JP5584576B2 - Method and apparatus for detecting position of structure by eddy current exploration - Google Patents
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Description
本発明は、渦電流探査による構造物の位置検出方法及び位置検出装置に関する。 The present invention relates to a structure position detection method and position detection apparatus by eddy current exploration.
発電プラント等の構造物の中には、構造物の表面側及び裏面側に形状変化部や付属部材が複数存在し、その位置関係を構造物外部から視覚的に確認することが困難な対象がある。例えば、発電プラントの伝熱管拡管部で伝熱管内面の拡管部と伝熱管外周に設けた管板の位置が正しく設置されているかを確認する場合である。これら構造物の表面側及び裏面側の形状変化部や付属部材の位置を検出する方法の1つとして、渦電流探査技術の利用が考えられる。 In structures such as power plants, there are multiple shape change parts and accessory members on the front and back sides of the structure, and it is difficult to visually confirm the positional relationship from the outside of the structure. is there. For example, it is a case where it is confirmed in the heat transfer tube expansion portion of the power plant whether the positions of the tube expansion portion on the inner surface of the heat transfer tube and the tube plate provided on the outer periphery of the heat transfer tube are correctly installed. As one of the methods for detecting the positions of the shape change portions and the attached members on the front surface side and the back surface side of these structures, use of an eddy current exploration technique is considered.
例えば、特許文献1では、管内に位置検出センサを挿入/移動させ、センサ検知量と波高との関係や物理的性質から溶接部の位置を検出している。しかしながら、特許文献1の位置検出方法では、配管の内面や外面に形状変化部や付属部材が近接する場合、観測波形が各々の信号の重畳した形状となるため、それらを識別した位置検出が困難になる。 For example, in Patent Document 1, a position detection sensor is inserted / moved in a pipe, and the position of the weld is detected from the relationship between the sensor detection amount and the wave height and the physical properties. However, in the position detection method of Patent Document 1, when the shape changing portion and the attached member are close to the inner surface and the outer surface of the pipe, the observation waveform has a shape in which each signal is superimposed, and thus it is difficult to detect the position by identifying them. become.
また、検出精度を向上させる1つの方法として多重周波数法が知られている。例えば、特許文献2では、鋼材の浅い位置にある疵と深い位置にある異物の検出に高周波と低周波を利用し、これに適合した位相設定で高精度な検出が可能とされている。しかしながら、特許文献2は位置や形状/寸法の不定な疵及び異物等を対象とするため、観測される信号の振幅や位相角のばらつきは大きい。そのため、両者の識別には複雑な信号解析が伴う。
A multi-frequency method is known as one method for improving detection accuracy. For example, in
構造物の表面側及び裏面側に存在する複数種の形状変化部や付属部材の位置を検出する場合、観測波形は各々の検出信号が重畳した形状となるため、形状変化部や付属部材の各々を識別した位置検出が困難になる。 When detecting the position of multiple types of shape change parts and attachment members existing on the front and back sides of the structure, the observation waveform has a shape in which each detection signal is superimposed. It becomes difficult to detect the position that identifies the.
本発明は、構造物の表面側及び裏面側に存在する複数種の形状変化部や付属部材に対して渦電流探査によって位置検出する方法及び装置を提供する事を目的とする。ここで、構造物の表面側及び裏面側に存在する形状変化部及び付属部材は設計された構造物を対象とする。そのため、疵等とは異なり形状変化部や付属部材において表面側か裏面側かの位置や形状/寸法は既知である。その点を利用して、本発明では、2周波数励磁と位相分離検出で表面側と裏面側の深さ位置を判別するとともに信号の振幅及び幅のしきい値判別で構造物の寸法を判別することにより形状変化部や付属部材を識別する精度を向上し、探査対象の有無を確認するとともにその位置を検出する方法を提案する。 An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for detecting a position by eddy current exploration with respect to a plurality of types of shape change portions and accessory members existing on the front side and the back side of a structure. Here, the shape change part and the attachment member existing on the front surface side and the back surface side of the structure are intended for the designed structure. For this reason, the position and the shape / dimension of the front surface side or the back surface side are known in the shape changing portion and the attached member, unlike the case of the collar or the like. Using this point, in the present invention, the depth position on the front side and the back side is discriminated by two-frequency excitation and phase separation detection, and the size of the structure is discriminated by threshold discrimination of the signal amplitude and width. to improve the accuracy of identifying the shape changing part or accessory members by, we propose a method of detecting the position of that as well as check for search target.
