特許 6768990 プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6768990

(24)【登録日】2020年9月25日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/90 20060101AFI20201005BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/90

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-528364(P2020-528364)

(86)(22)【出願日】2020年1月9日

(86)【国際出願番号】JP2020000433

【審査請求日】2020年6月15日

(31)【優先権主張番号】特願2019-29458(P2019-29458)

(32)【優先日】2019年2月21日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】宇崎 吉彦

【審査官】 村田 顕一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−１３３８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０５０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１４５１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１０５８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３６６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３２５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１３７０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８５８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６３１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２０７６２０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２７／７２−２７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブであって、
所定の軸心の周りに巻回され、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、
前記軸心の周りに巻回され、対象物の渦電流を検出する検出コイルと、
前記励磁コイルの内部に挿入され且つ、前記検出コイルの内部に挿入されていないコアとを備え、
前記検出コイルは、前記軸心を中心とする半径方向において前記励磁コイルの内側又は外側に配置され、
前記検出コイルのコイル長さは、前記励磁コイルのコイル長さよりも短く、
前記励磁コイルは、前記検出コイルと前記半径方向に重ならない第１部分と、前記第１部分よりも対象物の側に位置し、前記検出コイルと前記半径方向に重なる第２部分とを有しているプローブ。

【請求項2】

請求項１に記載のプローブにおいて、
前記第２部分は、前記励磁コイルのうち前記コイル長さの方向における対象物に近い方の端部を少なくとも含んでいるプローブ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のプローブにおいて、
前記検出コイルは、前記半径方向における前記励磁コイルの外側に配置されているプローブ。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１つに記載のプローブにおいて、
前記励磁コイルのコイル長さは、前記励磁コイルの内径よりも長いプローブ。

【請求項5】

請求項１に記載のプローブにおいて、
前記励磁コイルが巻回されるボビンをさらに備え、
前記検出コイルは、前記励磁コイルの前記第２部分の外周に、絶縁部材を介在させて巻回されているプローブ。

【請求項6】

請求項１に記載のプローブにおいて、
前記検出コイルは、前記軸心の周りに一定の巻回方向に巻回され、前記軸心を中心とする半径方向において前記励磁コイルの内側又は外側に１つだけ配置されているプローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、プローブ、特に、渦電流を利用した探傷に用いられるプローブが知られている。例えば、特許文献１には、磁場を形成する励磁コイルと対象物の渦電流を検出する検出コイルとを備えたプローブが開示されている。励磁コイルと検出コイルとは、所定の軸心に対して同心状に巻回されている。検出コイルは、励磁コイルに対して、軸心を中心とする半径方向に重なるように配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−３２５７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、渦電流を精度よく検出するためには、対象物により大きな渦電流を発生させると共に、渦電流の検出性能を向上させることが求められる。

【0005】

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、渦電流を精度よく検出できるプローブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示された、対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出するためのプローブは、所定の軸心の周りに巻回され、励磁電流による磁束で対象物に渦電流を発生させる励磁コイルと、前記軸心の周りに巻回され、対象物の渦電流を検出する検出コイルとを備え、前記検出コイルは、前記軸心を中心とする半径方向において前記励磁コイルの内側又は外側に配置され、前記検出コイルのコイル長さは、前記励磁コイルのコイル長さよりも短く、前記励磁コイルは、前記検出コイルと前記半径方向に重ならない第１部分と、前記第１部分よりも対象物の側に位置し、前記検出コイルと前記半径方向に重なる第２部分とを有している。

【発明の効果】

【0007】

前記プローブによれば、渦電流を精度よく検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、プローブの縦断面図である。

【図2】図２は、図１のII−II線におけるプローブの断面図である。

【図3】図３は、厚さ測定装置のブロック図である。

【図4】図４は、電圧信号Ｖ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、プローブ１の縦断面図（コイルの軸心を含む平面で切断した断面図）である。図２は、図１のII−II線におけるプローブ１の横断面図である。

【0010】

プローブ１は、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するために用いられる。プローブ１は、非接触型のプローブであり、対象物９に近接して配置される。尚、「非接触型」とは、非接触でも使用可能であることを意味し、接触状態での使用を除外するものではない。プローブ１は、変動磁場を形成することによって対象物９に渦電流を発生させる。また、プローブ１は、対象物９に発生した渦電流の変化を誘導電圧として検出する。例えば、プローブ１は、断熱性を有するスペーサ（図示省略）を介して対象物９に設置される。

