ホーム > 特許ランキング > 株式会社ＩＨＩ検査計測
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
▶ 株式会社ＩＨＩ検査計測の特許一覧 ▶ 首都高技術株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-09
(45)【発行日】2024-02-20
(54)【発明の名称】渦電流探傷プローブと渦電流探傷方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/90 20210101AFI20240213BHJP
【ＦＩ】
G01N27/90
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021007696
(22)【出願日】2021-01-21
(65)【公開番号】P2022112065
(43)【公開日】2022-08-02
【審査請求日】2023-01-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000198318
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ検査計測
(73)【特許権者】
【識別番号】513220562
【氏名又は名称】首都高技術株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100097515
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 実
(74)【代理人】
【識別番号】100136700
【弁理士】
【氏名又は名称】野村 俊博
(72)【発明者】
【氏名】北園 夏未
(72)【発明者】
【氏名】藤原 貢
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 孝明
(72)【発明者】
【氏名】大森 真実
(72)【発明者】
【氏名】紺野 康二
(72)【発明者】
【氏名】木下 剛
(72)【発明者】
【氏名】新村 祐一
(72)【発明者】
【氏名】坂本 里奈
【審査官】小澤 瞬
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０８５８９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２０５０２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０５４３５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０５４４１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３４９８７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０４６９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１５９２２６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】韓国公開特許第１０－２０２０－０１３７４６２（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／７２ － Ｇ０１Ｎ ２７／９０９３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
隅肉溶接部を有する導電性の試験体のコバ面に密着させて摺動可能な摺動面と、前記摺動面の溶接部側の端面と交叉する摺動前面と、を有するコイルホルダーと、前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体内に前記コバ面から前記隅肉溶接部に向かう方向の誘導磁束を発生させる励磁コイルと、
前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する検出コイルと、を有し、
前記検出コイルは、前記隅肉溶接部の形状変化の影響を低減するように、前記励磁コイルよりも前記隅肉溶接部から離れて位置し、
前記励磁コイルは、前記コバ面と平行かつ前記摺動前面と交叉する第１コイル軸を有し、該励磁コイルの溶接部側端面は、前記摺動前面に近接しており、
前記検出コイルは、前記第１コイル軸と平行な第２コイル軸を有し、該検出コイルの溶接部側端面は、前記励磁コイルの溶接部側端面より前記隅肉溶接部から離れる方向にオフセットしている、渦電流探傷プローブ。
【請求項2】
前記第１コイル軸と前記第２コイル軸の軸間距離は、前記励磁コイルによる磁束を前記検出コイルで直接検出可能な距離である、請求項１に記載の渦電流探傷プローブ。
【請求項3】
前記励磁コイルと前記検出コイルの溶接部側端面のオフセット量は、前記軸間距離の２０％以上、５０％未満である、請求項２に記載の渦電流探傷プローブ。
【請求項4】
請求項１の渦電流探傷プローブを用いた渦電流探傷方法であって、前記試験体の溶接部側に前記摺動前面を向け、かつ前記摺動面を前記コバ面に密着させて位置決めし、
