【発明の詳細な説明】この発明は渦流探傷装置に関するものである。[Detailed description of the invention]This invention relates to an eddy current flaw detection device.
従来から存在する渦流探傷装置は、被検査材に対して１
０−プを相対移動させろ過程において被検査材に傷があ
る場合はそれに対応する傷信号を発生させるようにしで
ある。その場合一般に１０−プは傷信号の他に被検査材
の機械的な微震動或いは被検査材の表面の肌荒れ等を原
因とする雑音信号を同時に出力しこれをマーカー装置に
送るという性質がおる。かかる信号は第４図にも記載さ
れであるように傷信号ρに対して比較的レベルの近い信
号（符号ガで示す）である。従って上記のような雑音信
号に埋もれている発見しがたい傷信号を正確に選シ出す
ことはすこぶる困難な問題であるＯそこで本発明は、フ“ロープの二つの検出部を被検査材
との相対移動方向に並べて両者の機械的距離を特定し、
これによシ、傷検出時に１０−ブが発する正負の信号の
時間差を一定化させ、更にプローブの出力信号をその時
間差だけ遅らせた信号を遅延回路でもって形成し、１０
−プからの原信号とその遅延した信号との差をとること
によって、上記時間差のある正負の信号を利用して大き
な傷信号を作シ上げると共に他の雑音信号のレベルを著
しく減少させ、その結果、マーカー装置へ向けて送シ出
す信号のＳＮ比をすこぶる高いものにできるようにした
渦流探傷装置を提供しようとするものである。Traditionally existing eddy current flaw detection equipment has a
If there is a flaw on the inspected material during the process of relatively moving the O-P, a flaw signal corresponding to the flaw is generated. In that case, in addition to the flaw signal, the 10-pin generally outputs a noise signal caused by mechanical micro-vibration of the inspected material or surface roughness of the inspected material, etc., and sends this signal to the marker device. . As shown in FIG. 4, this signal is a signal (indicated by the symbol G) whose level is relatively close to that of the flaw signal ρ. Therefore, it is an extremely difficult problem to accurately select out the hard-to-detect flaw signals buried in the noise signals as described above. Therefore, the present invention has developed a system in which the two detection parts of the flap are connected to the material to be inspected. line up in the direction of relative movement of and determine the mechanical distance between the two,
With this, the time difference between the positive and negative signals emitted by the probe when detecting a flaw is made constant, and a signal is formed by delaying the output signal of the probe by the time difference, using a delay circuit.
- By taking the difference between the original signal from the source and its delayed signal, the positive and negative signals with the above-mentioned time difference are used to create a large defective signal, and the level of other noise signals is significantly reduced. As a result, it is an object of the present invention to provide an eddy current flaw detection device that can make the signal-to-noise ratio of the signal sent to the marker device extremely high.
以下本願の実施例を示す図面について説明する。The drawings showing the embodiments of the present application will be described below.
第１図において、１は被検査材で、丸棒状の鋼材その他
種々の金属材料があシ、また図において右方（左方でも
可）へ向けて移送されるものである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a material to be inspected, which is a round bar-shaped steel material and other various metal materials, and is transported toward the right (or left) in the figure.
２は探傷装置を示す。この装置において、３は回動装置
、４は回動枠で、回動装置３によって上記被検査材１の
周囲を回動し得る様になっている。2 shows a flaw detection device. In this apparatus, 3 is a rotating device, and 4 is a rotating frame, which can be rotated around the object 1 to be inspected by the rotating device 3.
