特開 2022-98271 渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022098271

(43)【公開日】2022-07-01

(54)【発明の名称】渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/90 20210101AFI20220624BHJP

【ＦＩ】

G01N27/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020211708

(22)【出願日】2020-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】成重 将史

(72)【発明者】

【氏名】三木 将裕

(72)【発明者】

【氏名】長沼 潤一郎

【テーマコード（参考）】

2G053

【Ｆターム（参考）】

2G053AA11

2G053AB21

2G053BA03

2G053BA12

2G053BA26

2G053BC02

2G053BC14

2G053CA03

2G053CB05

2G053CB24

2G053CB25

2G053DA01

2G053DA09

2G053DA10

2G053DB02

(57)【要約】

【課題】検査対象物の表面きずと裏面きずを識別して検出することができる渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法を提供する。
【解決手段】渦電流探傷システムは、励磁コイル２２、第１検出コイル２３Ａ、及び第２検出コイル２３Ｂを有する渦電流プローブ１１と、探傷装置１３と、コンピュータ１４とを備え、円管２の表面きず４及び裏面きず５を検出する。コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が、識別マップの基準範囲ＡＢＣＤ又は基準範囲ＧＨＩＪ内にあるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、識別マップの基準範囲ＡＢＣＥＦ又は基準範囲ＧＨＩＫＬ内にあるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定し、その判定結果を出力する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの励磁コイル、前記励磁コイルに対し一方側に配置された第１検出コイル、及び前記励磁コイルに対し他方側に配置された第２検出コイルを有する渦電流プローブと、
前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第１検出コイルの検出信号及び前記第２検出コイルの検出信号を取得する探傷装置と、
コンピュータとを備え、
検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷システムであって、
前記コンピュータは、
前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第１基準範囲及び第２基準範囲を記憶し、
前記探傷装置で取得された前記第１検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第２検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、
演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第１基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第２基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定し、
その判定結果を出力することを特徴とする渦電流探傷システム。

【請求項2】

請求項１に記載の渦電流探傷システムにおいて、
前記コンピュータは、高周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第１基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、低周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第２基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷システム。

【請求項3】

請求項１に記載の渦電流探傷システムにおいて、
前記コンピュータは、前記検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、前記検査対象物の表面と前記裏面きずの間の残肉の厚さを推定することを特徴とする渦電流探傷システム。

【請求項4】

少なくとも１つの励磁コイル、前記励磁コイルに対し一方側に配置された第１検出コイル、及び前記励磁コイルに対し他方側に配置された第２検出コイルを有する渦電流プローブと、
前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第１検出コイルの検出信号及び前記第２検出コイルの検出信号を取得する探傷装置とを用いて、
検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷方法であって、
前記探傷装置で取得された前記第１検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第２検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、
前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第１基準範囲内に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角があるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、前記座標系にて予め設定された第２基準範囲内に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角があるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷方法。

【請求項5】

請求項４に記載の渦電流探傷方法において、
高周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第１基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、低周波数の交流信号を前記励磁コイルに印加した場合の前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第２基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することを特徴とする渦電流探傷方法。

【請求項6】

請求項４に記載の渦電流探傷方法において、
前記検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、前記検査対象物の表面と前記裏面きずの間の残肉の厚さを推定することを特徴とする渦電流探傷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査対象物の探傷検査を行う渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、検査対象物の探傷検査を行う渦電流検査装置を開示する。この渦電流検査装置は、２列で配列されたコイル群を有する渦電流プローブと、渦電流プローブに接続された検査制御装置とを備える。

【0003】

検査制御装置は、渦電流プローブのコイル群のうちの励磁コイルと検出コイルの組み合わせを順次切り替える制御を行う。詳細には、１列目のコイルのうちの一のコイルを励磁コイルとして選択し、励磁コイルに励磁信号を印加する。これにより、検査対象物に渦電流を発生させる。また、１列目のコイルのうちの他のコイル（言い換えれば、励磁コイルに対し一方側に配置されたコイル）を第１検出コイルとして選択し、その検出信号（詳細には、検査対象物のきずによって生じる渦電流の乱れに相当する信号）を取得する。また、２列目のコイルのうちの一のコイル（言い換えれば、励磁コイルに対し他方側に配置されたコイル）を第２検出コイルとして選択し、その検出信号を取得する。