前記励磁コイルに高周波電流を印加して前記試験体内に前記隅肉溶接部に向かう方向の前記誘導磁束を発生させ、
前記隅肉溶接部を除く前記コバ面に前記摺動面を摺動させて前記摺動前面と前記隅肉溶接部との距離を変化させ、
前記検出コイルにより前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する、渦電流探傷方法。
【請求項5】
前記検出コイルの前記インピーダンス変化によるリサージュ波形を健全な前記コバ面のリサージュ波形と比較する、請求項４に記載の渦電流探傷方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉄鋼構造物のコバ部などに発生するき裂を検出するための渦電流探傷プローブと渦電流探傷方法に関する。
【背景技術】
【0002】
「渦電流探傷検査」は、鉄鋼、非鉄金属、黒鉛などの導電性のある材料に適用でき、材料に誘起される渦電流がクラック（き裂）によって変化する性質を利用してクラックを探し出す検査である。また「渦電流探傷装置」は、材料の上にコイルを置き、このコイルに交流電源を流して、渦電流探傷検査を実施する装置である。渦電流探傷装置は、材料表面に渦電流を誘起するという原理上、非導電性の検査には適用できないことが知られている。
【0003】
渦電流探傷装置は、コイルに交流電流を供給する発振器とコイルのインピーダンスを測定するためのブリッジ、交流増幅器、位相検波器、位相推移器などで構成される。
このうち、ブリッジ、交流増幅器、位相検波器、位相推移器などは通常単一の渦電流探傷器として構成され、渦電流探傷器にケーブルを介して接続された渦電流探傷プローブにコイルが内蔵される。
このうち、ブリッジ、交流増幅器、位相検波器、位相推移器などは通常単一の渦電流探傷器として構成され、渦電流探傷器にケーブルを介して接続された渦電流探傷プローブにコイルが内蔵される。
【0004】
渦電流探傷プローブは、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【0005】
特許文献１の「渦流探傷用プローブ」は、検査面に略平行に延びる磁芯と、この磁芯の一端から略中央まで巻装された第１コイルと、この磁芯の略中央から他端まで巻装された第２コイルとを備えたものである。
【0006】
特許文献２の「渦電流探傷用プローブ」は、矩形状の励磁コイルと円形のプレーナ型検出コイルからなり、励磁コイルには、検出コイルの両側に磁性体が固定されている。プローブは、検査体の検査面に対して、励磁コイルのコイル軸が平行になるように（コイル面が垂直になるように）設置するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２００１－３４９８７５号公報
【文献】特開２００６－２２０６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
既設の鉄鋼構造物（例えば、橋梁、高速道路、など）の溶接部の止端部等の形状急変部に、長期使用による疲労き裂が発生することがある。そのため、既設の鉄鋼構造物の溶接部などは、その健全性を維持するために適宜（定期的に又は不定期に）、き裂の有無を検査し、き裂箇所は早期に修復する必要がある。
【0009】
「コバ部」とは、例えば、母材に補強材を垂直に当接させ、補強材の当接部の周囲を母材に隅肉溶接した場合の隅肉溶接部から補強材の端面（コバ面）を含む部分を意味する。
鋼桁のコバ部は隅肉溶接部のビード形状（凹凸）により複雑な形状を有する。そのため、従来の渦電流探傷試験では、コバ部の形状変化による疑似信号が大きく現れ、きずの有無の識別が困難であった。これは、隅肉溶接部のビード形状（凹凸）や部材の端部で渦電流が乱れるためである。
鋼桁のコバ部は隅肉溶接部のビード形状（凹凸）により複雑な形状を有する。そのため、従来の渦電流探傷試験では、コバ部の形状変化による疑似信号が大きく現れ、きずの有無の識別が困難であった。これは、隅肉溶接部のビード形状（凹凸）や部材の端部で渦電流が乱れるためである。
【0010】
また、従来のプローブでは、スカラップ部分にプローブが入らず探傷試験が実施できなかった。
【0011】
特許文献１，２では、検査面の欠陥の真上にプローブを位置決めする必要がある。そのため、コバ部の隅肉溶接部の近傍に欠陥がある場合、隅肉溶接部の形状変化による疑似信号が大きく現れ、きずの有無の識別が困難であった。
【0012】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、コバ部の隅肉溶接部の近傍に欠陥がある場合でも、隅肉溶接部のビード形状（凹凸）の影響を低減又は回避して隅肉溶接部近傍のきずを検出することができる渦電流探傷プローブと渦電流探傷方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、スカラップ部分の探傷試験にも適用可能な渦電流探傷プローブを提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、スカラップ部分の探傷試験にも適用可能な渦電流探傷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】
