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JP2023014461A - Thinning distance detection system and method - Google Patents

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JP2023014461A
JP2023014461A JP2021118400A JP2021118400A JP2023014461A JP 2023014461 A JP2023014461 A JP 2023014461A JP 2021118400 A JP2021118400 A JP 2021118400A JP 2021118400 A JP2021118400 A JP 2021118400A JP 2023014461 A JP2023014461 A JP 2023014461A
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Seiichi Omori
かさね 吉田
Kasane Yoshida
貴弘 前角
Takahiro Maesumi
貢 藤原
Mitsugi Fujiwara
孝一 水上
Koichi Mizukami
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IHI Inspection and Instrumentation Co Ltd
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Ehime University NUC
IHI Inspection and Instrumentation Co Ltd
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Abstract

【課題】減肉部の位置が不明であっても減肉位置と減肉状態を判定することができ、かつアルミニウムへの適用が可能である減肉離隔検出手段を提供する。【解決手段】減肉離隔検出システムが、励磁コイルと検出コイルを有するプローブと、パルス電流発生器と、データ解析装置とを備える。励磁コイルは、試験体の表面に平行な単一方向Xの平行磁束を発生させ、検出コイルは、試験体の表面に直交する直交磁束を検出する。ステップS1では、異なる減肉量ΔTを有する複数の基準試験体における第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す複数の検量線MLを作成する。ステップS2では、実試験体に対し複数のプローブ位置XLiで第2ピーク電圧差ΔV2を算出する。ステップS3では、プローブ相対距離ΔXLと複数の第2ピーク電圧差ΔV2から検量線MLを用いて、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する。【選択図】図4Kind Code: A1 A thickness reduction separation detecting means is provided which can determine the thickness reduction position and thickness reduction state even if the position of the thickness reduction portion is unknown, and which can be applied to aluminum. A thinning separation detection system includes a probe having an excitation coil and a detection coil, a pulse current generator, and a data analysis device. The excitation coil generates parallel magnetic flux in a single direction X parallel to the surface of the specimen, and the detection coil detects orthogonal magnetic flux perpendicular to the surface of the specimen. In step S1, a plurality of calibration curves ML showing the relationship between the second peak voltage difference ΔV2 and the detection distance L in a plurality of reference specimens having different thickness reduction amounts ΔT are created. In step S2, a second peak voltage difference ΔV2 is calculated at a plurality of probe positions XLi with respect to the actual specimen. In step S3, the thinning position and thinning state of the actual specimen are determined using the calibration curve ML from the probe relative distance ΔXL and the plurality of second peak voltage differences ΔV2. [Selection drawing] Fig. 4

Description

本発明は、照明柱など地中等に埋設された部材の減肉を掘削することなく検出するための減肉離隔検出手段に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to thinning distance detection means for detecting thinning of a member buried in the ground such as a lighting pole without excavating.

近年、照明柱の老朽化が進んでいる。照明柱埋設部の検査は、従来は掘削後の目視点検が主流であるが、費用も時間もかかる点が問題である。
そこで、パルス電流を用いて、埋設部材の減肉を掘削することなく検出する手段が提案されている(例えば、特許文献1)。
In recent years, deterioration of lighting poles is progressing. Visual inspection after excavation has traditionally been the mainstream for inspection of the buried part of the lighting pole, but it is costly and time-consuming.
Therefore, there has been proposed a means for detecting thinning of an embedded member without excavating it using a pulse current (for example, Patent Document 1).

特許文献1の「一部埋設構造物の際部分の減肉検査方法」は、測定プローブをその励磁コイルの中心軸が傾斜する姿勢で地盤等の基礎部分の表面上にセットしてその中心軸を際部分に指向させる。この状態で励磁コイルにパルス電流を流して際部分の表面に渦電流を形成し、渦電流の強さを経時的に検出してその持続時間を特定する。特定された持続時間と予め健全部について同じ傾斜角度で採取された渦電流の持続時間に関する参照データとの対比により際部分における減肉状態を判定する。 In Patent Document 1, "Method for inspecting wall thinning of edge portion of partially buried structure", a measurement probe is set on the surface of a foundation portion such as the ground in a posture in which the central axis of the excitation coil is tilted, and the central axis directed to the edge. In this state, a pulse current is passed through the excitation coil to form an eddy current on the surface of the edge portion, and the intensity of the eddy current is detected over time to specify its duration. The state of thinning in the edge portion is determined by comparing the specified duration with reference data on the duration of the eddy current previously sampled at the same tilt angle for the healthy portion.

特開2016-3995号公報JP 2016-3995 A

特許文献1の方法では、励磁コイルに直流のパルス電流が流れると、これにより形成された磁束の変化によって被検査物の表面に渦電流が生じ、この渦電流が減衰しながら被検査物の裏面まで浸透する。また、被検査物の裏面まで到達した時点で渦電流の減衰が加速する。
検出コイルの中心軸は、励磁コイルの中心軸と同軸であり、検出コイルにより渦電流が形成されてからその減衰の加速が始まるまでの時間を計測することにより、減肉状態を判定している。
In the method of Patent Document 1, when a direct-current pulse current flows through the excitation coil, eddy currents are generated on the surface of the object to be inspected due to changes in the magnetic flux formed thereby. permeate up to Moreover, attenuation of the eddy current accelerates when it reaches the back surface of the object to be inspected.
The center axis of the detection coil is coaxial with the center axis of the excitation coil, and the thinning state is determined by measuring the time from the formation of an eddy current by the detection coil to the start of acceleration of its attenuation. .

しかし、特許文献1の方法には、以下の問題点があった。
(1)励磁コイルの中心軸を被検査物の減肉部に向けて位置決めする必要がある。
励磁コイルにより形成される渦電流は、励磁コイルの中心軸に沿って浸透するので、中心軸の延長線上に減肉部がないと減肉状態を判定できない。
そのため、減肉部の位置が不明であり、例えば減肉部が埋設構造物の際部分以外にある場合、多数の治具を用いて探索する必要が生じる。
(2)被検査物が鋼材である場合、腐食による減肉が大きく検出可能であるが、減肉が小さいアルミニウムへの適用は困難である。
However, the method of Patent Document 1 has the following problems.
(1) It is necessary to position the central axis of the excitation coil toward the thinned portion of the object to be inspected.
Since the eddy current generated by the exciting coil permeates along the central axis of the exciting coil, it is impossible to determine the thinning state unless there is a thinned portion on the extension of the central axis.
Therefore, if the location of the thinned portion is unknown and, for example, the thinned portion is located outside the edge of the buried structure, it will be necessary to search for it using a large number of jigs.
(2) When the object to be inspected is a steel material, it is possible to detect large reduction in thickness due to corrosion, but it is difficult to apply the method to aluminum, which has a small reduction in thickness.

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、本発明の目的は、減肉部の位置が不明であっても減肉位置と減肉状態を判定することができ、かつアルミニウムへの適用が可能である減肉離隔検出手段を提供することにある。 The present invention was created to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a thinning distance detection means that can determine the thinning position and thinning state even if the position of the thinning portion is unknown, and that can be applied to aluminum. That's what it is.

