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公開番号2025078282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190739
出願日2023-11-08
発明の名称肉厚検知装置、肉厚検知方法、および肉厚監視方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人,個人
主分類G01B 7/06 20060101AFI20250513BHJP(測定;試験)
要約【課題】測定対象物の肉厚が薄くなった位置に拘わらず、肉厚が薄くなっている部位を検知できる肉厚検知装置を提供する。
【解決手段】第1磁石14および第2磁石16を測定対象物8に当接させた状態でトーラス状の磁束を発生させ、このときに生じる漏洩磁束Φをホール素子18で検知することで、測定対象物8の肉厚を検知することができる。また、トーラス状に磁束が発生するため、肉厚が薄くなった部位に拘わらず漏洩磁束Φの検知が可能になり、当該肉厚が薄くなった部位を検知することができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象物の肉厚を検知する肉厚検知方法であって、
前記測定対象物の一部を経路に含み、ポロイダル方向に磁束が生じるトーラス状の磁気回路を形成するとともに、前記磁気回路内でありトーラスの中心線を通る平面で切断したポロイダル断面内側の前記測定対象物上に複数個の磁気検出素子をトロイダル方向に並べて配置し、前記測定対象物から漏洩する磁束を前記磁気検出素子によって検知する
ことを特徴とする肉厚検知方法。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
複数の前記トーラス状の前記磁気回路を前記測定対象物の表面に沿って形成するとともに、それぞれの前記トーラス状の前記磁気回路毎に複数個の前記磁気検出素子をトロイダル方向に配置する
ことを特徴とする請求項１に記載の肉厚検知方法。
【請求項３】
一対の磁極のうち一方の磁極が他方の磁極の外縁を取り囲むように構成された磁界発生源と、
前記一方の磁極と前記他方の磁極との間に配置された複数個の磁気検出素子と、を備える
ことを特徴とする肉厚検知装置。
【請求項４】
前記他方の磁極を構成する第１の磁石と、
前記一方の磁極を構成し、前記第１の磁石の外縁を取り囲むように配置され、磁極の向きが前記第１の磁石とは反対の第２の磁石と、
前記第１の磁石と前記第２の磁石との間を接続するヨークと、
前記第１の磁石と前記第２の磁石との間に配置された複数個の前記磁気検出素子と、を備える
ことを特徴とする請求項３に記載の肉厚検知装置。
【請求項５】
前記ヨークは、傘状に形成され、
前記第１の磁石は、棒状の永久磁石から構成され、
前記第２の磁石は、環状の永久磁石から構成され、
前記第１の磁石の長手方向の一端が前記ヨークの中心部に接続され、
前記第２の磁石の一端が前記ヨークの周縁部に接続されている
ことを特徴とする請求項４に記載の肉厚検知装置。
【請求項６】
前記第２の磁石は、周縁部が六角形状に形成されている
ことを特徴とする請求項５に記載の肉厚検知装置。
【請求項７】
前記第１の磁石および前記第２の磁石が測定対象物に当接した状態で、前記測定対象物を経路に含んでトーラス状の磁束を発生させ、
前記測定対象物から漏洩した磁束を前記磁気検出素子によって検知することにより、前記測定対象物の肉厚が薄くなっている部位を検知するように構成されている
ことを特徴とする請求項４～６の何れかに記載の肉厚検知装置。
【請求項８】
所定の設備の稼働中に、前記所定の設備を構成する測定対象物の肉厚を、請求項１または請求項２に記載の肉厚検知方法を用いて監視する
ことを特徴とする肉厚監視方法。
【請求項９】
所定の設備の一部を構成する測定対象物の表面に、請求項３から請求項６の何れかに記載の肉厚検知装置を配置し、前記設備の稼働中に前記測定対象物の肉厚を監視する
ことを特徴とする肉厚監視方法。
【請求項１０】
複数個の前記肉厚検知装置を前記測定対象物の表面に並べて配置し、前記測定対象物の肉厚を監視することを特徴とする請求項９に記載の肉厚監視方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の肉厚を検知する肉厚検知装置、この肉厚検知装置を用いた肉厚検知方法および肉厚監視方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
