特開 2025-86416 渦電流探傷のデータ処理方法及びデータ処理装置

(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】P2025086416

(43)【公開日】2025-06-09

(54)【発明の名称】渦電流探傷のデータ処理方法及びデータ処理装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/90 20210101AFI20250602BHJP

【ＦＩ】

G01N27/90

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023200348

(22)【出願日】2023-11-28

(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】弁理士法人開知

(72)【発明者】

【氏名】西水 亮

【テーマコード（参考）】

2G053

【Ｆターム（参考）】

2G053AA11

2G053AB21

2G053BA03

2G053BC02

2G053BC14

2G053CA03

2G053CB07

2G053CB11

2G053DA01

2G053DB03

(57)【要約】

【課題】磁性体を複数回プローブ走査する場合に各回の走査開始位置がずれても、スリット信号強度の変化を精度良く評価できる渦電流探傷システムのデータ処理方法を提供すること。
【解決手段】マルチコイル式のプローブ５１を、スリット４が設けられた磁性体の被検査体１に設置し、当該スリットを含む部位をプローブで走査することで初期波形と評価波形とを複数回取得する。初期波形と評価波形との偏差が最も小さくなるように評価波形を初期波形に向かって移動したときの評価波形の移動量を演算する。プローブにおける各チャンネルの位置情報と、評価波形の移動量とに基づいて評価波形の補正値を演算する。補正値に従って評価波形を移動させることで新たな評価波形を生成する。初期波形と新たな評価波形とのピーク値の差分を演算する。
【選択図】 図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブを、スリットが設けられた磁性体の被検査体に設置し、当該スリットを含む部位を前記プローブで走査することで各チャンネルで初期波形と評価波形とを取得し、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記評価波形を前記初期波形に向かって移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネルの前記評価波形の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を移動させることで各チャンネルの新たな評価波形を生成し、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項2】

請求項１の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
各チャンネルの前記補正値は、二次元平面上にプロットした各チャンネルの前記評価波形の移動量を、前記評価波形を取得した際の前記プローブの走査開始位置における各チャンネルの配置に基づいて近似した値であることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項3】

請求項１の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記評価波形を取得した際の前記プローブの走査開始位置における各チャンネルが第１直線に沿って配置されているとき、
各チャンネルの前記補正値は、二次元平面上にプロットした各チャンネルの前記評価波形の移動量を、前記第１直線と傾きが同じ直線で近似した値であることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項4】

請求項１の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記初期波形及び前記評価波形は、位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に表されており、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記二次元平面上で前記初期波形に向かって前記評価波形を移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量のうち前記横軸の方向における移動量とに基づいて、各チャンネルの評価波形の前記横軸の方向の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を前記横軸の方向に移動させた後、前記初期波形と重なる位置まで前記縦軸の方向に移動して各チャンネルの前記新たな評価波形を生成することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項5】

請求項１の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
演算した前記各チャンネルの前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分をモニタに表示することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項6】

励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブを、スリットが設けられた磁性体の被検査体に設置し、当該スリットを含む部位を前記プローブで走査することで各チャンネルで初期波形と評価波形とを取得し、
位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に、各チャンネルで取得された複数の前記評価波形を配置し、前記横軸上に所定の間隔で配置される複数の基準点を設定し、
前記複数の基準点の中から１つの基準点を選択し、その選択した基準点における信号強度がゼロになるように前記二次元平面上の複数の前記評価波形をそれぞれ前記縦軸の方向に平行移動させ、その平行移動後の複数の前記評価波形のピーク値のばらつきを演算することを、前記複数の基準点の全ての基準点が選択されるまで繰り返し、
前記平行移動後の複数の前記評価波形のうち前記ピーク値のばらつきが最も小さいものを各チャンネルの新たな評価波形とし、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項7】

請求項６の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記評価波形は点群データで構成されており、
前記所定の間隔は、前記点群データを構成する点のピッチであることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項8】

請求項６の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記複数の基準点は、各チャンネルの前記評価波形におけるピークの位置よりも前記二次元平面の原点に近い位置に設定されることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項9】

請求項６の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記ばらつきの大きさは、分散または標準偏差で評価されることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【請求項10】

励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブと、スリットが設けられた磁性体の被検査体を前記プローブで走査することで各チャンネルで取得された初期波形と評価波形とを記憶した記憶装置と、プロセッサと、モニタとを備えた渦電流探傷システムであって、
前記プロセッサは、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記評価波形を前記初期波形に向かって移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネルの前記評価波形の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を移動させることで各チャンネルの新たな評価波形を生成し、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算し、
前記ピーク値の差分を前記モニタに表示すること特徴とする渦電流探傷システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、渦電流探傷のデータ処理方法及びデータ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

渦電流探傷とは、少なくとも１つの電気誘導コイル（以下、単にコイルという）を有する渦電流探傷プローブ（以降、単にプローブという）を用いて、被検査体を探傷する非破壊検査である。より詳しくは、プローブを被検査体に近接させ、プローブのコイル（励磁コイル）によって交流磁場を発生させると、当該被検査体の導電率と透磁率により決まる表皮深さに渦電流が発生する。被検査体に欠陥が存在すれば当該欠陥を避けるように渦電流が乱れるので、その渦電流の乱れに起因するインピーダンス変化をコイル（検出コイル）で検出することで欠陥の有無を評価する。