【0011】

プローブ１は、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４とを備えている。プローブ１は、励磁コイル３及び検出コイル４を複数組有していてもよい。図１では、プローブ１は、２組の励磁コイル３及び検出コイル４を有している。

【0012】

励磁コイル３は、所定の軸心Ｘの周りに巻回されている。励磁コイル３は、円筒状のボビン６１に巻回されている。励磁コイル３は、コイル長さＬ１を有している。ここで、コイル長さとは、軸心の方向におけるコイルの長さである。コイル長さＬ１は、励磁コイル３の内径Ｄ（即ち、ボビン６１の円筒部分の外径）よりも長い。

【0013】

検出コイル４は、軸心Ｘの周りに巻回されている。つまり、検出コイル４は、励磁コイル３と同心状に巻回されている。検出コイル４は、軸心Ｘを中心とする半径方向において励磁コイル３の外側に配置されている。以下、特に断りが無い限り、「半径方向」は、軸心Ｘを中心とする半径方向を意味する。検出コイル４は、コイル長さＬ２を有している。コイル長さＬ２は、コイル長さＬ１よりも短い。すなわち、検出コイル４は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向（即ち、軸心Ｘの方向）における一部分と半径方向に重なるように配置されている。検出コイル４と励磁コイル３との間には、絶縁のためのバリアテープ６３が設けられている。好ましくは、検出コイル４は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における中心Ｃ１よりも対象物９の側に配置されている。

【0014】

励磁コイル３は、検出コイル４と半径方向に重ならない第１部分３１と、第１部分３１よりも対象物９の側に位置し、検出コイル４と半径方向に重なる第２部分３２とを有している。換言すると、励磁コイル３は、検出コイル４よりも対象物９から離れる方向へ延びている。さらに別の言い方をすると、コイル長さの方向における検出コイル４の中心Ｃ２は、コイル長さの方向における励磁コイル３の中心Ｃ１よりも対象物９の側に位置している。

【0015】

また、第２部分３２は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における対象物９に近い方の端部を少なくとも含んでいてもよい。検出コイル４は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における対象物９に近い方の端部と半径方向に重なるように巻回されている。換言すると、励磁コイル３は、第２部分３２よりも対象物９の側に、検出コイル４と半径方向に重ならない部分を有していない。

【0016】

さらに、プローブ１は、励磁コイル３及び検出コイル４に挿入されたコア５を備えていてもよい。コア５は、第１直線部５１と、第２直線部５２と、第１直線部５１及び第２直線部５２を連結する連結部５３とを有し、全体として概ねＵ字状に形成されている。より詳しくは、コア５は、パーマロイで形成された、概ねＵ字状の複数の薄板を積層されて形成されている。第１直線部５１は、一方の組の励磁コイル３（即ち、ボビン６１）に挿入され、第２直線部５２は、他方の組の励磁コイル３（即ち、ボビン６１）に挿入されている。コア５は、２組の励磁コイル３を磁気的に接続している。第１直線部５１及び第２直線部５２はそれぞれ、対応する励磁コイル３の第１部分３１にのみ挿入され、第２部分３２には挿入されていない。すなわち、第１直線部５１及び第２直線部５２はそれぞれ、検出コイル４には挿入されていない。

【0017】

続いて、プローブ１の動作について説明する。

【0018】

励磁コイル３は、電流が印加されることによって、軸心Ｘの方向に磁場を形成する。一方の励磁コイル３と他方の励磁コイル３とは、軸心Ｘの方向において互いに反対向きの磁場を形成するように電流が印加される。その結果、コア５には、コア５の長手方向に沿った磁場が形成される。すなわち、第１直線部５１の先端がＮ極となるときには、第２直線部５２の先端はＳ極となる。逆に、第１直線部５１の先端がＳ極となるときには、第２直線部５２の先端はＮ極となる。例えば、一方の励磁コイル３から対象物９へ向かって磁束が発生し、対象物９から他方の励磁コイル３へ向かって磁束が発生する。詳しくは、一方の励磁コイル３から発せられる大部分の磁束は、一方の励磁コイル３の軸心Ｘの方向に出て対象物９内へ入り、対象物９内を略円弧状に通過し、他方の励磁コイル３の軸心Ｘの方向へ他方の励磁コイル３に入っていく。励磁コイル３に印加する電流を変動させることによって、対象物９に発生する磁場が変動し、対象物９に渦電流が発生する。

