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JP2009145056A - Electromagnetic ultrasonic probe and electromagnetic ultrasonic flaw detector - Google Patents

Electromagnetic ultrasonic probe and electromagnetic ultrasonic flaw detector Download PDF

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JP2009145056A
JP2009145056A JP2007319488A JP2007319488A JP2009145056A JP 2009145056 A JP2009145056 A JP 2009145056A JP 2007319488 A JP2007319488 A JP 2007319488A JP 2007319488 A JP2007319488 A JP 2007319488A JP 2009145056 A JP2009145056 A JP 2009145056A
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inspection object
electromagnetic ultrasonic
electromagnetic
flaw detection
distance
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Application number
JP2007319488A
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Kouji Ihata
光詞 井幡
Tomonori Kimura
友則 木村
Koichiro Misu
幸一郎 三須
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic ultrasonic probe which makes constant a flaw detection sensitivity using an ultrasonic wave, regardless of a distance between an electromagnetic ultrasonic probe and an inspection target, and provides good inspection precision, and also to provide an electromagnetic ultrasonic flaw detector. <P>SOLUTION: The electromagnetic ultrasonic probe 1 is equipped with: a means 3 for producing a magnetic field; and a coil 2 for producing an eddy current in the inspection target 6, and is used for detecting the flaw part in the inspection target 6 in a non-contact state by transmitting and receiving an ultrasonic wave with respect to the inspection target 6 by electromagnetic force. At least two conductors 4 which are electrically connected to each other and arranged at an arbitrary interval so as to provide a predetermined area to the surface opposed to the inspection target, are further provided to the probe 1. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、非接触で検査対象中の欠陥部を検出するために用いられる電磁超音波探触子、およびこの電磁超音波探触子を用いた電磁超音波探傷装置に関する。   The present invention relates to an electromagnetic ultrasonic probe used for detecting a defective portion in an inspection object in a non-contact manner, and an electromagnetic ultrasonic flaw detector using the electromagnetic ultrasonic probe.

金属の板や管等の検査対象に非接触で、超音波の発生や検出を行う従来の方法の1つとして、電磁超音波探触子(Electromagnetic Acoustic Transducer:EMAT)を利用した方法が知られている。一般に、EMATは、高周波電流を流すコイルと、磁界を与える磁石とから構成されている。   As one of the conventional methods for generating and detecting ultrasonic waves in a non-contact manner on an inspection target such as a metal plate or tube, a method using an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) is known. ing. In general, the EMAT is composed of a coil for supplying a high-frequency current and a magnet for applying a magnetic field.

EMATは、コイルを流れる電流の高周波振動により、検査対象の表面近傍に生じる渦電流と、磁石によって検査対象に作られる磁界との相互作用により、ローレンツ力を発生させる。そして、EMATは、このローレンツ力で検査対象を振動させることにより、検査対象中に超音波を発生させる。さらに、EMATは、逆の物理現象により、検査対象中の超音波を検出することができる。   The EMAT generates a Lorentz force by the interaction between an eddy current generated in the vicinity of the surface of the inspection target due to high-frequency vibration of the current flowing through the coil and a magnetic field created on the inspection target by the magnet. And EMAT generates an ultrasonic wave in a test object by vibrating a test object with this Lorentz force. Furthermore, EMAT can detect the ultrasonic wave in the test object by the reverse physical phenomenon.

また、検査対象が強磁性体の場合には、EMATは、外部磁界によりバイアス磁界をかけ、検査対象に近接されたコイルから発生した磁界によりバイアス磁界を変化させる。これにより、磁歪を変化させて検査対象中に超音波を発生させることができる。このため、接触媒質を必要とせず、非接触で超音波の送受信を行うことができる。また、磁石やコイルの構成により、種々のモードの超音波を発生・検出することができる。   When the inspection object is a ferromagnetic material, the EMAT applies a bias magnetic field by an external magnetic field, and changes the bias magnetic field by a magnetic field generated from a coil close to the inspection object. Thereby, an ultrasonic wave can be generated in the inspection object by changing the magnetostriction. For this reason, a contact medium is not required and ultrasonic waves can be transmitted and received without contact. Also, ultrasonic waves of various modes can be generated and detected by the configuration of the magnets and coils.

このEMATを利用して、金属に対する探傷や、音速測定、厚み測定、材質測定等を調べる従来技術としては、電磁超音波計測方法および装置などが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As a conventional technique for examining flaw detection, sound velocity measurement, thickness measurement, material measurement and the like using this EMAT, an electromagnetic ultrasonic measurement method and apparatus have been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開2000−266730号公報JP 2000-266730 A

しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
従来の電磁超音波計測装置では、非接触で超音波の発生・検出が可能となる。しかしながら、検査対象の表面に凹凸がある場合などでは、電磁超音波探触子と検査対象との距離を一定に保つことができない。この結果、検査対象と電磁超音波探触子間の距離により、超音波の送信感度および受信感度が変動してしまう。
However, the prior art has the following problems.
Conventional electromagnetic ultrasonic measurement devices can generate and detect ultrasonic waves in a non-contact manner. However, when there is unevenness on the surface of the inspection object, the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object cannot be kept constant. As a result, the transmission sensitivity and reception sensitivity of the ultrasonic waves vary depending on the distance between the inspection target and the electromagnetic ultrasonic probe.

すなわち、電磁超音波探触子を用いて探傷を行う場合に、位置により検査対象と電磁超音波探触子間の距離が異なる場合があるため、超音波の送信感度および受信感度が変動していまい、正確な検査が行えない。   That is, when flaw detection is performed using an electromagnetic ultrasonic probe, the distance between the object to be inspected and the electromagnetic ultrasonic probe may differ depending on the position, so the ultrasonic transmission sensitivity and reception sensitivity vary. Inaccurate inspection is not possible.

本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、電磁超音波探触子と検査対象との距離によらず、超音波を用いた探傷感度が一定となり、良好な検査精度を実現することを可能とする電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the flaw detection sensitivity using ultrasonic waves is constant regardless of the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object, and good inspection accuracy is achieved. It is an object of the present invention to obtain an electromagnetic ultrasonic probe and an electromagnetic ultrasonic flaw detector that can be realized.

本発明に係る電磁超音波探触子は、磁界を発生させる手段と、検査対象に渦電流を発生させるコイルとを備え、検査対象との間で電磁気力により超音波を送受信し、非接触で検査対象中の欠陥部を検出するために用いられる電磁超音波探触子において、互いに電気的に接続され、検査対象に対向する面に所定の面積を有するように任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つ以上の導体をさらに備えたものである。   An electromagnetic ultrasonic probe according to the present invention includes a means for generating a magnetic field and a coil for generating an eddy current in an inspection object, and transmits and receives ultrasonic waves to and from the inspection object by electromagnetic force. In an electromagnetic ultrasonic probe used for detecting a defective portion in an inspection object, they are electrically connected to each other and arranged at an arbitrary interval so as to have a predetermined area on a surface facing the inspection object. And further comprising at least two or more conductors.