【0004】

検査制御装置は、第１検出コイルの検出信号からＸ成分（詳細には、励磁信号の位相と同じ成分）とＹ成分（詳細には、励磁信号の位相と９０度異なる成分）を取得し、それらに基づいて第１検出コイルの検出信号の位相角を演算する。同様に、第２検出コイルの検出信号からＸ成分とＹ成分を取得し、それらに基づいて第２検出コイルの検出信号の位相角を演算する。

【0005】

検査制御装置は、第１検出コイルの検出信号の位相角及び第２検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された基準範囲を記憶する。そして、演算された第１検出コイルの検出信号の位相角及び第２検出コイルの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号がきず信号に相当するか否かを判定する。そして、検査対象物の表面上の検出位置を示す座標系にて、きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す探傷画像を生成し、探傷画像を表示器に表示させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５１３８７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１では、渦電流プローブを検査対象物の表面側に配置して、検査対象物の表面きず（言い換えれば、検査対象物の表面に開口したきず）を検出する。ここで、渦電流プローブを検査対象物の表面側に配置したまま、検査対象物の表面きずだけでなく、裏面きず（言い換えれば、検査対象物の裏面に開口したきず）も検出すれば、検査時間の短縮を図ることが可能である。しかし、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別できなければ、その後の対応を判断することが困難である。

【0008】

本発明の目的は、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別して検出することができる渦電流探傷システム及び渦電流探傷方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの励磁コイル、前記励磁コイルに対し一方側に配置された第１検出コイル、及び前記励磁コイルに対し他方側に配置された第２検出コイルを有する渦電流プローブと、前記励磁コイルに励磁信号を印加すると共に、前記第１検出コイルの検出信号及び前記第２コイルの検出信号を取得する探傷装置と、コンピュータとを備え、検査対象物の表面きず及び裏面きずを検出する渦電流探傷システムであって、前記コンピュータは、前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角を座標とする座標系にて予め設定された第１基準範囲及び第２基準範囲を記憶し、前記探傷装置で取得された前記第１検出コイルの検出信号に対して位相角を演算すると共に、前記探傷装置で取得された前記第２検出コイルの検出信号に対して位相角を演算し、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第１基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定すると共に、演算された前記第１検出コイルの検出信号の位相角及び前記第２検出コイルの検出信号の位相角が前記第２基準範囲内にあるか否かにより、前記検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定し、その判定結果を出力する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、検査対象物の表面きずと裏面きずを識別して検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１の実施形態における渦電流探傷システムの構成を検査対象物と共に表す概略図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における渦電流プローブの構造を表す側面図及び断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態における識別マップを表す図である。

【図4】本発明の第１の実施形態における表面きず信号が検出された場合の位相角の具体例を説明するための図である。

【図5】本発明の第１の実施形態における裏面きず信号が検出された場合の位相角の具体例を説明するための図である。

【図6】本発明の第２の実施形態における位相角マップを表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

【0013】

図１は、本実施形態における渦電流探傷システムの構成を検査対象物と共に表す概略図である。図２（ａ）は、本実施形態における渦電流プローブの構造を表す側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の断面Ｂ－Ｂによる断面図である。

【0014】

本実施形態の検査対象物は、圧力容器１の貫通穴に挿入されて溶接された円管２であり、検査部位は、円管２において溶接部３と隣接する部分である。なお、円管２の材質は、ステンレス鋼（非磁性材）であり、圧力容器１の材質は、低合金鋼（磁性材）である。

【0015】

本実施形態の渦電流探傷システムは、円管２の表面きず４（言い換えれば、円管２の内面に開口したきず）及び裏面きず５（言い換えれば、円管２の外面に開口したきず）を検出するためのものである。この渦電流探傷システムは、円管２内に配置されてコイル群を有する渦電流プローブ１１と、円管２の軸方向（図１の上下方向）における渦電流プローブ１１の位置を調整するプローブ位置調整装置１２と、渦電流プローブ１１のコイル群を制御する探傷装置１３と、プローブ位置調整装置１２及び探傷装置１３に接続されたコンピュータ１４と、コンピュータ１４に接続された表示器（モニタ）１５とを備える。