【0003】

特許文献１は、被検査体に生じさせた渦電流の変動を検出する渦電流検査により得られた渦電流検査信号を分析する渦電流検査信号分析装置に関して、該渦電流検査信号から低周波成分を除去し、所定の閾値と比較することにより、該被検査体において損傷が存在する可能性が高い第１の信号区間を抽出することを開示している。これにより渦電流検査信号のドリフトの影響が低減され、被検査体において損傷が存在する可能性が高い信号区間を精度よく抽出できると説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－０４００００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

渦電流探傷検査の信頼性確保の観点からは、渦電流探傷システムを構成する機器やプローブに異常が無いことを検査の前後で確認することが好ましい。例えばこの確認作業では、深さ一定のスリットが設けられた試験体（対比試験体）にプローブを近接させ、所定の開始位置から所定の方向及び速度で当該プローブを走査装置で走査させ、当該スリットを通過したときにピークとして検出される信号（以下、スリット信号と称することがある)の強度（例えば電圧値）を取得する。そして、検査の前後で取得したスリット信号強度の偏差が所定範囲内に収まっている場合には渦電流探傷システムは正常であると判定される。

【0006】

ところで、磁性体における透磁率の分布は不均一であり、磁性体の透磁率は位置によって異なる。そのため、磁性体をプローブ走査すると、欠陥が無くとも渦電流の浸透深さが変化して信号（以下、磁性信号と称することがある）が検出される。また、通常の渦電流探傷システムでは、プローブ走査の開始位置の信号強度が０（０Ｖ）に設定される。つまり、走査開始位置の透磁率を基準とした信号が検出される。このことは、磁性材から成る試験体についてスリット信号強度の計測を２回行う場合、１回目と２回目の走査開始位置を厳密に一致させなければ、同じ方向・速度でプローブを走査しても強度の異なるスリット信号が検出され得ることを意味する。つまり、１回目と２回目の計測で走査開始位置がずれてしまった場合には、スリット信号の強度が変化した原因が渦電流探傷システムの異常にあるのかどうかの判断がつかない。なお、例えば、位置精度の高い走査装置は大型化する傾向があるが、空間的な制限が厳しくそのような装置の導入が難しい場合には、上記のような位置ずれの問題が発生し易くなる。

【0007】

本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、磁性体を複数回プローブ走査する場合に各回の走査開始位置がずれても、スリット信号強度の変化を精度良く評価できる渦電流探傷システムのデータ処理方法及び渦電流探傷システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、渦電流探傷システムのデータ処理方法において、励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブを、スリットが設けられた磁性体の被検査体に設置し、当該スリットを含む部位を前記プローブで走査することで各チャンネルで初期波形と評価波形とを取得し、各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記評価波形を前記初期波形に向かって移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネルの評価波形の補正値を演算し、各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を移動させることで各チャンネルの新たな評価波形を生成し、各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、磁性体を複数回プローブ走査する場合に各回の走査開始位置がずれても、スリット信号強度の変化を精度良く評価できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態に係る渦電流探傷システム１００の構成図。

【図2】本発明の実施形態に係るプローブ５１及び被検査体１の側面図。

【図3】図２に示したプローブ５１及び被検査体１の上面図。

【図4】被検査体１をプローブ５１で走査することで或るチャンネル１１で得られた初期波形（きず信号の変化）７０の一例を示す図。

【図5】プローブ走査の開始点をＬ０とは異なるＬ１として、図４の場合と同様に探傷して得られた評価波形８０を示す図。

【図6】プローブ５１の各チャンネル１１で得られた初期波形の集合であるプローブ出力信号群（探傷信号）１２を示す図。

【図7】プローブ走査の開始点をＬ０とは異なるＬ１として、プローブ５１の各チャンネル１１で得られた評価波形の集合であるプローブ出力信号群（探傷信号）１５を示す図。

【図8】第１実施形態に係る初期波形と評価波形のデータ処理で行われる手順をまとめたフローチャートである。

【図9】同じスリット４（被検査体１）に対して初期波形と評価波形の２回の波形計測を実施した際のプローブ５１の走査開始位置を示す図。

【図10】横軸を走査位置、縦軸を信号強度（Ｖ）とする二次元平面に、或るチャンネル１１で得られた初期波形２２と評価波形２３を示した図。

【図11】評価波形を横軸にΔＫ、縦軸にΔＶだけシフトさせたことを示す図。

【図12】縦軸をＣｈ番号、横軸をΔＫminとする二次元平面に、Ｃｈ番号とΔＫminの演算結果をプロットした結果を示す図。

【図13】２回目の走査開始時のプローブ５１の姿勢が１回目の姿勢から回転している場合を示す図。

【図14】縦軸をＣｈ番号、横軸をΔＫminとする二次元平面に、Ｃｈ番号とΔＫminの演算結果をプロットした結果を示す図。

【図15】第２実施形態に係る初期波形と評価波形のデータ処理で行われる手順をまとめたフローチャートである。

【図16】Ｓ１１３において、各評価波形の信号強度が基準点Ｐ１でゼロになるように各評価波形を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図。

【図17】Ｓ１１３において、各評価波形の信号強度が基準点Ｐ２でゼロになるように各評価波形を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図。

【図18】Ｓ１１３において、各評価波形の信号強度が基準点Ｐｎでゼロになるように各評価波形を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