また、本発明に係る電磁超音波探傷装置は、本発明の電磁超音波探触子を用いて、検査対象に電磁気力により超音波を発生させ、検査対象中の欠陥部で散乱された超音波を受信して検査対象の探傷を行う電磁超音波探傷装置であって、電磁超音波探触子に配置された2つ以上の導体と検査対象との間に生じる静電容量に基づいて、電磁超音波探触子と検査対象との間の距離を求める計測手段と、計測手段により求められた距離に基づいて、検査対象の探傷感度を所定値に保つ探傷感度制御手段とを備えたものである。   In addition, the electromagnetic ultrasonic flaw detector according to the present invention uses the electromagnetic ultrasonic probe according to the present invention to generate ultrasonic waves by electromagnetic force on the inspection target, and the ultrasonic waves scattered by the defective portion in the inspection target. Is an electromagnetic ultrasonic flaw detection apparatus that performs flaw detection on an inspection object, and is based on the capacitance generated between two or more conductors arranged on the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object. Measuring means for obtaining the distance between the ultrasonic probe and the inspection object, and flaw detection sensitivity control means for maintaining the flaw detection sensitivity of the inspection object at a predetermined value based on the distance obtained by the measuring means. is there.

本発明によれば、互いに電気的に接続され、検査対象に対向する面に所定の面積を有するように任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つ以上の導体を電磁超音波探触子内に設けることにより、静電容量の測定値に基づいて電磁超音波探触子と検査対象との距離を特定することが可能となり、電磁超音波探触子と検査対象との距離によらず超音波を用いた探傷感度が一定となり、良好な検査精度を実現することを可能とする電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置を得ることができる。   According to the present invention, at least two or more conductors that are electrically connected to each other and that are arranged at an arbitrary interval so as to have a predetermined area on the surface facing the inspection object are provided in the electromagnetic ultrasonic probe. It is possible to specify the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object based on the measured capacitance value. It is possible to obtain an electromagnetic ultrasonic probe and an electromagnetic ultrasonic flaw detector that can achieve a high inspection accuracy with a constant flaw detection sensitivity using sound waves.

以下、本発明の電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an electromagnetic ultrasonic probe and an electromagnetic ultrasonic flaw detector according to the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における電磁超音波探触子(以下、EMATと記す)の概略構成図である。なお、以下に示す各図中において、同一符号は、同一または相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electromagnetic ultrasonic probe (hereinafter referred to as EMAT) in Embodiment 1 of the present invention. In each figure shown below, the same numerals indicate the same or corresponding parts.

本実施の形態1に係るEMAT1は、コイル2、磁石3、2つの導体板4、計測手段5から構成されている。コイル2は、銅等の導線を円形、楕円形、または矩形の渦巻き状に中心部から数周から数十周巻いたもの、メアンダ状にしたもの、または、プリント基板上に同様の渦巻き状やメアンダ状のパターンを作成したものである。磁石3は、永久磁石あるいは電磁石等の磁界を発生させる手段である。さらに、磁石3は、発生する磁界が、コイル2により生じる渦電流に作用するように配置されている。   The EMAT 1 according to the first embodiment includes a coil 2, a magnet 3, two conductor plates 4, and a measuring unit 5. The coil 2 is made by winding a conductive wire such as copper into a circular, elliptical, or rectangular spiral shape from several to several tens of turns from the center, a meander shape, or a similar spiral shape on a printed circuit board. A meander pattern is created. The magnet 3 is a means for generating a magnetic field such as a permanent magnet or an electromagnet. Further, the magnet 3 is arranged so that the generated magnetic field acts on the eddy current generated by the coil 2.

ここで、EMAT1による超音波の送受信原理について図を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1におけるEMAT1による超音波の発生原理を説明する図である。ここでは、EMAT1による超音波の駆動力として、ローレンツ力を用いる場合について説明する。   Here, the principle of transmitting and receiving ultrasonic waves by EMAT1 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of generation of ultrasonic waves by EMAT 1 in the first embodiment of the present invention. Here, a case where a Lorentz force is used as an ultrasonic driving force by EMAT1 will be described.

図2に示すように、コイル2に交流を流すことにより、導電性材料からなる検査対象6の表面近傍には渦電流7が生じる。また、磁石3により、磁界8が与えられ、渦電流7と磁界8の相互作用によりローレンツ力9が発生する。渦電流7の高周波振動に従って、ローレンツ力9は周期的に変動し、検査対象6の表面近傍を振動させる。この振動により超音波10が発生し、検査対象6中を伝搬していく。   As shown in FIG. 2, when an alternating current is passed through the coil 2, an eddy current 7 is generated in the vicinity of the surface of the inspection object 6 made of a conductive material. Further, a magnetic field 8 is applied by the magnet 3, and a Lorentz force 9 is generated by the interaction between the eddy current 7 and the magnetic field 8. According to the high-frequency vibration of the eddy current 7, the Lorentz force 9 periodically varies and vibrates the vicinity of the surface of the inspection object 6. Due to this vibration, an ultrasonic wave 10 is generated and propagates through the inspection object 6.

検査対象6に欠陥や材質変化領域等の音響的不連続部11(以下、欠陥部11と記す)が存在する場合、検査対象6中を伝搬する超音波10は、欠陥部11により反射され、再びEMAT1の方向へ伝搬していく。超音波10がEMAT1の近傍へ達すると、超音波10の変位によって、磁界8が時間的に変化する。   When an acoustic discontinuity portion 11 (hereinafter referred to as a defect portion 11) such as a defect or a material change region exists in the inspection target 6, the ultrasonic wave 10 propagating through the inspection target 6 is reflected by the defect portion 11. Propagating again in the direction of EMAT1. When the ultrasonic wave 10 reaches the vicinity of EMAT 1, the magnetic field 8 changes with time due to the displacement of the ultrasonic wave 10.

この磁界変化を妨げようとする方向に渦電流7が生じる。この渦電流7をコイル2により検出することで、検査対象6中に存在する欠陥部11からの反射波を受信することができる。   An eddy current 7 is generated in a direction in which this magnetic field change is prevented. By detecting the eddy current 7 by the coil 2, it is possible to receive a reflected wave from the defect portion 11 existing in the inspection object 6.

上述のように、EMAT1では、電磁気力により超音波10を送受信するため、EMAT1と検査対象6との間には接触媒質を必要とせず、非接触で超音波10の送受信を行うことができる。   As described above, in EMAT1, since the ultrasonic wave 10 is transmitted and received by electromagnetic force, no contact medium is required between EMAT1 and the inspection object 6, and the ultrasonic wave 10 can be transmitted and received without contact.