本発明は、金属材料からなる設計された構造物の表面側または裏面側に設けられた形状変化部及び付属部材を有する探査対象の渦電流探査による位置検出方法において、複数個のコイルで構成されたプローブを用いて、前記構造物の表面側を高周波電流で渦電流探査して前記形状変化部を検出して形状変化部検出信号を出力し、前記構造物の裏面側を低周波電流で渦電流探査して前記付属部材を検出して付属部材検出信号を出力し、前記高周波電流及び低周波電流による探査対象の検出波形を位相調整して、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号を分離抽出し、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号を、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号の各々に設定されたしきい値と比較して前記形状変化部及び付属部材の有無を確認するとともに形状変化部及び付属部材の検出信号の位置を決定することを特徴とする。 The present invention comprises a plurality of coils in a position detection method by eddy current exploration of an exploration target having a shape changing portion and an attached member provided on the front side or the back side of a designed structure made of a metal material. by using the probe, the surface of the structure by detecting the shape change unit with eddy current probe by a high-frequency current outputs shape change portion detection signal, the back surface side of the structure of low-frequency current Detecting the attached member by detecting eddy current and outputting an attached member detection signal, adjusting the phase of the detection waveform detected by the high-frequency current and the low-frequency current, and detecting the shape change portion detection signal and the attached member detection signal The shape change portion detection signal and the accessory member detection signal are compared with threshold values set in the shape change portion detection signal and the accessory member detection signal , respectively. Make sure And determining the position of the detection signal of the radius variations and accessory members as well as.
また、渦電流探査による位置検出方法において、前記探査対象の検出波形の位相調整は、前記高周波電流による前記形状変化部検出信号と、前記低周波電流による前記付属部材検出信号とが、各々の周波数でX振幅或いはY振幅のいずれかに対応して評価可能な位相角に決定することを特徴とする。 Further, the position detecting method according to the eddy current probe, the phase adjustment of the search object detection waveform, the said shape change portion detection signal by the high-frequency current, wherein the said armatures detection signal by the low frequency current, each frequency The phase angle that can be evaluated is determined in accordance with either the X amplitude or the Y amplitude.
また、渦電流探査による位置検出方法において、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号の各々に設定されたしきい値について、上限しきい値と下限しきい値を設定し、しきい値の設定範囲内の区間で極大値を持つ波形を形状変化部検出信号と付属部材検出信号として判断し、該信号の微分値がゼロとなる位置を探査対象の位置として決定することを特徴とする。 In the position detection method by eddy current exploration, an upper limit threshold value and a lower limit threshold value are set for the threshold values set for each of the shape change portion detection signal and the accessory detection signal . A waveform having a maximum value in a section within the set range is determined as a shape change portion detection signal and an attached member detection signal, and a position where the differential value of the signal is zero is determined as a position to be searched .
また、渦電流探査による位置検出方法において、前記形状変化部検出信号から算出した前記形状変化部の位置と前記付属部材検出信号から算出した前記付属部材の位置との距離差が、前記しきい値の設定範囲に対応する距離差であることによって前記探査対象の設置位置の合否を判定することを特徴とする。 Further, in the position detection method by eddy current exploration , a distance difference between the position of the shape change portion calculated from the shape change portion detection signal and the position of the attachment member calculated from the attachment member detection signal is the threshold value. It is characterized in that the pass / fail of the installation position of the search target is determined based on the distance difference corresponding to the set range.