【0012】

図１は本発明の実施形態に係る渦電流探傷システム１００の構成図である。この図の渦電流探傷システム１００は、複数のコイルを内蔵したプローブ（渦電流探傷プローブ）５１と、プローブ５１を走査する走査装置５２と、プローブ５１に接続された渦電流探傷器５３と、走査装置５２及び渦電流探傷器５３に接続されたコンピュータ５４と、コンピュータ５４に接続されたモニタ５５とを備えている。

【0013】

プローブ５１は、少なくとも１つの励磁コイルと少なくとも１つの検出コイルとの組み合わせであるチャンネル１１（図２，３等参照）を複数有するマルチコイル式のプローブである。走査装置５２よってプローブが走査されると、各チャンネル１１により波形が得られる。プローブ５１内の各コイルは励磁コイル及び検出コイルの少なくとも一方として機能し得る。つまり、１つのコイルが励磁コイルと検出コイルのいずれかとして機能しても良いし（相互誘導コイル）、１つのコイルが励磁コイルと検出コイルの双方として機能しても良い（自己誘導コイル）。

【0014】

走査装置５２は、コンピュータ５４から入力される制御信号に基づいてプローブ５１を走査する装置であり、その位置を信号（位置信号）としてコンピュータ５４に出力できる。制御信号では、プローブ５１の走査速度と走査方向を規定することができ、プローブ５１を所定の方向に向かって所定の速度で走査することができる。

【0015】

渦電流探傷器５３は、プローブ５１内のコイルに励磁電流（交流電流）を供給でき、当該コイルを励磁コイルとして動作させることができる。また、プローブ５１内のコイル（検出コイル）で検出された誘起電圧を入力でき、その検出信号をコンピュータ５４に出力できる。

【0016】

コンピュータ５４は、少なくとも１つのプロセッサ５４ａと、プロセッサ５４ａによって実行されるプログラムを含む各種データが記憶される記憶装置５４ｂとを備えている。コンピュータ５４には、オペレータから操作やデータが入力される入力装置や、他の端末と通信するための通信装置を備えても良い。コンピュータ５４では、走査装置５２の走査速度や走査範囲などの走査条件を設定できるとともに、渦電流探傷器５３の励磁電流の周波数などの探傷条件を設定できる。また、コンピュータ５４は、走査装置５２からの位置信号及び渦電流探傷器５３からの検出コイルの検出信号を処理して探傷データ（波形）を生成することができ、当該探傷データをモニタ５５に表示させたり記憶装置５４ｂに記憶させたりできる。

【0017】

ところで、上記のような渦電流探傷システム１００の被検査体として磁性体を利用することがある。被検査体が磁性体の場合には、透磁率が不均一に分布するという磁性体の性質により、きず部でなくとも、励磁コイルが発生した渦電流の浸透深さに変化が生じ得る。磁性体における透磁率の分布は、外部より大きな磁場を印加すると異なる分布に変えることができるが、一般の渦電流探傷で利用されるコイル磁場程度では変化し得ない。すなわち、磁性体を渦電流探傷する場合、磁性信号は被検査体のきずの無い部分でも発生するが、再現性のある信号である。つまり、これを換言すると、磁性体の同じ箇所を複数回探傷しても同じ形状の磁性信号が得られることを示す。

【0018】

磁性信号により磁性体を検査する場合の課題を以下に記す。先に記載したように渦電流探傷システムは、励磁コイルにより交流の磁場を被検査体に印加し、そのときのきずによるコイルのインピーダンスや誘起電圧の変化を検出コイルで捉える。このとき、走査開始位置（開始点）におけるプローブ検出電圧（信号強度）は基準（０Ｖ）に設定される。磁性体の場合は、健全部でも磁性信号が発生することから、きず信号の再現性の課題が発生する。例えば、磁性材の被検査体で、１回目の計測から磁性信号のレベルを超えるきず起因の信号が発生したとする。確認として２回目の計測を実施すると、厳密に１回目と同じプローブ走査の開始点から走査しなければ、きず信号の波高値は変わることになる。このため、信号変化の理由が、機器またはプローブ不調、プローブと被検査体の浮き（リフトオフ）等の試験自体に影響する要因によるものかの区別がつかない課題がある。

【0019】

図２は本実施形態に係るプローブ５１及び被検査体１の側面図であり、図３はその上面図である。被検査体１は、磁性体で形成されており、中央部に深さ一定のスリット４を備えている。被検査体１の左端の位置をゼロとし、プローブ５１の走査開始位置（開始点）をＬｎ（ｎ＝０，１）とし、スリット４の位置をＫとする。

【0020】

被検査体１は、渦電流探傷システムの機器やプローブに異常が無いことを確認するために、例えば渦電流探傷検査の前後に、スリット４を含む部位をプローブ５１によって走査され、それによりプローブ５１の各チャンネル１１で初期波形と評価波形が取得される。波形を取得する場合には、プローブ５１を被検査体１の表面に配置し、位置Ｌｎから所定の走査方向５に所定の走査速度で移動させる。初期波形は検査前に取得することが好ましく、評価波形は検査後に取得することが好ましい。但し、走査の開始位置Ｌｎへのプローブ５１の設置をオペレータの手作業で行う場合、各回で開始位置Ｌｎがズレる可能性がある。なお、被検査体１は対比試験体とも称される。