本実施の形態1に係るEMAT1では、図1のように、少なくとも2つ以上の導体板4が任意の間隔を隔てて配置されており、各導体板4の検査対象6に対向した面は、所定の面積Sを有している。図3は、本発明の実施の形態1におけるEMAT1と検査対象6との関係を模式的に示した図である。図3に示すように、各導体板4と検査対象6との間には、下式(1)に示す静電容量が生じる。   In the EMAT 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, at least two or more conductor plates 4 are arranged at an arbitrary interval, and the surface of each conductor plate 4 facing the inspection target 6 is It has a predetermined area S. FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between EMAT 1 and inspection object 6 in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, an electrostatic capacity represented by the following formula (1) is generated between each conductor plate 4 and the inspection object 6.

Figure 2009145056
Figure 2009145056

ここで、εは空気の誘電率であり、dは、EMAT1と検査対象6との間の距離である。 Here, ε 0 is the dielectric constant of air, and d is the distance between EMAT 1 and the inspection object 6.

次に、図4は、本発明の実施の形態1のEMAT1において、導体板4を電気的に接続した場合の等価回路図である。本実施の形態1において、EMAT1は、導体板4を2つ有しており、これら2つの導体板4を電気的に接続すると、その等価回路は、図4(a)のように並列接続されたコンデンサとなり、これを合成すると、図4(b)の等価回路となる。   Next, FIG. 4 is an equivalent circuit diagram when the conductor plate 4 is electrically connected in the EMAT 1 according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the EMAT 1 has two conductor plates 4. When these two conductor plates 4 are electrically connected, the equivalent circuit is connected in parallel as shown in FIG. When this is combined, the equivalent circuit of FIG. 4B is obtained.

図4(b)において、端子12aと端子12bとの間の電圧をv、回路に流れる電流をiとすると、静電容量Cは、下式(2)で与えられる。   In FIG. 4B, when the voltage between the terminal 12a and the terminal 12b is v and the current flowing through the circuit is i, the capacitance C is given by the following equation (2).

Figure 2009145056
Figure 2009145056

従って、計測手段5は、上式(2)の関係から、電圧vが既知の場合には電流iを計測することにより、また、電流iが既知の場合には電圧vを計測することにより、EMAT1と検査対象6との間の静電容量を得ることができる。さらに、計測手段5は、上式(1)を用いて、計測した静電容量からEMAT1と検査対象6との距離を得ることができる。   Therefore, from the relationship of the above equation (2), the measuring means 5 measures the current i when the voltage v is known, and measures the voltage v when the current i is known. The electrostatic capacitance between EMAT1 and the test object 6 can be obtained. Furthermore, the measuring means 5 can obtain the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 from the measured capacitance using the above equation (1).

以上のように、実施の形態1によれば、互いに電気的に接続され、検査対象に対向する面に所定の面積を有するように任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つ以上の導体(導体板)が電磁超音波探触子内に設けられている。このような構成の電磁超音波探触子を用いることにより、静電容量の測定値に基づいて電磁超音波探触子と検査対象との距離を特定することが可能になる。この結果、電磁超音波探触子と検査対象との距離によらず超音波を用いた探傷感度が一定となり、良好な検査精度を実現することを可能とする電磁超音波探触子を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, at least two or more conductors (which are electrically connected to each other and arranged at an arbitrary interval so as to have a predetermined area on the surface facing the inspection object ( A conductor plate is provided in the electromagnetic ultrasonic probe. By using the electromagnetic ultrasonic probe having such a configuration, the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object can be specified based on the measured capacitance value. As a result, the sensitivity of flaw detection using ultrasonic waves is constant regardless of the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object, and an electromagnetic ultrasonic probe capable of realizing good inspection accuracy is obtained. Can do.

なお、上述した実施の形態1では、磁石3を3つ用いた構成を示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。発生する超音波10として所望のモードが得られるように、磁石3の個数、配置、および磁石3とコイル2との位置関係を決定すればよい。   In addition, in Embodiment 1 mentioned above, although the structure using three magnets 3 was shown, this invention is not limited to such a structure. What is necessary is just to determine the number of magnets 3, arrangement | positioning, and the positional relationship of the magnet 3 and the coil 2 so that a desired mode may be acquired as the ultrasonic wave 10 to generate | occur | produce.

また、静電容量の計測方法としては、RC直列回路を構成し、RC直列回路の過渡現象を利用した充電特性から静電容量を計測してもよい。   Further, as a method for measuring the capacitance, an RC series circuit may be configured, and the capacitance may be measured from charging characteristics using a transient phenomenon of the RC series circuit.

実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2におけるEMATの概略構成図である。本実施の形態2に係るEMAT1は、コイル2と磁石3aおよび2つの表面に導電性材料が塗布された磁石3b、計測手段5から構成されている。先の実施の形態1における図1の構成と比較すると、本実施の形態2における図5の構成は、導体として、2つの導体板4の代わりに、2つの表面に導電性材料が塗布された磁石3bが用いられている点が異なっている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the EMAT according to the second embodiment of the present invention. The EMAT 1 according to the second embodiment includes a coil 2, a magnet 3 a, a magnet 3 b having two surfaces coated with a conductive material, and a measuring unit 5. Compared with the configuration of FIG. 1 in the first embodiment, the configuration of FIG. 5 in the second embodiment has a conductive material applied to two surfaces instead of two conductor plates 4 as a conductor. The difference is that the magnet 3b is used.

コイル2は、銅等の導線を円形、楕円形、または矩形の渦巻き状に中心部から数周から数十周巻いたもの、メアンダ状にしたもの、または、プリント基板上に同様の渦巻き状やメアンダ状のパターンを作成したものである。   The coil 2 is made by winding a conductive wire such as copper into a circular, elliptical, or rectangular spiral shape from several to several tens of turns from the center, a meander shape, or a similar spiral shape on a printed circuit board. A meander pattern is created.

磁石3aは、永久磁石あるいは電磁石等の磁界を発生させる手段であり、先の図1における磁石3と同等である。また、磁石3bは、少なくとも2つ備えられ、永久磁石あるいは電磁石等の磁界を発生させる手段であり、表面には導電性材料が塗布されている。さらに、磁石3aおよび磁石3bは、磁界がコイル2により生じる渦電流に作用するように配置されている。   The magnet 3a is a means for generating a magnetic field such as a permanent magnet or an electromagnet, and is equivalent to the magnet 3 in FIG. Further, at least two magnets 3b are provided and are means for generating a magnetic field such as a permanent magnet or an electromagnet, and a conductive material is applied to the surface. Further, the magnet 3 a and the magnet 3 b are arranged so that the magnetic field acts on the eddy current generated by the coil 2.

本実施の形態2における図5の構成のEMAT1では、任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つの磁石3bを有している。また、磁石3bの表面には、導電性材料が塗布されており、各導電性材料が塗布された磁石3bにおいて、検査対象6に対向した面は、所定の面積Sを有している。したがって、各導電性材料が塗布された磁石3bと検査対象6との間には、先の実施の形態1と同様に、上式(1)で示す静電容量が生じる。   The EMAT 1 having the configuration shown in FIG. 5 according to the second embodiment has at least two magnets 3b arranged at an arbitrary interval. The surface of the magnet 3b is coated with a conductive material, and the surface of the magnet 3b coated with each conductive material facing the inspection object 6 has a predetermined area S. Therefore, the electrostatic capacitance shown by the above equation (1) is generated between the magnet 3b to which each conductive material is applied and the inspection object 6, as in the first embodiment.