【0013】
本発明によれば、隅肉溶接部を有する導電性の試験体のコバ面に密着させて摺動可能な摺動面と、前記摺動面の溶接部側の端面と交叉する摺動前面と、を有するコイルホルダーと、
前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体内に前記コバ面から前記隅肉溶接部に向かう方向の誘導磁束を発生させる励磁コイルと、
前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する検出コイルと、を有し、
前記検出コイルは、前記隅肉溶接部の形状変化の影響を低減するように、前記励磁コイルよりも前記隅肉溶接部から離れて位置し、
前記励磁コイルは、前記コバ面と平行かつ前記摺動前面と交叉する第１コイル軸を有し、該励磁コイルの溶接部側端面は、前記摺動前面に近接しており、
前記検出コイルは、前記第１コイル軸と平行な第２コイル軸を有し、該検出コイルの溶接部側端面は、前記励磁コイルの溶接部側端面より前記隅肉溶接部から離れる方向にオフセットしている、渦電流探傷プローブが提供される。
前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体内に前記コバ面から前記隅肉溶接部に向かう方向の誘導磁束を発生させる励磁コイルと、
前記コイルホルダーに内蔵され前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する検出コイルと、を有し、
前記検出コイルは、前記隅肉溶接部の形状変化の影響を低減するように、前記励磁コイルよりも前記隅肉溶接部から離れて位置し、
前記励磁コイルは、前記コバ面と平行かつ前記摺動前面と交叉する第１コイル軸を有し、該励磁コイルの溶接部側端面は、前記摺動前面に近接しており、
前記検出コイルは、前記第１コイル軸と平行な第２コイル軸を有し、該検出コイルの溶接部側端面は、前記励磁コイルの溶接部側端面より前記隅肉溶接部から離れる方向にオフセットしている、渦電流探傷プローブが提供される。
【0014】
また、本発明によれば、上記の渦電流探傷プローブを用いた渦電流探傷方法であって、
前記試験体の溶接部側に前記摺動前面を向け、かつ前記摺動面を前記コバ面に密着させて位置決めし、
前記励磁コイルに高周波電流を印加して前記試験体内に前記隅肉溶接部に向かう方向の前記誘導磁束を発生させ、
前記隅肉溶接部を除く前記コバ面に前記摺動面を摺動させて前記摺動前面と前記隅肉溶接部との距離を変化させ、
前記検出コイルにより前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する、渦電流探傷方法が提供される。
前記試験体の溶接部側に前記摺動前面を向け、かつ前記摺動面を前記コバ面に密着させて位置決めし、
前記励磁コイルに高周波電流を印加して前記試験体内に前記隅肉溶接部に向かう方向の前記誘導磁束を発生させ、
前記隅肉溶接部を除く前記コバ面に前記摺動面を摺動させて前記摺動前面と前記隅肉溶接部との距離を変化させ、
前記検出コイルにより前記試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出する、渦電流探傷方法が提供される。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、コイルホルダーがコバ面を摺動可能な摺動面と溶接部側の摺動前面を有するので、溶接部側に摺動前面を向けかつ摺動面を隅肉溶接部を除くコバ面に密着させて位置決めすることができる。
この状態で、励磁コイルに高周波電流を印加して試験体内に隅肉溶接部に向かう方向の誘導磁束を発生させ、かつ摺動面を隅肉溶接部を除くコバ面に密着させたまま摺動させる。これにより、検出コイルにより試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出することができる。
この状態で、励磁コイルに高周波電流を印加して試験体内に隅肉溶接部に向かう方向の誘導磁束を発生させ、かつ摺動面を隅肉溶接部を除くコバ面に密着させたまま摺動させる。これにより、検出コイルにより試験体の外部に漏洩する漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出することができる。
【0016】
なお、検出コイルと励磁コイルの隅肉溶接部からの距離が同じ場合、検出コイルが隅肉溶接部の形状変化によって渦電流変化の影響を強く受け、きずの検出が困難となる。
本発明では、検出コイルが、励磁コイルよりも隅肉溶接部から離れて位置するので、隅肉溶接部の形状変化の影響を低減して漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出することができる。
本発明では、検出コイルが、励磁コイルよりも隅肉溶接部から離れて位置するので、隅肉溶接部の形状変化の影響を低減して漏洩磁束によるインピーダンス変化を検出することができる。
【0017】
