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公開番号2025011847
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114212
出願日2023-07-12
発明の名称渦電流検査装置と渦電流検査方法
出願人株式会社IHI検査計測
代理人個人,個人
主分類G01N 27/90 20210101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】渦電流検査装置の検出能力を低下させずに渦電流検査装置を小型化できるようにする。
【解決手段】
渦電流検査装置10は、検査対象物1に磁場を印加して、磁場による電磁誘導現象で検査対象物1に渦電流を生じさせ、渦電流によって生じる磁束の変化を検出する。渦電流検査装置10は、検査対象物1に磁場を印加する励磁コイル11と、磁束の変化を検出する検出コイル12とを備える。励磁コイル11の軸方向Tと検出コイル12の軸方向Rとが互いに直交するように、励磁コイル11と検出コイル12が、互いに対して結合されている。検出コイル12の軸方向Rに見た場合に、検出コイル12が、励磁コイル11に重複している。励磁コイル11は、そのの軸方向Tから見た場合に円形に形成されている。
【選択図】図1B
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象物に磁場を印加して、当該磁場による電磁誘導現象で前記検査対象物に渦電流を生じさせ、当該渦電流によって生じる磁束の変化を検出する渦電流検査装置であって、
前記検査対象物に前記磁場を印加する励磁コイルと、
前記磁束の変化を検出する検出コイルと、を備え、
前記励磁コイルの軸方向と前記検出コイルの軸方向とが互いに直交するように、前記励磁コイルと前記検出コイルが、互いに対して結合されており、
前記検出コイルの前記軸方向に見た場合に、前記検出コイルが、前記励磁コイルに重複しており、
前記励磁コイルは、当該励磁コイルの前記軸方向から見た場合に円形に形成されている、渦電流検査装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記励磁コイルの前記軸方向と前記検出コイルの前記軸方向の両方に直交する方向における前記検出コイルの外形寸法は、前記励磁コイルの内径以上であり、前記励磁コイルの外径以下である、請求項１に記載の渦電流検査装置。
【請求項３】
前記励磁コイルの前記軸方向と前記検出コイルの前記軸方向の両方に直交する方向における前記検出コイルの外形寸法は、前記励磁コイルの内径の２／３以上である、請求項１又は２に記載の渦電流検査装置。
【請求項４】
前記励磁コイルの前記軸方向における前記検出コイルの外形寸法は、前記励磁コイルの軸方向寸法と同じである、請求項１又は２に記載の渦電流検査装置。
【請求項５】
検査対象物に磁場を印加して、当該磁場による電磁誘導現象で前記検査対象物に渦電流を生じさせ、当該渦電流によって生じる磁束の変化を検出する複数の検査ユニットと、
前記複数の検査ユニットを保持するホルダと、を備え、
各前記検査ユニットは、前記検査対象物に前記磁場を印加する励磁コイルと、前記磁束の変化を検出する検出コイルとを備え、
前記ホルダの後端側から先端側に向かう方向を基準方向として、
各前記検査ユニットにおいて、前記励磁コイルの中心軸は、前記基準方向に直交し、前記検出コイルの中心軸は、前記基準方向に平行であり、前記励磁コイルと前記検出コイルは、前記基準方向に重複しており、
前記複数の検査ユニットは、それぞれ、前記基準方向から見た場合に、互いにずれている、渦電流検査装置。
【請求項６】
前記複数の検査ユニットは、前記基準方向と直交する第１方向に配列されている、請求項５に記載の渦電流検査装置。
【請求項７】
前記第１方向に配列された複数の前記検査ユニットを１つのグループとして、複数のグループが、前記基準方向と前記第１方向の両方に直交する第２方向に互いにずれて設けられており、
１つの前記グループにおいて互いに隣接する前記検査ユニット同士の間の領域には、前記第２方向から見た場合に、他の前記グループの前記検出コイルの中心軸が位置している、請求項６に記載の渦電流検査装置。
【請求項８】
１つの前記グループにおいて互いに隣接する前記検査ユニット同士の間の領域には、前記第２方向から見た場合に、他の２つ以上の前記グループの前記検出コイルのそれぞれの中心軸が互いに前記第１方向にずれて位置している、請求項７に記載の渦電流検査装置。
【請求項９】
前記ホルダは、各前記検査ユニットを、前記基準方向の所定範囲において前記基準方向に移動可能に保持し、
各前記検査ユニットは、当該所定範囲における先端側の限界位置にある状態で、当該検査ユニットの先端部は、前記ホルダの先端面から先端側に突出しており、
前記検査ユニット毎に設けられ、当該検査ユニットが前記限界位置に位置するように当該検査ユニットを先端側へ押す力作用部を備える、請求項５～８のいずれか一項に記載の渦電流検査装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の渦電流検査装置を用いた渦電流検査方法であって、
