JPH08313489A - Flaw detector - Google Patents
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- JPH08313489A JPH08313489A JP12121595A JP12121595A JPH08313489A JP H08313489 A JPH08313489 A JP H08313489A JP 12121595 A JP12121595 A JP 12121595A JP 12121595 A JP12121595 A JP 12121595A JP H08313489 A JPH08313489 A JP H08313489A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器等の管の腐食
等による傷を検査する探傷検査装置に関し、詳しくはセ
ンサプローブのセンサを多チャンネル化し、分解能を上
げるための改善に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flaw detection inspection apparatus for inspecting flaws due to corrosion of tubes such as heat exchangers, and more particularly, to an improvement for increasing the resolution by increasing the number of channels of a sensor probe sensor.
【0002】[0002]
【従来の技術】管の腐食等による傷を検査する探傷検査
装置としては、従来より渦流探傷法によるものと漏洩磁
束法によるものとがある。渦流探傷法は図11のような
2つのコイルA,Bを有するセンサプローブを被測定管
に挿入し、管軸方向(軸方向とも言う)に掃引するもの
である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a flaw detection inspection apparatus for inspecting a flaw due to corrosion of a pipe, there are a flaw detection method using an eddy current flaw detection method and a flaw detection method using a leakage flux method. In the eddy current flaw detection method, a sensor probe having two coils A and B as shown in FIG. 11 is inserted into a pipe to be measured and is swept in the pipe axial direction (also referred to as the axial direction).
【0003】この場合、図12のようにコイルA(イン
ダクタンスLA )とコイルB(インダクタンスLB )を
ブリッジの隣り合う2辺に接続し、このブリッジに正弦
波状の電流Ii を流し、ブリッジ出力V0 を駆動電流I
i で同期検波して測定信号とする。コイルを交流で駆動
すると被測定管に渦電流が生じる。管に傷があると渦電
流の生じ方が変化するため、見かけ上コイルのインダク
タンスが変化する。プローブを掃引するとコイルA,B
のインダクタンスが順次変化するので、測定信号の振幅
・位相に変化が現れ、管に傷があることを検出できる。In this case, as shown in FIG. 12, a coil A (inductance L A ) and a coil B (inductance L B ) are connected to two adjacent sides of the bridge, and a sinusoidal current I i is passed through the bridge to bridge the bridge. Output V 0 is drive current I
Synchronous detection is performed at i and used as the measurement signal. When the coil is driven with an alternating current, an eddy current is generated in the pipe to be measured. If the tube is damaged, the way the eddy current is generated changes, so the inductance of the coil changes apparently. When the probe is swept, coils A and B
Since the inductance of is changed sequentially, changes in the amplitude and phase of the measurement signal appear, and it is possible to detect that the tube is damaged.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の渦流探傷法では、管周方向(周方向とも言
う)の傷の総和を測定することになるため管周方向の傷
の分布や個々の傷の大きさなどが不明であり、またコイ
ル径が大きいためコイル間の距離が大きくなり管軸方向
の分解能も低下するという欠点があった。However, in such a conventional eddy current flaw detection method, since the total sum of flaws in the pipe circumferential direction (also referred to as the circumferential direction) is measured, the distribution of flaws in the pipe circumferential direction and the individual flaws in the pipe circumferential direction are measured. The size of the scratch is unknown, and since the coil diameter is large, the distance between the coils is large and the resolution in the tube axis direction is also reduced.
【0005】他方漏洩磁束法は、図13に示すように永
久磁石Mおよび漏洩磁束の強さを検出するコイルA0 ,
B0 を含んだプローブPを管Tに挿入し、管の傷などの
断絶部による磁界の乱れを検出する方法であるが、次の
ような問題がある。検出コイル径が管内径に近く、また
1対のコイルのみをセンサとしている。したがって、渦
流探傷法と同様に、管周方向の傷の分布や個々の傷の大
きさ等が不明であり、コイル間の距離が大きくなり管軸
方向の分解能も低下するという問題があった。On the other hand, in the leakage magnetic flux method, as shown in FIG. 13, a permanent magnet M and a coil A 0 for detecting the strength of the leakage magnetic flux,
This is a method in which the probe P containing B 0 is inserted into the tube T and the disturbance of the magnetic field due to the cut portion such as a flaw in the tube is detected, but there are the following problems. The diameter of the detection coil is close to the inner diameter of the tube, and only one pair of coils is used as the sensor. Therefore, similarly to the eddy current flaw detection method, the distribution of flaws in the circumferential direction of the pipe, the size of each flaw, and the like are unknown, and the distance between the coils increases and the resolution in the axial direction of the pipe decreases.