金属部材は、一般に、例えば工場の配管や橋梁等の様々な部分に用いられており、様々な原因による経年変化によって、当初よりも肉厚が減じる減肉が生じてしまうことがある。金属部分の減肉は、突発的なトラブルを招く虞がある。例えば、工場設備の配管等に代表される鋼材素材の減肉は、工場の稼働停止を招く虞があり、この場合には機会損失が生じてしまう。このため、金属部材の肉厚を予め把握したり、予測したりすることは、金属部分を安定的に利用するために必要不可欠である。
【０００３】
肉厚を検知する方法として、各種非破壊検査手法が知られており、そのなかで磁気を使った漏洩磁束探傷法が知られている。例えば、特許文献１は、所定の磁化手段によって測定対象物の近傍に磁場を発生させ、腐食等に起因して発生する漏洩磁束を、ホール素子等の磁気センサによって検出することで肉厚を検知している。また、特許文献２は、永久磁石によって測定対象物を磁化させ、漏洩磁束を磁気抵抗効果による磁気センサによって検出することで肉厚を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２９６８５１号公報
特開２０１８－１２８４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１、２で提案されている励磁器（磁化器）は、全体としてＵ字状に形成されており、この励磁器を使用することで測定対象物に一方向の磁界を印加している。ところで、上記励磁器を使用して広い領域の肉厚を検知する場合、複数個の励磁器を設置する必要がある。例えば、測定対象物が円筒状の配管であった場合、Ｕ字状の励磁器を測定対象物の周方向に沿って等角度間隔に配置し、さらに、配管の長手方向にも所定間隔で並列に配置することが考えられる。しかしながら、励磁器の配置パターンによって、減肉時の漏洩磁束密度変化が非一様となる。これに関連して、励磁器と減肉が発生した部位との相対位置によっては磁気センサの閾値を超える漏洩磁束密度にならず、この減肉を検知できない虞がある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、肉厚検知装置の測定対象物に対する相対位置に拘わらず、肉厚が薄くなっている部位を検知できる肉厚検知装置、当該肉厚検知装置を用いた肉厚検知方法および肉厚監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様にかかる、測定対象物の肉厚を検知する肉厚検知方法は、前記測定対象物の一部を経路に含み、ポロイダル方向に磁束が生じるトーラス状の磁気回路を形成するとともに、前記磁気回路内であり前記トーラスの中心線を通る平面で切断したポロイダル断面内側の前記測定対象物上に複数個の磁気検出素子をトロイダル方向に並べて配置し、前記測定対象物から漏洩する磁束を前記磁気検出素子によって検知する。
【０００８】
このような肉厚検知方法によれば、測定対象物の一部を経路に含んでトーラス状の磁束を発生させ、測定対象物の肉厚が減少したときに測定対象物から漏洩する磁束を磁気検出素子によって検知することで、測定対象物の肉厚が薄くなっている部位を検知することができる。また、トーラス状に磁束が発生することで磁束が略一様に分布するため、肉厚が薄くなっている部位に拘わらず漏洩した磁束を検知し、当該肉厚が薄くなっている部位を検知することができる。なお、本明細書において、「肉厚を検知する」とは、肉厚の値を測定することであってもよいし、肉厚の経時変化または分布を検知することであってもよい。
【０００９】
また、上記肉厚検知方法において、好適には、複数の前記トーラス状の前記磁気回路を前記測定対象物の表面に沿って形成するとともに、それぞれの前記トーラス状の前記磁気回路毎に複数個の前記磁気検出素子をトロイダル方向に配置する。
【００１０】
このような肉厚検知方法によれば、複数の磁気回路を測定対象物の表面に沿って形成することで、測定対象物の肉厚が薄くなっている部位を広範囲に検知することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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