ解説をした。今回も最近の正答率の低い問題に類似した問題及び基本的に理解

ここで，Γ：液体の表面張力
R：シャボン玉の半径してほしい問題のポイントを解説する。

ゆえに，P＝2×0.03×（1／0.005＋1／0.005）
問１＝24

次の文は，ぬれの現象として知られている付着ぬれについての説明である。正しいものを一つ選び記号

したがって，（ｃ）が正答となる。

で答えよ。
問３（ａ）液体が固体の表面をうすく拡がる現象で，接触角θ が 0°のときに起きる。
（ｂ）繊維の間に液体が染み込んで行く現象で，接触角両端が開放された半径 r，長さ L の毛細管に近い貫通孔があったとき，浸透液の表面張力 Γ，粘度 η とすると，この孔を浸透液が満たすに要する時間 t を表す式で正しいものを一つ選び記号で答えよ。

θ が θ＜90°のときに起きる。
（ｃ）接着がこのぬれの代表的な現象であるが，接触角θ が θ＜180°のときに起きる。
（ｄ）液体が毛細管を上昇 する現象で， 接触角 θ が正答（ａ）4L2η/rΓ（ｂ）4Lη/r2Γ
（ｃ）4Lη/rΓθ＜90°のときに起きる。

（ｄ）4L2Γη/r（ｃ）（浸透探傷試験Ⅲ1.3 項参照）

正答（ａ）（浸透探傷試験Ⅲ4.2 項参照）

ぬれには，拡張ぬれ，浸漬ぬれ及び付着ぬれの 3 種類

両端が開放された毛細管に近い貫通孔があったとき，の形がある。
（ａ）の液体が固体の表面をうすく拡がるぬ

この孔を浸透液が満たすに要する時間 t は，浸透液の粘れは拡張ぬれであり，（ｂ）の繊維の間に液体が染み込ん

度 η に比例し，毛細管の半径 r に反比例し，きずの長さで行くぬれと（ｄ）の液体が毛細管を上昇する時に起こL の 2 乗に比例することを覚えておいてほしい。したがるぬれは浸漬ぬれである。この浸漬ぬれは浸透探傷試験って，（ａ）が正答となる。の浸透処理で浸透液中に試験体を浸漬した際に起こる。
（ｃ）の接着の際に起こるぬれが付着ぬれであり，正答となる。

問４

直径が 20μm の毛細管を浸透液の入ったシャーレの上に垂直に立てた場合，浸透液は液面からどのくらいの高さ上昇するか。次の中から一つ選び記号で答え

表面張力が 30 mN/m の液体で，φ10 ㎜のシャボンよ。ただし，浸透液の密度は 0.88g/cm3，表面張力は玉を作った場合，その内圧はいくらになるか。次の中30dyn/cm，粘度は 5cSt，浸透液の毛細管に対する接触から正しいものを一つ選び記号で答えよ。

角は 5 度，重力加速度は 980cm/s2 とする｡

問２

ただし，シャボン玉は球形とする。
（ａ） 6 Pa（ｂ）12 Pa（ｃ）24 Pa（ｄ）36 Pa（ａ）約 1.7cm（ｂ）約 7cm（ｃ）約 15cm（ｄ）約 70cm

正答
正答（ｃ）（浸透探傷試験Ⅲ1.4 項参照）

液体表面と圧力との関係は，Young Laplace の式から
ΔP=Γ（1／R1＋1／R2）で表わされる。

（ｄ）（浸透探傷試験Ⅲ1.5 項参照）

液体が毛細管を上昇する高さの問題はよく出題されている。これは具体的に数字を代入するだけの問題であるが，単位の統一を間違わないようにしてほしい。今回はほとんどの値が cgs 単位系で書かれており，毛細管の直ル）の説明であり，ミセルを形成することにより様々な径のみが μm の単位であるのでこの値を cm に換算する必作用（湿潤，分散，乳化，又は洗浄等）が起こる。（ｄ）