【0021】

図４は被検査体１をプローブ５１で走査することで或るチャンネル１１で得られた初期波形（きず信号の変化）７０の一例を示す図である。図４の横軸は被検査体１における位置、縦軸は探傷信号の強度（例えば電圧［Ｖ］）を示す。プローブ走査の開始位置Ｌ０の信号強度が所定の基準値（０Ｖ）になるようにデータが収録される。図示した初期波形７０では、磁性信号６が全体にわたり発生し、スリット４を通過したときのスリット信号７が位置Ｋで発生している。各チャンネル１１の初期波形のピーク値（スリット信号７のピーク）が図示のように所定の値（図示の例では１Ｖ）になるように渦電流探傷器５３の設定を調整することが好ましい。

【0022】

図５は、プローブ走査の開始点をＬ０とは異なるＬ１として、図４の場合と同様に探傷して得られた評価波形８０を示す図である。実線で示す評価波形８０はプローブ走査の開始点がＬ１、破線で示す信号７０はプローブ走査の開始点がＬ０の図４と同じ初期波形を示す。信号８０は、プローブ走査の開始点が０Ｖ基準となることと被検査体１の透磁率が場所によって異なることから、スリット信号のピーク値が、初期波形７０のスリット信号７と矢印９の分だけ異なる値となる。

【0023】

図６はプローブ５１の各チャンネル１１で得られた初期波形の集合であるプローブ出力信号群（探傷信号）１２を示す。横軸は位置、縦軸は探傷信号強度を示す。プローブ走査の開始位置Ｌ０の信号強度が０Ｖ基準でデータが収録され、全チャンネル１１で磁性信号１３が全体にわたり発生し、全チャンネル１１でスリット４のスリット信号１４が位置ｋで発生する。例えば、この時に、全チャンネル１１のスリット信号のピーク値が同じ値（図示の例では１Ｖ）になるように、渦電流探傷器５３の設定値を調整する。

【0024】

図７は、プローブ走査の開始点をＬ０とは異なるＬ１として、プローブ５１の各チャンネル１１で得られた評価波形の集合であるプローブ出力信号群（探傷信号）１５を示す。信号群１５はプローブ走査の開始点Ｌ１の信号強度が０Ｖ基準となることから、磁性信号が影響してスリット信号のピーク値が矢印１６に示すように変化する。つまり、信号強度が基準値である１Ｖに統一されない。複数のコイルを内蔵した渦電流探傷プローブ５１は、コイルの並び方向の幅を一度に探傷できるが、各々のチャンネル１１の開始位置Ｌ１の透磁率が異なって磁性信号が異なるために、このような現象が発生する。

【0025】

そこで、本実施形態では、システム１００に係る初期波形と評価波形のデータ処理において、下記Ｓ１０１－１０５の手順を行うこととした。図８は本実施形態に係る初期波形と評価波形のデータ処理で行われる手順をまとめたフローチャートである。

【0026】

（Ｓ１０１）少なくとも１つの励磁コイルと少なくとも１つの検出コイルとの組合わせであるチャンネル１１を複数有するマルチコイル式のプローブ５１を、スリット４が設けられた磁性体の被検査体１に設置し、当該スリット４を含む部位をプローブ５１で走査することで各チャンネル１１で初期波形と評価波形とを取得する。

【0027】

（Ｓ１０２）各チャンネル１１で、初期波形と評価波形との偏差が最も小さくなるように評価波形を初期波形に向かって移動したときの評価波形の移動量を演算する。

【0028】

（Ｓ１０３）プローブ５１における各チャンネル１１の位置情報と、上記（Ｓ１０２）で演算した各チャンネル１１の評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネル１１の評価波形の補正値を演算する。

【0029】

（Ｓ１０４）上記（Ｓ１０３）で演算した各チャンネル１１の補正値に従って各チャンネル１１の評価波形を移動させることで各チャンネル１１の新たな評価波形を生成する。

【0030】

（Ｓ１０５）各チャンネル１１で初期波形と上記（Ｓ１０４）で生成した新たな評価波形とのピーク値の差分を演算する。

【0031】

なお、上記Ｓ１０１では、初期波形と評価波形を取得するためにプローブ５１の走査は少なくとも２回行うことが好ましい。プローブ５１の走査は各回で開始位置が異なるが、走査方向と走査速度は同一とする。また、初期波形と評価波形は、図４等に示すように、位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に表すことができる。

【0032】

上記Ｓ１０２の「偏差」の大小は、例えば、初期波形に評価波形が重なり合うように評価波形を移動し、移動後の両波形の信号強度の差分の絶対値を位置ごとに演算し、それらを積算した値の大小で評価できる。つまり当該積算値が最小となる評価波形の移動量がＳ１０２で演算される。評価波形が、位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上にプロットされているときには、評価波形の移動量は、横軸である評価波形の位置の変化量ΔＫと、縦軸である信号強度の変化量ΔＶとによって規定できる。

【0033】

上記Ｓ１０３で利用される「プローブ５１における各チャンネル１１の位置情報」とは、例えば、評価波形を取得した際のプローブ５１の走査開始位置における各チャンネル１１の配置のことである。本実施形態で例示したプローブ５１におけるチャンネルの配置は、図３に示すように複数のチャンネル１１が略等間隔で直線状に配置されており、このようなプローブ５１の場合、評価波形取得時の走査開始位置におけるプローブ５１の傾きによって各チャンネル１１の走査方向における位置が変わり得る。例えば、プローブ５１の長手方向が被検査体１の奥行き方向（図３内の上下方向）と平行であれば、各チャンネル１１の走査開始位置は一致する。