【0019】

一方、対象物９のうち検出コイル４の近傍の部分に発生した渦電流によって、検出コイル４を貫通する磁束が形成される。検出コイル４を貫通する磁束が変化すると、検出コイル４に誘導起電力が発生する。検出コイル４は、この誘導起電力を検出することによって、対象物９の渦電流を検出する。

【0020】

このように構成されたプローブ１によれば、検出コイル４のコイル長さが短いので、ノイズを拾い難くなり、渦電流の検出精度が向上する。つまり、検出コイル４のコイル長さが長いと、空間に存在している静電誘導ノイズ（電界ノイズ）が検出コイル４内に進入しやすくなる。検出コイル４のコイル長さが短いと、静電誘導ノイズが進入しづらくなるので、ノイズを低減することができる。また、検出コイル４のコイル長さが長いと、検出コイル４を通過して対象物９に進入した磁束が再びコイル４内に進入する虞がある。検出コイル４のコイル長さが短いと、対象物９に進入した磁束が検出コイル４に再度進入しづらくなるので、ノイズを低減することができる。

【0021】

それに加えて、検出コイル４は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における一部分と半径方向に重なるように配置され且つ、励磁コイル３のうち検出コイル４と半径方向に重なる第２部分３２は、検出コイル４と半径方向に重ならない第１部分３１よりも対象物９の側に位置している。つまり、コイル長さの方向において励磁コイル３のうち対象物９から遠い側の端部に検出コイル４が配置される構成に比べて、検出コイル４は、対象物９の近くに配置される。その結果、検出コイル４は、対象物９の近傍の強い磁束を捉えることができ、このことによっても、渦電流の検出精度が向上する。

【0022】

さらに、検出コイル４は、励磁コイル３の半径方向外側に配置されている。これにより、検出コイル４の径が大きくなるので、検出コイル４はより多くの磁束を捉えることができ、このことによっても、渦電流の検出精度が向上する。

【0023】

その一方で、励磁コイル３のコイル長さが長いので、励磁コイル３のインダクタンスが大きくなり、励磁コイル３は大きな磁束を発生させることができる。これにより、対象物９に大きな渦電流を発生させることができる。その結果、検出コイル４による渦電流の検出精度を向上させることができる。

【0024】

それに加えて、励磁コイル３にはコア５が挿入されているので、励磁コイル３はより大きな磁束を発生させることができる。ただし、コア５は、検出コイル４には挿入されていない。検出コイル４にコアが挿入されていると、対象物９で発生して検出コイル４を貫通する磁束の減衰が遅くなり得る。その場合、検出コイル４の誘導起電力の過渡変化が、対象物９の渦電流の過渡変化に対して鈍くなってしまう。つまり、検出コイル４にコア５を挿入しないことによって、検出コイル４の誘導起電力の過渡変化と対象物９の渦電流の過渡変化との時間のずれを低減することができる。

【0025】

次に、このように構成されたプローブ１の適用例について説明する。図３は、厚さ測定装置１００のブロック図である。尚、図３において、プローブ１は簡略化して図示されている。厚さ測定装置１００は、測定の対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するセンサ装置１０と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物９の厚さを求める演算装置８とを備えている。厚さ測定装置１００は、パルス渦電流探傷（ＰＥＣ:Pulsed Eddy Current）によって対象物９の厚さを測定する。対象物９は、例えば、蒸気又はドレンが流通する金属配管である。

【0026】

センサ装置１０は、対象物９に渦電流を発生させ且つ発生した渦電流を検出するためのプローブ１と、プローブ１を制御する装置本体７とを有している。

【0027】

装置本体７は、励磁コイル３に励磁電流を印加する励磁部７１と、対象物９の渦電流の過渡変化を検出する検出部７４と、外部機器と通信を行う通信部７６と、各種情報を記憶する記憶部７７と、少なくとも励磁部７１、検出部７４、通信部７６及び記憶部７７を制御する制御部７８とを有している。

【0028】

励磁部７１は、パルス状の励磁電流を励磁コイル３に供給する。励磁部７１は、パルス信号を発生するパルス発生器７２と、パルス発生器７２からのパルス信号を増幅して、励磁電流として出力する送信アンプ７３とを有している。

【0029】

検出部７４は、対象物９の渦電流に応じて検出コイル４に発生する誘導起電力を検出する。検出コイル４に発生する誘導起電力の過渡変化は、対象物９に発生する渦電流の過渡変化と関連している。検出部７４は、検出コイル４に発生する電圧を増幅する受信アンプ７５を少なくとも有している。検出部７４は、電圧信号にフィルタ処理を施すフィルタをさらに有していてもよい。