本実施の形態2において、EMAT1は、導電性材料が塗布された磁石3bを2つ有しており、これら2つの磁石3bを電気的に接続すると、その等価回路は、先の実施の形態1と同じように、図4(a)、(b)となる。また、静電容量Cも、先の実施の形態1と同様に、上式(2)で与えられる。   In the second embodiment, the EMAT 1 has two magnets 3b coated with a conductive material, and when these two magnets 3b are electrically connected, the equivalent circuit thereof is the same as in the first embodiment. Similarly to FIG. 4, FIGS. 4A and 4B are obtained. Further, the capacitance C is also given by the above equation (2) as in the first embodiment.

従って、計測手段5は、先の実施の形態1と同様に、上式(2)の関係から、電圧vが既知の場合には電流iを計測することにより、また、電流iが既知の場合には電圧vを計測することにより、EMAT1と検査対象6との間の静電容量を得ることができる。さらに、計測手段5は、上式(1)を用いて、計測した静電容量からEMAT1と検査対象6との距離を得ることができる。   Therefore, the measuring means 5 measures the current i when the voltage v is known from the relationship of the above equation (2), as in the first embodiment, and the current i is known. By measuring the voltage v, the capacitance between EMAT1 and the inspection object 6 can be obtained. Furthermore, the measuring means 5 can obtain the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 from the measured capacitance using the above equation (1).

以上のように、実施の形態2によれば、導体として、導体板の代わりに表面に導電性材料が塗布された磁石を用いた場合にも、先の実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained even when a magnet having a surface coated with a conductive material is used instead of the conductor plate. be able to.

なお、上述した実施の形態2では、磁石3aを1つ、磁石3bを2つ用いた構成を示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。発生する超音波10として所望のモードが得られるように、磁石3a、3bの個数、配置、および磁石3a、3bとコイル2との位置関係を決定すればよい。   In the second embodiment described above, the configuration using one magnet 3a and two magnets 3b is shown, but the present invention is not limited to such a configuration. The number and arrangement of the magnets 3a and 3b and the positional relationship between the magnets 3a and 3b and the coil 2 may be determined so that a desired mode can be obtained as the generated ultrasonic wave 10.

また、静電容量の計測方法としては、RC直列回路を構成し、RC直列回路の過渡現象を利用した充電特性から静電容量を計測してもよい。   Further, as a method for measuring the capacitance, an RC series circuit may be configured, and the capacitance may be measured from charging characteristics using a transient phenomenon of the RC series circuit.

実施の形態3.
図6は、本発明の実施の形態3におけるEMATの概略構成図である。本実施の形態3に係るEMAT1は、2つのコイル2と磁石3および計測手段5から構成されている。先の実施の形態1における図1の構成と比較すると、本実施の形態3における図6の構成は、導体として、2つの導体板4の代わりに、2つのコイル2が用いられている点が異なっている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the EMAT according to the third embodiment of the present invention. The EMAT 1 according to the third embodiment includes two coils 2, a magnet 3, and measurement means 5. Compared with the configuration of FIG. 1 in the first embodiment, the configuration of FIG. 6 in the third embodiment is that two coils 2 are used instead of the two conductor plates 4 as conductors. Is different.

コイル2は、銅等の導線を円形、楕円形、または矩形の渦巻き状に中心部から数周から数十周巻いたもの、または、プリント基板上に同様の渦巻き状のパターンを作成したものである。磁石3は、永久磁石あるいは電磁石等の磁界を発生させる手段である。さらに、磁石3は、発生する磁界が、コイル2により生じる渦電流に作用するように配置されている。   The coil 2 is formed by winding a conductive wire such as copper in a circular, elliptical, or rectangular spiral shape from several to several tens of turns from the center, or by creating a similar spiral pattern on a printed circuit board. is there. The magnet 3 is a means for generating a magnetic field such as a permanent magnet or an electromagnet. Further, the magnet 3 is arranged so that the generated magnetic field acts on the eddy current generated by the coil 2.

本実施の形態3における図6の構成のEMAT1では、任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つのコイル2を有している。これら2つのコイル2は、渦巻き状に密着して巻かれており、コイルにおいて、検査対象に対向した面は、先の実施の形態1の図1における導体板4と等価であるとみなし、その面積をSとする。この場合、コイル2と検査対象6との間には、先の実施の形態1と同様に、上式(1)で示す静電容量が生じる。   The EMAT 1 having the configuration shown in FIG. 6 according to the third embodiment has at least two coils 2 arranged at an arbitrary interval. These two coils 2 are wound closely in a spiral shape, and the surface of the coil facing the object to be inspected is regarded as equivalent to the conductor plate 4 in FIG. Let S be the area. In this case, between the coil 2 and the inspection object 6, as in the first embodiment, a capacitance represented by the above equation (1) is generated.

本実施の形態3において、EMAT1は、2つのコイル2を有しており、これら2つのコイル2を電気的に接続すると、その等価回路は、先の実施の形態1と同じように、図4(a)、(b)となる。また、静電容量Cも、先の実施の形態1と同様に、上式(2)で与えられる。   In the third embodiment, the EMAT 1 has two coils 2, and when these two coils 2 are electrically connected, the equivalent circuit thereof is the same as that of the first embodiment shown in FIG. (A) and (b). Further, the capacitance C is also given by the above equation (2) as in the first embodiment.

従って、計測手段5は、先の実施の形態1と同様に、上式(2)の関係から、電圧vが既知の場合には電流iを計測することにより、また、電流iが既知の場合には電圧vを計測することにより、EMAT1と検査対象6との間の静電容量を得ることができる。さらに、計測手段5は、上式(1)を用いて、計測した静電容量からEMAT1と検査対象6との距離を得ることができる。   Therefore, the measuring means 5 measures the current i when the voltage v is known from the relationship of the above equation (2), as in the first embodiment, and the current i is known. By measuring the voltage v, the capacitance between EMAT1 and the inspection object 6 can be obtained. Furthermore, the measuring means 5 can obtain the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 from the measured capacitance using the above equation (1).

以上のように、実施の形態3によれば、導体として、導体板の代わりにコイルを用いた場合にも、先の実施の形態1、2と同様の効果を得ることができる。   As described above, according to the third embodiment, even when a coil is used as the conductor instead of the conductor plate, the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

なお、上述した実施の形態3では、磁石3を3つ用いた構成を示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。発生する超音波10として所望のモードが得られるように、磁石3の個数、配置、および磁石3とコイル2との位置関係を決定すればよい。   In addition, in Embodiment 3 mentioned above, although the structure using three magnets 3 was shown, this invention is not limited to such a structure. What is necessary is just to determine the number of magnets 3, arrangement | positioning, and the positional relationship of the magnet 3 and the coil 2 so that a desired mode may be acquired as the ultrasonic wave 10 to generate | occur | produce.