本発明によれば、摺動面を隅肉溶接部を除くコバ面を摺動させるので、隅肉溶接部の上にコイルホルダーを位置決めする必要がない。従って、コバ部の隅肉溶接部の近傍に欠陥がある場合でも、隅肉溶接部のビード形状（凹凸）の影響を低減又は回避して隅肉溶接部近傍のきずを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】コバ部の説明図である。
【図2】本発明の渦電流探傷プローブを含む渦電流探傷装置の全体構成図である。
【図3】本発明の渦電流探傷プローブの構成図である。
【図4】励磁コイルと検出コイルの位置関係を示す図である。
【図5】渦電流探傷プローブを用いた渦電流探傷方法を示すフロー図である。
【図6】基礎試験の結果を示す表である。
【図7】オフセット量を０とした場合のリサージュ波形の比較図である。
【図8】９種の渦電流探傷プローブのオフセット量と軸間距離を示す表である。
【図9】オフセット量が１ｍｍ、軸間距離が５．５ｍｍの場合の試験結果である。
【図10】オフセット量が２ｍｍ、軸間距離が５．０ｍｍの場合である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【0020】
図１は、コバ部Ｋの説明図である。
図１（Ａ）において、１は母材、２は補強材であり、補強材２は厚さＴの板材である。厚さＴは、例えば６～１６ｍｍである。
「コバ部」とは、例えば、母材１に補強材２を垂直に当接させ、補強材２の当接部の周囲を母材１に隅肉溶接した場合の隅肉溶接部３から補強材２の端面（以下、コバ面２ａ）を含む部分（図中の破線部分）を意味する。
図１（Ａ）において、１は母材、２は補強材であり、補強材２は厚さＴの板材である。厚さＴは、例えば６～１６ｍｍである。
「コバ部」とは、例えば、母材１に補強材２を垂直に当接させ、補強材２の当接部の周囲を母材１に隅肉溶接した場合の隅肉溶接部３から補強材２の端面（以下、コバ面２ａ）を含む部分（図中の破線部分）を意味する。
【0021】
コバ部Ｋの隅肉溶接部３の止端部等の形状急変部に、長期使用による疲労き裂等のきず４が発生することがある。このきず４は、例えば隅肉溶接部３の止端部に沿って補強材２の表面に厚さ方向に延びる線状の溝である。
【0022】
従来の渦電流探傷用プローブは、検査面の欠陥（きず４）の真上にプローブを位置決めする必要があった。しかし、きず４が隅肉溶接部３の止端部近傍に位置する場合、従来のプローブは最適位置に位置決めすることができない。また、隅肉溶接部３の近傍に欠陥がある場合、隅肉溶接部３の形状変化による疑似信号が大きく現れるため、従来のプローブではきず４の有無の識別が困難であった。
以下、隅肉溶接部３を、特に必要な場合を除き、単に「溶接部３」と呼ぶ。
以下、隅肉溶接部３を、特に必要な場合を除き、単に「溶接部３」と呼ぶ。
【0023】
図１（Ｂ）は、上述したコバ部Ｋを模擬したコバ部模擬試験体５の説明図である。この図において（ａ）はコバ面２ａの正面図、（ｂ）はその左側面図である。
後述する例で、コバ部模擬試験体５の板厚Ｔは９ｍｍであり、隅肉溶接部３の寸法は底辺１５ｍｍ、高さ１５ｍｍの直角三角形である。
後述する例で、コバ部模擬試験体５の板厚Ｔは９ｍｍであり、隅肉溶接部３の寸法は底辺１５ｍｍ、高さ１５ｍｍの直角三角形である。
【0024】
図２は、本発明の渦電流探傷プローブ１４を含む渦電流探傷装置１００の全体構成図である。
この図において、渦電流探傷装置１００は、プローブユニット１０、渦電流探傷器２０、及び制御用タブレット２４を備える。
この図において、渦電流探傷装置１００は、プローブユニット１０、渦電流探傷器２０、及び制御用タブレット２４を備える。
【0025】
プローブユニット１０は、信号ケーブル１２と渦電流探傷プローブ１４を有する。プローブタイプは、相互誘導形、単一方式であるのがよい。
【0026】
図２において、渦電流探傷器２０は、渦電流探傷プローブ１４に信号ケーブル１２を介して連結されている。信号ケーブル１２は、可撓性を有することが好ましい。
渦電流探傷器２０は、渦電流探傷プローブ１４を制御する。
渦電流探傷器２０は、渦電流探傷プローブ１４を制御する。
【0027】
制御用タブレット２４は、例えば制御・探傷結果表示用のタブレットＰＣであり、プローブユニット１０で検出された検査信号に基づく検査画像２５を表示する。
渦電流探傷器２０と制御用タブレット２４は、例えば無線通信で双方向通信が可能になっているのがよい。
渦電流探傷器２０と制御用タブレット２４は、例えば無線通信で双方向通信が可能になっているのがよい。
【0028】
【0029】
この図において、渦電流探傷プローブ１４は、コイルホルダー１５、励磁コイル１６、及び検出コイル１８を有する。
【0030】
コイルホルダー１５は、摺動面１５ａと摺動前面１５ｂを有する。コイルホルダー１５の形状はこの例では、直方体であるが、本発明はこれに限定されず、その他の形状であってもよい。
コイルホルダー１５は、非導電性かつ非磁性体であるのがよい。
コイルホルダー１５は、非導電性かつ非磁性体であるのがよい。
【0031】