【0030】

通信部７６は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部７６は、検出部７４によって検出された電圧信号を演算装置８に送信する。

【0031】

制御部７８は、プロセッサで形成されている。例えば、制御部７８は、励磁部７１に所定期間だけ励磁電流を出力させる一方、励磁電流の出力停止後に検出部７４による検出信号を取得する。制御部７８は、取得した検出信号を記憶部７７に記憶させ、記憶部７７に記憶された検出信号を所定のタイミングで通信部７６を介して演算装置８に送信する。

【0032】

演算装置８は、コンピュータ又はコンピュータネットワーク（所謂、クラウド）で形成されている。演算装置８は、外部機器と通信を行う通信部８１と、各種情報を記憶する記憶部８２と、検出された渦電流の過渡変化に基づいて対象物９の厚さを求める演算部８３とを有している。

【0033】

通信部８１は、外部機器と無線通信を行う。例えば、通信部８１は、センサ装置１０からの電圧信号を受信する。

【0034】

記憶部８２は、センサ装置１０からの電圧信号、及び、対象物９の厚さを演算するために必要な情報等を記憶している。

【0035】

演算部８３は、プロセッサで形成されている。演算部８３は、センサ装置１０からの電圧信号（具体的には、電圧信号の過渡変化）に基づいて対象物９の厚さを演算する。

【0036】

続いて、厚さ測定装置１００による厚さ測定処理について説明する。

【0037】

まず、制御部７８は、励磁部７１に励磁電流を励磁コイル３へ出力させる。励磁コイル３は、励磁電流の印加によって軸心Ｘの方向に磁場を形成する。一方の励磁コイル３と他方の励磁コイル３とは、軸心Ｘの方向において互いに反対向きの磁場を形成する。例えば、一方の励磁コイル３から対象物９へ向かって磁束が発生し、対象物９から他方の励磁コイル３へ向かって磁束が発生する。

【0038】

次に、制御部７８は、励磁電流の出力を停止させ、対象物９に発生する渦電流を検出部７４に検出させる。制御部７８は、検出部７４による電圧信号の検出を所定期間継続し、検出された電気信号を記憶部７７に記憶していく。これにより、制御部７８は、検出コイル４の誘導起電力の過渡変化（経時変化）、即ち、対象物９に発生する渦電流の過渡変化を取得する。その後、制御部７８は、記憶部７７に記憶された電圧信号を演算部８３へ通信部７６を介して送信する。

【0039】

制御部７８は、対象物９の厚さｄが既知の状態において前述のように渦電流の過渡変化を予め取得する。その後、制御部７８は、渦電流の過渡変化の取得を定期的に行う。これにより、厚さｄが変化した対象物９の渦電流の過渡変化が断続的に取得される。尚、定期的な渦電流の過渡変化の取得に際し、励磁コイル３に印加される励磁電流の大きさは一定である。

【0040】

演算装置８は、センサ装置１０から取得した電圧信号に基づいて対象物９の厚さｄを求める。

【0041】

図４は、電圧信号Ｖ（ｔ）の時間変化を示すグラフである。図４のグラフは、両対数グラフである。図４において、電圧信号Ｖ０（ｔ）は、厚さｄ０を有する対象物９の電圧信号であり、電圧信号Ｖ１（ｔ）は、厚さｄ０よりも薄い厚さｄ１を有する対象物９の電圧信号である。

【0042】

渦電流は、対象物９に浸透していくのに従って減衰していく。渦電流は、対象物９の表面（プローブ１が対向している面）から裏面に到達するまでの間は徐々に減衰し、裏面に到達すると急激に減衰する。電圧信号Ｖ（ｔ）も渦電流と同様の変化を示す。つまり、電圧信号Ｖ（ｔ）の過渡変化は、渦電流の過渡変化に相当する。渦電流が対象物９の裏面に達するまでの間の電圧信号Ｖ（ｔ）の変化は、両対数グラフ上では直線的（線形的）に表される。その後、電圧信号Ｖ（ｔ）は、急激に減衰していく。このように変化する電圧信号Ｖ（ｔ）は、以下の式（１）のように表される。