本発明によれば、試験体の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させる励磁コイルと、前記表面に直交する直交磁束を検出する検出コイルと、を有するプローブと、
前記励磁コイルに矩形のパルス電流を印加するパルス電流発生器と、
前記検出コイルに生じる検出電圧をデータ解析するデータ解析装置と、を備え、
前記検出電圧は、前記パルス電流の印加後に順に、最も高い第1ピーク電圧と、最も低い第1ボトム電圧と、前記第1ピーク電圧の次に高い第2ピーク電圧と、前記第1ボトム電圧と前記第2ピーク電圧の中間の一定の収束電圧と、を有しており、
前記データ解析装置は、
(A)異なる減肉量を有する複数の基準試験体における、前記第2ピーク電圧と前記収束電圧の差である第2ピーク電圧差と、前記プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係を示す複数の検量線を記憶し、
(B)実試験体に対する複数のプローブ位置における複数の前記第2ピーク電圧差に基づき、プローブ相対距離と複数の前記第2ピーク電圧差から前記検量線を用いて、前記実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する、減肉離隔検出システムが提供される。
According to the present invention, a probe having an excitation coil for generating a unidirectional parallel magnetic flux parallel to the surface of the specimen and a detection coil for detecting a quadrature magnetic flux perpendicular to the surface;
a pulse current generator that applies a rectangular pulse current to the excitation coil;
a data analysis device for data analysis of the detected voltage generated in the detection coil,
After application of the pulse current, the detection voltages are, in order, the highest first peak voltage, the lowest first bottom voltage, the second highest peak voltage next to the first peak voltage, and the first bottom voltage. a constant convergence voltage intermediate the second peak voltage;
The data analysis device is
(A) A second peak voltage difference, which is the difference between the second peak voltage and the convergence voltage, and a detection distance, which is the distance from the probe to the thinning start point, in a plurality of reference specimens having different thinning amounts Store multiple calibration curves showing the relationship between
(B) Based on the plurality of second peak voltage differences at a plurality of probe positions with respect to the actual test body, using the calibration curve from the probe relative distance and the plurality of the second peak voltage differences, the actual test body thinning A metal loss separation detection system is provided for determining location and metal loss conditions.

また本発明によれば、上記の減肉離隔検出システムを用い、
(A)異なる前記減肉量を有する複数の基準試験体における、前記第2ピーク電圧と前記収束電圧の差である前記第2ピーク電圧差と、前記プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係を示す複数の前記検量線を作成し記憶するステップと、
(B)前記実試験体に対し複数の前記プローブ位置で前記検出電圧を検出してそれぞれの前記第2ピーク電圧差を算出するステップと、
(C)プローブ相対距離と複数の前記第2ピーク電圧差から前記検量線を用いて、前記実試験体の減肉位置と減肉状態を判定するステップと、を有する減肉離隔検出方法が提供される。
Further, according to the present invention, using the thinning separation detection system described above,
(A) The second peak voltage difference, which is the difference between the second peak voltage and the convergence voltage, and the distance from the probe to the thinning start point in a plurality of reference specimens having different thinning amounts. a step of creating and storing a plurality of the calibration curves showing the relationship with the detection distance;
(B) detecting the detected voltage at a plurality of the probe positions with respect to the actual test object and calculating each of the second peak voltage differences;
(C) determining the thinning position and thinning state of the actual specimen using the calibration curve from the probe relative distance and the plurality of second peak voltage differences. be done.

本願発明者は、矩形のパルス電流を印加して試験体の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させ、表面に直交する直交磁束を検出することで、以下の新規の知見を得た。
(1)検出した検出電圧は、パルス電流の印加後に順に、最も高い第1ピーク電圧と、最も低い第1ボトム電圧と、第1ピーク電圧の次に高い第2ピーク電圧と、第1ボトム電圧と第2ピーク電圧の中間の一定の収束電圧と、を有する再現性の高い変化を示す。
(2)異なる減肉量を有する複数の試験体において、第2ピーク電圧と収束電圧の差である第2ピーク電圧差と、プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係は、異なる減肉量毎に単一の2次曲線で表せる相関を示す。
(3)試験体の減肉部の形状(例えば、段差、スロープ、貫通孔)の影響は少ない。
(4)試験体の減肉部の体積変化の大小が第2ピーク電圧差の大小に影響している。
The inventors of the present application applied a rectangular pulse current to generate parallel magnetic flux in a single direction parallel to the surface of the specimen, and by detecting orthogonal magnetic flux perpendicular to the surface, obtained the following new findings. .
(1) After application of the pulse current, the detected voltages are, in order, the highest first peak voltage, the lowest first bottom voltage, the second highest peak voltage next to the first peak voltage, and the first bottom voltage. and a constant convergence voltage intermediate the second peak voltage.
(2) In a plurality of specimens having different thickness reduction amounts, the relationship between the second peak voltage difference, which is the difference between the second peak voltage and the convergence voltage, and the detection distance, which is the distance from the probe to the thickness reduction start point, is , shows the correlation that can be represented by a single quadratic curve for different amounts of metal loss.
(3) The influence of the shape of the thinned portion of the specimen (eg, step, slope, through hole) is small.
(4) The magnitude of the change in volume of the thinned portion of the specimen affects the magnitude of the second peak voltage difference.

本発明は、上述した新規の知見に基づくものである。
上記本発明によれば、異なる減肉量を有する複数の基準試験体における、第2ピーク電圧差と検出距離との関係を示す複数の検量線を予め求めて記憶する。
次いで、実試験体に対し複数のプローブ位置で検出コイルに生じる検出電圧を検出してそれぞれの第2ピーク電圧差を算出する。
The present invention is based on the above-described novel findings.
According to the present invention, a plurality of calibration curves indicating the relationship between the second peak voltage difference and the detection distance are determined in advance and stored for a plurality of reference specimens having different thickness reduction amounts.
Next, detection voltages generated in the detection coil at a plurality of probe positions with respect to the actual test object are detected, and respective second peak voltage differences are calculated.

プローブ相対距離は、それぞれの検量線における検出距離の差に相当するので、それぞれの第2ピーク電圧差を有しかつ検出距離の差がプローブ相対距離と一致する検量線を選択することで、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定することができる。 Since the probe relative distance corresponds to the difference in detection distance in each calibration curve, by selecting a calibration curve that has each second peak voltage difference and the difference in detection distance matches the probe relative distance, the actual It is possible to determine the thinning position and thinning state of the specimen.

本発明による減肉離隔検出システムの説明図である。1 is an explanatory diagram of a thinning separation detection system according to the present invention; FIG. 減肉離隔検出システムを用いた試験方法と試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test method and test result using a thinning separation detection system. 第2ピーク電圧差と検出距離との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a 2nd peak voltage difference and detection distance. 本発明による減肉離隔検出方法の全体フロー図である。1 is an overall flow chart of a thickness reduction separation detection method according to the present invention; FIG. 実施例1の試験結果を示す図である。4 is a diagram showing test results of Example 1. FIG. 図5(A)の拡大図である。It is an enlarged view of FIG. 5(A). スロープ付き試験体を用いた試験状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a test state using a specimen with a slope. 円管試験体を用いた試験状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the test state using a cylindrical test body.