摺動面１５ａは、隅肉溶接部３を有する導電性の試験体ＴＰの溶接部３を除くコバ面２ａに密着させて摺動可能に構成されている。摺動面１５ａは、この例では平面であるが、溶接部３を除くコバ面２ａに密着する形状である限り平面以外の面（例えば曲面）であってもよい。以下、溶接部３を除くコバ面２ａを必要な場合を除き、単にコバ面２ａと呼ぶ。
【0032】
摺動前面１５ｂは、摺動面１５ａの溶接部側の端部と交叉する。この例で、摺動前面１５ｂは摺動面１５ａと直交しているが、任意の角度で交叉してもよい。また、摺動前面１５ｂは、平面に限定されず曲面であってもよい。
【0033】
励磁コイル１６は、コイルホルダー１５に内蔵され試験体内にコバ面２ａから溶接部３に向かう方向の誘導磁束Ｂ１を発生させる。
この例で、励磁コイル１６は、コバ面２ａと平行かつ摺動前面１５ｂと交叉する第１コイル軸１９ａを有する。また、励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａは、摺動前面１５ｂに近接している。
以下、溶接部側とは、隅肉溶接部側を意味する。
誘導磁束Ｂ１は、励磁コイル１６から直接発生する磁束と渦電流を介して発生するものとがある。直接発生する磁束も渦電流を介して発生する磁束も試験体表面に誘導される。
この例で、励磁コイル１６は、コバ面２ａと平行かつ摺動前面１５ｂと交叉する第１コイル軸１９ａを有する。また、励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａは、摺動前面１５ｂに近接している。
以下、溶接部側とは、隅肉溶接部側を意味する。
誘導磁束Ｂ１は、励磁コイル１６から直接発生する磁束と渦電流を介して発生するものとがある。直接発生する磁束も渦電流を介して発生する磁束も試験体表面に誘導される。
【0034】
検出コイル１８は、コイルホルダー１５に内蔵され試験体ＴＰの外部に漏洩する漏洩磁束Ｂ２によるインピーダンス変化を検出する。
検出コイル１８の中心近傍に漏洩磁束Ｂ２が貫通することで、検出コイル１８に電流が発生する。検出コイル１８は、この電流によってコイルのインピーダンス変化を検出する。
検出コイル１８の中心近傍に漏洩磁束Ｂ２が貫通することで、検出コイル１８に電流が発生する。検出コイル１８は、この電流によってコイルのインピーダンス変化を検出する。
【0035】
この例で、検出コイル１８は、溶接部３の形状変化の影響を低減するように、励磁コイル１６よりも溶接部３から離れて位置する。
またこの例で、検出コイル１８は、第１コイル軸１９ａと平行な第２コイル軸１９ｂを有する。また、検出コイル１８の溶接部側端面１８ａは、励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａより溶接部３から離れる方向にオフセットしている。
オフセットとは、検出コイル１８の溶接部側端面１８ａと励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａの位置がずれていることを意味する。このずれ量を「オフセット量」と呼ぶ。
またこの例で、検出コイル１８は、第１コイル軸１９ａと平行な第２コイル軸１９ｂを有する。また、検出コイル１８の溶接部側端面１８ａは、励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａより溶接部３から離れる方向にオフセットしている。
オフセットとは、検出コイル１８の溶接部側端面１８ａと励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａの位置がずれていることを意味する。このずれ量を「オフセット量」と呼ぶ。
【0036】
検出コイル１８は、試験体表面の渦電流変化による磁束と漏洩磁束Ｂ２の両方とも検出する。隅肉溶接部３に近づけると隅肉溶接の形状変化による渦電流変化の影響を強く受け、健全な状態においても検出コイル１８のインピーダンス変化が大きくなる。
隅肉溶接の形状変化による渦電流変化は、微細なきず４による渦電流変化よりも大きいため，きず４の有無による変化を捕えられない、ことが試験結果から明らかになった。
そこで、本発明では、検出コイル１８の位置を隅肉溶接の形状による渦電流変化が極力小さく、きず４による漏洩磁束Ｂ２を捕らえられる位置まで、離して置くことでコバ部Ｋに発生するきず４を捕らえることができるようにしている。
隅肉溶接の形状変化による渦電流変化は、微細なきず４による渦電流変化よりも大きいため，きず４の有無による変化を捕えられない、ことが試験結果から明らかになった。
そこで、本発明では、検出コイル１８の位置を隅肉溶接の形状による渦電流変化が極力小さく、きず４による漏洩磁束Ｂ２を捕らえられる位置まで、離して置くことでコバ部Ｋに発生するきず４を捕らえることができるようにしている。
【0037】
励磁コイル１６と検出コイル１８の両端は、信号ケーブル１２の信号線に接続され、信号ケーブル１２を介して渦電流探傷器２０に接続されている。
【0038】
【0039】
図４において、励磁コイル１６の溶接部側端面１６ａと検出コイル１８の溶接部側端面１８ａの間隔（オフセット量）をＡ、第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂの軸間距離をＢとする。