【0016】

渦電流プローブ１１は、円柱形の筐体２１と、筐体２１の外周側に２列で千鳥配列されたコイル群とを有する。軸方向一方側（図１及び図２の上側）に配置された１列目のコイルは、互いに間隔ｄで離間され、軸方向他方側（図１及び図２の下側）に配置された２列目のコイルは、互いに間隔ｄで離間されている。１列目のコイルのうちの一のコイルとこれに隣り合う２列目のコイルのうちの一のコイルは、互いに間隔（ｄ×２）で離間されている。各コイルは、その中心に磁性コアが挿入されており、その中心軸が筐体２１の断面中心に向けられている（図２（ｂ）参照）。なお、筐体２１の材質は、例えば非導電性の樹脂材である。

【0017】

探傷装置１３は、図示しないものの、渦電流プローブ１１のコイル群のうちの励磁コイルと検出コイルの組み合わせを選択するマルチプレクサ回路と、マルチプレクサ回路を介し励磁コイルに励磁信号を印加する発信器と、円管２にきずが無い場合の検出コイルの検出信号がゼロとなるように設定され、マルチプレクサ回路を介し検出コイルの検出信号を取得するブリッジ回路と、検出コイルの検出信号からＸ成分（詳細には、励磁信号の位相と同じ成分）を取得する同期検波回路と、検出コイルの検出信号からＹ成分（詳細には、励磁信号の位相と９０度異なる成分）を取得する同期検波回路とを有する。

【0018】

探傷装置１３は、コンピュータ１４からの指令に応じて、渦電流プローブ１１のコイル群のうちの励磁コイルと検出コイル（詳細には、後述する第１検出コイル又は／及び第２検出コイル）の組み合わせを順次切り替える制御を行う。

【0019】

詳しく説明すると、探傷装置１３は、１列目のコイルのうちの一のコイルを励磁コイル２２として選択し、励磁コイル２２に励磁信号を印加する。これにより、円管２に渦電流を発生させる。なお、本実施形態では、１００ｋHz以上の高周波数（例えば１００kHz）の励磁信号を励磁コイル２２に印加するように設定されている。これにより、１００ｋHz未満の低周波数の励磁信号を励磁コイル２２に印加する場合と比べ、円管２の内面側における渦電流を大きくする。

【0020】

また、探傷装置１３は、１列目のコイルのうちの他のコイル（言い換えれば、励磁コイル２２に対し一方側に配置され、間隔（ｄ×２）だけ離れたコイル）を第１検出コイル２３Ａとして選択し、その検出信号を取得する。そして、第１検出コイル２３Ａの検出信号からＸ成分とＹ成分を取得し、コンピュータ１４に出力する。

【0021】

また、探傷装置１３は、２列目のコイルのうちの一のコイル（言い換えれば、励磁コイル２２に対し他方側に配置され、間隔（ｄ×２）だけ離れたコイル）を第２検出コイル２３Ｂとして選択し、その検出信号を取得する。そして、第２検出コイル２３Ｂの検出信号からＸ成分とＹ成分を取得し、コンピュータ１４に出力する。

【0022】

コンピュータ１４は、プローブ位置調整装置１２を制御して、円管２の軸方向における渦電流プローブ１１の位置を調整する。そして、渦電流プローブ１１の位置と励磁コイル２２の選択位置に基づいて、円管２の内面上の検出位置を演算する。

【0023】

コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号におけるＸ成分とＹ成分に基づいて、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１を演算する。また、第２検出コイル２３Ｂの検出信号におけるＸ成分とＹ成分に基づいて、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２を演算する。

【0024】

コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角を横軸、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角を縦軸とする座標系にて、予め設定された基準範囲ＡＢＣＤ、基準範囲ＧＨＩＪ、基準範囲ＡＢＣＥＦ、及び基準範囲ＧＨＩＫＬを示す、識別マップ（図３参照）を記憶している。そして、演算された第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角が基準範囲ＡＢＣＤ又は基準範囲ＧＨＩＪに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、演算された第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が基準範囲ＡＢＣＥＦ又は基準範囲ＧＨＩＫＬに含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。以下、その詳細を説明する。