さらに、金属材料からなる設計された構造物の表面側または裏面側に設けられた形状変化部と、該構造物の他面側に設けられた付属部材の渦電流探査による位置検出装置において、高周波電流および低周波電流で渦電流探査を行う複数個のコイルを有するプローブと、前記プローブに高周波電流を流して前記構造物の表面側または裏面側に設けられた形状変化部を渦電流探査して検出し形状変化部検出信号を出力するとともに、前記構造物の他面側を低周波電流で渦電流探査して前記構造物の他面側に設けた前記付属部材を検出し付属部材検出信号を出力する渦電流探査器と、前記プローブを前記構造物に対して相対的に走査する走査装置と、前記高周波電流及び低周波電流による探査対象の検出波形を位相調整して、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号を抽出し、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号を、前記形状変化部検出信号と付属部材検出信号の各々に設定された信号の振幅及び幅のしきい値と比較して前記形状変化部及び付属部材の有無を確認するとともに形状変化部と付属部材の検出信号の位置を決定する制御装置を有することを特徴とする。 Further, in the position detection device by eddy current exploration of the shape changing portion provided on the front surface side or the back surface side of the designed structure made of metal material and the accessory member provided on the other surface side of the structure , A probe having a plurality of coils for performing eddy current exploration with a low-frequency current and a low-frequency current, and a eddy current exploration of a shape change portion provided on the front surface side or the back surface side of the structure by flowing a high-frequency current through the probe. And detecting a shape change portion detection signal, and detecting the accessory member provided on the other surface side of the structure by detecting eddy current on the other surface side of the structure with a low frequency current and detecting the accessory member An eddy current probe that outputs the probe, a scanning device that scans the probe relative to the structure, and a phase adjustment of a detection waveform of the search target by the high-frequency current and the low-frequency current, and the shape changing unit Detection signal Compared to extracts armatures detection signal, the accessory member detection signal and the shape change portion detection signal, and the shape change portion detection signal with a threshold amplitude and width of the set signal to each of the armatures detection signal And a controller for confirming the presence / absence of the shape changing portion and the attached member and determining a position of a detection signal of the shape changing portion and the attached member .
さらに、渦電流探査による位置検出装置において、前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号の各々に設定されたしきい値について、上限しきい値と下限しきい値を設定し、しきい値の設定範囲内の区間で極大値をもつ波形を形状変化部検出信号と付属部材検出信号として抽出して信号の微分値がゼロとなる位置を探査対象の位置として決定する制御装置を備えたことを特徴とする。 Further, in the position detection device by eddy current exploration, an upper limit threshold value and a lower limit threshold value are set for the threshold values set for each of the shape change portion detection signal and the accessory detection signal , A control device that extracts a waveform having a maximum value in a section within the set range as a shape change portion detection signal and an attached member detection signal and determines a position where the differential value of the signal becomes zero as a position to be searched It is characterized by.
さらに、渦電流探査による位置検出装置において、制御装置は形状変化部検出信号と付属部材検出信号の各々に設定された信号の幅のしきい値について、上限しきい値と下限しきい値の設定機能と、形状変化部検出信号と付属部材検出信号の位置の比較機能と、形状変化部検出信号と付属部材検出信号の位置が上限しきい値と下限しきい値の設定範囲内の距離差であることの判定機能を備えたことを特徴とする。 Further, in the position detection device based on eddy current exploration, the control device sets an upper threshold value and a lower threshold value for the signal width threshold values set for each of the shape change portion detection signal and the accessory detection signal. Function, the function of comparing the position of the shape change portion detection signal and the accessory member detection signal, and the position of the shape change portion detection signal and the accessory member detection signal is the distance difference within the setting range of the upper limit threshold value and the lower limit threshold value. It is characterized by having a function of determining whether or not there is.
本発明は、設計された構造物の表面側または裏面側に設けられた形状変化部及び付属部材の位置検出方法において、プローブを用いて構造物の表面側を高周波電流で渦電流探査して形状変化部を検出して形状変化部検出信号を出力し、裏面側を低周波電流で渦電流探査して付属部材を検出して付属部材検出信号を出力し、高周波電流及び低周波電流による探査対象の検出信号を位相調整して形状変化部検出信号と付属部材検出信号を分離抽出し、形状変化部検出信号と付属部材検出信号を形状変化部検出信号と付属部材検出信号の各々に設定された信号の振幅と幅のしきい値と比較することにより、探査対象の形状変化部或いは付属部材の有無を確認するとともに形状変化部と付属部材の位置を確実に決定できる。 The present invention relates to a shape detecting portion provided on the front surface side or the back surface side of a designed structure and a position detecting method for an attached member, and a probe is used to search the surface side of the structure with eddy currents with a high-frequency current. Detecting the change part and outputting the shape change part detection signal, searching the eddy current with the low frequency current on the back side, detecting the attached member and outputting the attached member detection signal, the object to be probed by the high frequency current and the low frequency current The shape change portion detection signal and the attached member detection signal are separated and extracted by adjusting the phase of the detection signal , and the shape change portion detection signal and the attached member detection signal are set to the shape change portion detection signal and the attached member detection signal , respectively. the amplitude and the threshold value and compare to Rukoto the width of the signal can be reliably determine the position of the accessory member and radius variations as well as check for search object shape changing part or accessory members.