以下、本発明の好ましい実施形態を、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。 Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code|symbol is attached|subjected to a common part, and the overlapping description is abbreviate|omitted.

図1は、本発明による減肉離隔検出システム100の説明図である。この図において、(A)は全体構成図、(B)はプローブ10の側面図、(C)はプローブ10の斜視図である。 FIG. 1 is an illustration of a thinning separation detection system 100 according to the present invention. In this figure, (A) is an overall block diagram, (B) is a side view of the probe 10, and (C) is a perspective view of the probe 10. As shown in FIG.

図1(A)において、減肉離隔検出システム100は、プローブ10、パルス電流発生器20、及び、データ解析装置30を備える。 In FIG. 1A, a thinning separation detection system 100 includes a probe 10, a pulse current generator 20, and a data analysis device 30. FIG.

プローブ10は、励磁コイル12と検出コイル14を有する。励磁コイル12は、試験体1の表面に平行な単一方向X(以下、「X方向」)の一様な平行磁束を発生させるコイルである。また、検出コイル14は、試験体1の表面に直交する直交磁束を検出するコイルである。 The probe 10 has an excitation coil 12 and a detection coil 14 . The exciting coil 12 is a coil that generates a uniform parallel magnetic flux in a single direction X (hereinafter referred to as “X direction”) parallel to the surface of the specimen 1 . Also, the detection coil 14 is a coil for detecting orthogonal magnetic flux perpendicular to the surface of the test object 1 .

減肉が存在しないときに、検出コイル14を貫く磁束の総和が0に近づくよう、励磁コイル12と検出コイル14は細長い検出コイルとした。
図1(B)と図1(C)において、励磁コイル12は、矩形内面(以下、「第1矩形内面」)を有する矩形コイルである。第1矩形内面の短辺(以下、「第1短辺」)は基準試験体2(後述する)の板厚以上に設定され、第1矩形内面の長辺(以下、「第1長辺」)は基準試験体2の幅以下に設定されている。
試験体1と基準試験体2は、同一材料、同一厚さを有する。
The excitation coil 12 and the detection coil 14 are elongated detection coils so that the sum of the magnetic fluxes passing through the detection coil 14 approaches zero when there is no thinning.
1(B) and 1(C), the excitation coil 12 is a rectangular coil having a rectangular inner surface (hereinafter referred to as "first rectangular inner surface"). The short side of the first rectangular inner surface (hereinafter referred to as "first short side") is set to be greater than or equal to the plate thickness of the reference specimen 2 (described later), and the long side of the first rectangular inner surface (hereinafter referred to as "first long side") ) is set to be equal to or less than the width of the reference specimen 2 .
The specimen 1 and the reference specimen 2 have the same material and the same thickness.

後述する実施例において、試験体1と基準試験体2は、アルミニウム板であり、板厚は6mm、幅は200mmである。また、励磁コイル12の第1短辺は40mm、第1長辺は80mm、軸方向長さは10mmである。 In the examples described later, the test piece 1 and the reference test piece 2 are aluminum plates with a plate thickness of 6 mm and a width of 200 mm. The excitation coil 12 has a first short side of 40 mm, a first long side of 80 mm, and an axial length of 10 mm.

また、プローブ10の使用時において、励磁コイル12の第1長辺はX方向(単一方向X)に直交しかつ試験体1の幅方向Y(以下、「Y方向」)に位置し、第1短辺は試験体1の表面に直交する上下方向Z(以下、「Z方向」)に位置する。 Further, when the probe 10 is used, the first long side of the excitation coil 12 is orthogonal to the X direction (single direction X) and positioned in the width direction Y (hereinafter referred to as "Y direction") of the specimen 1. One short side is positioned in a vertical direction Z (hereinafter referred to as "Z direction") perpendicular to the surface of the test piece 1 .

検出コイル14は、励磁コイル12の第1矩形内面より小さい矩形内面(以下、「第2矩形内面」)を有する矩形コイルである。第2矩形内面の短辺(以下、「第2短辺」)は励磁コイル12の軸方向長さ以下に設定され、第2矩形内面の長辺(以下、「第2長辺」)は第1矩形内面の第1長辺以下に設定されている。 The detection coil 14 is a rectangular coil having a rectangular inner surface (hereinafter referred to as “second rectangular inner surface”) smaller than the first rectangular inner surface of the exciting coil 12 . The short side of the inner surface of the second rectangle (hereinafter referred to as “second short side”) is set to be equal to or less than the length of the exciting coil 12 in the axial direction, and the long side of the inner surface of the second rectangle (hereinafter referred to as “second long side”) It is set to be equal to or less than the first long side of the inner surface of one rectangle.

また、プローブ10の使用時において、検出コイル14は、励磁コイル12と試験体1の間に位置し、第2短辺はX方向(単一方向X)に位置し、第2長辺は幅方向Y(Y方向)に位置する。 Further, when the probe 10 is used, the detection coil 14 is positioned between the excitation coil 12 and the specimen 1, the second short side is positioned in the X direction (single direction X), and the second long side is width It is located in the direction Y (Y direction).

後述する実施例において、検出コイル14の第2短辺は4mm、第2長辺は40mm、軸方向長さは3mmである。また、検出コイル14と励磁コイル12の上下方向Z(Z方向)の隙間は6mmである。 In the example described later, the second short side of the detection coil 14 is 4 mm, the second long side is 40 mm, and the length in the axial direction is 3 mm. A gap in the vertical direction Z (Z direction) between the detection coil 14 and the excitation coil 12 is 6 mm.

図1(A)において、パルス電流発生器20は、励磁コイル12に矩形のパルス電流を印加する。
後述する実施例において、パルス電流発生器20は、ファンクションジェネレータ22とパワーアンプ24を有する。ファンクションジェネレータ22は、矩形のパルス電流を一定の周期で発生する。パワーアンプ24は、発生したパルス電流を増幅し励磁コイル12に流す。
矩形のパルス電流の周波数は、好ましくは5~20Hz、さらに好ましくは10Hzである。
実施例では、ファンクションジェネレータ22から矩形のパルス(10Hz,デューティ比50%、Vp-p±0.8V)で印加した電流を、パワーアンプ24で20倍に増幅し、励磁コイル12に流した。
In FIG. 1A, the pulse current generator 20 applies a rectangular pulse current to the exciting coil 12 .
In the embodiment described later, the pulse current generator 20 has a function generator 22 and a power amplifier 24. FIG. A function generator 22 generates a rectangular pulse current at a constant cycle. The power amplifier 24 amplifies the generated pulse current and sends it to the exciting coil 12 .
The frequency of the rectangular pulse current is preferably 5-20 Hz, more preferably 10 Hz.
In the embodiment, the current applied from the function generator 22 as a rectangular pulse (10 Hz, duty ratio 50%, Vp-p±0.8 V) was amplified 20 times by the power amplifier 24 and passed through the exciting coil 12 .