【0025】

図４（ａ）で示すように、円管２の表面きず４が円管２の周方向に延在する場合、渦電流プローブ１１の励磁コイル２２と第１検出コイル２３Ａの配置方向は、表面きず４の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、図４（ｂ）で示すように、第１検出コイル２３Ａの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形３１が現れ、例えば位相角θ１＝９０°が得られる。渦電流プローブ１１の励磁コイル２２と第２検出コイル２３Ｂの配置方向は、表面きず４の長さ方向に対しほぼ垂直となる。そのため、第２検出コイル２３Ｂの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形３２が現れ、例えば位相角θ２＝２５０°が得られる。したがって、表面きず信号は、識別マップの基準範囲ＡＢＣＤ、詳細には、点Ａ（座標（（θ１ａ－Δθ），（θ２ａ＋Δθ）））、点Ｂ（座標（（θ１ａ－Δθ），（θ２ａ－θ）））、点Ｃ（座標（（θ１ａ＋Δθ），（θ２ａ－Δθ）））、及び点Ｄ（座標（（θ１ａ＋Δθ），（θ２ａ＋Δθ）））で囲まれる領域に含まれる（但し、例えばθ１ａ＝９０°、θ２ａ＝２５０°、Δθ＝２０°）。

【0026】

図示しないが、円管２の表面きず４が円管２の軸方向に延在する場合は、反対に、励磁コイル２２と第１検出コイル２３Ａの配置方向が表面きず４の長さ方向に対しほぼ垂直となり、励磁コイル２２と第２検出コイル２３Ｂの配置方向が表面きず４の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝２５０°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝９０°が得られる。したがって、表面きず信号は、識別マップの基準範囲ＧＨＩＪ、詳細には、点Ｇ（座標（（θ１ｂ－Δθ），（θ２ｂ＋Δθ）））、点Ｈ（座標（（θ１ｂ－Δθ），（θ２ｂ－Δθ）））、点Ｉ（座標（（θ１ｂ＋Δθ），（θ２ｂ－Δθ）））、及び点Ｊ（座標（（θ１ｂ＋Δθ），（θ２ｂ＋Δθ）））で囲まれる領域に含まれる（但し、例えばθ１ｂ＝２５０°、θ２ｂ＝９０°、Δθ＝２０°）。

【0027】

図５（ａ）で示すように、円管２の裏面きず５が円管２の周方向に延在する場合、渦電流プローブ１１の励磁コイル２２と第１検出コイル２３Ａの配置方向は、裏面きず５の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、円管２の内面と裏面きず５の間における残肉の厚さが０．３ｍｍである場合は、図５（ｂ）で示すように、第１検出コイル２３Ａの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形３３が現れ、例えば位相角θ１＝１５°が得られる。渦電流プローブ１１の励磁コイル２２と第２検出コイル２３Ｂの配置方向は、裏面きず５の長さ方向に対しほぼ垂直となる。そのため、図５（ｃ）で示すように、第２検出コイル２３Ｂの検出信号をリサージュ図にプロットすると、リサージュ波形３４が現れ、例えば位相角θ２＝１７５°が得られる。なお、残肉の厚さが０．６ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝０°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝１６０°が得られる。すなわち、座標は、残肉の厚さに応じて、図中の一点鎖線に沿って変化する。したがって、裏面きず信号は、識別マップの基準範囲ＡＢＣＥＦ、詳細には、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｅ（座標（０，（θ２ａ－θ）－（θ１ａ＋Δθ）））、及び点Ｆ（座標（０，（θ２ａ＋Δθ）－（θ１ａ－Δθ）））で囲まれる領域に含まれる。

【0028】

図示しないが、円管２の裏面きず５が円管２の軸方向に延在する場合は、反対に、励磁コイル２２と第１検出コイル２３Ａの配置方向が裏面きず５の長さ方向に対しほぼ垂直となり、励磁コイル２２と第２検出コイル２３Ｂの配置方向が裏面きず５の長さ方向に対しほぼ平行となる。そのため、残肉の厚さが０．３ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝１７５°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝１５°が得られる。また、残肉の厚さが０．６ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝１６０°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝０°が得られる。したがって、裏面きず信号は、識別マップの基準範囲ＧＨＩＫＬ、詳細には、点Ｇ、点Ｈ、点Ｉ、点Ｋ（座標（（θ１ｂ＋Δθ）－（θ２ｂ－Δθ），０）））、及び点Ｌ（座標（（θ１ｂ－Δθ）－（θ２ｂ＋Δθ），０）））で囲まれる領域に含まれる。