【0034】

上記Ｓ１０３における「各チャンネル１１の補正値」は、二次元平面上にプロットした各チャンネル１１の評価波形の移動量を、評価波形を取得した際のプローブ５１の走査開始位置における各チャンネル１１の配置に基づいて近似した値とすることができる。

【0035】

また、上記Ｓ１０３における「各チャンネル１１の補正値」は、評価波形を取得した際のプローブ５１の走査開始位置における各チャンネル１１が直線（第１直線）に沿って配置されているとき、二次元平面上にプロットした各チャンネル１１の評価波形の移動量を、当該直線（第１直線）と傾きとが同じ直線で近似した値とすることができる。

【0036】

また、上記Ｓ１０５の後に、Ｓ１０５で演算した各チャンネル１１の初期波形と新たな評価波形とのピーク値の差分をモニタ５５に表示しても良い。

【0037】

次に図８のフローに従った具体的な手順の一例について、図９－１４を用いて説明する。

【0038】

図９は同じスリット４（被検査体１）に対して初期波形と評価波形の２回の波形計測を実施した際のプローブ５１の走査開始位置を示す。１回目の初期波形を計測したときの開始位置２０をＬ０、２回目の評価波形を計測したときの開始位置２１をＬ１としている。プローブ５１の走査開始位置が異なると、透磁率の分布の影響により、スリット信号のピーク値が変化することは先に記載した通りである。この変化は、プローブ５１の故障や渦電流探傷器５３の設定変更が無いにも関わらず、発生するため、機器依存により再現性の低い計測となっているように見えることがある。以下、２回目の計測で得た評価波形を１回目の計測のプローブ５１の走査位置と同じ位置から走査した状態に補正する方法を説明する。

【0039】

まず、プローブ５１に内蔵される複数のコイルの配置構造及び駆動情報から、各チャンネル１１の位置情報を得る。渦電流探傷はプローブ走査の開始点における信号強度を基準（０Ｖ）とすることから、本調整においてコイルの配置を利用する。ここでは図３に示すように、プローブ５１の長手方向に沿って各コイルが等間隔に直線状に配置されたプローブ５１を利用した場合について説明する。

【0040】

次に被検査体１をプローブ５１で２回走査して各チャンネル１１で初期波形と評価波形を計測する（Ｓ１０１）。そして、各チャンネル１１で評価波形を初期位置から移動して初期波形にフィッティングさせたときの、評価波形の移動量を２つのパラメータ（評価波形の位置ΔＫと信号強度（直流バイアス電圧）ΔＶ）で表し、両波形をフィッティングして、両波形の偏差（「偏差」の評価の仕方については上述の通り）が最も小さくなるパラメータの値（位置ΔＫminと直流バイアス電圧ΔＶmin）を算出する。すべてのチャンネル１１で得られる初期波形と評価波形に対して同様に処理してΔＫminとΔＶmin（評価波形の移動量）を演算する（Ｓ１０２）。

【0041】

図１０を用いてΔＫminとΔＶmin（評価波形の移動量）の演算の詳細を説明する。図１０は、横軸を走査位置、縦軸を信号強度（Ｖ）とする二次元平面に、或るチャンネル１１で得られた初期波形２２と評価波形２３を示した図である。破線は１回目の初期波形２２、実線は評価波形２３を示している。ここで、磁性波形は再現性があることから、評価波形２３と初期波形２２は、プローブ５１の損傷や、機器の設定が変更されていなければ、一致することになる。そこで、図１１に示すように評価波形を横軸にΔＫ、縦軸にΔＶだけシフトさせて、両波形の偏差を算出する。この偏差が最も小さくなるΔＫとΔＶをΔＫmin、ΔＶminとして、これらをそのチャンネルの番号（Ｃｈ番号）と合わせてコンピュータ５４のメモリ（記憶装置５４ｂ）に書き込む。

【0042】

次に、メモリに書き込んだＣｈ番号とΔＫmin（横軸方向における移動量）の組み合わせに対して、プローブ５１におけるコイル配列によって決まる近似式を利用して、Ｃｈ番号とその番号のチャンネルに対応する補正値ΔＫcrcの関係式を作成する（つまり、各Ｃｈの横軸方向における補正値ΔＫcrcを演算する）（Ｓ１０３）。この手順について図１２を用いて詳述する。

【0043】

図１２は、縦軸をＣｈ番号、横軸をΔＫminとする二次元平面に、Ｃｈ番号とΔＫminの演算結果をプロットした結果を示す。本実施形態では、プローブ５１は、図９に示したように、複数のコイル（チャンネル）が被検査体１の奥行き方向に沿って直線状に配置されており、各計測回でプローブ５１が回転していない（回転角がゼロである）ことを考慮して、ΔＫmin＝定数の直線（回帰直線）２５で近似式を作成することで、プローブ５１のコイル配置を加味した精度の良い各チャンネル１１の補正値ΔＫcrcを導出することができる。つまり、プローブ５１の角度が２回とも図９のように保持されているときには、ΔＫmin＝定数の直線（回帰直線）２５で近似式を作成でき、各チャンネル１１の補正値はΔＫcrcとなる。演算した補正値ΔＫcrcはＣｈ番号と紐付けてコンピュータ５４のメモリ（記憶装置５４ｂ）に書き込んでも良い。