以下に本発明の実施形態を図面について説明する。
〔位置検出システム〕
図1は、本発明の実施形態における位置検出システム20の構成を示す模式図である。図1において、位置検出システム20は、モニタ21、コンピュータ22、渦電流探査器23、走査装置24、プローブ25で構成される。位置検出システム20において、プローブ25を渦電流探査器23にケーブルで接続し、渦電流探査器23の探査信号として励磁信号を送信し検出信号を受信する。渦電流探査器23をコンピュータ22にケーブルで接続して、プローブ25の探査条件や探査信号の入出力を電気的に送受信する。走査装置24はプローブ25を移動させるとともに位置情報をコンピュータ22へ送信する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Position detection system]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a
プローブ25は対象に応じた形状であるが、励磁コイルと検出コイルを有する一般的な構成で実現可能である。位置検出システムの動作として、走査装置24によりプローブ25を移動させ、検出位置に対して渦電流探査器23から探査データを取得する。探査データは、ソフトウェアプログラムを有する制御装置としてのコンピュータ22によって処理され、モニタ21に表示される。
The
図2は本発明の位置検出方法の原理を示す模式図である。25はプローブ、33は探査対象である。プローブ25を設けた構造物30の表面側に特異形状を有する形状変化部31が存在し、構造物の裏面側には構造物30と別体の付属部材32が設置されている例を示す。構造物30の表面側に付属部材32が設けられ、裏面側に形状変化部31が設けら
れていても良い。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of the position detection method of the present invention. 25 is a probe, and 33 is a search target. An example in which a
本発明の実施形態に係る渦電流探査による形状変化部及び付属部材の位置検出方法のフローチャートを図3に示す。まず、励磁信号の2つの励磁周波数(高周波fH、低周波fL)と2つの位相角(θH、θL)の設定を行う。次に、渦電流探査の検出信号判別用に上限/下限の2つのしきい値の設定をする(S101)。 FIG. 3 shows a flowchart of the position detecting method for the shape changing portion and the attached member by the eddy current exploration according to the embodiment of the present invention. First, two excitation frequencies (high frequency fH, low frequency fL) and two phase angles (θH, θL) of the excitation signal are set. Next , two threshold values , upper limit / lower limit, are set for discriminating detection signals for eddy current exploration (S101).
次にデータファイルを作成して探査対象の構造物30の測定を開始し(S102)、探査対象に対するプローブの検出位置を変えながら信号Xと信号Yの2つの探査データを取得する(S103)。測定を終了して、検出位置に対して信号Xと信号Yを表示する(S104)。
Next, a data file is created and measurement of the
信号X及び信号Yで上限しきい値と下限しきい値に挟まれた波形パターンから探査対象を識別して位置を算出する(S105)。探査対象の位置関係から構造物が正しく設置されているか合否判定をする(S106)。次の探査対象の有無を判断(S107)し、探査対象があれば(S102)へ戻り、なければ測定を終了する。 Identify the search target from the waveform pattern sandwiched upper and lower thresholds in signal X and signal Y to calculate the position by (S105). Whether or not the structure is correctly installed is determined from the positional relationship of the search target (S106). The presence or absence of the next search target is determined (S107). If there is a search target, the process returns to (S102), and if not, the measurement is terminated.
〔位置検出方法〕
次に、図2の位置検出方法の詳細について、図3のフローチャートのステップごとに説明する。
(Position detection method)
Next, details of the position detection method of FIG. 2 will be described for each step of the flowchart of FIG.