【0006】本発明の目的は、このような点に鑑み、管
周方向にセンサを多数配置することにより管周方向およ
び管軸方向の測定分解能を向上させた探傷検査装置を提
供することにある。[0006] In view of the above, an object of the present invention is to provide a flaw detection inspection apparatus in which a large number of sensors are arranged in the pipe circumferential direction to improve the measurement resolution in the pipe circumferential direction and the pipe axial direction. .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本願の第1の発明では、センサプローブを被測
定管に挿入あるいは被測定材に外挿して被測定管に生じ
た傷を探査する探傷検査装置であって、前記センサプロ
ーブは、センサプローブの中心軸と垂直な平面上で中心
軸を中心とする円周上に複数個のコイルが配置された第
1のセンサ群と、センサプローブの中心軸と垂直な平面
上で中心軸を中心とする円周上に複数個のコイルが配置
され、前記第1のセンサ群に近接して配置された第2の
センサ群から成り、前記第1と第2のセンサ群の同一円
周方向上のコイル対が選択的に接続され、交流信号で駆
動されるブリッジと、このブリッジ出力を前記交流信号
に同期して検波する同期検波回路と、この同期検波回路
の出力を受けて被測定管あるいは被測定材の周方向およ
び軸方向の傷の分布および大きさを求める演算処理部を
備えたことを特徴とする。In order to achieve such an object, according to the first invention of the present application, a sensor probe is inserted into a pipe to be measured or is externally attached to a pipe to be measured so as to remove a scratch generated on the pipe to be measured. A flaw detection inspection device for exploring, wherein the sensor probe includes a first sensor group in which a plurality of coils are arranged on a circumference centered on the central axis on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe, A plurality of coils are arranged on a circumference centered on the center axis on a plane perpendicular to the center axis of the sensor probe, and the second sensor group is arranged close to the first sensor group, A bridge in which coil pairs on the same circumferential direction of the first and second sensor groups are selectively connected and driven by an AC signal, and a synchronous detection circuit for detecting the bridge output in synchronization with the AC signal And receiving the output of this synchronous detection circuit. Characterized by comprising a processing unit for determining the distribution and size of the circumferential and axial wound Teikan or the measured material.
【0008】本願の第2の発明では、センサプローブを
被測定管に挿入あるいは被測定材に外挿して被測定管に
生じた傷を探査する探傷検査装置であって、前記センサ
プローブは、センサプローブの中心部に配置された永久
磁石と、センサプローブの中心軸と垂直な平面上でセン
サプローブの中心軸を中心とする円周上で前記永久磁石
を取り囲むように複数個のコイルが配置された第1のセ
ンサ群と、センサプローブの中心軸と垂直な平面上で中
心軸を中心とする円周上に複数個のコイルが配置され前
記第1のセンサ群に近接するが前記永久磁石の端点より
外れた位置に配置された第2のセンサ群を備え、前記第
1と第2のセンサ群の同一円周方向上のコイル対および
同一円周方向上のホール素子を選択するマルチプレクサ
と、このマルチプレクサで選択されたコイル対のインダ
クタンスを測定するインダクタンス測定手段と、前記イ
ンダクタンス測定手段の出力から被測定管あるいは被測
定材の周方向および軸方向の傷の分布および大きさを求
め表示する演算処理部を具備したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a flaw inspection device for inserting a sensor probe into a pipe to be measured or externally mounting the pipe on a pipe to be measured to detect a flaw generated in the pipe to be measured, wherein the sensor probe is a sensor. A permanent magnet is arranged in the center of the probe, and a plurality of coils are arranged so as to surround the permanent magnet on a circumference centered on the center axis of the sensor probe on a plane perpendicular to the center axis of the sensor probe. A first sensor group and a plurality of coils arranged on a circumference centered on the central axis of the sensor probe on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe, and the coils are arranged close to the first sensor group but A multiplexer including a second sensor group arranged at a position deviated from an end point, and selecting a coil pair on the same circumferential direction and a hall element on the same circumferential direction of the first and second sensor groups; This multip Inductance measuring means for measuring the inductance of the coil pair selected by the comb, and arithmetic processing for obtaining and displaying the distribution and size of flaws in the circumferential and axial directions of the pipe to be measured or the material to be measured from the output of the inductance measuring means. It is characterized by having a section.
【0009】[0009]
【作用】本願の第1の発明においては、センサプローブ
として、被測定管の管軸方向に垂直な平面上で中心軸を
中心とする円周上に複数個のコイルを配置したセンサ群
を距離Lだけ離して2個配設したプローブを用いる。そ
して2個のセンサ群の同一円周方向上にあるコイル(コ
イル対)をブリッジの2辺として接続し、ブリッジを交
流信号で駆動する。被測定管に傷があるとコイルのイン
ダクタンスが変化しブリッジより傷の大きさに対応した
出力が得られる。第1および第2のセンサ群の各コイル
対の感度範囲が限定されているので、複数のコイル対に
ついてのブリッジ出力から管周方向のどの範囲に傷があ
るのかを特定することができる。そしてセンサプローブ
を被測定管の軸方向に掃引することにより、被測定管全
長にわたって傷の分布を測定することができる。According to the first invention of the present application, a sensor probe having a plurality of coils arranged on a circumference centered on the center axis on a plane perpendicular to the tube axis direction of the pipe to be measured is used as a sensor probe. Two probes arranged apart from each other by L are used. Then, the coils (coil pairs) on the same circumferential direction of the two sensor groups are connected as two sides of the bridge, and the bridge is driven by an AC signal. If the pipe to be measured has a flaw, the inductance of the coil changes and an output corresponding to the size of the flaw is obtained from the bridge. Since the sensitivity range of each coil pair of the first and second sensor groups is limited, it is possible to specify the range in the pipe circumferential direction from the bridge output for a plurality of coil pairs. By sweeping the sensor probe in the axial direction of the pipe to be measured, the distribution of scratches can be measured over the entire length of the pipe to be measured.