【0043】

【数1】

ここで、Ａは、受信アンプ７５の増幅率である。ｎは、電圧信号Ｖ（ｔ）の減衰の程度に関連する定数であり、−ｎは、両対数グラフにおける電圧信号Ｖ（ｔ）の傾きを表す。

【0044】

式（１）からもわかるように、電圧信号Ｖ（ｔ）の変化態様は、時間τにおいて切り替わる。以下、説明の便宜上、τを「減衰時間」と称する。減衰時間τは、以下の式（２）で表わされる。

【0045】

τ＝σμｄ^２ ・・・（２）
ここで、σは、対象物９の導電率であり、μは、対象物９の透磁率であり、ｄは、対象物９の厚さである。

【0046】

つまり、対象物９の厚さｄが変化すると、減衰時間τが変化する。この場合、対象物９の導電率σ及び透磁率μは一定なので、減衰時間τは、対象物９の厚さｄのみに依存して変化する。また、減衰時間τ及び厚さｄが変化しても、τ／ｄ^２は、一定である。そのため、既知の厚さｄ０に対する減衰時間τ０と、未知の厚さｄｘに対する減衰時間τｘとがわかれば、以下の式（３）に基づいて、未知の厚さｄｘを求めることができる。

【0047】

【数2】

例えば、図４において電圧信号Ｖ０（ｔ），Ｖ１（ｔ）を比較すると、厚さｄ０の対象物９の電圧信号Ｖ０（ｔ）の変化態様は、減衰時間τ０で切り替わる。対象物９の厚さｄがｄ０からｄ１に減少すると、減衰時間τは、τ０からτ１に減少する。尚、電圧信号Ｖ（ｔ）のうち両対数グラフで直線状の部分の変化態様は、式（１）からわかるように厚さｄに依存しないので、電圧信号Ｖ０（ｔ），Ｖ１（ｔ）で実質的に同じである。厚さｄ０及び減衰時間τ０，τ１を式（３）に代入することによって、厚さｄ１を求めることができる。

【0048】

演算装置８は、対象物９の既知の厚さを基準厚さｄ０とし、基準厚さｄ０における電圧信号Ｖ０（ｔ）の過渡変化を取得する。以下、電圧信号Ｖ０（ｔ）を基準電圧信号Ｖ０（ｔ）と称する。その後、演算装置８は、未知の厚さｄｘに関する電圧信号Ｖｘ（ｔ）を取得すると、電圧信号Ｖｘ（ｔ）の過渡変化を基準電圧信号Ｖ０（ｔ）の過渡変化と比較することによって、対象物９の厚さｄｘを求める。具体的には、演算装置８は、式（３）を用いて、基準厚さｄ０、基準減衰時間τ０及び減衰時間τｘから変化後の厚さｄｘを求める。

【0049】

このような適用例においては、プローブ１を採用することによって、前述のように渦電流の検出精度を向上させることができる。その結果、対象物９の評価精度、具体的には、対象物９の厚さの推定精度を向上させることができる。

【0050】

以上のように、対象物９に渦電流を発生させ且つ対象物９の渦電流を検出するためのプローブ１は、所定の軸心Ｘの周りに巻回され、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、軸心Ｘの周りに巻回され、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４とを備え、検出コイル４は、軸心Ｘを中心とする半径方向において励磁コイル３の内側又は外側に配置され、検出コイル４のコイル長さＬ２は、励磁コイル３のコイル長さＬ１よりも短く、励磁コイル３は、検出コイル４と半径方向に重ならない第１部分３１と、第１部分３１よりも対象物９の側に位置し、検出コイル４と半径方向に重なる第２部分３２とを有している。

【0051】

この構成によれば、励磁コイル３のコイル長さＬ１が比較的長いので、励磁コイル３は大きな磁束を発生させることができ、その結果、対象物９に大きな渦電流を発生させることができる。一方、検出コイル４のコイル長さＬ２が比較的短いので、検出コイル４はノイズを検出し難くなる。それに加えて、検出コイル４が対象物９の近くに配置されるので、対象物９の近傍の強い磁束を捉えることができる。これらの結果、プローブ１の渦電流の検出精度を向上させることができる。

【0052】

また、第２部分３２は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における対象物９に近い方の端部を少なくとも含んでいる。

【0053】

この構成によれば、検出コイル４は、励磁コイル３のうちコイル長さの方向における対象物９に近い方の端部の半径方向内側又は外側に配置される。つまり、検出コイル４は、対象物９の近くに配置される。その結果、検出コイル４は、対象物９の近傍の強い磁束を捉えることができる。