前記複数の検査ユニットの先端部を検査対象物の検査面に前記基準方向に対向させた状態で、各前記検査ユニットにおいて前記励磁コイルにより前記検査対象物に磁場を印加させながら、前記基準方向と前記第１方向の両方に直交する第２方向に対して斜めの方向に、前記ホルダを前記検査面に沿って移動させる、渦電流検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料で形成された検査対象物に磁場を印加し、これにより検査対象物に生じる渦電流に基づいて、検査対象物の検査を行う渦電流検査装置と渦電流検査方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
渦電流検査装置は、励磁コイルと検出コイルを備える。励磁コイルは、電流が供給されると、検査対象物に磁場を印加する。この磁場による電磁誘導現象で検査対象物に渦電流を生じさせる。検査対象物の表面近傍に傷などの欠陥があると、渦電流の分布が変化して、検出コイルに誘起される電圧が変化する。この変化に基づいて、検査対象物における欠陥の有無を検出できる。
【０００３】
なお、上述のような検査のために検査対象物の表面近傍に一様な渦電流を生成する渦電流検査装置が、例えば特許文献１、２に開示されている。このように一様な渦電流を生成する場合、検査対象物の表面近傍に欠陥がある時にだけ、検出コイルに起電力が生成され、この起電力の有無により、欠陥の有無を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－３２２８６０号公報
特開２００７－１０８０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
渦電流検査装置の検出能力を低下させずに、渦電流検査装置を小型化することが望まれる。また、検査対象物における広い範囲に対して、上述のような渦電流に基づいた検査を一度に行えるようにすることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、次の（１）と（２）の少なくともいずれかを達成できる技術を提供することにある。
（１）渦電流検査装置の検出能力を低下させずに渦電流検査装置を小型化できるようにする。
（２）検査対象物における広い範囲に対して、渦電流に基づいた検査を一度に行えるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記（１）に関して、励磁コイルの軸方向と検出コイルの軸方向とが互いに直交し、検出コイルの軸方向に見た場合に、検出コイルが励磁コイルに重複することを前提とする。この前提において、従来では、検査対象物に一様な渦電流を生じさせるために、その軸方向から見た形状が矩形の励磁コイルを用いていた（例えば特許文献１）。なお、特許文献２では、励磁コイルは、その軸方向から見た形状が円形であるが、検出コイルの軸方向に見た場合に、検出コイルと励磁コイルとは互いに重複せずにずれている。したがって、特許文献２は、上記前提とは異なる構成を有している。
【０００８】
これに対して、上記前提において、軸方向から見た励磁コイルの形状を円形にすることにより、矩形の励磁コイルを用いた従来の場合と比べて、検出能力を低下させることなく渦電流検査装置を小型化できることが、本願の発明者により見出された。
【０００９】
すなわち、上記（１）を達成するため、本発明の第１の態様による渦電流検査装置は、検査対象物に磁場を印加して、当該磁場による電磁誘導現象で前記検査対象物に渦電流を生じさせ、当該渦電流によって生じる磁束の変化を検出する装置であって、
前記検査対象物に前記磁場を印加する励磁コイルと、
前記磁束の変化を検出する検出コイルと、を備え、
前記励磁コイルの軸方向と前記検出コイルの軸方向とが互いに直交するように、前記励磁コイルと前記検出コイルが、互いに対して結合されており、
前記検出コイルの前記軸方向に見た場合に、前記検出コイルが、前記励磁コイルに重複しており、
前記励磁コイルは、当該励磁コイルの前記軸方向から見た場合に円形に形成されている。
【００１０】
上記（２）を達成するため、本発明の第２の態様による渦電流検査装置は、
検査対象物に磁場を印加して、当該磁場による電磁誘導現象で前記検査対象物に渦電流を生じさせ、当該渦電流によって生じる磁束の変化を検出する複数の検査ユニットと、
前記複数の検査ユニットを保持するホルダと、を備え、
各前記検査ユニットは、前記検査対象物に前記磁場を印加する励磁コイルと、前記磁束の変化を検出する検出コイルとを備え、
前記ホルダの後端側から先端側に向かう方向を基準方向として、
各前記検査ユニットにおいて、前記励磁コイルの中心軸は、前記基準方向に直交し、前記検出コイルの中心軸は、前記基準方向に平行であり、前記励磁コイルと前記検出コイルは、前記基準方向に重複しており、
前記複数の検査ユニットは、それぞれ、前記基準方向から見た場合に、互いにずれている。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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