【0010】本願の第2の発明においては、センサプロ
ーブとして、永久磁石と、この永久磁石を取り囲むよう
にして被測定管の管軸方向に垂直な平面上で中心軸を中
心とする円周上に複数個のコイルが配置された第1のセ
ンサ群と、この第1のセンサ群に近接するが永久磁石の
端点より外れた位置に配置された第2のセンサ群と、被
測定管の管軸方向に垂直な平面上で中心軸を中心とする
円周上に複数個のホール素子が配置されたホール素子群
から成るプローブを用いる。第1および第2のセンサ群
の各コイル対の感度範囲が限定されているので、複数の
コイル対のインダクタンス変動およびホール素子の出力
から管周方向の傷の分布を測定することができる。ま
た、センサプローブを被測定管の軸方向に掃引すること
により、被測定管全長にわたって傷の分布を測定するこ
とができる。In the second invention of the present application, as the sensor probe, a permanent magnet and a circle surrounding the permanent magnet are arranged on a plane perpendicular to the tube axis direction of the pipe to be measured and having a circumference centered on the central axis. A first sensor group in which a plurality of coils are arranged, a second sensor group in the vicinity of the first sensor group but at a position deviated from the end point of the permanent magnet, and a tube of the pipe to be measured. A probe is used which is composed of a group of Hall elements in which a plurality of Hall elements are arranged on a circumference centered on the central axis on a plane perpendicular to the axial direction. Since the sensitivity range of each coil pair of the first and second sensor groups is limited, it is possible to measure the distribution of flaws in the circumferential direction of the pipe from the inductance variation of the plurality of coil pairs and the output of the Hall element. Further, by sweeping the sensor probe in the axial direction of the pipe to be measured, the distribution of scratches can be measured over the entire length of the pipe to be measured.
【0011】[0011]
【実施例】以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図1は本発明に係る探傷検査装置の一実施例を示す構成
図である。図において、1Aは第1のコイル群、1Bは
第2のコイル群、10はマルチプレクサ、20は発振
器、30は駆動回路、40はブリッジ、50は増幅器、
60は同期検波器、70は演算処理部である。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the flaw detection inspection apparatus according to the present invention. In the figure, 1A is a first coil group, 1B is a second coil group, 10 is a multiplexer, 20 is an oscillator, 30 is a drive circuit, 40 is a bridge, 50 is an amplifier,
Reference numeral 60 is a synchronous detector, and 70 is an arithmetic processing unit.
【0012】第1のコイル群1Aおよび第2のコイル群
1Bは後述するようにそれぞれ複数のコイルで構成され
ており、各コイル対1−1’,2−2’,3−
3’,...N−N’はマルチプレクサ10により切り
換えられブリッジ40の隣り合う2辺に接続される。マ
ルチプレクサ10は駆動回路30により駆動される。駆
動回路30は発振器20の信号に基づいてマルチプレク
サ駆動信号を発生する。The first coil group 1A and the second coil group 1B are each composed of a plurality of coils as described later, and each coil pair 1-1 ', 2-2', 3-.
3 ',. . . N-N 'is switched by the multiplexer 10 and connected to two adjacent sides of the bridge 40. The multiplexer 10 is driven by the drive circuit 30. The drive circuit 30 generates a multiplexer drive signal based on the signal of the oscillator 20.
【0013】ブリッジ40は発振器20の交流信号で駆
動され、その出力は増幅器50で適宜増幅された後、同
期検波器60に入力される。同期検波器60は増幅器5
0経由のブリッジ出力を発振器20の交流信号に同期し
て検波する。検波結果を受けた演算処理部70は所定の
演算処理を施し、被測定管の傷の位置や大きさ等を求め
る。The bridge 40 is driven by the AC signal of the oscillator 20, the output of which is appropriately amplified by the amplifier 50 and then input to the synchronous detector 60. The synchronous detector 60 is the amplifier 5
The bridge output via 0 is detected in synchronization with the AC signal of the oscillator 20. The arithmetic processing unit 70 which has received the detection result performs a predetermined arithmetic processing to obtain the position, size, etc. of the flaw on the pipe to be measured.
【0014】第1のコイル群1Aと第2のコイル群1B
から成る部分はセンサプローブであり、図2に示すよう
な構造である。第1のコイル群1Aは1,2,
3,...,Nのコイルから成り、各コイルの中心がセ
ンサプローブPの中心軸と垂直な平面上で、センサプロ
ーブの中心軸を中心とする円周上に位置するように配置
されている。第2のコイル群1Bについても同様であ
る。さらに、2つのコイル群は距離Lの間隔で平行に配
置され、コイル1−1’,2−2’,3−3’,...