(S101)
S101において、渦電流探査器23の励磁信号の励磁周波数/位相等の探査条件を設定する。励磁周波数には、表面側の形状変化部32検出用の高周波数fHと裏面側の付属部材33検出用の低周波数fLを選定する。
(S101)
In S101, search conditions such as the excitation frequency / phase of the excitation signal of the
一般的に、渦電流探査では1つの励磁周波数に対してX振幅とY振幅の2つの探査データが得られ、その2乗平均値を全振幅と呼ぶ。高周波数fHの選定では、表面側の形状変化部32からの全振幅(Ssurf)に対する裏面側の付属部材33からの全振幅(Sback)の比率(Ssurf/Sback)の大きい高周波数fHを選択することが好ましい。一方、低周波数fLの選定では、比率(Ssurf/Sback)の小さい低周波数fLを選択することが好ましい。
In general, in eddy current exploration, two exploration data of X amplitude and Y amplitude are obtained for one excitation frequency, and the mean square value thereof is called the total amplitude. In selecting the high frequency fH, a high frequency fH having a large ratio (Ssurf / Sback) of the total amplitude (Sback) from the
しかしながら、上記で選択した高周波数fHにおいても裏面側の付属部材33からの信号が混在して観測され、低周波数fLにおいても表面側の形状変化部32からの信号が混在して観測されている。
However, signals from the
次に、高周波数fHの位相角θHと低周波数fLの位相角θLを選定して、表面側の形状変化部32と裏面側の付属部材33からの信号を分離処理する。例えば、裏面側の付属部材33からの信号振幅がY振幅となるように位相角θHと位相角θLを選択する。
Next, the phase angle θH of the high frequency fH and the phase angle θL of the low frequency fL are selected, and the signals from the
その検出信号のリサージュ波形を模式的に図4A、4Bに示す。図4Aには、高周波数fHの励磁信号による表面側の形状変化部32からの形状変化部検出信号41と裏面側の付属部材33からの付属部材検出信号42を示し、図4Bには、低周波数fLの励磁信号による表面側の形状変化部32からの形状変化部検出信号41と裏面側の付属部材33からの付属部材検出信号42を示している。図4Aでは、形状変化部検出信号41が原点Oから大きく観測され、付属部材検出信号42は小さくY振幅方向に観測されている。すなわち、X振幅方向を観測すると付属部材検出信号42は大きく低減され、形状変化部検出信号41のみを判別して検出できる。
The Lissajous waveform of the detection signal is schematically shown in FIGS. 4A and 4B. FIG. 4A shows a shape change
図4Bでは、形状変化部検出信号41が原点Oから小さく観測され、付属部材検出信号42は大きくY振幅方向に観測されている。すなわち、Y振幅方向を観測すると形状変化部検出信号41は大きく低減され、付属部材検出信号42のみを強調して検出できる。
In FIG. 4B, the shape change
表1は表面形状変化部信号41と付属部材信号42を識別して検出するための2周波数励磁と位相分離検出の組み合わせを表した表である。形状変化部31の検出には高周波数fHのX振幅を観測し、付属部材32の検出には低周波数fLのY振幅を観測する。以降、本明細書ではそれぞれを信号X及び信号Yと記載する。
Table 1 is a table showing combinations of two-frequency excitation and phase separation detection for identifying and detecting the surface shape changing
最後に、信号X及び信号Yに対してしきい値を設定する。形状変化部31及び付属部材32の形状/寸法は既知である。そのため、信号X及び信号Yの振幅及び幅を限定することができる。例えば、信号X及び信号Yに振幅の大きい構造物の端部信号が含まれる場合、上限のしきい値を設定して端部信号と識別する。また、信号X及び信号Yには振幅の小さい装置ノイズが含まれるため、下限のしきい値を設定して装置ノイズと識別する。すなわち、形状変化部31と付属部材32を信号X及び信号Yで検出する上で、統計的に十分な検出率を確保できる上限下限のしきい値を設定する。
Finally, threshold values are set for the signals X and Y. The shapes / dimensions of the
また、渦電流探査による位置検出方法において、形状変化部31と付属部材32の各々に設定されたしきい値について、信号の幅にもしきい値設定可能である。信号X及び信号Yで形状変化部31と付属部材32の寸法に対応してしきい値を設定する。
Further, in the position detection method by eddy current exploration, the threshold value set for each of the
(S102)
S102において、探査データを保存するデータファイルを作成し、測定を開始する。オペレータによるトリガでデータ取得を開始しても良いし、自動化システムにおいては端部信号等をトリガにしても良い。
(S102)
In S102, a data file for storing exploration data is created and measurement is started. Data acquisition may be started by an operator trigger, or an end signal or the like may be triggered in an automated system.