５は枠４に取付けられたシリンダで、その進退杆５ａに
はプローブ６が取付けらｈておシ、進退杆５ａの進退に
よってプローブ６を被検査材ｌに近づけたシ遠ざけたシ
できる様になっている。次に上記１０−プ６の構成を示
す第２図（）”ロープを被検査材との対向面の側から見
た図）において、７．８は磁極、９．ｌＯはそれらに大
々巻かれた検出コイルで、Ａ・１互に差動接続されてお
勺、それらのコイルの一端及び他端が傷信号の出力点１
１となっている。これらのコイルはプローグにおける二
つの検出部を構成するものである。１２は励振コイルで
、その一端及び他端が励振信号の入力点１３となってい
る。尚上記検出コイル９．ｌＯの差動接続は、励振コイ
ル稔から発せられる磁束によって各検出コイル９．ｌＯ
が大々検出する信号が相互に打消さｈる様周知の如く行
なわｈているものである。Reference numeral 5 denotes a cylinder attached to the frame 4, and a probe 6 is attached to its advancing/retracting rod 5a so that the probe 6 can be moved closer to or away from the material to be inspected by advancing or retreating the advancing/retracting rod 5a. It has become. Next, in FIG. 2 ()" which shows the configuration of the above-mentioned rope 10-6, 7.8 is a magnetic pole, and 9.lO is a large winding around them. The detection coils A and 1 are connected differentially to each other, and one end and the other end of those coils are the output point 1 of the flaw signal.
It is 1. These coils constitute the two detection sections in the probe. Reference numeral 12 denotes an excitation coil, one end and the other end of which serve as an input point 13 for an excitation signal. In addition, the above-mentioned detection coil 9. The differential connection of lO is such that each detection coil 9. lO
This is done in a well-known manner so that the signals detected by the detector cancel each other out.
次に第３図において、坊は周知の位相検波部を示し、同
調増幅器、自動バランス回路、移相器、位相検波器等か
ら構成されている。１６は遅延回路で、位相検波部巧の
出力信号を所定時間だけ遅延させて出力する様に構成し
である。その所定時間は、後述の様に１０−プに対して
被検査材を相対移動させてその被検査材の探傷を行なう
場合において傷がグローブにおける一方の検出部に検出
された後他方の検出部によって検出されるまでの時間に
一致させである。その時間はグローブの寸法即ち一方の
検出部から他方の検出部までの機械的寸法、或いは被検
査材とグローブとの相対速度に応じて定するものである
。又被検査材とグローブ６との相対速度は、上記構成の
場合プローブ６０単位時間当たりの回転数及び材料の太
さ寸法に応じて変わる為、上記遅延回路１６は遅延時間
を調節できる様に構成しであることが望ましい。尚上記
遅延回路１６としては周知のアナログ遅延回路或いはデ
ィジタル遅延回路等任意のものを用いることができる。Next, in FIG. 3, a well-known phase detection section is shown, which is composed of a tuned amplifier, an automatic balance circuit, a phase shifter, a phase detector, etc. Reference numeral 16 denotes a delay circuit configured to delay the output signal of the phase detection section by a predetermined time and output the delayed signal. The predetermined period of time is such that when a flaw is detected on one detection part of the glove and then the other detection part This corresponds to the time it takes to be detected. The time is determined depending on the dimensions of the glove, that is, the mechanical dimensions from one detection section to the other detection section, or the relative speed between the object to be inspected and the glove. In addition, since the relative speed between the inspected material and the glove 6 changes depending on the number of rotations of the probe 60 per unit time and the thickness of the material in the above configuration, the delay circuit 16 is configured to adjust the delay time. It is desirable that the As the delay circuit 16, any known analog delay circuit or digital delay circuit can be used.
１７は周知の引算回路、１８はローパスフィルターで、
後述の様な高い周波数成分の信号を除去する為に用いた
ものである。次に１９は周知のマーカー装置で、傷信号
レベル設定回路とマーカー作動タイミング設定回路、マ
ーカー駆動回路より構成されているマーカー制御部加と
、マーカー２１とから構成しである。17 is a well-known subtraction circuit, 18 is a low-pass filter,
This is used to remove high frequency component signals as described below. Next, reference numeral 19 denotes a well-known marker device, which is composed of a marker control section comprising a flaw signal level setting circuit, a marker operation timing setting circuit, and a marker drive circuit, and a marker 21.