でコイル対をなしており、コイル対をなす2つのコイル
の中心を結ぶ線が探傷プローブの中心軸と平行になるよ
うに配置されている。First coil group 1A and second coil group 1B
The part consisting of is a sensor probe and has a structure as shown in FIG. The first coil group 1A has 1, 2,
3 ,. . . , N coils, and are arranged such that the centers of the coils are located on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe P on the circumference centered on the central axis of the sensor probe. The same applies to the second coil group 1B. Further, the two coil groups are arranged in parallel at the distance L, and the coils 1-1 ', 2-2', 3-3 ',. . .
Form a coil pair, and the line connecting the centers of the two coils forming the coil pair is arranged parallel to the central axis of the flaw detection probe.
【0015】1つのコイル対の感度範囲は、図3に示す
ように、被測定管の円周の一部分である。センサプロー
ブPを管軸方向に掃引したとき、感度範囲内に傷がない
場合には検波出力は0であるが、傷がある場合には出力
が出る。この出力を振幅と位相で表現した場合は、図4
に示すように8の字状を呈する。振幅のみを掃引時間に
対して表現した場合は図5のような波形となる。The sensitivity range of one coil pair is a part of the circumference of the pipe to be measured, as shown in FIG. When the sensor probe P is swept in the tube axis direction, the detection output is 0 when there is no flaw within the sensitivity range, but when there is a flaw, an output is output. When this output is expressed by amplitude and phase,
As shown in FIG. When only the amplitude is expressed with respect to the sweep time, the waveform is as shown in FIG.
【0016】このような構成においては、ブリッジ40
に接続するコイル対をマルチプレクサ10により順次切
り換え、それぞれのコイル対におけるブリッジ出力を検
波し、演算処理部70に導く。このようにして従来と同
様に傷の大きさや性質を知ることができる。本発明のプ
ローブによれば1つのコイル対の感度範囲が限定されて
いるので、管周方向のどの範囲に傷があるかを特定する
ことができる。したがって、それぞれのコイル対の出力
を総合することにより管周方向の分布を知ることができ
る。さらに、このようなセンサプローブを被測定管全長
にわたって掃引することにより、被測定管の傷の分布を
測定することができる。In such a configuration, the bridge 40
The pair of coils connected to is sequentially switched by the multiplexer 10, and the bridge output in each coil pair is detected and guided to the arithmetic processing unit 70. In this way, the size and properties of the scratch can be known as in the conventional case. According to the probe of the present invention, since the sensitivity range of one coil pair is limited, it is possible to specify in which range in the tube circumferential direction the flaw is present. Therefore, the distribution in the pipe circumferential direction can be known by summing the outputs of the respective coil pairs. Furthermore, by sweeping such a sensor probe over the entire length of the pipe to be measured, the distribution of scratches on the pipe to be measured can be measured.
【0017】以上述べたような複数のコイル対は図6に
示すようにプリント板の両面を用いて作製するのが望ま
しい。コイルの作製精度が向上すると共に、組み立てが
容易となるためコストを低減することができる。It is desirable that the plurality of coil pairs as described above be manufactured by using both surfaces of the printed board as shown in FIG. The manufacturing accuracy of the coil is improved and the assembly is facilitated, so that the cost can be reduced.
【0018】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば実施例ではセンサプローブは1個で
あるが、同一のセンサプローブを管軸方向に距離Xだけ
離して2個設置するようにしてもよい。その場合の出力
は図7に示すように時間的にずれて出力される。このと
き時間遅れtと距離Xからセンサプローブの掃引速度を
求めることができる。現状ではセンサプローブを手動で
掃引する方法が主流であり、被測定管全長とそれに対す
る掃引時間から比例配分で傷の位置を求めているが、上
記2個設置した場合には手動掃引時の掃引速度の変化を
測定できるので、傷の位置をより正確に求めることがで
きる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, although one sensor probe is provided in the embodiment, two identical sensor probes may be installed at a distance X in the tube axis direction. The output in that case is output with a time shift as shown in FIG. At this time, the sweep speed of the sensor probe can be obtained from the time delay t and the distance X. Currently, the method of manually sweeping the sensor probe is the mainstream, and the position of the flaw is obtained by proportional distribution from the total length of the pipe to be measured and the sweep time for it. However, when the above two are installed, the sweep at the manual sweep is performed. Since the change in speed can be measured, the position of the scratch can be obtained more accurately.
【0019】また、実施例では本発明のセンサプローブ
は被測定管の内部に挿入する構造となっているが、これ
に限定されるものではない。例えば、センサプローブの
中心軸を空洞とし、その中に棒材や線材等の被測定材を
通し、その棒材や線材の傷を測定することもできる。さ
らにまた、前記実施例で述べた構成において管周方向の
分解能が不足する場合は、同一のセンサ群を管軸方向に
ずらして複数個設置し、それぞれのセンサ群のセンサプ
ローブ中心軸に対する設置角度をずらすようにしてもよ
い。Further, in the embodiment, the sensor probe of the present invention has a structure to be inserted into the pipe to be measured, but the structure is not limited to this. For example, the center axis of the sensor probe may be hollow, and a material to be measured such as a rod or wire may be passed through the cavity to measure the scratches on the rod or wire. Furthermore, in the case where the resolution in the pipe circumferential direction is insufficient in the configuration described in the above embodiment, a plurality of the same sensor groups are installed while being shifted in the pipe axis direction, and the installation angle of each sensor group with respect to the sensor probe central axis is set. You may make it shift.