また、静電容量の計測方法としては、RC直列回路を構成し、RC直列回路の過渡現象を利用した充電特性から静電容量を計測してもよい。   Further, as a method for measuring the capacitance, an RC series circuit may be configured, and the capacitance may be measured from charging characteristics using a transient phenomenon of the RC series circuit.

また、以上示した実施の形態1〜3では、EMATにおける少なくとも2つ以上の導体として、2つの導体板(実施の形態1)、2つの磁石(実施の形態2)、2つのコイル(実施の形態3)について説明した。しかしながら、本発明における2つ以上の導体は、このような構成に限定されるものではない。EMATにおける少なくとも2つ以上の導体として、導体板と磁石、導体板とコイル、または、磁石とコイルの組合せを用いてもよい。   In the first to third embodiments described above, two conductor plates (Embodiment 1), two magnets (Embodiment 2), two coils (Embodiment) are used as at least two conductors in EMAT. Embodiment 3) has been described. However, the two or more conductors in the present invention are not limited to such a configuration. As at least two or more conductors in EMAT, a conductor plate and a magnet, a conductor plate and a coil, or a combination of a magnet and a coil may be used.

実施の形態4.
先の実施の形態1〜3では、本発明のEMATについて説明した。これに対して、以下に説明する実施の形態4〜6においては、本発明のEMATを用いた電磁超音波探傷装置について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the EMAT of the present invention has been described. In contrast, in Embodiments 4 to 6 described below, an electromagnetic ultrasonic flaw detector using the EMAT of the present invention will be described.

図7は、本発明の実施の形態4における電磁超音波探傷装置(以下、探傷装置と記す)の概略構成図である。なお、以下に示す各図中において、同一符号は、同一または相当部分を示す。   FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an electromagnetic ultrasonic flaw detector (hereinafter referred to as a flaw detector) according to Embodiment 4 of the present invention. In each figure shown below, the same numerals indicate the same or corresponding parts.

本実施の形態4に係る探傷装置は、EMAT1、計測手段5、位置制御部12、送信部13、および受信部14から構成されている。ここで、EMAT1は、先の実施の形態1〜3で説明したEMAT1のいずれかが適用されている。なお、本実施の形態4における位置制御部12は、探傷感度制御手段に相当する。   The flaw detection apparatus according to the fourth embodiment includes EMAT 1, measurement means 5, position control unit 12, transmission unit 13, and reception unit 14. Here, any one of EMAT1 described in the first to third embodiments is applied to EMAT1. In addition, the position control part 12 in this Embodiment 4 is corresponded to a flaw detection sensitivity control means.

次に、本実施の形態4における探傷装置の動作について説明する。図7において、送信と受信を兼用するEMAT1は、検査対象6に対して近接配置され、検査対象6中の欠陥部11の探傷を行う。EMAT1を駆動するための任意の駆動信号が、送信部13からEMAT1に入力される。駆動信号がEMAT1に入力されると、EMAT1が有するコイル2により、検査対象6には渦電流が発生する。また、EMATlが有する磁石3により、検査対象6には磁界がかけられている。   Next, the operation of the flaw detector according to the fourth embodiment will be described. In FIG. 7, EMAT 1, which is used for both transmission and reception, is arranged in proximity to the inspection object 6 and performs a flaw detection of the defective portion 11 in the inspection object 6. An arbitrary drive signal for driving EMAT1 is input from the transmitter 13 to EMAT1. When the drive signal is input to EMAT1, an eddy current is generated in the inspection object 6 by the coil 2 included in EMAT1. Further, a magnetic field is applied to the inspection object 6 by the magnet 3 included in EMATl.

これにより、検査対象6には、渦電流と磁界の相互作用であるローレンツ力が発生し、このローレンツ力により検査対象6は振動する。そして、この振動が超音波へと変換され、検査対象6中へ伝搬していく。検査対象6中を伝搬した超音波は、検査対象6中の欠陥部11により散乱され、散乱波の一部は、再びEMAT1の方向へと伝搬していき、EMAT1により受信される。EMAT1で受信された超音波は、受信部14において、信号処理され、欠陥部11の位置情報が検出される。   As a result, Lorentz force, which is an interaction between eddy current and magnetic field, is generated in the inspection object 6, and the inspection object 6 vibrates by this Lorentz force. This vibration is converted into an ultrasonic wave and propagates into the inspection object 6. The ultrasonic wave propagated in the inspection object 6 is scattered by the defect portion 11 in the inspection object 6, and a part of the scattered wave propagates again in the direction of EMAT1 and is received by EMAT1. The ultrasonic wave received by EMAT 1 is subjected to signal processing in the receiving unit 14, and position information of the defective part 11 is detected.

本実施の形態4におけるEMAT1は、先の実施の形態1〜3のいずれかに記載のEMAT1を用いている。このため、計測手段5は、EMAT1と検査対象6との間の距離情報を得ることができる。そこで、位置制御部12は、距離情報をフィードバック量として参照し、EMAT1と検査対象6との距離が測定点によらず所定目標距離となるように補正量を決定し、この補正量によりEMAT1の位置をフィードバック制御する。   The EMAT1 in the fourth embodiment uses the EMAT1 described in any of the first to third embodiments. For this reason, the measuring means 5 can obtain distance information between the EMAT 1 and the inspection object 6. Therefore, the position control unit 12 refers to the distance information as a feedback amount, determines a correction amount so that the distance between the EMAT1 and the inspection object 6 becomes a predetermined target distance regardless of the measurement point, and the EMAT1 is determined based on the correction amount. The position is feedback controlled.

以上のように、実施の形態4によれば、位置制御部の働きにより、探傷位置によらず、EMATと検査対象との距離を一定の所定目標距離に保つことができる。これにより、EMATと検査対象との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧した電磁超音波探傷装置を得ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, the distance between the EMAT and the inspection object can be kept at a predetermined target distance regardless of the flaw detection position by the function of the position control unit. Thereby, an electromagnetic ultrasonic flaw detector can be obtained in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves caused by differences in the distance between the EMAT and the inspection object are suppressed.

なお、本実施の形態4の探傷装置では、EMATは、送信・受信兼用の構成について説明したが、送信用、受信用、それぞれ別のEMATとしてもよい。   In the flaw detection apparatus according to the fourth embodiment, the EMAT has been described for the configuration for both transmission and reception. However, the EMAT may be different for transmission and reception.