【0054】

さらに、検出コイル４は、半径方向における励磁コイル３の外側に配置されている。

【0055】

この構成によれば、検出コイル４が励磁コイル３の半径方向内側に配置される構成と比べて、検出コイル４の内径が大きくなる。その結果、検出コイル４は、より多くの磁束を捉えることができる。

【0056】

また、励磁コイル３のコイル長さＬ１は、励磁コイルＬ１の内径Ｄよりも長い。

【0057】

この構成によれば、励磁コイル３のコイル長さＬ１が比較的長くなるので、励磁コイル３は、より大きな磁束を発生させることができ、ひいては、対象物９により大きな渦電流を発生させることができる。このような励磁コイル３の半径方向内側又は外側に検出コイル４を重ねて配置する際に、検出コイル４のコイル長さＬ２を励磁コイル３のコイル長さＬ１と同程度にすると、検出コイル４が検出するノイズが大きくなってしまう。それに対し、前述の如く、検出コイル４のコイル長さＬ２を励磁コイル３のコイル長さＬ１よりも短くすることによって、励磁コイル３により発生させる磁束の増大と検出コイル４により検出されるノイズの低減とを両立させることができる。

【0058】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0059】

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

【0060】

例えば、プローブ１は、厚さ測定装置１００に適用されているが、これに限られるものではない。対象物に渦電流を発生させ且つ対象物の渦電流を検出する装置であれば、前述のプローブ１を適用することができる。

【0061】

さらに、プローブ１は、前述の構成に限られない。例えば、プローブ１は、２組の励磁コイル３及び検出コイル４を備えているが、励磁コイル３及び検出コイル４は、１組でもよく、３組以上であってもよい。また、プローブ１は、コア５を備えていなくてもよい。コア５は、検出コイル４に挿入されていてもよい。

【0062】

検出コイル４は、励磁コイル３の半径方向の外側に配置されているが、励磁コイル３の半径方向の内側に配置されていてもよい。検出コイル４は、励磁コイル３のコイル長さ方向の端部に配置されているが、励磁コイル３のコイル長さ方向の中間部分に配置されていてもよい。すなわち、励磁コイル３は、第１部分３１及び第２部分３２に加えて、第２部分３２よりも対象物９の側に位置し、検出コイル４と半径方向に重ならない第３部分をさらに有していてもよい。この場合であっても、検出コイル４が励磁コイル３のコイル長さの方向における対象物９から遠い方の端部と半径方向に重なるように配置される構成に比べて、検出コイル４を対象物９の近くに配置することができる。

【0063】

さらに、厚さ測定装置１００による厚さ測定は、一例に過ぎない。ＰＥＣによる厚さ測定方法は、様々であるので、任意の測定手法を採用することができる。

【0064】

また、厚さ測定装置１００の構成も一例に過ぎない。センサ装置１０と演算装置８は、一体的に構成されていてもよい。また、センサ装置１０のプローブ１、励磁部７１及び検出部７４を別筐体に収容して分離してもよい。また、センサ装置１０と演算装置８とが有線で接続されていてもよい。また、１つの演算装置８に対して複数のセンサ装置１０が接続されていてもよい。また、演算装置８は、無線又は有線により接続された他の装置に対して、演算した厚さに関するデータを送信するようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0065】

以上説明したように、ここに開示された技術は、プローブについて有用である。

【符号の説明】

【0066】

１ プローブ
３ 励磁コイル
３１ 第１部分
３２ 第２部分
４ 検出コイル
９ 対象物
Ｄ 励磁コイルの内径
Ｌ１ 励磁コイルのコイル長さ
Ｌ２ 検出コイルのコイル長さ
Ｘ 軸心

【要約】

対象物９に渦電流を発生させ且つ対象物９の渦電流を検出するためのプローブ１は、所定の軸心Ｘの周りに巻回され、励磁電流による磁束で対象物９に渦電流を発生させる励磁コイル３と、軸心Ｘの周りに巻回され、対象物９の渦電流を検出する検出コイル４とを備えている。検出コイル４は、軸心Ｘを中心とする半径方向において励磁コイル３の内側又は外側に配置される。検出コイル４のコイル長さＬ２は、励磁コイル３のコイル長さＬ１よりも短い。励磁コイル３は、検出コイル４と半径方向に重ならない第１部分３１と、第１部分３１よりも対象物９の側に位置し、検出コイル４と半径方向に重なる第２部分３２とを有している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】