【0020】図8は漏洩磁束法による探傷検査装置の一
実施例を示す構成図である。図において、101は第1
のコイル群、102は第2のコイル群、103はホール
素子群、110はマルチプレクサ群、121,122は
第1および第2のインダクタンス検出回路、123は磁
場測定回路、130は演算処理部、140は制御回路で
ある。FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of a flaw detection inspection apparatus using the leakage flux method. In the figure, 101 is the first
Coil group, 102 is a second coil group, 103 is a Hall element group, 110 is a multiplexer group, 121 and 122 are first and second inductance detection circuits, 123 is a magnetic field measurement circuit, 130 is an arithmetic processing unit, 140 Is a control circuit.
【0021】第1および第2のコイル群101,102
およびホール素子群103から成る部分は漏洩磁束探傷
用のセンサプローブであり、図9に示すような構造とな
っている。第1および第2のコイル群101と102
は、図2に示す渦流探傷法用のコイルと同様に、1,
2,3,...Nのコイルと、1’,2’,
3’,...N’のコイルを含む。しかも各コイルの中
心は、センサプローブの中心軸と垂直な平面上において
センサプローブの中心軸を中心とする円周上に位置する
ように配置されている。First and second coil groups 101, 102
The portion including the hall element group 103 is a sensor probe for magnetic flux leakage flaw detection, and has a structure as shown in FIG. First and second coil groups 101 and 102
Is similar to the coil for the eddy current flaw detection method shown in FIG.
2, 3 ,. . . N coils and 1 ', 2',
3 ',. . . Includes N'coils. Moreover, the centers of the coils are arranged so as to be located on the circumference centered on the central axis of the sensor probe on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe.
【0022】さらに、2つのコイル群は所定の間隔をも
って平行に配置され、第1のコイル群は永久磁石M部分
に、第2のコイル群102は永久磁石の端点より外の位
置に配置される。また、2つのコイル群は、コイル1−
1’、2−2’、3−3’,...でコイル対をなして
おり、コイル対をなす2つのコイルの中心を結ぶ線がセ
ンサプローブの中心軸と平行になるように配置されてい
る。Further, the two coil groups are arranged in parallel at a predetermined interval, the first coil group is arranged in the permanent magnet M portion, and the second coil group 102 is arranged in a position outside the end points of the permanent magnets. . The two coil groups are the coil 1-
1 ', 2-2', 3-3 ',. . . Form a coil pair, and the line connecting the centers of the two coils forming the coil pair is arranged so as to be parallel to the central axis of the sensor probe.
【0023】ホール素子群103は複数のホール素子H
1,H2,...を円柱104の外周面に取り付けたも
ので、各ホール素子はセンサプローブの中心軸と垂直な
平面上でセンサプローブの中心軸を中心とする円周上に
位置するように配置されている。なお、ホール素子はフ
レキシブルプリント板上に作製するようにしてもよい。
このような構造にすれば、ホール素子の配置や組み立て
が容易になる。The hall element group 103 includes a plurality of hall elements H.
1, H2 ,. . . Is attached to the outer peripheral surface of the cylinder 104, and each Hall element is arranged so as to be located on the circumference centered on the central axis of the sensor probe on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe. The Hall element may be manufactured on the flexible printed board.
With such a structure, the arrangement and assembly of the Hall element can be facilitated.
【0024】制御回路140はマルチプレクサ群110
の各マルチプレクサ111,112,113を順次切り
換え、第1および第2のインダクタンス検出回路12
1,122にコイル1と1’、コイル2と2’,...
を、また磁場測定回路123にホール素子H1,H
2,...を順次接続する。インダクタンス検出回路1
21,122は接続されたコイルのインダクタンスを測
定し電圧出力として出力する。磁場測定回路123はホ
ール素子により測定される磁場に応じた電圧を出力す
る。演算処理部130は、インダクタンス検出回路12
1,122および磁場測定回路123の出力の変動から
管Tの傷の部位などを求めたり、掃引時間に対するイン
ダクタンスや磁場の変動を求めることができる。The control circuit 140 includes a multiplexer group 110.
To sequentially switch the multiplexers 111, 112, and 113 for the first and second inductance detection circuits 12
1, 122 to coils 1 and 1 ', coils 2 and 2' ,. . .
And the Hall elements H1 and H in the magnetic field measuring circuit 123.
2 ,. . . Are connected in sequence. Inductance detection circuit 1
Reference numerals 21 and 122 measure the inductance of the connected coil and output it as a voltage output. The magnetic field measuring circuit 123 outputs a voltage according to the magnetic field measured by the Hall element. The arithmetic processing unit 130 uses the inductance detection circuit 12
1, 122 and the output of the magnetic field measuring circuit 123, it is possible to obtain the site of the wound of the tube T and the variation of the inductance and the magnetic field with respect to the sweep time.