【0044】

次に各チャンネル１１の評価波形を、各チャンネル１１の補正値ΔＫcrcに従って横軸の方向に移動させた後、各チャンネル１１の初期波形と重なる位置まで縦軸の方向に移動して各チャンネル１１の新たな評価波形を生成する。つまり、各チャンネル１１のＣｈ番号とΔＫminから求めたΔＫcrcだけ評価波形の位置を補正し、初期波形のプローブ走査開始点に対応する位置が０ＶになるようにΔＶの直流バイアス電流を加えるように評価波形を移動させる。このようにして、全てのチャンネル１１について、評価波形をシフトして新たな評価波形を生成する（Ｓ１０４）。新たな評価波形の生成プロセスには、上記の通りプローブ５１におけるコイルの配置構造の情報が加味されているので、操作者の恣意が含まれ難く精度の高い波形位置の補正を実現できる。

【0045】

次に各チャンネル１１で初期波形と新たな評価波形とのピーク値の差分を演算する（Ｓ１０５）。当該差分はモニタ５５に表示しても良い。当該差分を評価すれば、速やかにシステム異常の有無や較正の要否を検討できる。即ち、本実施形態によれば、磁性体を複数回プローブ走査する場合に各回の走査開始位置がずれても、スリット信号強度の変化を精度良く評価できる。

【0046】

なお、上記では２回のプローブ走査の開始点Ｌ０，Ｌ１が横軸方向でずれている場合（図９）について触れたが、実際には、２回目の走査開始時のプローブ５１の姿勢が図１３に示すように回転している場合も考えられる。図１３において符号３０を付した破線の矩形は１回目の初期波形を計測したときの走査開始位置でのプローブ５１の姿勢（プローブ５１の回転角がゼロの場合）を示し、符号３１を付した矩形は２回目の評価波形を計測したときの走査開始位置でのプローブ５１の姿勢（プローブ５１が左回りにθ回転した場合）を示す。この場合も図９の場合と同様に補正値ΔＫcrcを演算できる。すなわち、上述したように、Ｓ１０２で移動量ΔＫminを各チャンネル１１について求めた後に、Ｓ１０３で縦軸をＣｈ番号、横軸をΔＫminとする二次元平面上に各チャンネル１１のΔＫminをプロットし、その結果とプローブ５１のチャンネル位置情報（すなわち各チャンネル１１は直線状に配置されている）に基づいて直線状の近似式（回帰直線）３２を作成する。評価波形を取得した際のプローブ５１の走査開始点が回転している場合は、図１４に示すように二次元平面上のΔＫminの各点は、プローブ５１の回転に対応してプロットされ、その近似式も傾きを有する直線として生成される。つまり、Ｃｈ番号と各Ｃｈに対応する補正値（ΔＫcrc1, ΔＫcrc2, ΔＫcrc3, ΔＫcrc4, ΔＫcrc5）の関係式（近似式）は、プローブ５１の傾きθを反映したものとなることから、上記と同様の手順で補正値の演算、ひいては初期波形と新たな評価波形のピーク値の差分の評価が可能と言える。なお、プローブ５１の回転角θが判明している場合には、近似式３２の傾きをθに一致させることで各補正値ΔＫcrc1, ΔＫcrc2, ΔＫcrc3, ΔＫcrc4, ΔＫcrc5の精度を向上することができる。

【0047】

なお、上記において説明したＳ１０１－１０５を含む各手順は、システム１００内のコンピュータ５４のプロセッサ５４ａによって実行させても良い。この場合、コンピュータ５４はシステム１００におけるデータ処理装置として機能する。

【0048】

＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、図９に示すように、１回目と２回目の走査開始位置におけるプローブ５１の姿勢（回転角度）が同じだが走査開始位置がずれている場合に適用できるものである。

【0049】

本実施形態では、システム１００に係る初期波形と評価波形のデータ処理において、下記Ｓ１０１，Ｓ１１２－１１５の手順を行う。図１５は本実施形態に係る初期波形と評価波形のデータ処理で行われる手順をまとめたフローチャートである。なお、システム１００のハードウェア構成は第１実施形態と同じであり、図１５のＳ１０１は図８のものと同じである。

【0050】

（Ｓ１０１）少なくとも１つの励磁コイルと少なくとも１つの検出コイルとの組合わせであるチャンネル１１を複数有するマルチコイル式のプローブ５１を、スリット４が設けられた磁性体の被検査体１に設置し、当該スリット４を含む部位を前記プローブ５１で走査することで各チャンネル１１で初期波形と評価波形とを取得する。

【0051】

（Ｓ１１２）位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に、各チャンネル１１で取得された複数の評価波形を配置し、横軸上に所定の間隔で配置される基準点Ｐｍ（ｍ＝０，１，２，３，・・・，ｎ）を設定する。

【0052】

（Ｓ１１３）複数の基準点Ｐｍの中から１つの基準点を選択し、その選択した基準点における信号強度がゼロになるように二次元平面上の複数の評価波形をそれぞれ縦軸の方向に平行移動させ、その平行移動後の複数の評価波形のピーク値のばらつきを演算することを、複数の基準点Ｐｍの全ての基準点が選択されるまで繰り返す。

