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渦電流探傷システム

国内特許コード P10A015599
整理番号 13236
掲載日 2010年7月23日
出願番号 特願2008-300369
公開番号 特開2010-127665
登録番号 特許第5158644号
出願日 平成20年11月26日(2008.11.26)
公開日 平成22年6月10日(2010.6.10)
登録日 平成24年12月21日(2012.12.21)
発明者
  • 山口 智彦
  • ミハラケ オビデウ
  • 藤木 一成
出願人
  • 独立行政法人日本原子力研究開発機構
発明の名称 渦電流探傷システム
発明の概要

【課題】同一場所に対してRF-ECT探傷とECT探傷を同時に行って正確な探傷を実現する。
【解決手段】検査用プローブ10の励磁コイル102,103をRF-ECT信号処理系11の励磁出力端子111に接続し、検出コイル101を検出入力端子112に接続したRF-ECT探傷系と、前記検出コイルをECT信号処理系12の検出入力端子122に接続すると共に抵抗器13,14を介して励磁出力端子121に接続したECT探傷系を構成する。
【選択図】図5

従来技術、競合技術の概要


強磁性体の蒸気発生器伝熱管の欠陥検査には、間接磁場を利用した渦電流探傷試験(Remote Field-Eddy Current Testing:RF-ECT)が用いられる。



RF-ECTの特徴は、伝熱管等の強磁性体製の管の内面および外面を同時に探傷することができる反面、取得した検出信号からでは内面の欠陥(傷)か外面の欠陥(傷)かを識別することができない。そのため、RF-ECTを強磁性体の管の探傷(検査)に適用する場合には、表皮効果の影響で外面の探傷ができない、つまり内面の傷のみを探傷(検査)することができる直接磁場を用いた渦電流探傷試験(Eddy Current Testing:ECT)と併用し、RF-ECTの検査結果とECTの検査結果を参照して論理判断することにより内面の傷か外面の傷かの識別を行うようにしている。外面には管を支持するサポートなどの構造物等が存在するが、内面か外面かを識別することができれば検出信号から分離させることができる。



図1は、渦電流探傷における間接磁場と直接磁場の概要を示している。強磁性体製の管1の中に励磁コイル2を挿入して交流電流を供給することにより発生する磁束(電磁エネルギー)は、励磁コイル2のごく近くで管1の内面領域に流れる磁束3の流路(直接磁場)と管1を貫通して該管1の外側に沿って流れた後に励磁コイル1から遠く離れた位置で該管1内に流れ込む磁束4の流路(間接磁場)を形成する。



ECTは、磁束3により管1内に発生する渦電流の流れが傷により乱されることを励磁コイル2を兼用する検出コイルにより検出する探傷法であり、RF-ECTは、磁束4により管1内に発生する渦電流の流れが傷5により乱されることを検出コイル6により検出する探傷法である。



ECTは、管1の内面の検査に特化している一方で、RF-ECTよりも内面の欠陥検出性能が高いという特徴を持っている。



このような背景から強磁性体製の管を探傷するための検査用プローブは、RF-ECT用とECT用を同軸上に軸方向に並べて配置するように構成する。



図2は、RF-ECT用とECT用を同軸上に軸方向に並べて配置した検査用プローブの縦断側面図である。



RF-ECT用の検査用プローブ8は、2つのコイル811,812を軸方向に近接して並設して構成した検出コイル81と、この検出コイル81から離れた位置に設置される2つの励磁コイル82,83を備える構成である。



ECT用の検査用プローブ9は、2つのコイル911,912を軸方向に近接して並設した励磁及び検出コイル(以下、励磁/検出コイルと記載する。)91を備える構成である。



このようにRF-ECT用とECT用の検査用プローブ8,9を同軸上に軸方向に並べて配置すると、それぞれの検出場所(検出コイル81と励磁/検出コイル91の位置)が2つの検査用プローブ8,9の配置間隔(距離)だけ軸方向に離れてしまうために、同一場所を同時に探傷することができない欠点がある。そのため、欠陥評価を行う場合には、信号処理によって探傷波形の軸方向のズレ量を擬似的に補正することになるが、検出コイル81と励磁/検出コイル91の通過時の動きや速度が微妙に異なり、同一場所を同一条件で探傷することは極めて困難である。



また、ECTにおいては、近年、励磁/検出コイル91のコイル911,912をマルチコイル化して非磁性体の伝熱管の欠陥検出性能を向上させる検査用プローブが開発されて、その高い検出性能が評価され、広く利用されている。このように励磁/検出コイルをマルチコイル化した検査用プローブは有効であるが、強磁性体の伝熱管では、表皮効果の影響で外面を検査することができないことから、前述したように、同軸上にRF-ECT用の検査用プローブと軸方向に並べて設けて使用することになることから、同様の問題を持つことになる。



図3は、ECTにおける励磁/検出コイル91のマルチコイルタイプ(a)をボビンコイルタイプ(b)と対比させて示す縦断正面図と縦断側面図である。



マルチコイルタイプの励磁/検出コイル91は、(a)に示すように、複数のコイル911a(912a),911b(912b),911c(912c)…911n(912n)を軸心を中心にして環状に2列に配置して2列のコイル群911,912を形成する構成であり、ボビンコイルタイプの励磁/検出コイル91は、2つコイル911,912を軸方向に並置して形成する構成である。




【特許文献1】特開2004-294341号公報

【特許文献2】特開2000-65801号公報

【特許文献3】特開平10-197499号公報

産業上の利用分野


本発明は、渦電流探傷システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
検査用プローブの励磁コイルをRF-ECT信号処理系の励磁出力端子に接続し、検出コイルを検出入力端子に接続したRF-ECT探傷系と、検査用プローブの励磁及び検出コイルをECT信号処理系の励磁出力端子と検出入力端子に接続したECT探傷系を備えた渦電流探傷システムにおいて、
前記ECT探傷系は、前記励磁及び検出コイルとして前記RF-ECT探傷系における前記検出コイルを兼用して前記RF-ECT探傷系の検出コイルを該ECT探傷系の前記検出入力端子に接続すると共に抵抗器を介して該ECT探傷系の前記励磁出力端子に接続した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において、前記抵抗器の抵抗値は、前記ECT探傷系における励磁出力端子間の内部抵抗の値よりも大きく設定した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または2において、前記RF-ECT探傷系の検出コイルは、複数のコイルを軸心を中心にして環状に2列に配置して2列のコイル群を形成した構成であることを特徴とする渦電流探傷システム。

【請求項4】
請求項3において、前記RF-ECT信号処理系の1チャンネルの検出入力端子とECT信号処理系の1チャンネルの検出入力端子を前記検出コイルにおける複数のコイルに選択的に接続する分配器を備えたことを特徴とする渦電流探傷システム。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008300369thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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