【0025】このような構成において、センサプローブ
を管軸方向に掃引(一般に手動掃引)したとき、感度範
囲内に傷がない場合にはコイルのインダクタンスに変化
はないが、傷がある場合は傷部分の漏洩磁束によりイン
ダクタンスが変動する。また、管肉厚が徐々に変化して
いるような場合には、ホール素子の出力が変化する。こ
れらの変化を掃引時間に対して表現した場合、図10に
示すようになる。これらの出力から従来と同様に傷の大
きさや性質を知ることができる。In such a structure, when the sensor probe is swept in the tube axis direction (generally, manual sweeping), if there is no flaw within the sensitivity range, the inductance of the coil does not change, but if there is a flaw, scratches occur. The inductance fluctuates due to the leakage magnetic flux of the part. Further, when the wall thickness of the tube gradually changes, the output of the Hall element changes. When these changes are expressed with respect to the sweep time, it becomes as shown in FIG. From these outputs, the size and nature of the scratch can be known as in the conventional case.
【0026】このような漏洩磁束法による探傷検査装置
では、1つのコイル対やホール素子の感度範囲が限定さ
れているので、管周方向のどの範囲に傷があるかを特定
することができる。したがって、それぞれのコイルやホ
ール素子の出力を総合することにより管周方向の傷の分
布を知ることができる。そしてセンサプローブを被測定
管全長にわたって掃引することにより、被測定管の傷の
分布を測定することができる。In such a flaw detection inspection apparatus using the leakage magnetic flux method, since the sensitivity range of one coil pair or Hall element is limited, it is possible to specify in which range in the circumferential direction the flaw is present. Therefore, the distribution of flaws in the circumferential direction of the tube can be known by summing the outputs of the respective coils and Hall elements. By sweeping the sensor probe over the entire length of the pipe to be measured, the distribution of scratches on the pipe to be measured can be measured.
【0027】なお、同一のセンサプローブを管軸方向に
距離Xだけ離して2組設置するとそれらの出力は、図7
に示す渦流探傷法の場合と同様に、時間的にずれて出力
される。このときの時間遅れtと距離Xからセンサプロ
ーブの掃引速度を求めることができる。そしてセンサプ
ローブを2組にしたことによる効果も渦流探傷法でのプ
ローブの場合と同様であり、手動掃引に比べて傷の位置
をより正確に求めることができる。また、渦流探傷法の
実施例でも述べたと同様に、センサプローブの中心軸を
空洞とし、その中を棒材や線材を通すことにより、棒材
や線材の傷を測定することもできる。When two sets of the same sensor probe are installed at a distance X in the tube axis direction, their outputs are as shown in FIG.
As in the case of the eddy current flaw detection method shown in (1), the output is delayed in time. The sweep speed of the sensor probe can be obtained from the time delay t and the distance X at this time. The effect of using two sets of sensor probes is similar to that of the probe using the eddy current flaw detection method, and the position of the flaw can be more accurately obtained as compared with the manual sweep. In addition, as described in the embodiment of the eddy current flaw detection method, the center axis of the sensor probe may be hollow, and the rod or wire may be passed through it to measure the flaw on the rod or wire.
【0028】また、管周方向の分解能が不足する場合に
は、同一センサコイル群を管軸方向にずらして複数個設
置すると共に、それぞれのコイル群のセンサプローブ中
心軸に対する設置角度が互いに異なるようにずらして配
置してもよい。これにより管周方向の分解能が向上す
る。また、When the resolution in the tube circumferential direction is insufficient, a plurality of the same sensor coil groups are displaced in the tube axis direction and a plurality of them are installed, and the installation angles of the respective coil groups with respect to the center axis of the sensor probe are different from each other. You may shift and arrange. This improves the resolution in the tube circumferential direction. Also,
【発明の効果】以上説明したように本発明(第1および
第2の発明)によれば、センサ(コイル)を円周方向に
多チャンネル化するように構成したため、円周方向の傷
の分布を測定することができ、管周方向の測定分解能を
上げることができる。また、1チャンネル当たりのセン
サが小型となるので管軸方向の分解能も向上する。さら
に、管軸方向に2つの同一センサプローブを配置した場
合は、測定された傷の管軸方向の位置をより正確に求め
ることができる。As described above, according to the present invention (the first and second inventions), since the sensor (coil) is configured to have multiple channels in the circumferential direction, the distribution of scratches in the circumferential direction. Can be measured, and the measurement resolution in the pipe circumferential direction can be increased. Further, since the sensor for each channel is small, the resolution in the tube axis direction is also improved. Furthermore, when two identical sensor probes are arranged in the tube axis direction, the position of the measured flaw in the tube axis direction can be obtained more accurately.
【図1】本発明に係る渦流探傷法による探傷検査装置の
一実施例を示す構成図FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a flaw inspection device by an eddy current flaw detection method according to the present invention.
【図2】渦流探傷法のセンサプローブの一実施例を示す
構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a sensor probe for an eddy current flaw detection method.