実施の形態5.
先の実施の形態4においては、EMAT1と検査対象6との距離の測定結果に基づいてEMAT1の位置制御を行うことにより、EMAT1と検査対象6との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧する場合について説明した。これに対して、本実施の形態5では、先の実施の形態4とは異なる方法により超音波による探傷感度の変動を抑圧する場合について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the previous embodiment 4, the position control of EMAT1 is performed based on the measurement result of the distance between EMAT1 and inspection object 6, so that the ultrasonic wave generated by the difference in distance between EMAT1 and inspection object 6 is used. The case where the fluctuation of the flaw detection sensitivity is suppressed has been described. On the other hand, in the fifth embodiment, a case will be described in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves are suppressed by a method different from that of the fourth embodiment.

図8は、本発明の実施の形態5における探傷装置の概略構成図である。本実施の形態5に係る探傷装置は、EMAT1、計測手段5、送信部13、および受信部14から構成されている。ここで、EMAT1は、先の実施の形態1〜3で説明したEMAT1のいずれかが適用されている。   FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a flaw detection apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. The flaw detection apparatus according to the fifth embodiment includes EMAT 1, measurement means 5, transmission unit 13, and reception unit 14. Here, any one of EMAT1 described in the first to third embodiments is applied to EMAT1.

また、先の実施の形態4における図7の構成と比較すると、本実施の形態5における図8の構成は、位置制御部12がない代わりに、計測手段5による距離の測定結果を送信部13にフィードバックしている点が異なっている。なお、本実施の形態5における送信部13は、探傷感度制御手段に相当する。   Compared with the configuration of FIG. 7 in the previous embodiment 4, the configuration of FIG. 8 in the present embodiment 5 does not have the position control unit 12, but transmits the distance measurement result by the measuring means 5 to the transmission unit 13. The point of feedback is different. In addition, the transmission part 13 in this Embodiment 5 is corresponded to a flaw detection sensitivity control means.

次に、本実施の形態5における探傷装置の動作について説明する。図8において、送信と受信を兼用するEMAT1は、検査対象6に対して近接配置され、検査対象6中の欠陥部11の探傷を行う。EMAT1を駆動するための任意の駆動信号が、送信部13からEMAT1に入力される。駆動信号がEMAT1に入力されると、EMAT1が有するコイル2により、検査対象6には渦電流が発生する。また、EMATlが有する磁石3により、検査対象6には磁界がかけられている。   Next, the operation of the flaw detection apparatus in the fifth embodiment will be described. In FIG. 8, EMAT 1, which is used for both transmission and reception, is arranged in proximity to the inspection object 6 and performs a flaw detection of the defective portion 11 in the inspection object 6. An arbitrary drive signal for driving EMAT1 is input from the transmitter 13 to EMAT1. When the drive signal is input to EMAT1, an eddy current is generated in the inspection object 6 by the coil 2 included in EMAT1. Further, a magnetic field is applied to the inspection object 6 by the magnet 3 included in EMATl.

これにより、検査対象6には、渦電流と磁界の相互作用であるローレンツ力が発生し、このローレンツ力により検査対象6は振動する。そして、この振動が超音波へと変換され、検査対象6中へ伝搬していく。検査対象6中を伝搬した超音波は、検査対象6中の欠陥部11により散乱され、散乱波の一部は、再びEMAT1の方向へと伝搬していき、EMAT1により受信される。EMAT1で受信された超音波は、受信部14において、信号処理され、欠陥部11の位置情報が検出される。   As a result, Lorentz force, which is an interaction between eddy current and magnetic field, is generated in the inspection object 6, and the inspection object 6 vibrates by this Lorentz force. This vibration is converted into an ultrasonic wave and propagates into the inspection object 6. The ultrasonic wave propagated in the inspection object 6 is scattered by the defect portion 11 in the inspection object 6, and a part of the scattered wave propagates again in the direction of EMAT1 and is received by EMAT1. The ultrasonic wave received by EMAT 1 is subjected to signal processing in the receiving unit 14, and position information of the defective part 11 is detected.

本実施の形態5におけるEMAT1は、先の実施の形態1〜3のいずれかに記載のEMAT1を用いている。このため、計測手段5は、EMAT1と検査対象6との間の距離情報を得ることができる。そこで、送信部13は、計測手段5により測定された距離情報を参照し、EMAT1と検査対象6との距離に応じた補正量を決定し、この補正量にしたがって、EMAT1の駆動信号(電圧あるいは電流)を変更する。   The EMAT1 in the fifth embodiment uses the EMAT1 described in any of the first to third embodiments. For this reason, the measuring means 5 can obtain distance information between the EMAT 1 and the inspection object 6. Therefore, the transmission unit 13 refers to the distance information measured by the measuring unit 5, determines a correction amount according to the distance between the EMAT1 and the inspection object 6, and according to this correction amount, the drive signal (voltage or voltage) of the EMAT1. Change the current.

より具体的には、EMAT1と検査対象6との距離が大きい場合には、送信部13は、その距離に応じて駆動信号(電圧あるいは電流)を大きくする。一方、EMAT1と検査対象6との距離が小さい場合には、送信部13は、その距離に応じて駆動信号(電圧あるいは電流)を小さくする。EMAT1と検査対象6との距離に応じて、探傷感度が一定となるような駆動信号をあらかじめ求めておくことにより、探傷位置によらず、EMAT1による超音波を用いた探傷感度が一定となるように、超音波の送信強度を補正することができる。   More specifically, when the distance between the EMAT 1 and the inspection target 6 is large, the transmission unit 13 increases the drive signal (voltage or current) according to the distance. On the other hand, when the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 is small, the transmission unit 13 reduces the drive signal (voltage or current) according to the distance. According to the distance between EMAT 1 and inspection object 6, by obtaining in advance a driving signal that makes the flaw detection sensitivity constant, the flaw detection sensitivity using ultrasonic waves by EMAT 1 becomes constant regardless of the flaw detection position. In addition, the transmission intensity of the ultrasonic wave can be corrected.

以上のように、実施の形態5によれば、送信部の働きにより、EMATと検査対象との距離に応じて駆動信号の大きさを可変することができる。これにより、探傷位置によらず、EMATによる超音波を用いた探傷感度が一定となるように、超音波の送信強度を補正することができる。これにより、EMATと検査対象との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧した電磁超音波探傷装置を得ることができる。   As described above, according to the fifth embodiment, the size of the drive signal can be varied according to the distance between the EMAT and the inspection target by the function of the transmission unit. Thereby, the transmission intensity of the ultrasonic wave can be corrected so that the flaw detection sensitivity using the ultrasonic wave by the EMAT is constant regardless of the flaw detection position. Thereby, an electromagnetic ultrasonic flaw detector can be obtained in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves caused by differences in the distance between the EMAT and the inspection object are suppressed.

なお、本実施の形態5の探傷装置では、EMATは、送信・受信兼用の構成について説明したが、送信用、受信用、それぞれ別のEMATとしてもよい。   In the flaw detection apparatus according to the fifth embodiment, the EMAT has been described for the configuration for both transmission and reception. However, the EMAT may be different for transmission and reception.