データ解析装置30は、検出コイル14に生じる検出電圧をデータ解析する。
後述する実施例において、データ解析装置30は、オシロスコープ32と信号処理器34を有する。オシロスコープ32は、検出コイル14で検出した複数周期分の検出電圧をAD変換する。信号処理器34は、AD変換後の複数周期分の検出電圧を平均化処理(加算平均10回、移動平均20点)する。
The data analysis device 30 data-analyzes the detected voltage generated in the detection coil 14 .
In the example described below, the data analysis device 30 has an oscilloscope 32 and a signal processor 34 . The oscilloscope 32 AD-converts the detected voltage for multiple cycles detected by the detection coil 14 . The signal processor 34 performs an averaging process (additional average 10 times, moving average 20 points) of the detected voltages for a plurality of cycles after AD conversion.

また、データ解析装置30は、後述する実施例において、200~300Hzを超える信号を除去するローパスフィルタ(図示せず)を有する。
検証試験で取得した検出信号に対して、FFTを行い、200~300Hz(好ましくは250Hz)を超える信号がノイズであり、それ以下の低周波数が離れた減肉検出に効果的であることを明らかにした。この結果に基づき、検出信号に対して250Hzのローパスフィルタを通した信号で評価することとした。
The data analysis device 30 also has a low-pass filter (not shown) that removes signals exceeding 200-300 Hz in an embodiment described later.
FFT was performed on the detection signals obtained in the verification test, and it was clarified that signals exceeding 200 to 300 Hz (preferably 250 Hz) are noise, and low frequencies below that are effective for remote thinning detection. made it Based on this result, the detection signal was evaluated using a signal passed through a 250 Hz low-pass filter.

上述した減肉離隔検出システム100を用い、減肉部を有する試験体1において検出コイル14に生じる検出電圧Vを検出する試験を実施した。
図2は、減肉離隔検出システム100を用いた試験方法と試験結果の説明図である。この図において、(A)は、試験状態を示す模式図、(B)は得られた検出電圧Vの変化を示す図である。
Using the thinning distance detection system 100 described above, a test was conducted to detect the detection voltage V generated in the detection coil 14 in the specimen 1 having a thinning portion.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a test method and test results using the thinning separation detection system 100. As shown in FIG. In this figure, (A) is a schematic diagram showing the test state, and (B) is a diagram showing changes in the obtained detection voltage V. As shown in FIG.

図2(A)において、試験体1はアルミニウム板であり、試験体1の板厚(以下、「健全部厚T」)は6mm、減肉部の板厚(以下、「減肉部厚t」)は1mmであった。以下、健全部厚Tと減肉部厚tとの差を減肉量ΔTと呼ぶ。この例で減肉量ΔTは5mmである。また、減肉開始点Eと励磁コイル12の減肉側端面までのX方向距離を以下、検出距離Lと呼ぶ。
また、図2(A)に示す試験体1を以下、「段差付き試験体1A」と呼ぶ。
In FIG. 2(A), the specimen 1 is an aluminum plate, the plate thickness of the specimen 1 (hereinafter referred to as "healthy portion thickness T") is 6 mm, the plate thickness of the reduced portion (hereinafter referred to as "thickness t ) was 1 mm. Hereinafter, the difference between the thickness T of the healthy portion and the thickness t of the thinned portion is referred to as a thinned portion ΔT. In this example, the thickness reduction amount ΔT is 5 mm. Further, the X-direction distance from the thinning start point E to the thinning side end surface of the exciting coil 12 is hereinafter referred to as a detection distance L. As shown in FIG.
Further, the specimen 1 shown in FIG. 2(A) is hereinafter referred to as a "stepped specimen 1A".

事前試験より試験体1の幅方向Yには端部から50mm以上、長さ方向Xには100mm以上離せば、端部の影響は受けないことを明らかにし、それより大きい寸法の試験体を製作した。
すべての試験体1と基準試験体2は、アルミニウム板であり、板厚は6mm、幅は200mm、全長は600mm、健全部の全長は400mmである。
From the preliminary test, it was clarified that if the edge of the specimen 1 is separated by 50 mm or more in the width direction Y and 100 mm or more in the length direction X, the influence of the edge is not affected. bottom.
All the specimens 1 and reference specimens 2 are aluminum plates with a plate thickness of 6 mm, a width of 200 mm, an overall length of 600 mm, and an overall length of the sound portion of 400 mm.

図2(B)において、横軸は矩形のパルス電流をOFFした時点からの経過時間、縦軸は検出コイル14に生じた検出電圧Vである。また、図中の破線は試験体1に減肉部のない場合、実線は減肉量ΔTが5mmの場合である。
なお、矩形のパルス電流の周波数は10Hzであり、電流OFFの継続時間は周期100msの半分(50ms)である。
In FIG. 2(B), the horizontal axis represents the elapsed time from when the rectangular pulse current was turned off, and the vertical axis represents the detection voltage V generated in the detection coil 14 . In addition, the dashed line in the figure is for the case where the specimen 1 has no thinning portion, and the solid line is for the case where the thinning amount ΔT is 5 mm.
Note that the frequency of the rectangular pulse current is 10 Hz, and the current OFF duration is half (50 ms) of the period of 100 ms.

この図から、実線の検出電圧Vは、破線と相違し、以下の特徴を有することがわかる。
(1)パルス電流の印加後に順に、第1ピーク電圧Vp1、第1ボトム電圧Vb1、第2ピーク電圧Vp2、及び収束電圧Veを有する。
(2)第1ピーク電圧Vp1は、パルス電流の印加後に最初に現れ、最も高い検出電圧Vを有する。
(3)第1ボトム電圧Vb1は、第1ピーク電圧Vp1の次に現れ、最も低い検出電圧Vを有する。
(4)第2ピーク電圧Vp2は、第1ボトム電圧Vb1の次に現れ、第1ピーク電圧Vp1の次に高い検出電圧Vを有する。
(5)収束電圧Veは、第2ピーク電圧Vp2の後で第1ボトム電圧Vb1と第2ピーク電圧Vp2の中間の実質的に一定の検出電圧を有する。
From this figure, it can be seen that the detected voltage V indicated by the solid line has the following features, unlike the detected voltage V indicated by the broken line.
(1) After application of the pulse current, it has a first peak voltage Vp1, a first bottom voltage Vb1, a second peak voltage Vp2, and a convergence voltage Ve in order.
(2) The first peak voltage Vp1 appears first after application of the pulse current and has the highest detected voltage V;
(3) The first bottom voltage Vb1 appears next to the first peak voltage Vp1 and has the lowest detection voltage V;
(4) The second peak voltage Vp2 appears next to the first bottom voltage Vb1 and has the next highest detection voltage V after the first peak voltage Vp1.
(5) The convergence voltage Ve has a substantially constant detected voltage intermediate the first bottom voltage Vb1 and the second peak voltage Vp2 after the second peak voltage Vp2.