【図3】センサプローブの感度範囲を説明するための図FIG. 3 is a diagram for explaining a sensitivity range of a sensor probe.
【図4】検波出力の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of detection output.
【図5】検波出力の他の例を示す図FIG. 5 is a diagram showing another example of detection output.
【図6】センサプローブのコイルをプリント板に配置し
た場合の構成例を示す図FIG. 6 is a diagram showing a configuration example in which a coil of a sensor probe is arranged on a printed board.
【図7】同一センサプローブを管軸方向に2個設置した
場合の検波出力の一例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an example of detection output when two identical sensor probes are installed in the tube axis direction.
【図8】漏洩磁束法による探傷検査装置の一実施例を示
す構成図FIG. 8 is a configuration diagram showing an embodiment of a flaw detection inspection apparatus using a leakage magnetic flux method.
【図9】漏洩磁束法のセンサプローブの一実施例を示す
構成図FIG. 9 is a configuration diagram showing an embodiment of a sensor probe of the leakage magnetic flux method.
【図10】検出されたインダクタンス変動および磁場変
動の一例を示す図FIG. 10 is a diagram showing an example of the detected inductance fluctuation and magnetic field fluctuation.
【図11】従来のセンサプローブの一例を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing an example of a conventional sensor probe.
【図12】従来のセンサプローブを接続するブリッジ回
路の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a bridge circuit for connecting a conventional sensor probe.
【図13】漏洩磁束法のセンサプローブの一例を示す図
である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a leakage magnetic flux method sensor probe.
1A,101 第1のセンサ群 1B,102 第2のセンサ群 1,2,3,...,N コイル 1’,2’,3’,...,N’ コイル 10,110 マルチプレクサ 20 発振器 30 マルチプレクサ駆動回路 40 ブリッジ 50 増幅器 60 同期検波回路 70,130 演算処理部 103 ホール素子群 121,122 インダクタンス検出回路 123 磁場測定回路 140 制御回路 P センサプローブ M 永久磁石 1A, 101 1st sensor group 1B, 102 2nd sensor group 1, 2, 3 ,. . . , N coils 1 ', 2', 3 ',. . . , N'coil 10,110 multiplexer 20 oscillator 30 multiplexer drive circuit 40 bridge 50 amplifier 60 synchronous detection circuit 70,130 arithmetic processing unit 103 Hall element group 121,122 inductance detection circuit 123 magnetic field measurement circuit 140 control circuit P sensor probe M permanent magnet
Claims (7)
被測定材に外挿して被測定管に生じた傷を探査する探傷
検査装置であって、 前記センサプローブは、センサプローブの中心軸と垂直
な平面上で中心軸を中心とする円周上に複数個のコイル
が配置された第1のセンサ群と、センサプローブの中心
軸と垂直な平面上で中心軸を中心とする円周上に複数個
のコイルが配置され前記第1のセンサ群に近接して配置
された第2のセンサ群から成り、 前記第1と第2のセンサ群の同一円周方向上のコイル対
が選択的に接続され、交流信号で駆動されるブリッジ
と、 このブリッジ出力を前記交流信号に同期して検波する同
期検波回路と、 この同期検波回路の出力を受けて被測定管あるいは被測
定材の周方向および軸方向の傷の分布および大きさを求
める演算処理部を具備したことを特徴とする探傷検査装
置。1. A flaw detection inspection apparatus for detecting a flaw generated in a pipe to be measured by inserting the sensor probe into a pipe to be measured or externally attached to a pipe to be measured, wherein the sensor probe is perpendicular to a central axis of the sensor probe. A first sensor group in which a plurality of coils are arranged on a circumference centered on the central axis on a flat plane, and on a circumference centered on the central axis on a plane perpendicular to the center axis of the sensor probe A second sensor group having a plurality of coils arranged in proximity to the first sensor group, wherein a coil pair in the same circumferential direction of the first and second sensor groups is selectively A bridge that is connected and driven by an AC signal, a synchronous detection circuit that detects the output of the bridge in synchronization with the AC signal, and an output of the synchronous detection circuit that receives the output of the synchronous detection circuit and the circumferential direction of the pipe to be measured or the material to be measured. Find distribution and size of axial scratches A flaw detection inspection apparatus comprising an arithmetic processing unit for activating.
両面に形成されたことを特徴とする請求項1記載の探傷
検査装置。2. The flaw detection inspection apparatus according to claim 1, wherein the first and second sensor groups are formed on both surfaces of a printed board.
のセンサ群から成るセンサプローブを管軸方向に2組配
置した構成とし、 前記演算処理部は前記2組のセンサプローブの間隔と出
力信号の時間差からセンサプローブの掃引速度を計算し
掃引方向の傷の位置を求める機能を含むことを特徴とす
る請求項1記載の探傷検査装置。3. The sensor probe comprises the first and second sensors.