実施の形態6.
先の実施の形態4においては、EMAT1と検査対象6との距離の測定結果に基づいてEMAT1の位置制御を行うことにより、EMAT1と検査対象6との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧する場合について説明した。また、先の実施の形態5においては、EMAT1と検査対象6との距離の測定結果に基づいて、EMAT1による超音波を用いた探傷感度を一定にするように超音波の送信強度を補正ことにより、EMAT1と検査対象6との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧する場合について説明した。これに対して、本実施の形態6では、先の実施の形態4、5とは異なる方法により超音波による探傷感度の変動を抑圧する場合について説明する。
Embodiment 6 FIG.
In the previous embodiment 4, the position control of EMAT1 is performed based on the measurement result of the distance between EMAT1 and inspection object 6, so that the ultrasonic wave generated by the difference in distance between EMAT1 and inspection object 6 is used. The case where the fluctuation of the flaw detection sensitivity is suppressed has been described. Further, in the previous embodiment 5, based on the measurement result of the distance between EMAT1 and inspection object 6, the ultrasonic transmission intensity is corrected so that the flaw detection sensitivity using ultrasonic waves by EMAT1 is made constant. A case has been described in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves caused by differences in the distance between EMAT1 and inspection object 6 are suppressed. On the other hand, in the sixth embodiment, a case will be described in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves are suppressed by a method different from the fourth and fifth embodiments.

図9は、本発明の実施の形態6における探傷装置の概略構成図である。本実施の形態6に係る探傷装置は、EMAT1、計測手段5、送信部13、および受信部14から構成されている。EMAT1は、先の実施の形態1〜3で説明したEMAT1のいずれかが適用されている。   FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a flaw detection apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The flaw detection apparatus according to the sixth embodiment includes EMAT 1, measurement unit 5, transmission unit 13, and reception unit 14. Any of the EMAT1 described in the first to third embodiments is applied to the EMAT1.

また、先の実施の形態5における図8の構成と比較すると、本実施の形態6における図9の構成は、構成要素自体は同じであるが、計測手段5による距離の測定結果を、送信部13にフィードバックする代わりに受信部14にフィードバックしている点が異なっている。なお、本実施の形態6における受信部14は、探傷感度制御手段に相当する。   Compared with the configuration of FIG. 8 in the previous embodiment 5, the configuration of FIG. 9 in the present embodiment 6 is the same in the components itself, but the distance measurement result by the measuring means 5 is transmitted to the transmission unit. Instead of feeding back to 13, the receiving unit 14 is fed back. The receiving unit 14 in the sixth embodiment corresponds to flaw detection sensitivity control means.

次に、本実施の形態6における探傷装置の動作について説明する。図9において、送信と受信を兼用するEMAT1は、検査対象6に対して近接配置され、検査対象6中の欠陥部11の探傷を行う。EMAT1を駆動するための任意の駆動信号が、送信部13からEMAT1に入力される。駆動信号がEMAT1に入力されると、EMAT1が有するコイル2により、検査対象6には渦電流が発生する。また、EMATlが有する磁石3により、検査対象6には磁界がかけられている。   Next, the operation of the flaw detection apparatus in the sixth embodiment will be described. In FIG. 9, EMAT 1, which is used for both transmission and reception, is arranged in proximity to the inspection object 6 and performs a flaw detection on the defective portion 11 in the inspection object 6. An arbitrary drive signal for driving EMAT1 is input from the transmitter 13 to EMAT1. When the drive signal is input to EMAT1, an eddy current is generated in the inspection object 6 by the coil 2 included in EMAT1. Further, a magnetic field is applied to the inspection object 6 by the magnet 3 included in EMATl.

これにより、検査対象6には、渦電流と磁界の相互作用であるローレンツ力が発生し、このローレンツ力により検査対象6は振動する。そして、この振動が超音波へと変換され、検査対象6中へ伝搬していく。検査対象6中を伝搬した超音波は、検査対象6中の欠陥部11により散乱され、散乱波の一部は、再びEMAT1の方向へと伝搬していき、EMAT1により受信される。EMAT1で受信された超音波は、受信部14において、信号処理され、欠陥部11の位置情報が検出される。   As a result, Lorentz force, which is an interaction between eddy current and magnetic field, is generated in the inspection object 6, and the inspection object 6 vibrates by this Lorentz force. This vibration is converted into an ultrasonic wave and propagates into the inspection object 6. The ultrasonic wave propagated in the inspection object 6 is scattered by the defect portion 11 in the inspection object 6, and a part of the scattered wave propagates again in the direction of EMAT1 and is received by EMAT1. The ultrasonic wave received by EMAT 1 is subjected to signal processing in the receiving unit 14, and position information of the defective part 11 is detected.

本実施の形態6におけるEMAT1は、先の実施の形態1〜3のいずれかに記載のEMAT1を用いている。このため、計測手段5は、EMAT1と検査対象6との間の距離情報を得ることができる。そこで、受信部14は、計測手段5により測定された距離情報を参照し、EMAT1と検査対象6との距離に応じた補正量を決定し、この補正量にしたがって、検出された信号を補正する。   The EMAT1 in the sixth embodiment uses the EMAT1 described in any of the first to third embodiments. For this reason, the measuring means 5 can obtain distance information between the EMAT 1 and the inspection object 6. Therefore, the receiving unit 14 refers to the distance information measured by the measuring unit 5, determines a correction amount according to the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6, and corrects the detected signal according to the correction amount. .

より具体的には、EMAT1と検査対象6との距離が大きい場合には、受信部14は、その距離に応じて検出信号を増幅させる。一方、EMAT1と検査対象6との距離が小さい場合には、受信部14は、その距離に応じて検出信号を減衰させる。EMAT1と検査対象6との距離に応じて、探傷感度が一定となるような検出信号の増幅率/減衰率をあらかじめ求めておくことにより、探傷位置によらず、EMAT1による超音波を用いた探傷感度が一定となるように、超音波の検出信号を補正することができる。   More specifically, when the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 is large, the receiving unit 14 amplifies the detection signal according to the distance. On the other hand, when the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6 is small, the receiving unit 14 attenuates the detection signal according to the distance. By detecting the amplification factor / attenuation rate of the detection signal so that the flaw detection sensitivity is constant according to the distance between the EMAT 1 and the inspection object 6, the flaw detection using the ultrasonic waves by the EMAT1 regardless of the flaw detection position. The ultrasonic detection signal can be corrected so that the sensitivity is constant.

以上のように、実施の形態6によれば、受信部の働きにより、EMATと検査対象との距離に応じて検出信号の大きさを可変することができる。これにより、探傷位置によらず、EMATによる超音波を用いた探傷感度が一定となるように、超音波の検出信号を補正することができる。これにより、EMATと検査対象との間の距離が異なることにより生じる超音波による探傷感度の変動を抑圧した電磁超音波探傷装置を得ることができる。   As described above, according to the sixth embodiment, the magnitude of the detection signal can be varied according to the distance between the EMAT and the inspection object by the function of the receiving unit. Thereby, the detection signal of the ultrasonic wave can be corrected so that the flaw detection sensitivity using the ultrasonic wave by EMAT is constant regardless of the flaw detection position. Thereby, an electromagnetic ultrasonic flaw detector can be obtained in which fluctuations in flaw detection sensitivity due to ultrasonic waves caused by differences in the distance between the EMAT and the inspection object are suppressed.