また、Ｃは第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂのコバ面２ａからの距離（以下、検出高さ）、Ｄは励磁コイル１６と検出コイル１８の平均直径（以下、平均コイル径）、Ｅは励磁コイル１６と検出コイル１８の長さ（以下、コイル長さ）である。
また、Ｃは第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂのコバ面２ａからの距離（以下、検出高さ）、Ｄは励磁コイル１６と検出コイル１８の平均直径（以下、平均コイル径）、Ｅは励磁コイル１６と検出コイル１８の長さ（以下、コイル長さ）である。
【0040】
後述する実施例では、オフセット量Ａは１～２ｍｍ、軸間距離Ｂは４．５～５．５ｍｍ、検出高さＣは３～４ｍｍ、平均コイル径Ｄは約３ｍｍ、コイル長さＥは約３ｍｍである。
なお、この例では、励磁コイル１６と検出コイル１８の検出高さＣ、平均コイル径Ｄ、コイル長さＥは同一であるが、本発明はこれに限定されず、それぞれ異なってもよい。
なお、この例では、励磁コイル１６と検出コイル１８の検出高さＣ、平均コイル径Ｄ、コイル長さＥは同一であるが、本発明はこれに限定されず、それぞれ異なってもよい。
【0041】
図４（Ａ）に示すように、検出コイル１８は、励磁コイル１６で発生する強い磁束が、直接検出できる位置に位置することが好ましい。
このため、第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂの軸間距離Ｂは、励磁コイル１６による磁束を検出コイル１８で直接検出可能な距離であるのがよい。
この観点から、軸間距離Ｂは、平均コイル径Ｄの１．５倍～２倍であるのがよい。
このため、第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂの軸間距離Ｂは、励磁コイル１６による磁束を検出コイル１８で直接検出可能な距離であるのがよい。
この観点から、軸間距離Ｂは、平均コイル径Ｄの１．５倍～２倍であるのがよい。
【0042】
オフセット量Ａは、０の場合、後述する実施例で、検出コイル１８が隅肉溶接部３の形状変化によって渦電流変化の影響を強く受け、きず４の検出が困難となることがわかった。
後述する実施例から、オフセット量Ａは、軸間距離Ｂの２０％以上、５０％未満であるのがよい。
後述する実施例から、オフセット量Ａは、軸間距離Ｂの２０％以上、５０％未満であるのがよい。
【0043】
図４（Ｃ）に示すように、検出コイル１８は、励磁コイル１６で試験体内に発生する誘導磁束Ｂ１を直接検出できることが好ましい。
このため、検出高さＣは、軸間距離Ｂよりも小さく、例えば軸間距離Ｂの２５％以上、９０％未満であるのがよい。
このため、検出高さＣは、軸間距離Ｂよりも小さく、例えば軸間距離Ｂの２５％以上、９０％未満であるのがよい。
【0044】
また後述する実施例から、励磁コイル１６と検出コイル１８は、フェライトコアを有することが好ましい。
【0045】
図５は、上述した渦電流探傷プローブ１４を用いた渦電流探傷方法を示すフロー図である。
この図において、本発明の方法は、Ｓ１～Ｓ７の各ステップ（工程）からなる。
この図において、本発明の方法は、Ｓ１～Ｓ７の各ステップ（工程）からなる。
【0046】
ステップＳ１では、励磁コイル１６に高周波電流を印加して試験体内に溶接部３に向かう方向の誘導磁束Ｂ１を発生させる。高周波電流の周波数は、２０ｋＨｚ～７０ｋＨｚであるのがよい。
【0047】
ステップＳ２では、探傷条件を調整する。探傷条件とは、位相角調整、探傷感度、試験周波数の調整である。位相角調整は、健全部のリサージュ波形を水平に設定するのがよい。
【0048】
リサージュ波形は、縦軸、横軸に関する取り決めはなく、検出コイル１８のインピーダンス変化のベクトル表示である。本発明の渦電流探傷器２０は、リサージュ波形を０°～３６０°まで自由に調整できる機能（位相角調整機能）を有している。
従って、探傷感度、探傷条件の設定時に基準となる試験体を用い、あらかじめ健全部のリサージュ信号を水平（０°）となるように画面表示位相角を調整するのがよい。
従って、探傷感度、探傷条件の設定時に基準となる試験体を用い、あらかじめ健全部のリサージュ信号を水平（０°）となるように画面表示位相角を調整するのがよい。
【0049】
ステップＳ３では、試験体ＴＰの溶接部側に上述したコイルホルダー１５の摺動前面１５ｂを向け、かつ摺動面１５ａをコバ面２ａに密着させて位置決めする。
【0050】
ステップＳ４では、隅肉溶接部３を除くコバ面２ａに摺動面１５ａを摺動させて摺動前面１５ｂと隅肉溶接部３との距離を変化させる。
この際、摺動面１５ａが溶接部３に重ならないように、溶接部３を除くコバ面２ａのみを摺動する。
この際、摺動面１５ａが溶接部３に重ならないように、溶接部３を除くコバ面２ａのみを摺動する。
【0051】
ステップＳ５では、検出コイル１８により試験体ＴＰの外部に漏洩する漏洩磁束Ｂ２によるインピーダンス変化を検出する。なお、この検出は、表面に開口したきず４がある場合に発生する漏洩磁束Ｂ２による検出コイル１８のインピーダンス変化を検出できればよい。
【0052】
