特開2023-14461IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

照明柱など地中等に埋設された部材の減肉を掘削することなく検出するための減肉離隔検出手段

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】減肉部の位置が不明であっても減肉位置と減肉状態を判定することができ、かつアルミニウムへの適用が可能である減肉離隔検出手段を提供する。
【解決手段】減肉離隔検出システムが、励磁コイルと検出コイルを有するプローブと、パルス電流発生器と、データ解析装置とを備える。励磁コイルは、試験体の表面に平行な単一方向Xの平行磁束を発生させ、検出コイルは、試験体の表面に直交する直交磁束を検出する。ステップS1では、異なる減肉量ΔTを有する複数の基準試験体における第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す複数の検量線MLを作成する。ステップS2では、実試験体に対し複数のプローブ位置XLiで第2ピーク電圧差ΔV2を算出する。ステップS3では、プローブ相対距離ΔXLと複数の第2ピーク電圧差ΔV2から検量線MLを用いて、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する。
【選択図】図4

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献1の方法では、励磁コイルに直流のパルス電流が流れると、これにより形成された磁束の変化によって被検査物の表面に渦電流が生じ、この渦電流が減衰しながら被検査物の裏面まで浸透する。また、被検査物の裏面まで到達した時点で渦電流の減衰が加速する。 検出コイルの中心軸は、励磁コイルの中心軸と同軸であり、検出コイルにより渦電流が形成されてからその減衰の加速が始まるまでの時間を計測することにより、減肉状態を判定している。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、試験体の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させる励磁コイルと、前記表面に直交する直交磁束を検出する検出コイルと、を有するプローブと、 前記励磁コイルに矩形のパルス電流を印加するパルス電流発生器と、 前記検出コイルに生じる検出電圧をデータ解析するデータ解析装置と、を備え、 前記検出電圧は、前記パルス電流の印加後に順に、最も高い第1ピーク電圧と、最も低い第1ボトム電・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本願発明者は、矩形のパルス電流を印加して試験体の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させ、表面に直交する直交磁束を検出することで、以下の新規の知見を得た。
(1)検出した検出電圧は、パルス電流の印加後に順に、最も高い第1ピーク電圧と、最も低い第1ボトム電圧と、第1ピーク電圧の次に高い第2ピーク電圧と、第1ボトム電圧と第2ピーク電圧の中間の一定の収束電圧と、を有する再現性の高い変化を示す。
(2)異なる減肉量を有する複数の試験体において、第2ピーク電圧と収束電圧の差である第2ピーク電圧差と、プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係は、異なる減肉量毎に単一の2次曲線で表せる相関を示す。
(3)試験体の減肉部の形状(例えば、段差、スロープ、貫通孔)の影響は少ない。
(4)試験体の減肉部の体積変化の大小が第2ピーク電圧差の大小に影響している。

本発明は、上述した新規の知見に基づくものである。
本発明によれば、異なる減肉量を有する複数の基準試験体における、第2ピーク電圧差と検出距離との関係を示す複数の検量線を予め求めて記憶する。
次いで、実試験体に対し複数のプローブ位置で検出コイルに生じる検出電圧を検出してそれぞれの第2ピーク電圧差を算出する。

プローブ相対距離は、それぞれの検量線における検出距離の差に相当するので、それぞれの第2ピーク電圧差を有しかつ検出距離の差がプローブ相対距離と一致する検量線を選択することで、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明による減肉離隔検出システムの説明図である。
【図2】 減肉離隔検出システムを用いた試験方法と試験結果の説明図である。
【図3】 第2ピーク電圧差と検出距離との関係を示す図である。
【図4】 本発明による減肉離隔検出方法の全体フロー図である。
【図5】 実施例1の試験結果を示す図である。
【図6】 図5(A)の拡大図である。
【図7】 スロープ付き試験体を用いた試験状態を示す模式図である。
【図8】 円管試験体を用いた試験状態を示す模式図である。

選択図 図4出願人が指定した本件の代表的な図

E 減肉開始点、L 検出距離、Ls スロープ長、ΔL 検出距離差、 ML 検量線、T 健全部厚、t 減肉部厚、ΔT 減肉量、 V 検出電圧、Vp1 第1ピーク電圧、Vb1 第1ボトム電圧、 Vp2 第2ピーク電圧、ΔV2 第2ピーク電圧差、Ve 収束電圧、 X 単一方向、X0 基準位置、XLi プローブ位置、 ΔXL プローブ相対距離、Y 幅方向、Z 上下方向、1 試験体、 1A 段差付き試験体、1B スロープ付き試験体、1C 円管試験体、 2 基準試験体、3 治具、10 プローブ、12 励磁コイル、 14 検出コイル、20 パルス電流発生器、 22 ファンクションジェネレータ、24 パワーアンプ、 30 データ解析装置、32 オシロスコープ、34 信号処理器、 100 減肉離隔検出システム

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