上述した(1)~(5)の特徴は、後述する実施例において、段差付き試験体1Aの板厚(健全部厚T)が6mm、減肉量ΔTが2,3,4,5mmの場合に、再現性が高く、測定誤差が少ないことがわかった。 The features (1) to (5) described above are obtained when the plate thickness (healthy portion thickness T) of the stepped specimen 1A is 6 mm and the thickness reduction amount ΔT is 2, 3, 4, and 5 mm in the examples described later. In addition, it was found that the reproducibility was high and the measurement error was small.

図3は、第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す図である。この図は、段差付き試験体1Aの健全部厚Tが6mm、減肉量ΔTが2,3,4,5mmの場合を示している。
この図において、横軸は第2ピーク電圧差ΔV2(すなわち、第2ピーク電圧Vp2と収束電圧Veの差)、縦軸は検出距離L(すなわち、励磁コイル12の段差側端面から減肉開始点EまでのX方向距離)である。
この図から、第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lは、異なる減肉量毎に単一の2次曲線で表せる高い相関を示すことがわかる。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the second peak voltage difference ΔV2 and the detection distance L. As shown in FIG. This figure shows the cases where the sound portion thickness T of the stepped specimen 1A is 6 mm, and the thickness reduction amount ΔT is 2, 3, 4, and 5 mm.
In this figure, the horizontal axis is the second peak voltage difference ΔV2 (that is, the difference between the second peak voltage Vp2 and the convergence voltage Ve), and the vertical axis is the detection distance L (that is, the thinning start point from the end face of the excitation coil 12 on the step side). X-direction distance to E).
From this figure, it can be seen that the second peak voltage difference ΔV2 and the detected distance L exhibit a high correlation that can be represented by a single quadratic curve for each different amount of thinning.

図1のデータ解析装置30は、例えばコンピュータ(PC)であり、図3と同様の複数の検量線MLを記憶装置に記憶する。
検量線MLは、異なる減肉量ΔTを有する複数の基準試験体2における、第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す。
The data analysis device 30 in FIG. 1 is, for example, a computer (PC), and stores a plurality of calibration curves ML similar to those in FIG. 3 in a storage device.
A calibration curve ML shows the relationship between the second peak voltage difference ΔV2 and the detection distance L in a plurality of reference specimens 2 having different thickness reduction amounts ΔT.

また、データ解析装置30は、実際の試験体1(「実試験体」)に対する複数のプローブ位置XLiにおける複数の第2ピーク電圧差ΔV2に基づき、プローブ相対距離ΔXLと複数の第2ピーク電圧差ΔV2から検量線MLを用いて、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する。 In addition, based on the plurality of second peak voltage differences ΔV2 at the plurality of probe positions XLi with respect to the actual specimen 1 (“actual specimen”), the data analysis device 30 determines the probe relative distance ΔXL and the plurality of second peak voltage differences Using the calibration curve ML from ΔV2, the thinning position and thinning state of the actual specimen are determined.

「複数のプローブ位置」とは、実試験体のX方向の基準位置X0から励磁コイル12の段差側端面までのX方向距離である。基準位置X0は、例えば実試験体が地中等の埋設物である場合、地表面近傍に設定することが好ましい。
以下、プローブ位置をXLiとする。iは整数(1,2,3、・・・)である。
この場合、実試験体の減肉位置と減肉状態は不明であるため、プローブ位置XLiは、検出距離Lと原則として相違する。
The “plurality of probe positions” is the X-direction distance from the X-direction reference position X0 of the actual specimen to the end surface of the excitation coil 12 on the step side. The reference position X0 is preferably set in the vicinity of the ground surface, for example, when the actual specimen is a buried object such as underground.
Hereinafter, the probe position is assumed to be XLi. i is an integer (1, 2, 3, ...).
In this case, since the thinning position and thinning state of the actual specimen are unknown, the probe position XLi differs from the detection distance L in principle.

図4は、本発明による減肉離隔検出方法の全体フロー図である。
この図において、減肉離隔検出方法は、S1~S3の各ステップ(工程)を有する。
FIG. 4 is an overall flow chart of the thickness reduction separation detection method according to the present invention.
In this figure, the thickness reduction separation detection method has steps S1 to S3.

ステップS1では、異なる減肉量ΔTを有する複数の基準試験体2における、第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す複数の検量線MLを作成し記憶する。 In step S1, a plurality of calibration curves ML showing the relationship between the second peak voltage difference ΔV2 and the detection distance L are created and stored for a plurality of reference specimens 2 having different thickness reduction amounts ΔT.

ステップS1は、ステップS11~S13を有する。
ステップS11では、複数の基準試験体2を準備する。
複数(例えば4つ)の基準試験体2は、例えば図3に示した段差付き試験体1Aを想定し、段差付き試験体1Aと同一の材料(アルミニウム)、同一の健全部厚T(例えば6mm)、同一の減肉量ΔT(例えば2,3,4,5mm)のものを準備する。
ステップS12では、各基準試験体2を用い、複数の検出距離Lで検出電圧Vを検出する。複数(例えば4)の検出距離Lは、例えば図3と同様に20,30,40,50mmとする。この結果、図2(B)と同様の検出電圧Vの変化が複数(例えば4つ)の減肉量ΔTと複数(例えば4)の検出距離Lの組合せとして多数(例えば4×4=16)得られる。
ステップS13では、得られた検出電圧Vの変化から、複数の検出距離Lごとの複数の検量線MLを作成し記憶する。複数の検量線MLは、例えば図3と同様なものとなる。
Step S1 has steps S11 to S13.
In step S11, a plurality of reference specimens 2 are prepared.
A plurality of (for example, four) reference specimens 2 are assumed to be, for example, the stepped specimen 1A shown in FIG. ), and the same amount of thickness reduction ΔT (for example, 2, 3, 4, 5 mm) are prepared.
In step S12, the detection voltage V is detected at a plurality of detection distances L using each reference specimen 2. FIG. A plurality of (for example, 4) detection distances L are, for example, 20, 30, 40, and 50 mm as in FIG. As a result, there are many (for example, 4×4=16) combinations of a plurality (for example, 4) of thinning amounts ΔT and a plurality (for example, 4) of detection distances L, which are similar to those in FIG. 2(B). can get.
In step S13, a plurality of calibration curves ML for each of a plurality of detection distances L are created and stored from changes in the detected voltage V thus obtained. A plurality of calibration curves ML are similar to those shown in FIG. 3, for example.

ステップS2では、実試験体(実際の試験体1)に対し複数のプローブ位置XLiで検出電圧Vを検出してそれぞれの第2ピーク電圧差ΔV2を算出する。 In step S2, the detection voltage V is detected at a plurality of probe positions XLi with respect to the actual test piece (actual test piece 1), and each second peak voltage difference ΔV2 is calculated.