【0053】

（Ｓ１１４）平行移動後の複数の評価波形のうち、上記（Ｓ１１３）で演算したピーク値のばらつきが最も小さいものを各チャンネル１１の新たな評価波形とする。

【0054】

（Ｓ１１５）各チャンネル１１で、上記（Ｓ１１４）で生成した新たな評価波形と初期波形とのピーク値の差分を演算する。

【0055】

なお、上記（Ｓ１１２）において横軸上に複数の基準点が配置される所定の間隔は、評価波形が点群データで構成されている場合、その点群データを構成する点のピッチとすることが好ましい。

【0056】

また、複数の基準点は、各チャンネル１１の評価波形におけるピークの位置よりも二次元平面の原点に近い位置に設定することとしても良い。このように基準点を設定する範囲を限定すると、上記（Ｓ１１３）でばらつきを演算する回数を減らせるので、新たな評価波形を生成するまでに要する時間を短縮できる。

【0057】

また、上記（Ｓ１１３）で演算される「ばらつき」の大きさは、平行移動後の複数の評価波形のピーク値の分散又は標準偏差で評価できる。

【0058】

また、上記（Ｓ１１２）において各チャンネル１１で取得された複数の評価波形を二次元平面上に配置させる場合、各評価波形の左端の位置は、評価波形を取得した際の走査開始位置に設定することが好ましい。そして、当該走査開始位置に最初の基準点Ｐ０を設定し、そこから横軸上を右に向かってＰ１，Ｐ２，Ｐ３・・・と、残りの基準点を設定することが好ましい。

【0059】

次に図１５のフローにおけるＳ１１３で行われる手順の一例について図１６－１８を用いて説明する。ここでは各基準点Ｐｍの間隔をΔＫとする。

【0060】

図１６は、Ｓ１１３において、各評価波形の信号強度が基準点Ｐ１でゼロになるように各評価波形を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図である。図示された複数の評価波形の集合４０は平行移動後のものであり、Ｓ１１３では、平行移動後の複数の評価波形の集合４０のピーク値４１のばらつき（例えば、標準偏差や分散）が演算される。評価波形の集合４０は、図１６の状態に至る前、Ｓ１１２で、各チャンネル１１で取得された複数の評価波形を、各波形の左端が走査開始位置Ｌ１上に位置するように二次元平面上に配置されている。

【0061】

図１７は、基準点Ｐ２で信号強度がゼロになるように各評価波形４０を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図であり、この状態でピーク値４２のばらつきが演算される。図１８は、基準点Ｐｎで信号強度がゼロになるように各評価波形４０を縦軸方向に平行移動させた状態を示す図であり、この状態でピーク値４３のばらつきが演算される。演算したピーク値のばらつきは、選択した基準点の符号（番号でも良い）と、平行移動後の各評価波形の位置とに紐付けられて、コンピュータ５４の記憶装置５４ｂに記憶しても良い。

【0062】

このように全ての基準点Ｐｍで信号強度がゼロになるように平行移動させた評価波形の集合について、それぞれのピーク値のばらつきを演算し、その中で最もばらつきが小さいものを新たな評価波形の集合（つまり、各チャンネル１１の新たな評価波形）とする。例えば、図１７の評価波形の集合４０のピーク値４２のばらつきが最も小さいかった場合には、基準点Ｐ２を初期波形と評価波形の走査開始位置とみなし、図１７上の各評価波形とそれに対応する初期波形のピーク値の差分をＳ１１５で演算することになる。すなわち、本実施形態を利用しても、磁性体を複数回プローブ走査する場合に各回の走査開始位置がずれたときにスリット信号強度の変化を精度良く評価できる。

【0063】

なお、ピーク値のばらつきが最も小さい評価波形の集合を、上記のように速やかに新たな評価波形と決定する前に、各評価波形とそれに対応する初期波形との一致度を示す相関係数を評価し、当該相関係数が所定の値より大きく、所望の一致度が確保されていることを確認してから当該評価波形を新たな評価波形として決定しても良い。

【0064】

なお、上記において説明したＳ１０１及びＳ１１２－１１５を含む各手順は、システム１００内のコンピュータ５４のプロセッサ５４ａによって実行させても良い。この場合、コンピュータ５４はシステム１００におけるデータ処理装置として機能する。

【0065】

また、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の各実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。

【0066】

また、上記のコンピュータ５４に係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記のコンピュータ５４に係る構成は、プロセッサ５４ａ（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該コンピュータ５４の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。

【0067】

＜付記＞
上記において説明した実施形態には下記の特徴が含まれる。

【0068】

（１）励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブを、スリットが設けられた磁性体の被検査体に設置し、当該スリットを含む部位を前記プローブで走査することで各チャンネルで初期波形と評価波形とを取得し、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記評価波形を前記初期波形に向かって移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネルの前記評価波形の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を移動させることで各チャンネルの新たな評価波形を生成し、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0069】

（２）上記（１）の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
各チャンネルの前記補正値は、二次元平面上にプロットした各チャンネルの前記評価波形の移動量を、前記評価波形を取得した際の前記プローブの走査開始位置における各チャンネルの配置に基づいて近似した値であることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0070】