ステップＳ６では、検出コイル１８のインピーダンス変化によるリサージュ波形を作成する。上述したように、リサージュ波形はインピーダンス変化のベクトル表示である。
リサージュ波形は、上述した検査画像２５であり、制御用タブレット２４に表示するのがよい。
リサージュ波形は、上述した検査画像２５であり、制御用タブレット２４に表示するのがよい。
【0053】
ステップＳ７では、作成されたリサージュ波形を健全部（健全なコバ面２ａ）のリサージュ波形と比較する。この比較により顕著な相違がある場合にきず４があると判定する。
ステップＳ３～Ｓ７は、繰り返して実施するのがよい。
ステップＳ３～Ｓ７は、繰り返して実施するのがよい。
【0054】
以下、実施例を説明する。
【実施例1】
【0055】
（基礎試験）
最初にきず４に対する励磁コイル１６と検出コイル１８の向き、すなわち第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂの向きを変化させて隅肉溶接部３の形状変化による影響を試験した。
この試験は、５００巻の励磁コイル１６と４８５巻の検出コイル１８を作製し、高周波電流の周波数を５０ｋＨｚ、設定感度を４４ｄＢ，設定位相を９０°とした。
最初にきず４に対する励磁コイル１６と検出コイル１８の向き、すなわち第１コイル軸１９ａと第２コイル軸１９ｂの向きを変化させて隅肉溶接部３の形状変化による影響を試験した。
この試験は、５００巻の励磁コイル１６と４８５巻の検出コイル１８を作製し、高周波電流の周波数を５０ｋＨｚ、設定感度を４４ｄＢ，設定位相を９０°とした。
【0056】
図６は、基礎試験の結果を示す表である。
この表のうち、（１）と（５）が、本発明の渦電流探傷プローブ１４に相当する。（１）は励磁コイル１６と検出コイル１８のコイル内にフェライトコアがある場合であり、（５）は励磁コイル１６が空芯（フェライトコアがない）の場合である。
この結果から、（１）のフェライトコアがある本発明の渦電流探傷プローブ１４が、隅肉溶接部３の形状変化による影響が最も少なくきず４を検出できることがわかった
この表のうち、（１）と（５）が、本発明の渦電流探傷プローブ１４に相当する。（１）は励磁コイル１６と検出コイル１８のコイル内にフェライトコアがある場合であり、（５）は励磁コイル１６が空芯（フェライトコアがない）の場合である。
この結果から、（１）のフェライトコアがある本発明の渦電流探傷プローブ１４が、隅肉溶接部３の形状変化による影響が最も少なくきず４を検出できることがわかった
【実施例2】
【0057】
（オフセット量Ａの試験）
図７は、オフセット量Ａを０とした場合のリサージュ波形の比較図である。
この図において、右図は健全部の検査結果であり、左図はきず４のある部分の検査結果である。なお、健全部とは、コバ面２ａのうちきず４のない部分を意味する。
この結果から、オフセット量Ａが０の場合には、検出コイル１８が隅肉溶接部３の形状変化によって渦電流変化の影響を強く受け、きず４の検出が困難となることがわかった。
図７は、オフセット量Ａを０とした場合のリサージュ波形の比較図である。
この図において、右図は健全部の検査結果であり、左図はきず４のある部分の検査結果である。なお、健全部とは、コバ面２ａのうちきず４のない部分を意味する。
この結果から、オフセット量Ａが０の場合には、検出コイル１８が隅肉溶接部３の形状変化によって渦電流変化の影響を強く受け、きず４の検出が困難となることがわかった。
【実施例3】
【0058】
オフセット量Ａと軸間距離Ｂの影響を試験するため、これらを変化させた９種の渦電流探傷プローブ１４を作製した。
図８は、９種の渦電流探傷プローブ１４のオフセット量Ａと軸間距離Ｂを示す表である。
図８は、９種の渦電流探傷プローブ１４のオフセット量Ａと軸間距離Ｂを示す表である。
【0059】
図１（Ｂ）に示した試験体ＴＰを準備し、図８の９種の渦電流探傷プローブ１４を用いて健全部と全面きずでの信号比較を行った。なお、「全面きず」とは、コバ面２ａの幅全体に延びるきず４を意味する。
この試験では、健全部のリサージ波形を水平（０°）に設定し、全面きずの位相に着目した。なお、試験周波数は、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまで１０ｋＨｚ刻みで変化させ、各試験周波数での健全部と全面きずの位相差を比較した。
この試験では、健全部のリサージ波形を水平（０°）に設定し、全面きずの位相に着目した。なお、試験周波数は、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまで１０ｋＨｚ刻みで変化させ、各試験周波数での健全部と全面きずの位相差を比較した。
【0060】
図９は、オフセット量Ａが１ｍｍ、軸間距離Ｂが５．５ｍｍの場合の試験結果である。これは図８の（３）に相当し、きず４の深さｈが１．０ｍｍ、きず４の幅ｗが２．０ｍｍの場合である。
この結果から、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまでの試験周波数において、健全部に対するきず４の位相差が大きく、きず４を検出できることが確認された。