なお、本実施の形態6の探傷装置では、EMATは、送信・受信兼用の構成について説明したが、送信用、受信用、それぞれ別のEMATとしてもよい。   In the flaw detection apparatus according to the sixth embodiment, the EMAT has been described for the configuration for both transmission and reception. However, the EMAT may be different for transmission and reception.

本発明の実施の形態1における電磁超音波探触子の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic probe in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における電磁超音波探触子による超音波の発生原理を説明する図である。It is a figure explaining the generation principle of the ultrasonic wave by the electromagnetic ultrasonic probe in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における電磁超音波探触子と検査対象との関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the relationship between the electromagnetic ultrasonic probe in Embodiment 1 of this invention, and a test object. 本発明の実施の形態1の電磁超音波探触子において、導体板を電気的に接続した場合の等価回路図である。In the electromagnetic ultrasonic probe of Embodiment 1 of this invention, it is an equivalent circuit diagram at the time of connecting a conductor board electrically. 本発明の実施の形態2における電磁超音波探触子の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic probe in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における電磁超音波探触子の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic probe in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における電磁超音波探傷装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic flaw detector in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における電磁超音波探傷装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic flaw detector in Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6における電磁超音波探傷装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electromagnetic ultrasonic flaw detector in Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電磁超音波探触子、2 コイル、3、3a、3b 磁石、4 導体板、5 計測手段、6 検査対象、11 欠陥部、12 位置制御部、13 送信部、14 受信部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromagnetic ultrasonic probe, 2 coils, 3, 3a, 3b magnet, 4 conductor board, 5 measuring means, 6 inspection object, 11 defect part, 12 position control part, 13 transmission part, 14 reception part.

Claims (6)

磁界を発生させる手段と、検査対象に渦電流を発生させるコイルとを備え、前記検査対象との間で電磁気力により超音波を送受信し、非接触で前記検査対象中の欠陥部を検出するために用いられる電磁超音波探触子において、
互いに電気的に接続され、前記検査対象に対向する面に所定の面積を有するように任意の間隔を隔てて配置された少なくとも2つ以上の導体をさらに備えたことを特徴とする電磁超音波探触子。
Means for generating a magnetic field and a coil for generating an eddy current in the inspection object, for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the inspection object by electromagnetic force, and for detecting a defective portion in the inspection object without contact In the electromagnetic ultrasonic probe used for
An electromagnetic ultrasonic probe further comprising at least two or more conductors that are electrically connected to each other and arranged at an arbitrary interval so as to have a predetermined area on a surface facing the inspection object. Tentacles.
請求項1に記載の電磁超音波探触子において、
前記2つ以上の導体は、導体板、磁石、コイル、またはこれらの組合せで構成されることを特徴とする電磁超音波探触子。
The electromagnetic ultrasonic probe according to claim 1,
The two or more conductors are composed of a conductor plate, a magnet, a coil, or a combination thereof.
請求項1または2に記載の電磁超音波探触子を用いて、前記検査対象に電磁気力により超音波を発生させ、前記検査対象中の欠陥部で散乱された超音波を受信して前記検査対象の探傷を行う電磁超音波探傷装置であって、
前記電磁超音波探触子に配置された前記2つ以上の導体と前記検査対象との間に生じる静電容量に基づいて、前記電磁超音波探触子と前記検査対象との間の距離を求める計測手段と、
前記計測手段により求められた前記距離に基づいて、前記検査対象の探傷感度を所定値に保つ探傷感度制御手段と
を備えたことを特徴とする電磁超音波探傷装置。
The electromagnetic ultrasonic probe according to claim 1 or 2, wherein an ultrasonic wave is generated by an electromagnetic force on the inspection object, and ultrasonic waves scattered by a defect portion in the inspection object are received and the inspection is performed. An electromagnetic ultrasonic flaw detector for flaw detection of an object,
Based on the capacitance generated between the two or more conductors arranged on the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object, the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object is determined. Measuring means to be obtained;
An electromagnetic ultrasonic flaw detector comprising: flaw detection sensitivity control means for maintaining the flaw detection sensitivity of the inspection object at a predetermined value based on the distance obtained by the measuring means.
請求項3に記載の電磁超音波探傷装置において、
前記探傷感度制御手段は、前記計測手段により求められた前記距離をフィードバック量とし、前記電磁超音波探触子と前記検査対象との間の距離が所定の目標距離となるように、前記電磁超音波探触子の位置を制御する位置制御部で構成されることを特徴とする電磁超音波探傷装置。
The electromagnetic ultrasonic flaw detector according to claim 3,
The flaw detection sensitivity control means uses the distance obtained by the measurement means as a feedback amount, so that the distance between the electromagnetic ultrasonic probe and the inspection object becomes a predetermined target distance. An electromagnetic ultrasonic flaw detector comprising a position control unit for controlling the position of an acoustic probe.
請求項3に記載の電磁超音波探傷装置において、
前記探傷感度制御手段は、前記検査対象中の欠陥部で散乱された超音波に基づく前記探傷感度が所定値になるように、前記計測手段により求められた前記距離に応じて前記電磁超音波探触子により発生させる超音波の強度を補正する送信側強度補正手段で構成されることを特徴とする電磁超音波探傷装置。
The electromagnetic ultrasonic flaw detector according to claim 3,
The flaw detection sensitivity control means is configured to detect the electromagnetic ultrasonic wave in accordance with the distance obtained by the measurement means so that the flaw detection sensitivity based on the ultrasonic waves scattered by the defect portion in the inspection target becomes a predetermined value. An electromagnetic ultrasonic flaw detector comprising: transmission-side intensity correction means for correcting the intensity of ultrasonic waves generated by a touch element.
請求項3に記載の電磁超音波探傷装置において、
前記探傷感度制御手段は、前記検査対象中の欠陥部で散乱された超音波に基づく前記探傷感度が所定値になるように、前記計測手段により求められた前記距離に応じて前記電磁超音波探触子により受信された超音波の強度を補正する受信側強度補正手段で構成されることを特徴とする電磁超音波探傷装置。
The electromagnetic ultrasonic flaw detector according to claim 3,
The flaw detection sensitivity control means is configured to detect the electromagnetic ultrasonic wave in accordance with the distance obtained by the measurement means so that the flaw detection sensitivity based on the ultrasonic waves scattered by the defect portion in the inspection target becomes a predetermined value. An electromagnetic ultrasonic flaw detector comprising: a receiving-side intensity correcting means for correcting the intensity of an ultrasonic wave received by a toucher.
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