次に上記構成のものの動作を説明する。まず被検査材ｌ
Ｖｉ図示外の周知の移送装置によって矢印方向に移送さ
れると共に、回動枠４がその回りを如く励振信号が入力
端１３に向けて出力され、励振コイ／ｖ１２が作動して
被検査材１に向けて磁束が光検出され、その検出信号が
傷信号として出力点１１から出力される。その信号は位
相検波部１５に送られ、そこで周知の位相検波が行なわ
れて第４図（Ａ）に示される様な信号が検波部１５から
出力される。Next, the operation of the above configuration will be explained. First, the material to be inspected
Vi is transferred in the direction of the arrow by a well-known transfer device (not shown), and as the rotating frame 4 rotates around it, an excitation signal is output toward the input end 13, and the excitation coil/v12 is activated to move the inspected material 1. Magnetic flux is optically detected towards the magnetic flux, and the detection signal is outputted from the output point 11 as a flaw signal. The signal is sent to the phase detection section 15, where well-known phase detection is performed, and a signal as shown in FIG. 4(A) is output from the detection section 15.
この第４図（５）に示される信号において、符号２１で
示されるものは周知の雑音成分、２２は傷に対応する信
号である。又この傷に対応する信号ρは正の信号２２ａ
とそれに引き続く負の信ｇ−２２ｂとを有している。こ
れは前記１０−プが二つの検出部（検出コイル９．１０
）を備えておシ、しかもその二つの検出部は被検査材に
対するフ”ロープの相対移動の方向ｘ＜ｎ検査材の外周
に沿った方向）Ｋ前後して配置しである為、傷が一方の
検出部で検出された時に符号２２ａで示される様な信号
が得られ、更にその傷が他方の検出部にまで至った時に
符号２２ｂで示される様な信号が得られる。又符号器は
、被検査材の振動或いは被検査材の肌荒れに基づいてプ
ローブ６が出力し、更に位相検波部１５を通って出力さ
れた信号を示す。この信号は一般に上記傷信号差の周波
数域よシも非常に高い周波数域の信号である。上記検波
部１５から出力さｈた信号の一部は引算回路１７に至る
。一方、他の一部は遅延回路１６に至り、遅延回路１６
からは第４図の）に示される様な信号が出力されその信
号は引算回路１７に至る。引算回路１７は上記二つの信
号を入力しその一方から他方例えば検波部１５の出力信
号から回路１６の出力信号を引算する。この引算の場合
、遅延回路１６からの信号は検波部１５からの信号に比
べて前記傷信号りにおける正の信号２２ａから負の信号
２２ｂまでの時間△ｔだけ遅れている為、前記傷信号４
は上記引算の結果第４図（（３）に符号η′で示される
如き信号となって回路１７から出力さｈる。一方雑音伯
号２１に関しては、回路１６から入力される信号が上記
時間差△ｔだけ遅れていても、引算回路１７に同時点で
入力する二つの信り°即ち検波部Ｉ５からの信号と回路
１６からの信号とに大きなレベル差がないため引算回路
１７を辿ることによって上記ノイズ成分は第４図０に符
号器′で示される如く極めて小さなものとなってしまう
。この点を第５図に基づいて説明すると、上記傷信号η
に関してはＧ−１’）に示す如く、（４）に示される信
号から（Ｉ３）に示す信号が引かれる為、（転））に示
す如き大きな信号り′が得られる。一方、雑音ｆＴｈ号
２１に関しては（０）に示す如く、（４）に示される４
１号２】からの）に示す信号２１″を引くと、両信号の
小さな差りのみが（Ｃ）に示す如く小さな雑音信号２１
′として出力される。又符号ｎで示される前記の信号は
引算回路１７を通ることによって第４図（Ｑに符号器′
で示される様な信号となる。上記引算回路１７から出力
された信号はローパスフィルター摺を通ることによって
、上記符号器′で示される高い周波数域の信号が除去さ
れる。以上のような信号処理の結果、傷信号差′だけが
他の相性成分２１′と明瞭に分別されて出力される。こ
の信号はマーカー装置１９に至り、マーカー制御回路加
の作動によってマーカー２１が動作し、前記被検査材１
において上記傷が存在する箇所に周知のマークがイ」さ
れる。In the signals shown in FIG. 4(5), the signal 21 is a well-known noise component, and 22 is a signal corresponding to a flaw. Also, the signal ρ corresponding to this scratch is a positive signal 22a.