ステップS2は、ステップS21~S22を有する。
ステップS21では、実試験体(実際の試験体1)に対し複数のプローブ位置XLiを設定する。プローブ位置XLiは減肉位置が予測される位置近傍に、X方向に間隔を隔てて2以上設定する。このX方向の間隔がプローブ相対距離ΔXLに相当する。
ステップS22では、設定した複数のプローブ位置XLiにおいて、検出電圧Vを検出してそれぞれの第2ピーク電圧差ΔV2を算出する。
Step S2 has steps S21 and S22.
In step S21, a plurality of probe positions XLi are set for the actual specimen (actual specimen 1). Two or more probe positions XLi are set at intervals in the X direction in the vicinity of the position where the thinning position is expected. This X-direction interval corresponds to the probe relative distance ΔXL.
In step S22, the detection voltage V is detected at the plurality of set probe positions XLi, and the respective second peak voltage differences ΔV2 are calculated.

ステップS3では、プローブ相対距離ΔXLと複数の第2ピーク電圧差ΔV2から検量線MLを用いて、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する。
プローブ位置XLiが2箇所の場合、ステップS2で算出された2つの第2ピーク電圧差ΔV2は、いずれかの検量線ML(例えば図3)の上に位置する2点とみなすことができる。
In step S3, the thinning position and thinning state of the actual specimen are determined using the calibration curve ML from the probe relative distance ΔXL and the plurality of second peak voltage differences ΔV2.
When there are two probe positions XLi, the two second peak voltage differences ΔV2 calculated in step S2 can be regarded as two points located on one of the calibration curves ML (eg, FIG. 3).

例えば図3において、2つの第2ピーク電圧差ΔV2に相当する平行線と複数の検量線MLとの交点を求め、同一の検量線MLの2点間の検出距離差ΔLを求める。いずれかの検量線上の検出距離差ΔLがプローブ相対距離ΔXLと一致又は近似する場合、その検量線MLに相当する減肉状態があると判定することができる。また、その検量線上の2点の検出距離Lから、実試験体の減肉位置を判定することができる。 For example, in FIG. 3, the intersections of parallel lines corresponding to two second peak voltage differences ΔV2 and a plurality of calibration curves ML are obtained, and the detection distance difference ΔL between two points on the same calibration curve ML is obtained. If the detected distance difference ΔL on any calibration curve matches or approximates the probe relative distance ΔXL, it can be determined that there is a thinning state corresponding to that calibration curve ML. Also, the thinning position of the actual specimen can be determined from the detection distance L of the two points on the calibration curve.

(実施例1)
(段差付き試験体1Aにおける減肉検出試験)
図2に示した段差付き試験体1Aとして、板厚(健全部厚T)6mmのアルミニウム板から減肉量ΔTが2mm(t4)、3mm(t3)、4mm(t2)、5mm(t1)の減肉部を有する5つ段差付き試験体1Aを準備した。
また、上述した検出距離Lが20mm,30mm,40mm,50mmとなる位置を測定点とし、5つ段差付き試験体1Aに対し検出電圧Vを測定した。
(Example 1)
(Thickness reduction detection test for stepped specimen 1A)
As the stepped test piece 1A shown in FIG. A specimen 1A with five steps having a thinned portion was prepared.
Further, the detection voltage V was measured for the test piece 1A with five steps, using the positions where the detection distance L described above was 20 mm, 30 mm, 40 mm, and 50 mm as measurement points.

図5は、実施例1の試験結果を示す図である。この図において、(A)は検出距離Lが20mmの例、(B)は30mmの例である。また、図6は、図5(A)の拡大図である。 5 is a diagram showing test results of Example 1. FIG. In this figure, (A) is an example in which the detection distance L is 20 mm, and (B) is an example in which it is 30 mm. Moreover, FIG. 6 is an enlarged view of FIG. 5(A).

図5、図6において、縦軸は検出コイル14の検出電圧V、横軸は時間を示す。減肉の有無による違いは主に3箇所に見られた。減肉がある場合、第1ピーク電圧Vp1および第1ボトム電圧Vb1は低下、第2ピーク電圧Vp2は増加する傾向が見られた。これらの指標を用いることで、50%以上の減肉量ΔTについては検出距離Lが50mmでも十分検出可能であるといえる。 5 and 6, the vertical axis indicates the detection voltage V of the detection coil 14, and the horizontal axis indicates time. Differences due to the presence or absence of thinning were mainly seen at three locations. When there was thinning, the first peak voltage Vp1 and the first bottom voltage Vb1 tended to decrease, and the second peak voltage Vp2 tended to increase. By using these indices, it can be said that a thickness reduction amount ΔT of 50% or more can be sufficiently detected even if the detection distance L is 50 mm.

第2ピーク電圧Vp2の値は小さいが、複数回の試験を通じて、再現性の高い変化が得られ、測定誤差が少ない傾向が見られた。
いずれの減肉量ΔTにおいても、検出距離Lが大きくなるほど第2ピーク電圧差ΔV2は低下した。また、同じ検出距離Lで比較した場合、減肉量ΔTが大きいほど第2ピーク電圧差ΔV2は高い値を示した。
Although the value of the second peak voltage Vp2 was small, a change with high reproducibility was obtained through a plurality of tests, and there was a tendency for measurement errors to be small.
At any thickness reduction amount ΔT, the second peak voltage difference ΔV2 decreased as the detection distance L increased. In addition, when compared at the same detection distance L, the second peak voltage difference ΔV2 showed a higher value as the thickness reduction amount ΔT increased.

これらの結果から、収束した際の電圧を収束電圧Veとし、第2ピーク電圧差ΔV2(第2ピーク電圧Vp2-収束電圧Ve)を比較した結果、上述した図3に示すような高い相関が見られた。 From these results, as a result of comparing the second peak voltage difference ΔV2 (second peak voltage Vp2−convergence voltage Ve) with the convergence voltage Ve being the voltage at the time of convergence, a high correlation as shown in FIG. 3 described above was observed. was taken.

(実施例2)
(スロープ付き試験体1Bにおける減肉検出試験)
図7は、スロープ付き試験体1Bを用いた試験状態を示す模式図である。
この図に示すようにスロープ付き試験体1Bとして、減肉開始点Eと減肉部との間にスロープ(傾斜部)を設け、その影響を試験した。
健全部厚Tが6mm、減肉部厚tが3mm、スロープ長Lsが20mmの場合をスロープのない段差付き試験体1Aと比較した。
図5、図6と同様の検出電圧Vの時間変化を検出した結果、スロープ形状においても、段差付き試験体1Aと似た信号が得られ、減肉部形状の影響は少ないことが分かった。
(Example 2)
(Thickness reduction detection test for specimen 1B with slope)
FIG. 7 is a schematic diagram showing a test state using the sloped specimen 1B.
As shown in this figure, a slope (inclined portion) was provided between the thinning start point E and the thinning portion as a specimen 1B with a slope, and the influence thereof was tested.
A test specimen 1A with a step having no slope was compared with the case where the thickness T of the healthy portion was 6 mm, the thickness t of the reduced portion was 3 mm, and the slope length Ls was 20 mm.
As a result of detecting the time change of the detection voltage V in the same manner as in FIGS. 5 and 6, it was found that even in the slope shape, a signal similar to that of the stepped specimen 1A was obtained, indicating that the shape of the thinned portion had little effect.