要がある。

は正しい。

液体が毛細管を上昇する高さ h はh＝2Γcosθ／（rρg）

である。

これに，Γ＝30，θ＝5，cosθ＝0.996
r＝0.001(10μm＝0.001cm)，ρ＝0.88，g＝980

問６

知覚は色の持つ色相，明度及び彩度の三属性に影響される｡このうち，彩度とはどのようなことか。正しいものを一つ選び記号で答えよ｡

を代入すると，
h＝2×30×0.996／（0.001×0.88×980）＝69.3（ａ）赤，黄，青，紫などのように一定波長領域の光を特性づける色の属性のことをいい，短波長から長したがって，（ｄ）が正答となる。
今回は cgs 単位での解説を行ったが，最近の単位は SI波長に移る紫から赤までの色として抽象表現することをいう｡

単位系（MKS 単位）が使用されているので，それにも慣れるようにすることが大切である。

（ｂ）物体表面の反射率が他のものに比べて高いか，低いかを判定する視知覚(又は感覚)の属性を尺度化問５したものである。

次の文は，界面活性剤について述べたものである。

誤っているものを一つ選び記号で答えよ｡（ｃ）物体表面の色の鮮やかさの度合いを尺度化したもので，赤，黄，緑などといった色味の中にどの位の比率で色味のない無彩色の色が入っているかと（ａ）界面活性剤の分子構造には共通の特徴があり，一いうことである｡

つの分子中に親水性を示す基と疎水性を示す基の両方を持っている。

（ｄ）錐状体細胞に与える赤，黄，緑などの色の刺激に適応して，細胞の感受性が次第に変化していく状（ｂ）浸透探傷試験における界面活性剤の作用は，大き態をいう｡

く分けて二つあり，一つは固体の表面をよくぬらす湿潤作用と，もう一つは分散系の粒子同士の凝集を防ぐ保護作用である｡

正答（ｃ）（浸透探傷試験Ⅱ3.2 項参照）

（ｃ）界面活性剤は，親水性を示す基の種類によって陰

赤，黄，青，紫などのように一定波長領域の光を特性イオン活性剤，陽イオン活性剤の 2 種類に分類さづける色の属性とは，色相のことであり，（ａ）は誤ってれている｡

いる。物体表面の反射率が他のものに比べて高いか，低（ｄ）界面活性剤はある濃度以上では個々の自由エネルいかを尺度化したものとは明度のことであり，（ｂ）も誤ギーを最小に保つため，分子同士が集合体を作る。っている。物体表面の色の鮮やかさの度合いを尺度化しこのような集合体をミセルという｡

たものとは彩度のことであり，無彩色の混合比が小さい
程高彩度であり，鮮やかな色を表す。したがって，（ｃ）

正答（ｃ）（浸透探傷試験Ⅲ3.1.3 項参照）は正しい。錐状体細胞に与える赤，黄，緑などの色の刺界面活性剤は一般に用いられている石鹸や洗剤と類似激に適応して，細胞の感受性が次第に変化していく状態のものであり，分子構造の特徴として，一つの分子中には明順応のことであり，色の三属性とは無関係である。

親水性を示す親水基と疎水性を示す親油基の両方を持っしたがって，（ｄ）は誤っている。ていることが挙げられる。したがって （ａ）は正しい。
また，界面活性剤の作用は，大きく分けて固体の表面以上，C1 に関連する例題について解説を行った。今回をぬらす湿潤作用と，粒子同士の凝集を防ぐ保護作用のは，比較的計算式に関する問題の解説が多かったが，こ二つがある｡（ｂ）も正しい。

れらの計算は切り口を変えて出題されることが多いので，界面活性剤は，親水性を示す基の種類によって陰イオン活性剤，陽イオン活性剤，非イオン活性剤，両性イオン活性剤の 4 種類に分けられる。したがって，（ｃ）は誤っている。
（ｄ）は界面活性剤の分子が作る集合体（ミセただ式を暗記するのではなく，式の中身を理解して対応できるようにすることが必要である。
受験に当たっては参考書と，問題集をよく勉強されることを望むものである。