JP2510289B2 - マルチチャンネル渦流探傷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、時分割方式で稼働するマルチチャンネル渦
流探傷装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置として、複数の探傷プローブとこ
れらのプローブに各別に接続されているブリッジ回路と
スイッチング手段からなる探傷部及び、スイッチ手段を
介して送られてくる探傷プローブからの検出信号を評価
する信号評価部から構成されているものが特開昭59−13
2356から知られている。このような探傷装置では、被検
査材に存在した欠陥部がある探傷プローブの検出領域を
通過すると、探傷プローブのコイルのインピーダンスが
変化してブリッジ回路が不平衡状態となり、その欠陥を
示す欠陥信号としての検出信号が信号処理部に送られ、
そこで同期検波処理あるいはディジタル処理され、欠陥
に関する評価が行われている。

しかしながら、このような構成をもつ渦流探傷装置で
は、同じ大きさの励磁信号が各プローブに供給されるの
で、探傷プローブの特にコイルの製造上の誤差による各
プローブの特性のバラツキや探傷プローブの被検査材に
対する取り付け誤差による各プローブの感度のバラツキ
を補償することは困難であった。さらに各プローブ間の
相互干渉を均一にするという試みはまったくされていな
かった。

さらに、特開昭51−99583では、一対のプローブコイ
ルを被検査体に対向配置し、発振器からの信号を増幅器
に入力し、さらに前記増幅器の出力信号がプローブコイ
ルを介して前記増幅器に帰還されるように帰還回路を構
成している探傷ユニットを複数備え、時分割接続により
プローブコイルを動作させて得られた欠陥信号は、探傷
ユニットより同期検波器と位相移送器を備えた評価部に
送られる。各探傷ユニットには、それぞれループ利得を
個々に調整して各増幅度を等しくするため増幅器の出力
側とプローブコイルとの間に利得調整器が備えられてお
り、さらに利得調整器とプローブコイルとの間にゲート
回路が設けられ、一方の探傷ユニットのプローブコイル
の動作中に他方の探傷ユニットのプローブコイルが動作
しないようにして相互干渉を避けている。このため、プ
ローブコイルの入力側と出力側にゲート回路が必要とな
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、探傷プローブのインピーダンス変化
に基ずくブリッジ回路の不平衡状態により発生する欠陥
信号の検出を行う探傷ユニットを備えたマルチチャンネ
ル渦流探傷装置において、探傷プローブ間の相互干渉を
均一にすることを可能にすることと、その評価部の構成
を簡単化することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明によるマルチチャン
ネル渦流探傷装置は、探傷プローブと、前記探傷プロー
ブと接続されたブリッジ回路と、前記各ブリッジ回路の
入力側に設けられた発振器と、前記各ブリッジ回路と出
力側に設けられたスイッチング手段とからなる探傷ユニ
ットを複数備え、 前記探傷プローブ間の相互干渉を均一化するために前
記発振器からのプローブ励磁信号を調整する出力可変型
電力増幅器が前記各探傷ユニットのブリッジ回路の入力
側に設けられており、かつ 前記前記各探傷ユニットからの検出信号を前記スイッ
チング手段を介して選択的に入力して欠陥を評価する信
号評価部が、前記探傷部からの検出信号の絶対値をとる
絶対値回路を備え、前記絶対値回路からの信号により探
傷結果を評価する。

［作用〕 上記マルチチャンネル渦流探傷装置の構成によれば、
前記各探傷ユニットのブリッジ回路の入力側に設けられ
ている出力可変型電力増幅器を調整することにより、各
探傷プローブの相互干渉を均一にすることが可能とな
る。さらに、このことによって得られた信頼性の高い欠
陥信号は、絶対値回路によってその絶対値をとるだけ
で、満足できる欠陥評価が可能となる。

〔発明の効果〕

出力可変型電力増幅器の調整により各探傷プローブの
相互干渉を均一にすることができるので、前述した従来
技術のように、各探傷プローブの時系列的に動作させる
ために発振器と各探傷プローブの間にゲート回路を設け
る必要がない。さらに、探傷ユニットでは、帰還回路方
式ではなく簡単なブリッジ回路方式を採用し、評価部で
は、同期検波器や位相移送器などの複雑で高価な構成要
素も用いないので製造コストを低減することができる。

〔実施例〕

図は本発明によるマルチチャンネル渦流探傷装置の第
１実施例を示すブロック図であり、基本的な探傷部10と
信号評価部50そして付加的な表示部100から構成されて
いる。

探傷部10は、正弦波発振器11、複数の探傷プローブ1
3、各探傷プローブ13に対応して設けられた可変出力型
電力増幅器12、各探傷プローブ13に接続されているブリ
ッジ回路14、ブリッジ回路14の出力を増幅する増幅器1
5、そして増幅器15の出力を信号評価部50に時分割的に
接続するスイッチング手段としてのアナログスイッチ16
を備えている。

正弦波発振器11によって出力された正弦波信号は各可
変出力型電力増幅器12に送られ、そこで後で詳しく述べ
るように設定された増幅率をもって増幅される。各別に
増幅された信号は対応する探傷プローブ13のコイルに供
給される。その際、もし探傷プローブ13の探傷領域を被
検査材に存在している欠陥が通過すると、探傷プローブ
13のコイルのインピーダンスが変化し、結果としてブリ
ッジ回路14が不平衡状態となり、欠陥検出信号が出力さ
れる。この欠陥検出信号は探傷プローブ13の探傷領域を
欠陥が通過している限り対応する探傷プローブのブリッ
ジ回路から出力されるが、この信号はその間に高速にス
イッチングされている対応のアナログスイッチ16がONに
なっているタイミングで信号評価部50に流れることがで
きる。