and the following negative belief g-22b. This is because the above-mentioned 10-p has two detection parts (detection coils 9 and 10).
), and the two detection parts are arranged one behind the other in the direction of the relative movement of the rope to the material to be inspected (x When the flaw is detected by one of the detectors, a signal 22a is obtained, and when the flaw reaches the other detector, a signal 22b is obtained. , shows a signal outputted by the probe 6 based on the vibration of the inspected material or rough skin of the inspected material, and further outputted through the phase detection section 15.This signal generally falls within the frequency range of the flaw signal difference. This is a signal in a very high frequency range.A part of the signal output from the detection section 15 reaches the subtraction circuit 17.On the other hand, the other part reaches the delay circuit 16.
A signal as shown in ) in FIG. 4 is output from the subtraction circuit 17. The subtraction circuit 17 receives the above two signals and subtracts the output signal of the circuit 16 from one of them, for example, the output signal of the detection section 15. In the case of this subtraction, the signal from the delay circuit 16 is delayed by the time Δt from the positive signal 22a to the negative signal 22b in the flaw signal compared to the signal from the detection unit 15, so the flaw signal 4
As a result of the above subtraction, the signal η' shown in FIG. Even if there is a delay by the time difference Δt, there is no large level difference between the two signals input to the subtraction circuit 17 at the same time, that is, the signal from the detection section I5 and the signal from the circuit 16, so the subtraction circuit 17 is By tracing the noise component, the noise component becomes extremely small as shown by the encoder' in FIG. 40.To explain this point based on FIG.
As shown in G-1'), since the signal shown in (I3) is subtracted from the signal shown in (4), a large signal a as shown in (translation)) is obtained. On the other hand, regarding the noise fTh number 21, as shown in (0), 4
When we subtract the signal 21'' shown in
′ is output. Further, the signal indicated by the symbol n is passed through the subtraction circuit 17 to the encoder 'Q' shown in FIG.
The signal will be as shown in . The signal output from the subtraction circuit 17 passes through a low-pass filter to remove signals in the high frequency range indicated by the encoder'. As a result of the signal processing as described above, only the flaw signal difference' is clearly separated from other compatible components 21' and output. This signal reaches the marker device 19, and the marker 21 is operated by the operation of the marker control circuit, and the inspection object 1
A well-known mark is marked at the location where the scratch exists.
尚以上は被検査材ｌの周囲をプローブ６が回動する例を
示したが、）”ローブ６が固定してあってそれに対し被
検査材ｌがその長手方向へ直線移動する過程で探傷を行
なうようにしたものにおいても、上記のような信号処理
を行なうことによって傷信号をＳＮ比高く得るようにす
ることができる。Although the example above has been shown in which the probe 6 rotates around the inspected material l, flaw detection is performed while the lobe 6 is fixed and the inspected material l moves linearly in its longitudinal direction. Even in such a case, by performing the signal processing as described above, it is possible to obtain a flaw signal with a high SN ratio.
以上のようにこの発明にあっては、プローブ６は被検査
材１に対して相対移動可能に構成しであると共に、被検
査材１に傷がおる場合はそれに対応する傷信号を発する
ようにｔ１〜成しであるので、上記被検査材１に対する
相対移動中において被検査材が持つ傷に対して対応信号
を発し、傷の有無判別用の信号を発する利点がある。As described above, in the present invention, the probe 6 is configured to be movable relative to the inspected material 1, and is configured to emit a flaw signal corresponding to the flaw when the inspected material 1 has a flaw. Since t1 to no, there is an advantage that a signal corresponding to a flaw in the inspected material during relative movement with respect to the inspected material 1 is emitted, and a signal for determining the presence or absence of a flaw is emitted.