(実施例3)
(貫通孔付き試験体における減肉検出試験)
スロープ付き試験体1Bの減肉部のスロープ下端近傍に、X方向10mm、Y方向50mmの楕円形貫通孔を設け、実施例2と同様の試験を実施した。
この結果、貫通孔を有する場合の方が無い場合よりも第2ピーク電圧Vp2がわずかに大きい値を示した。
また、以上の結果から、試験体1の減肉部の体積変化の程度が第2ピーク電圧差ΔV2の高低に影響していると考えられた。
(Example 3)
(Thickness reduction detection test for specimen with through holes)
An elliptical through hole of 10 mm in the X direction and 50 mm in the Y direction was provided in the vicinity of the lower end of the slope of the thinned portion of the specimen 1B with the slope, and the same test as in Example 2 was performed.
As a result, the second peak voltage Vp2 showed a slightly higher value than the case without through holes.
Moreover, from the above results, it was considered that the degree of volume change of the thinned portion of the specimen 1 affected the magnitude of the second peak voltage difference ΔV2.

(実施例4)
(円管試験体1Cにおける減肉検出試験)
図8は、円管試験体1Cを用いた試験状態を示す模式図である。
断面が段差付き試験体1Aと同じ円管試験体1Cを準備し、試験体表面が曲面の場合の試験を実施した。
なお曲面におけるプローブ10の安定性を確保するため、図のような治具3を使用しデータを取得した。
(Example 4)
(Thickness reduction detection test for cylindrical test piece 1C)
FIG. 8 is a schematic diagram showing a test state using the cylindrical test piece 1C.
A cylindrical test piece 1C having the same cross section as the stepped test piece 1A was prepared, and a test was conducted in the case where the surface of the test piece was curved.
In addition, in order to ensure the stability of the probe 10 on the curved surface, a jig 3 as shown in the figure was used to acquire data.

円柱では平板に比べて減肉時の変化量が少なくなるものの、平板での試験結果と同様に第2ピーク電圧Vp2に厚さに応じた変化が見られた。一方で、長時間側のノイズが大きく収束電圧Veが安定しないために、円柱の検出距離40mm,50mmにおける第2ピーク電圧差ΔV2は平板とは異なる値を示した。
円柱の検出距離40mm,50mmの第2ピーク電圧差ΔV2は、第2ピーク電圧Vp2が小さいために収束電圧Veのばらつきの影響を強く受けたと考えられる。
Although the amount of change at the time of thinning was smaller for the cylinder than for the flat plate, a change was observed in the second peak voltage Vp2 according to the thickness, similar to the test results for the flat plate. On the other hand, since the noise on the long-time side was large and the convergence voltage Ve was unstable, the second peak voltage difference ΔV2 at the detection distances of 40 mm and 50 mm for the cylinder showed values different from those for the flat plate.
It is considered that the second peak voltage difference ΔV2 at the cylinder detection distances of 40 mm and 50 mm was strongly affected by variations in the convergence voltage Ve because the second peak voltage Vp2 was small.

上述したように本願発明者は、矩形のパルス電流を印加して試験体1の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させ、表面に直交する直交磁束を検出することで、新規の知見を得た。
本発明は、かかる新規の知見に基づくものである。
As described above, the inventor of the present application applies a rectangular pulse current to generate a parallel magnetic flux in a single direction parallel to the surface of the specimen 1, and detects an orthogonal magnetic flux perpendicular to the surface to obtain a new finding. got
The present invention is based on such new findings.

本発明によれば、異なる減肉量ΔTを有する複数の基準試験体2における、第2ピーク電圧差ΔV2と検出距離Lとの関係を示す複数の検量線MLを予め求めて記憶する。
次いで、実試験体に対し複数のプローブ位置XLiで検出コイル14に生じる検出電圧Vを検出してそれぞれの第2ピーク電圧差ΔV2を算出する。
According to the present invention, a plurality of calibration curves ML indicating the relationship between the second peak voltage difference ΔV2 and the detection distance L are determined in advance and stored for a plurality of reference specimens 2 having different thickness reduction amounts ΔT.
Next, the detection voltage V generated in the detection coil 14 is detected at a plurality of probe positions XLi with respect to the actual test object, and each second peak voltage difference ΔV2 is calculated.

プローブ相対距離ΔXLは、それぞれの検量線MLにおける検出距離Lの差に相当する。従って、それぞれの第2ピーク電圧差ΔV2を有しかつ検出距離Lの差がプローブ相対距離ΔXLと一致する検量線MLを選択することで、実試験体の減肉位置と減肉状態を判定することができる。 The probe relative distance ΔXL corresponds to the difference in the detection distances L in each calibration curve ML. Therefore, by selecting the calibration curve ML that has the respective second peak voltage differences ΔV2 and that the difference in the detection distance L matches the probe relative distance ΔXL, the thickness reduction position and thickness reduction state of the actual specimen are determined. be able to.

また、上述したように、50%以上の減肉量ΔTについては、試験体1がアルミニウム材であっても、50mm離れた箇所からでも健全部と比べて検出信号に大きな違いが見られた。
さらに、上述した減肉離隔検出方法をソフトウェア上に実装することで、減肉離隔検出システム100により実試験体の減肉位置と減肉状態の判定精度を高めることができる。
Moreover, as described above, with respect to the amount of thickness reduction ΔT of 50% or more, even when the specimen 1 was made of aluminum, a large difference was observed in the detection signal compared to the healthy portion even from a point 50 mm away.
Furthermore, by implementing the above-described thinning distance detection method on software, the thinning distance detection system 100 can improve the accuracy of determination of the thinning position and thinning state of the actual specimen.

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。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

E 減肉開始点、L 検出距離、Ls スロープ長、ΔL 検出距離差、
ML 検量線、T 健全部厚、t 減肉部厚、ΔT 減肉量、
V 検出電圧、Vp1 第1ピーク電圧、Vb1 第1ボトム電圧、
Vp2 第2ピーク電圧、ΔV2 第2ピーク電圧差、Ve 収束電圧、
X 単一方向、X0 基準位置、XLi プローブ位置、
ΔXL プローブ相対距離、Y 幅方向、Z 上下方向、1 試験体、
1A 段差付き試験体、1B スロープ付き試験体、1C 円管試験体、
2 基準試験体、3 治具、10 プローブ、12 励磁コイル、
14 検出コイル、20 パルス電流発生器、
22 ファンクションジェネレータ、24 パワーアンプ、
30 データ解析装置、32 オシロスコープ、34 信号処理器、
100 減肉離隔検出システム
E: thinning starting point, L: detection distance, Ls: slope length, ΔL: detection distance difference,
ML calibration curve, T sound thickness, t thinning thickness, ΔT thinning amount,
V detection voltage, Vp1 first peak voltage, Vb1 first bottom voltage,
Vp2 second peak voltage, ΔV2 second peak voltage difference, Ve convergence voltage,
X unidirectional, X0 reference position, XLi probe position,
ΔXL probe relative distance, Y width direction, Z vertical direction, 1 specimen,
1A test body with step, 1B test body with slope, 1C circular tube test body,
2 reference specimen, 3 jig, 10 probe, 12 excitation coil,
14 detection coil, 20 pulse current generator,
22 function generator, 24 power amplifier,
30 data analysis device, 32 oscilloscope, 34 signal processor,
100 thinning separation detection system