この結果から、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまでの試験周波数において、健全部に対するきず４の位相差が大きく、きず４を検出できることが確認された。
【0061】
図１０は、オフセット量Ａが２ｍｍ、軸間距離Ｂが５．０ｍｍの場合である。これは図８の（８）に相当し、きず４の深さｈが２．０ｍｍ、きず４の幅ｗが１．５ｍｍの場合である。
この結果からも、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまでの試験周波数において、健全部に対するきず４の位相差が大きく、きず４を検出できることが確認された。
この結果からも、２０ｋＨｚから８０ｋＨｚまでの試験周波数において、健全部に対するきず４の位相差が大きく、きず４を検出できることが確認された。
【0062】
また、図８の（１）～（９）のすべてにおいて、同様の結果が得られ、少なくともこの範囲で、実機適用への可能性が確認された。
なかでも、図１０に示す、Ａ２．０ｍｍ－Ｂ５．０ｍｍ（ｈ２．０×Ｗ１．５）で試験周波数２０ｋＨｚが最も位相差が大きく、最適であることが確認された。
なかでも、図１０に示す、Ａ２．０ｍｍ－Ｂ５．０ｍｍ（ｈ２．０×Ｗ１．５）で試験周波数２０ｋＨｚが最も位相差が大きく、最適であることが確認された。
【0063】
上述した本発明の実施形態によれば、コイルホルダー１５が摺動面１５ａと摺動前面１５ｂを有するので、試験体ＴＰの溶接部側に摺動前面１５ｂを向けかつ摺動面１５ａを隅肉溶接部３を除くコバ面２ａに密着させて位置決めすることができる。
この状態で、励磁コイル１６に高周波電流を印加して誘導磁束Ｂ１を発生させ、かつ摺動面１５ａをコバ面２ａに密着させたまま摺動させることで、検出コイル１８により試験体ＴＰの外部に漏洩する漏洩磁束Ｂ２を検出することができる。
この状態で、励磁コイル１６に高周波電流を印加して誘導磁束Ｂ１を発生させ、かつ摺動面１５ａをコバ面２ａに密着させたまま摺動させることで、検出コイル１８により試験体ＴＰの外部に漏洩する漏洩磁束Ｂ２を検出することができる。
【0064】
なお、検出コイル１８と励磁コイル１６の溶接部３からの距離が同じ場合、検出コイル１８が隅肉溶接部３の形状変化によって渦電流変化の影響を強く受け、きず４の検出が困難となる。
本発明では、検出コイル１８が、励磁コイル１６よりも溶接部３から離れて位置するので、隅肉溶接部３の形状変化の影響を低減して漏洩磁束Ｂ２を検出することができる。
本発明では、検出コイル１８が、励磁コイル１６よりも溶接部３から離れて位置するので、隅肉溶接部３の形状変化の影響を低減して漏洩磁束Ｂ２を検出することができる。
【0065】
上述した本発明の実施形態によれば、摺動面１５ａを隅肉溶接部３を除くコバ面２ａを摺動させるので、隅肉溶接部３の上にコイルホルダー１５を位置決めする必要がない。従って、コバ部Ｋの隅肉溶接部３の近傍に欠陥がある場合でも、溶接部３のビード形状（凹凸）の影響を低減又は回避して隅肉溶接部近傍のきず４を検出することができる。
【0066】
また、上述した実施例によれば、オフセット量Ａは１～２ｍｍ、軸間距離Ｂは４．５～５．５ｍｍ、検出高さＣは３～４ｍｍ、平均コイル径Ｄは３ｍｍ、コイル長さＥは約３ｍｍである。従って、コイルホルダー１５の外径寸法を１辺１０ｍｍ以下の立方体又は直方体に製作することができる。
従って、隅肉溶接部３を有する通常の大きさのスカラップ部分に本発明の渦電流探傷プローブ１４を挿入し探傷試験を実施することが可能である。
従って、隅肉溶接部３を有する通常の大きさのスカラップ部分に本発明の渦電流探傷プローブ１４を挿入し探傷試験を実施することが可能である。
【0067】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。
【符号の説明】
【0068】
Ａ オフセット量、Ｂ 軸間距離、Ｂ１ 誘導磁束、Ｂ２ 漏洩磁束、
Ｃ 検出高さ、Ｄ 平均コイル径、Ｅ コイル長さ、Ｋ コバ部、
ＴＰ 試験体、１ 母材、２ 補強材、２ａ コバ面（端面）、
３ 隅肉溶接部（溶接部）、４ きず、
１０ プローブユニット、１２ 信号ケーブル、
１４ 渦電流探傷プローブ（渦電流探傷プローブ）、
１５ コイルホルダー、１５ａ 摺動面、１５ｂ 摺動前面、
１６ 励磁コイル、１６ａ 溶接部側端面、１８ 検出コイル、
１８ａ 溶接部側端面、１９ａ 第１コイル軸、１９ｂ 第２コイル軸、
２０ 渦電流探傷器、２４ 制御用タブレット、
２５ 検査画像、１００ 渦電流探傷装置
Ｃ 検出高さ、Ｄ 平均コイル径、Ｅ コイル長さ、Ｋ コバ部、
ＴＰ 試験体、１ 母材、２ 補強材、２ａ コバ面（端面）、
３ 隅肉溶接部（溶接部）、４ きず、
１０ プローブユニット、１２ 信号ケーブル、
１４ 渦電流探傷プローブ（渦電流探傷プローブ）、
１５ コイルホルダー、１５ａ 摺動面、１５ｂ 摺動前面、
１６ 励磁コイル、１６ａ 溶接部側端面、１８ 検出コイル、
１８ａ 溶接部側端面、１９ａ 第１コイル軸、１９ｂ 第２コイル軸、
２０ 渦電流探傷器、２４ 制御用タブレット、
２５ 検査画像、１００ 渦電流探傷装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