しかも上記フ゛ロープにおいては二つの検出部を相対移
動方向に前後して配設し、被検査材ｌが持つ一つの傷に
対して正と負の二つの信号を時間的にずらせて発生させ
るようにしである。しかも本発明にあっては、上記の正
負の信号をマーカー装置１９に向けて送る過程において
正と負の時間差分だけを上記の傷信号を時間的に遅らす
遅延回路１６を設けて、上記原信号と遅延回路１６から
出た信号とを引算回路１７に入れて引算し、結局正の信
号と負の信号とがすこぶる大きくなるような合成波形を
形成するようにしである。従って、前記プローブ６から
の傷信号は極めて顕著に発見することができる一方、プ
ローブ６からの雑音信号は前記詳細な詩明においても説
明さｈている如く、上記正負の信号の時間差とは周期が
異なっていてその結果雑音信号は一般的には小さく平た
くなる傾向にあり、結局、のとこるＳＮ比は倍加し著し
く大きなＳＮ比の傷信号を得ることのできる特長がある
。Moreover, in the above-mentioned probe, the two detection parts are arranged one behind the other in the direction of relative movement, so that two signals, positive and negative, are generated temporally shifted for one flaw on the inspected material l. It is. Moreover, in the present invention, in the process of sending the above-mentioned positive and negative signals toward the marker device 19, a delay circuit 16 is provided which temporally delays the above-mentioned flaw signal by only the positive and negative time difference, and the above-mentioned original signal is and the signal output from the delay circuit 16 are input into the subtraction circuit 17 and subtracted, thereby forming a composite waveform in which the positive signal and the negative signal become extremely large. Therefore, the flaw signal from the probe 6 can be detected very clearly, while the noise signal from the probe 6 can be detected very clearly.As explained in the detailed poem above, the time difference between the positive and negative signals is the period As a result, the noise signal generally tends to be small and flat, and the resulting signal-to-noise ratio doubles, making it possible to obtain a flawed signal with a significantly large signal-to-noise ratio.
図面は本願の実施例を示すもので、第１図は探傷装置の
略示正面図、第２図はプローブの詳細を示す図（プロー
ブを被検査材と対向する面の側かから見た状態を示す図
）、第８図はブロック図、第４図は信号波形図、第５図
は信号の引算を説明する為の波形図。１・・・被検査材、６・・・プローブ、９．ｌＯ・・・
検出部、１６・・・遅延回路、１７ ・・引算回路。第１図第４図The drawings show an embodiment of the present application, and Fig. 1 is a schematic front view of the flaw detection device, and Fig. 2 is a detailed view of the probe (the probe is viewed from the side facing the surface to be inspected). FIG. 8 is a block diagram, FIG. 4 is a signal waveform diagram, and FIG. 5 is a waveform diagram for explaining signal subtraction. 1... Material to be inspected, 6... Probe, 9. lO...
Detection unit, 16...Delay circuit, 17...Subtraction circuit. Figure 1 Figure 4
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183542AJPS6073451A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Eddy current flaw detector |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58183542AJPS6073451A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Eddy current flaw detector |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073451Atrue JPS6073451A (en) | 1985-04-25 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58183542APendingJPS6073451A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Eddy current flaw detector |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073451A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004708A (en)* | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Kawasaki Steel Corp | Self-comparing type eddy current flaw detector |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004708A (en)* | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Kawasaki Steel Corp | Self-comparing type eddy current flaw detector |
| JP4674416B2 (en)* | 2001-06-25 | 2011-04-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Self-comparing eddy current flaw detector |
| Publication | Publication Date | Title |
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