Claims (6)

試験体の表面に平行な単一方向の平行磁束を発生させる励磁コイルと、前記表面に直交する直交磁束を検出する検出コイルと、を有するプローブと、
前記励磁コイルに矩形のパルス電流を印加するパルス電流発生器と、
前記検出コイルに生じる検出電圧をデータ解析するデータ解析装置と、を備え、
前記検出電圧は、前記パルス電流の印加後に順に、最も高い第1ピーク電圧と、最も低い第1ボトム電圧と、前記第1ピーク電圧の次に高い第2ピーク電圧と、前記第1ボトム電圧と前記第2ピーク電圧の中間の一定の収束電圧と、を有しており、
前記データ解析装置は、
(A)異なる減肉量を有する複数の基準試験体における、前記第2ピーク電圧と前記収束電圧の差である第2ピーク電圧差と、前記プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係を示す複数の検量線を記憶し、
(B)実試験体に対する複数のプローブ位置における複数の前記第2ピーク電圧差に基づき、プローブ相対距離と複数の前記第2ピーク電圧差から前記検量線を用いて、前記実試験体の減肉位置と減肉状態を判定する、減肉離隔検出システム。
a probe having an excitation coil for generating a unidirectional parallel magnetic flux parallel to the surface of the specimen and a detection coil for detecting an orthogonal magnetic flux perpendicular to the surface;
a pulse current generator that applies a rectangular pulse current to the excitation coil;
a data analysis device for data analysis of the detected voltage generated in the detection coil,
After application of the pulse current, the detection voltages are, in order, the highest first peak voltage, the lowest first bottom voltage, the second highest peak voltage next to the first peak voltage, and the first bottom voltage. a constant convergence voltage intermediate the second peak voltage;
The data analysis device is
(A) A second peak voltage difference, which is the difference between the second peak voltage and the convergence voltage, and a detection distance, which is the distance from the probe to the thinning start point, in a plurality of reference specimens having different thinning amounts Store multiple calibration curves showing the relationship between
(B) Based on the plurality of second peak voltage differences at a plurality of probe positions with respect to the actual test body, using the calibration curve from the probe relative distance and the plurality of the second peak voltage differences, the actual test body thinning Thinning distance detection system to determine location and thinning condition.
前記励磁コイルは、第1矩形内面を有する矩形コイルであり、
前記第1矩形内面の第1短辺は前記基準試験体の板厚以上に設定され、前記第1矩形内面の第1長辺は前記基準試験体の幅以下に設定されており、
前記プローブの使用時において、前記第1長辺は前記単一方向に直交しかつ前記試験体の幅方向に位置し、前記第1短辺は前記試験体の前記表面に直交する上下方向に位置する、請求項1に記載の減肉離隔検出システム。
The excitation coil is a rectangular coil having a first rectangular inner surface,
A first short side of the first rectangular inner surface is set to be greater than or equal to the plate thickness of the reference specimen, and a first long side of the first rectangular inner surface is set to be equal to or less than the width of the reference specimen,
When using the probe, the first long side is perpendicular to the single direction and is positioned in the width direction of the specimen, and the first short side is positioned in the vertical direction perpendicular to the surface of the specimen. The thinning separation detection system according to claim 1, wherein:
前記検出コイルは、前記第1矩形内面より小さい第2矩形内面を有する矩形コイルであり、
前記第2矩形内面の第2短辺は前記励磁コイルの軸方向長さ以下に設定され、前記第2矩形内面の第2長辺は前記第1矩形内面の第1長辺以下に設定されており、
前記検出コイルは、前記プローブの使用時において、前記励磁コイルと前記試験体の間に位置し、前記第2短辺は前記単一方向に位置し、前記第2長辺は前記幅方向に位置する、請求項2に記載の減肉離隔検出システム。
the detection coil is a rectangular coil having a second rectangular inner surface smaller than the first rectangular inner surface;
A second short side of the second rectangular inner surface is set to be equal to or less than the axial length of the excitation coil, and a second long side of the second rectangular inner surface is set to be equal to or less than the first long side of the first rectangular inner surface. cage,
When the probe is in use, the detection coil is positioned between the excitation coil and the specimen, the second short side is positioned in the single direction, and the second long side is positioned in the width direction. 3. The thinning separation detection system according to claim 2.
前記パルス電流発生器は、矩形の前記パルス電流を一定の周期で発生するファンクションジェネレータと、発生した前記パルス電流を増幅し前記励磁コイルに流すパワーアンプとを有し、
前記データ解析装置は、前記検出コイルで検出した複数周期分の前記検出電圧をAD変換するオシロスコープと、AD変換後の複数周期分の前記検出電圧を平均化処理する信号処理器とを有する、請求項1に記載の減肉離隔検出システム。
The pulse current generator has a function generator that generates the rectangular pulse current at a constant cycle, and a power amplifier that amplifies the generated pulse current and feeds it to the excitation coil,
The data analysis device comprises an oscilloscope for AD-converting the detection voltage for multiple cycles detected by the detection coil, and a signal processor for averaging the detection voltage for multiple cycles after AD conversion. Item 2. A thinning separation detection system according to item 1.
前記データ解析装置は、200~300Hzを超える信号を除去するローパスフィルタを有する、請求項4に記載の減肉離隔検出システム。 5. The metal loss separation detection system of claim 4, wherein the data analyzer has a low pass filter that removes signals above 200-300 Hz. 請求項1に記載の減肉離隔検出システムを用い、
(A)異なる前記減肉量を有する複数の基準試験体における、前記第2ピーク電圧と前記収束電圧の差である前記第2ピーク電圧差と、前記プローブから減肉開始点までの距離である検出距離との関係を示す複数の前記検量線を作成し記憶するステップと、
(B)前記実試験体に対し複数の前記プローブ位置で前記検出電圧を検出してそれぞれの前記第2ピーク電圧差を算出するステップと、
(C)プローブ相対距離と複数の前記第2ピーク電圧差から前記検量線を用いて、前記実試験体の減肉位置と減肉状態を判定するステップと、を有する減肉離隔検出方法。
Using the thinning separation detection system according to claim 1,
(A) The second peak voltage difference, which is the difference between the second peak voltage and the convergence voltage, and the distance from the probe to the thinning start point in a plurality of reference specimens having different thinning amounts. a step of creating and storing a plurality of the calibration curves showing the relationship with the detection distance;
(B) detecting the detected voltage at a plurality of the probe positions with respect to the actual test object and calculating each of the second peak voltage differences;
(C) A thinning separation detection method comprising the step of determining the thinning position and thinning state of the actual specimen using the calibration curve from the probe relative distance and the plurality of second peak voltage differences.
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