（３）上記（１）の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記評価波形を取得した際の前記プローブの走査開始位置における各チャンネルが第１直線に沿って配置されているとき、
各チャンネルの前記補正値は、二次元平面上にプロットした各チャンネルの前記評価波形の移動量を、前記第１直線と傾きが同じ直線で近似した値であることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0071】

（４）上記（１）の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記初期波形及び前記評価波形は、位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に表されており、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記二次元平面上で前記初期波形に向かって前記評価波形を移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量のうち前記横軸の方向における移動量とに基づいて、各チャンネルの評価波形の前記横軸の方向の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を前記横軸の方向に移動させた後、前記初期波形と重なる位置まで前記縦軸の方向に移動して各チャンネルの前記新たな評価波形を生成することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0072】

（５）上記（１）－（４）のいずれか１つの渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
演算した前記各チャンネルの前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分をモニタに表示することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0073】

（６）励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブを、スリットが設けられた磁性体の被検査体に設置し、当該スリットを含む部位を前記プローブで走査することで各チャンネルで初期波形と評価波形とを取得し、
位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に、各チャンネルで取得された複数の前記評価波形を配置し、前記横軸上に所定の間隔で配置される複数の基準点を設定し、
前記複数の基準点の中から１つの基準点を選択し、その選択した基準点における信号強度がゼロになるように前記二次元平面上の複数の前記評価波形をそれぞれ前記縦軸の方向に平行移動させ、その平行移動後の複数の前記評価波形のピーク値のばらつきを演算することを、前記複数の基準点の全ての基準点が選択されるまで繰り返し、
前記平行移動後の複数の前記評価波形のうち前記ピーク値のばらつきが最も小さいものを各チャンネルの新たな評価波形とし、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算することを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0074】

（７）上記（６）の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記評価波形は点群データで構成されており、
前記所定の間隔は、前記点群データを構成する点のピッチであることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0075】

（８）上記（６）または（７）の渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記複数の基準点は、各チャンネルの前記評価波形におけるピークの位置よりも前記二次元平面の原点に近い位置に設定されることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0076】

（９）上記（６）－（８）のいずれか１つの渦電流探傷システムのデータ処理方法において、
前記ばらつきの大きさは、分散または標準偏差で評価されることを特徴とする渦電流探傷システムのデータ処理方法。

【0077】

（１０）励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブと、スリットが設けられた磁性体の被検査体を前記プローブで走査することで各チャンネルで取得された初期波形と評価波形とを記憶した記憶装置と、プロセッサと、モニタとを備えた渦電流探傷システムであって、
前記プロセッサは、
各チャンネルで、前記初期波形と前記評価波形との偏差が最も小さくなるように前記評価波形を前記初期波形に向かって移動したときの前記評価波形の移動量を演算し、
前記プローブにおける各チャンネルの位置情報と、各チャンネルの前記評価波形の移動量とに基づいて、各チャンネルの前記評価波形の補正値を演算し、
各チャンネルの前記補正値に従って各チャンネルの前記評価波形を移動させることで各チャンネルの新たな評価波形を生成し、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算し、
前記ピーク値の差分を前記モニタに表示すること特徴とする渦電流探傷システム。

【0078】

（１１）励磁コイルと検出コイルとの組合わせであるチャンネルを複数有するマルチコイル式のプローブと、スリットが設けられた磁性体の被検査体を前記プローブで走査することで各チャンネルで取得された初期波形と評価波形とを記憶した記憶装置と、プロセッサと、モニタとを備えた渦電流探傷システムであって、
前記プロセッサは、
位置を示す横軸と、信号強度を示す縦軸とからなる二次元平面上に、各チャンネルで取得された複数の前記評価波形を配置し、前記横軸上に所定の間隔で配置される複数の基準点を設定し、
前記複数の基準点の中から１つの基準点を選択し、その選択した基準点における信号強度がゼロになるように前記二次元平面上の複数の前記評価波形をそれぞれ前記縦軸の方向に平行移動させ、その平行移動後の複数の前記評価波形のピーク値のばらつきを演算することを、前記複数の基準点の全ての基準点が選択されるまで繰り返し、
前記平行移動後の複数の前記評価波形のうち前記ピーク値のばらつきが最も小さいものを各チャンネルの新たな評価波形とし、
各チャンネルで前記初期波形と前記新たな評価波形とのピーク値の差分を演算し、
前記ピーク値の差分を前記モニタに表示することを特徴とする渦電流探傷システム。

【符号の説明】

【0079】

１…被検査体，２…走査装置，４…スリット，５…走査方向，６…磁性信号，７…スリット信号，１１…チャンネル，１２…プローブ出力信号群，１３…磁性信号，１４…スリット信号，１５…信号群，１５…プローブ出力信号群，２０…開始位置，２１…開始位置，２２…初期波形，２３…評価波形，２５…直線（回帰直線），３２…直線（回帰直線），４０…評価波形，４１…ピーク値，４２…ピーク値，４３…ピーク値，５１…プローブ（渦電流探傷プローブ），５２…走査装置，５３…渦電流探傷器，５４…コンピュータ，５４ａ…プロセッサ，５４ｂ…記憶装置（メモリ），５５…モニタ，７０…初期波形，８０…評価波形，１００…渦電流探傷システム，Ｐｍ…基準点，ΔＫｃｒｃ…補正値，ΔＫｍｉｎ…横軸の移動量，ΔＶｍｉｎ…縦軸の移動量，θ…プローブ５１の回転角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】