信号評価部50は、前記アナログスイッチ16を時分割的
に制御するスイッチング制御装置51、絶対値回路56、可
変バンドパスフィルタ54、比較器55などを備えている。

前述したようにアナログスイッチ16を介して信号評価
部50へ入力された欠陥検出信号は、絶対値回路56に入
る。絶対値をとられた欠陥検出信号は、その後その出力
信号は可変バンドパスフィルタ54を通って比較器55に入
力される。可変バンドパスフィルタ54は、欠陥の特性や
探傷仕様あるいは生じうるノイズの分析結果を参照して
最適のつまりできるだけ欠陥信号だけを通過させる帯域
に設定される。比較器55に入力された欠陥信号は前もっ
て設定された参照値と比較され、欠陥判定が行われる。

以上のようにして行われた信号評価部50での評価結果
は表示部100に送られ、探傷結果がディスプレイ表示、
プリントアウト、あるいはペン書きレコーダによるアン
ログ出力などによって可視化される。

次に探傷部10の可変出力型電力増幅器の調整について
説明する； 明細書の冒頭部でも述べたように、本発明のようなマ
ルチチャンネル渦流探傷装置では、チャンネル数だけ備
えられる探傷プローブ13を被検査材の表面近くに配置し
てこれらを相対的に移動させて走査して、欠陥による探
傷プローブのコイルの微小なインピーダンス変化の差か
ら欠陥を検出するものであるため、探傷プローブの特に
コイルの製造上の誤差による各プローブの特性のバラツ
キや探傷プローブの被検査材に対する取り付け誤差によ
る各プローブの感度のバラツキ、あるいは配線の分布容
量や抵抗バラツキ等により各チャンネル間の欠陥検出特
性がバラつくことは避けられない。さらに各プローブは
連続的に動作させられているため隣合うプローブ間の相
互干渉も生じる。このため、本発明では各探傷プローブ
に可変出力型の電力増幅器12を割り当て、人工欠陥の探
傷を通じて各チャンネル間の欠陥検出特性が一致するよ
うに電力増幅器12の増幅率を調整して探傷プローブつま
りコイルに供給される励磁信号の強さを変える。またプ
ローブ間の相互干渉は供給される励磁信号の強さによっ
て増減するため、前述の調整作業の際このことを考慮し
て、各チャンネル間の欠陥検出特性ができるだけ一致
し、かつプローブ間の相互干渉が均一となるように電力
増幅器12の増幅率を選択する。

［変形例］ 先の実施例では、アナログスイッチ16が増幅器15の出
力側に位置しているが、つまり各探傷ユニットの１つず
つアナログスイッチ16が設けられているが、これに代え
て、アナログスイッチ16をブリッジ回路14のすぐ後に設
け、ただ１つの増幅器15をアナログスイッチ16の出力側
に全ての探傷チャンネルに共通させるべく設けることも
可能である。これによってマルチチャンネルであっても
増幅器はただ１つでよく、このことは低コスト化に貢献
する。このような増幅器の配置の場合、スイッチング時
に大きなインパルス状のノイズが生じる可能性があるた
めスイッチングのタイミングで信号評価部でマスク処理
が必要となる。このマスク処理は探傷の不感帯を作り出
すという欠点があるので、その不感帯が検査仕様上問題
がないケースにおいてこの実施例のものを適用すること
が好ましい。

これまで述べた実施例において、探傷プローブの形式
には触れなかったが、自己誘導形や相互誘導形等のどん
な形式であってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係わるマルチチャンネル渦流探傷装置の
実施例の構成を示すブロック図ある。 （10）…探傷部、（11）…発振器、（12）…出力可変型
電力増幅器、（13）…探傷ブローブ、（14）…ブリッジ
回路、（16）…スイッチング手段、（50）…信号評価
部、（56）…絶対値回路。

フロントページの続き (72)発明者 金沢 達夫 千葉県船橋市栄町２丁目16番１号 久保 田鉄工株式会社船橋工場内 (72)発明者 宮崎 俊行 千葉県船橋市栄町２丁目16番１号 久保 田鉄工株式会社船橋工場内 (56)参考文献 特開 昭59−132356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−99583（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】探傷プローブ（13）と、前記探傷プローブ
   （13）と接続されたブリッジ回路（14）と、前記各ブリ
   ッジ回路の入力側に設けられた発振器（11）と、前記各
   ブリッジ回路と出力側に設けられたスイッチング手段
   （16）とからなる探傷ユニットを複数備えた探傷部（1
   0）及び、前記各探傷ユニットからの検出信号を前記ス
   イッチング手段（16）を介して選択的に入力し欠陥を評
   価する信号評価部（50）とから構成されるマルチチャン
   ネル渦流探傷装置において、 前記探傷プローブ（13）間の相互干渉を均一化するため
   に前記発振器（11）からのプローブ励磁信号を調整する
   出力可変型電力増幅器（12）が前記各探傷ユニットのブ
   リッジ回路の入力側に設けられており、かつ 前記信号評価部（50）が、前記探傷部（10）からの検出
   信号の絶対値をとる絶対値回路（56）を備え、前記絶対
   値回路（56）からの信号により探傷結果を評価するマル
   チチャンネル渦流探傷装置。