[發明專利]利用渦電流的材質異常部檢知方法以及材質異常部檢知裝置

在審

• 申請號: 201880097884.3
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN112740025A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 鈴間俊之;太田祥之;為成純一;西脅想祐
• 申請（專利權）人: 日本制鐵株式會社
• 主分類號: G01N27/904
• 分類號: G01N27/904
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

一種材質異常部檢知方法，具有：準備工序，準備作為非磁性導電體的板材；第1渦流傳感器配置工序，將第1渦流傳感器相對于所述板材的一個表面側以中心軸在與該一個表面大致垂直的方向上延伸的方式相對配置；第1渦流傳感器勵磁工序，通過向所述第1渦流傳感器流通第1交流電流，使交流磁場作用于該一個表面從而在所述板材中誘發渦電流；第1渦流傳感器檢測工序，檢測由該渦電流產生的磁通；第2渦流傳感器配置工序，將第2渦流傳感器相對于所述板材的位于與所述一個表面相反側的另一個表面側以中心軸在與該另一個表面大致垂直的方向上延伸的方式相對配置；第2渦流傳感器勵磁工序，通過向所述第2渦流傳感器流通第2交流電流，使交流磁場作用于該另一個表面從而在所述板材中誘發渦電流；以及，第2渦流傳感器檢測工序，檢測由該渦電流產生的磁通，在所述第1渦流傳感器勵磁工序和所述第2渦流傳感器勵磁工序中，以使得同一時間點下的所述第1渦流傳感器向所述板材的所述一個表面作用的交流磁場的中心軸的朝向和所述第2渦流傳感器向所述板材的所述另一個表面作用的交流磁場的中心軸的朝向一致的方式誘發渦電流，而且，將所述第1渦流傳感器和所述第2渦流傳感器隔著所述板材而配置于大致同一直線上。

技術領域

本發明涉及利用渦電流的材質異常部檢知方法以及材質異常部檢知裝置。尤其是本發明涉及通過抑制由渦流傳感器在非磁性導電體的板材內產生的磁通的擴展而能夠高靈敏度地檢知該板材的異常部的利用渦電流的材質異常部檢知方法以及材質異常部檢知裝置。

背景技術

作為管理和保證由導電性材料形成的板材等的被探傷材料的健全性的方法之一，已知渦流探傷法。渦流探傷法是下述方法：利用渦流傳感器具備的勵磁線圈使交流磁場作用于被探傷材料而在該被探傷材料中誘發渦電流，將渦電流的路徑因缺陷而變化作為渦流傳感器具備的檢測線圈的阻抗變化來檢測出。

為了在渦流探傷法中提高缺陷檢測靈敏度，在被探傷材料內如何實現期望的渦電流分布是重要的。具體而言，以下的事項是重要的。

(1)為了在被探傷材料中高效地誘發渦電流，需要使作用于被探傷材料的交流磁場高效地到達被探傷材料。

(2)為了根據需要進行檢測的缺陷的最小尺寸而設計的渦流傳感器按照設計那樣在渦流傳感器正下方誘發渦電流，由渦流傳感器產生的交流磁場不擴展而進入被探傷材料，且在被探傷材料內產生的磁通的擴展被抑制是重要的。

為了滿足上述的(1)、(2)的事項，渦流傳感器與被探傷材料之間的距離即提離量(lift-off)越小越好。另外，提離量的變動會使渦流傳感器與被探傷材料的耦合阻抗變化，成為不需要的信號變動即噪聲的產生主要因素，因此其也越小越好。

即，為了在渦流探傷法中提高缺陷檢測靈敏度，優選渦流傳感器盡量接近于被探傷材料，且設為沒有與被探傷材料的距離變動的狀態。

從上述的觀點出發，此前也提出了各種渦流探傷裝置。例如，在專利文獻1中公開了一種配置于檢查對象物的移送單元上的非破壞檢驗裝置。該非破壞檢驗裝置具備：間隙保持單元，其以與所述檢查對象物的下表面或上表面的任一面接觸的方式配置有非導電性的片；以及渦流探傷的探針，其與檢查對象物將該間隙保持單元的片夾入，所述間隙保持單元構成為：以片的厚度使從探針頂端到檢查對象物為止的間隙恒定，在檢查對象物的移送中進行非破壞檢驗。

據說根據專利文獻1所記載的裝置，若作為非導電性的片使用例如厚度為作為上限的0.5mm左右的片，則能夠以一般被認識為足夠的程度將渦流傳感器(在專利文獻1中是探針)接近于被探傷材料(在專利文獻1中是檢查對象物)，并且，能夠抑制其距離變動。

然而，本發明人進行銳意研究的結果，得到了以下見解：即使被探傷材料是厚度0.5mm的薄板，渦流傳感器與被探傷材料的提離量是0.5mm，也會在由渦流傳感器在被探傷材料內產生的磁通中產生超過渦流傳感器的尺寸的擴展。另外，得到了以下見解：由于在被探傷材料中誘發的渦電流的屏蔽效應，與在被探傷材料的配置了渦流傳感器的那一側的面產生的磁通密度相比，在與配置了渦流傳感器的那一側的面相反側的面產生的磁通密度顯著下降。通過這些事象知道有不能得到期望的缺陷檢測靈敏度的情況。