2 sets of sensor probes composed of the sensor group are arranged in the tube axis direction, and the arithmetic processing unit calculates the sweep speed of the sensor probe from the time difference between the interval of the two sets of sensor probes and the output signal, and scratches in the sweep direction. The flaw detection inspection apparatus according to claim 1, further comprising a function of determining the position of
被測定材に外挿して被測定管に生じた傷を探査する探傷
検査装置であって、 前記センサプローブは、センサプローブの中心部に配置
された永久磁石と、センサプローブの中心軸と垂直な平
面上でセンサプローブの中心軸を中心とする円周上で前
記永久磁石を取り囲むように複数個のコイルが配置され
た第1のセンサ群と、センサプローブの中心軸と垂直な
平面上で中心軸を中心とする円周上に複数個のコイルが
配置され前記第1のセンサ群に近接するが前記永久磁石
の端点より外れた位置に配置された第2のセンサ群を備
え、 前記第1と第2のセンサ群の同一円周方向上のコイル対
および同一円周方向上のホール素子を選択するマルチプ
レクサと、 このマルチプレクサで選択されたコイル対のインダクタ
ンスを測定するインダクタンス測定手段と、 前記インダクタンス測定手段の出力から被測定管あるい
は被測定材の周方向および軸方向の傷の分布および大き
さを求め表示する演算処理部を具備したことを特徴とす
る探傷検査装置。4. A flaw detection inspecting apparatus for detecting a flaw generated in a pipe to be measured by inserting the sensor probe into the pipe to be measured or externally mounting the pipe to the material to be measured, wherein the sensor probe is arranged at a central portion of the sensor probe. And a first sensor group in which a plurality of coils are arranged so as to surround the permanent magnet on a circumference centered on the central axis of the sensor probe on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe. And a plurality of coils arranged on a circumference centered on the central axis on a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe, close to the first sensor group, but at a position deviated from the end point of the permanent magnet. A multiplexer provided with a second sensor group arranged, and selecting a coil pair on the same circumferential direction of the first and second sensor groups and a Hall element on the same circumferential direction; and a multiplexer selected by this multiplexer. Ko An inductance measuring means for measuring the inductance of a pair of cables, and an arithmetic processing part for obtaining and displaying the distribution and size of flaws in the circumferential direction and the axial direction of the pipe to be measured or the material to be measured from the output of the inductance measuring means. A flaw detection inspection device.
両面に形成されたことを特徴とする請求項4記載の探傷
検査装置。5. The flaw detection inspection apparatus according to claim 4, wherein the first and second sensor groups are formed on both surfaces of a printed board.
中心軸と垂直な平面上で中心軸を中心とする円周上に複
数個のホール素子が配置されたホール素子群を含み、 前記マルチプレクサは前記第1と第2のセンサ群の同一
円周方向上のホール素子も選択するように構成され、 前記マルチプレクサにより選択されたホール素子の出力
から磁場を求める磁場測定回路を備え、 前記演算処理部は前記磁場測定回路の出力から被測定管
あるいは被測定材の傷の分布を求める機能を有したこと
を特徴とする請求項4記載の探傷検査装置。6. The sensor probe includes a Hall element group in which a plurality of Hall elements are arranged on a circumference centered on the central axis of a plane perpendicular to the central axis of the sensor probe, and the multiplexer is The first and second sensor groups are also configured to select Hall elements on the same circumferential direction, and a magnetic field measuring circuit that obtains a magnetic field from the output of the Hall elements selected by the multiplexer is provided, and the arithmetic processing unit is The flaw detection inspection apparatus according to claim 4, further comprising a function of obtaining a distribution of flaws on the pipe to be measured or the material to be measured from the output of the magnetic field measuring circuit.
1および第2のセンサ群から成るセンサプローブを管軸
方向に2組配置した構成とし、 前記演算処理は前記2組のセンサプローブの間隔と出力
信号の時間差からセンサプローブの掃引速度を計算し掃
引方向の傷の位置を求める機能を含むことを特徴とする
請求項4記載の探傷検査装置。7. The sensor probe has a configuration in which two sets of sensor probes each including the permanent magnet and first and second sensor groups are arranged in a pipe axis direction, and the arithmetic processing is performed by a gap between the two sets of sensor probes. 5. The flaw detection inspection apparatus according to claim 4, further comprising a function of calculating a sweep speed of the sensor probe from a time difference between the output signal and the output signal and obtaining a flaw position in the sweep direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12121595A JPH08313489A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Flaw detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12121595A JPH08313489A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Flaw detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08313489A true JPH08313489A (en) | 1996-11-29 |
Family
ID=14805736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12121595A Pending JPH08313489A (en) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Flaw detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08313489A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108469514A (en) * | 2018-06-07 | 2018-08-31 | 青岛理工大学 | Monitoring equipment and method for corrosion behavior of steel bar in concrete |
CN114354740A (en) * | 2022-03-09 | 2022-04-15 | 成都熊谷油气科技有限公司 | Pipeline detection system |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12121595A patent/JPH08313489A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108469514A (en) * | 2018-06-07 | 2018-08-31 | 青岛理工大学 | Monitoring equipment and method for corrosion behavior of steel bar in concrete |
CN114354740A (en) * | 2022-03-09 | 2022-04-15 | 成都熊谷油气科技有限公司 | Pipeline detection system |
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