【0029】

なお、渦電流プローブ１１が円管２の内面から浮いた場合に、リフトオフ信号が検出される。リフトオフ信号は、｜θ２－θ１｜≦Δθの範囲に含まれ、上述した基準範囲ＡＢＣＤ、基準範囲ＧＨＩＪ、基準範囲ＡＢＣＥＦ、及び基準範囲ＧＨＩＫＬに含まれない。

【0030】

上述した観点により、コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が基準範囲ＡＢＣＤ又は基準範囲ＧＨＩＪに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定することが可能である。また、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が基準範囲ＡＢＣＥＦ又は基準範囲ＧＨＩＫＬに含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定することが可能である。

【0031】

コンピュータ１４は、円管２の周方向及び軸方向における検出位置を示す座標系にて、表面きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す第１の探傷画像を生成し、第１の探傷画像を表示器１５に出力して表示させる。これにより、作業者は、円管２の表面きず４を確認することができ、その後の対応として、例えば表面きず４のサイジングを実施する。

【0032】

また、コンピュータ１４は、円管２の周方向及び軸方向における検出位置を示す座標系にて、裏面きず信号に相当すると判定された検出信号の範囲を示す第２の探傷画像を生成し、第２の探傷画像を表示器１５に出力して表示させる。これにより、作業者は、円管２の裏面きず５を確認することができ、その後の対応として、例えば超音波探傷又は目視検査を実施する。

【0033】

以上のように本実施形態においては、円管２内に配置された渦電流プローブ１１を用いて、円管２の表面きず４だけでなく、円管２の裏面きず５を検出することができる。そのため、検査時間の短縮を図ることができる。また、円管２の表面きず４と裏面きず５を識別することができる。そのため、その後の対応を容易に判断することができる。

【0034】

また、本実施形態においては、渦電流プローブ１１の励磁コイル２２に印加する励磁信号の周波数を高くすることにより、円管２の内面側における渦電流を大きくして、表面きずの検出精度を高めることができる。

【0035】

本実施形態の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜、説明を省略する。

【0036】

本実施形態では、１００ｋHz未満の低周波数（例えば２５kHz）の励磁信号を励磁コイルに印加するように設定されている。これにより、１００ｋHz以上の高周波数の励磁信号を励磁コイル２２に印加する場合と比べ、円管２における渦電流の浸透深さを深くする。

【0037】

コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角を横軸、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角を縦軸とする座標系にて、予め設定された基準範囲ＡＢＣＤ、基準範囲ＧＨＩＪ、基準範囲ＡＢＣＥ’Ｆ’、及び基準範囲ＧＨＩＫ’Ｌ’を示す、識別マップ（図６参照）を記憶している。そして、演算された第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が基準範囲ＡＢＣＤ又は基準範囲ＧＨＩＪに含まれるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、演算された第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２が基準範囲ＡＢＣＥ’Ｆ’又は基準範囲ＧＨＩＫ’Ｌ’に含まれるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。

【0038】

ここで、表面きず信号の判定に用いる基準範囲ＡＢＣＤ及び基準範囲ＧＨＩＪは、第１の実施形態と同じであるものの、裏面きず信号の判定に用いる基準範囲ＡＢＣＥ’Ｆ’及び基準範囲ＧＨＩＫ’Ｌ’は、第１の実施形態と異なる理由について説明する。一般的に、円管２の表面側の渦電流が裏面側の渦電流より大きいことから、探傷装置１３は、円管２の表面側の渦電流を基準として校正されている。そのため、表面きず信号に相当する第１検出コイル２３Ａの検出信号及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号に関し、それらの位相角は、励磁コイル２２に印加する励磁信号の周波数が変化しても、ほとんど変化しない。

【0039】

一方、裏面きず信号に相当する第１検出コイル２３Ａの検出信号及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号に関し、それらの位相角は、表面きず信号に相当する第１検出コイル２３Ａの検出信号及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号のものより変化しており、それらの変化量は、励磁コイル２２に印加する励磁信号の周波数が低くなるほど、小さくなる。

【0040】

具体例として、円管２の裏面きず５が円管２の周方向に延在し、残肉の厚さが０．３ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝４５°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝２０５°が得られる。円管２の裏面きず５が円管２の周方向に延在し、残肉の厚さが０．６ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝３０°、第２検出コイルの検出信号の位相角θ２＝１９０°が得られる。円管２の裏面きず５が円管２の軸方向に延在し、残肉の厚さが０．３ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝２０５°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝４５°が得られる。円管２の裏面きず５が円管２の軸方向に延在し、残肉の厚さが０．６ｍｍである場合は、例えば第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角θ１＝１９０°、第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角θ２＝３０°が得られる。

【0041】

上述した本実施形態においても、第１の実施形態と同様、円管２内に配置された渦電流プローブ１１を用いて、円管２の表面きず４だけでなく、円管２の裏面きず５を検出することができる。そのため、検査時間の短縮を図ることができる。また、円管２の表面きず４と裏面きず５を識別することができる。そのため、その後の対応を容易に判断することができる。

【0042】

また、本実施形態においては、渦電流プローブ１１の励磁コイル２２に印加する励磁信号の周波数を低くすることにより、円管２における渦電流の浸透深さを深くして、裏面きず５の検出精度を高めることができる。

【0043】

なお、第１の実施形態においては、高周波数の励磁信号を用いる場合を例にとり、第２の実施形態においては、低周波数の励磁信号を用いる場合を例にとって説明したが、それらを組み合わせてもよい。この変形例について説明する。

【0044】

本変形例の探傷装置１３は、高周波数（例えば１００kHz）の励磁信号と低周波数（例えば２５kHz）の励磁信号を励磁コイル２２に選択的に印加する。これにより、高周波数の励磁信号を励磁コイル２２に印加した場合の第１検出コイル２３Ａの検出信号及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号と、低周波数の励磁信号を励磁コイル２２に印加した場合の第１検出コイル２３Ａの検出信号及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号を取得する。

【0045】

本変形例のコンピュータ１４は、第１の実施形態と同様、高周波数の励磁信号を励磁コイル２２に印加した場合の第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号が表面きず信号に相当するか否かを判定する。また、第２の実施形態と同様、低周波数の交流信号を励磁コイル２２に印加した場合の第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角が基準範囲内にあるか否かにより、検出信号が裏面きず信号に相当するか否かを判定する。

【0046】

上述した本変形例においても、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例においては、表面きず４の検出精度と裏面きず５の検出精度を両方とも高めることができる。

【0047】

なお、第１及び第２の実施形態並びに変形例において、特に説明しなかったが、コンピュータ１４は、検出信号が裏面きず信号に相当すると判定した場合に、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方に基づき、円管２の内面（検査対象物の表面）と裏面きず５の間の残肉の厚さを推定してもよい。すなわち、コンピュータ１４は、第１検出コイル２３Ａの検出信号の位相角及び第２検出コイル２３Ｂの検出信号の位相角のうちの少なくとも一方と残肉の厚さとの関係を予め記憶しており、これを用いて残肉の厚さを推定してもよい。

【0048】

また、第１及び第２の実施形態並びに変形例において、検査対象物が円管２であり、渦電流プローブ１１は、円管２に対応するように円柱状に構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。検査対象物が平板であり、渦電流探傷プローブは、平板に対応するように平板状に構成されてもよい。

【0049】

また、第１及び第２の実施形態並びに変形例において、渦電流プローブ１１は、２列で配列されたコイル群を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、３列以上で配列されたコイル群を有してもよい。

【0050】

また、第１及び第２の実施形態並びに変形例において、コンピュータ１４は、探傷画像を表示器１５に出力して表示させる場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えば、印刷機に出力して印刷させてもよいし、あるいは、記憶媒体に出力して記憶させてもよい。

【符号の説明】

【0051】

２ 円管
１１ 渦電流プローブ
１３ 探傷装置
１４ コンピュータ
２２ 励磁コイル
２３Ａ 第１検出コイル
２３Ｂ 第２検出コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】