(S103)
S103において、検出位置に対して信号Xと信号Yを取得する。検出位置の移動には、走査装置でプローブを走査するか或いはプローブを固定して対象の構造物を移動させる。検出位置のデータ取得にはエンコーダを利用するか或いはプローブ等の移動速度と時間から算出する。検出位置に対する取得ピッチは任意であるが、対象の有無を確認するとともにその位置を決定可能な範囲である。
(S103)
In S103, the signal X and the signal Y are acquired for the detected position. To move the detection position, the probe is scanned by a scanning device, or the target structure is moved by fixing the probe. For obtaining the data of the detection position, an encoder is used or it is calculated from the moving speed and time of the probe or the like. Acquiring pitch for detecting the position is arbitrary but, in the range that can determine the position of its addition to confirm the presence or absence of the target.
(S104)
S104において、測定を終了し、検出位置に対して信号X及び信号Yのデータを表示する。オペレータによるトリガでデータ取得を終了しても良いし、自動化システムにおいては端部信号等をトリガにしても良い。
(S104)
In S104, the measurement is terminated, and the data of the signal X and the signal Y are displayed for the detected position. Data acquisition may be terminated by an operator trigger, or an end signal or the like may be triggered in an automated system.
(S105)
S105において、信号X及び信号Yの波形から探査対象の識別及び位置を決定する。探査対象の識別では、上限しきい値と下限しきい値の間で観測される信号波形のパターンを利用する。図5は想定される3つのパターンを示す。図5の区間(a)は下限しきい値から上限しきい値に単調増加する波形、区間(b)は上限しきい値から下限しきい値に単調減少する波形、区間(c)は下限しきい値から極大に達した後に下限しきい値に減少する波形である。
(S105)
In S105, to determine the identification及beauty position location of search object from the waveform of the signal X and the signal Y. In the identification of the search target, a signal waveform pattern observed between the upper threshold value and the lower threshold value is used. FIG. 5 shows three possible patterns. The section (a) in FIG. 5 is a waveform that monotonously increases from the lower threshold to the upper threshold, the section (b) is a waveform that monotonously decreases from the upper threshold to the lower threshold, and the section (c) is the lower limit. It is a waveform that decreases to the lower threshold after reaching the maximum from the threshold.
ここで探査対象の信号として判断される波形は極大値をもつ区間(c)である。その判断には、しきい値を横切る2点の区間を微分し、微分値で正負反転(ゼロ)をもつ波形を目的信号として抽出し、その微分値がゼロとなる検出位置を求めることで探査対象の位置を決定する。観測波形は十分なサンプリング点を有した滑らかな波形でなければならない。そうでない場合にはサンプリング条件を変更するか、滑らかな曲線で近似して処理する。上記手順で信号X及び信号Yに対して探査対象を識別して位置を算出する。上限しきい値と下限しきい値は、形状変化部と付属部材で対象物が異なるため信号X及び信号Yで異なり、S101で各々設定されている。 Here, the waveform determined as the search target signal is the section (c) having the maximum value. The decision is made by differentiating the interval between two points crossing the threshold, extracting the waveform with positive / negative inversion (zero) as the target signal, and searching for the detection position where the differential value becomes zero. to determine the position of the target. The observed waveform must be a smooth waveform with sufficient sampling points. If not, change the sampling condition or approximate by a smooth curve. Calculating a position to identify the search target for the signal X and signal Y in the above procedure. The upper threshold and the lower threshold are different for the signal X and the signal Y because the object is different between the shape changing portion and the attached member, and are set in S101.
また、信号X及び信号Yに対して予め設定された信号の幅のしきい値の範囲であることを確認する。信号の振幅及び幅の両方を満たした信号X及び信号Yを形状変化部及び付属部材として認識する。 Further, it is confirmed that the signal width and the signal Y are within a preset signal width threshold range. The signal X and the signal Y that satisfy both the amplitude and the width of the signal are recognized as the shape change portion and the attached member.
(S106)
S106において、信号Xから算出した表面側の形状変化部の位置と信号Yから算出した裏面側の付属部材の位置を比較して、探査対象の位置関係の設定の合否を判定する。例えば、検査位置に対して表面側の形状変化部と裏面側の付属部材の位置をカラーでマーキングして表示したり、表面側の形状変化部と裏面側の付属部材の位置が設定範囲内の距離差であることを確認したりする。更には、表面側の形状変化部と付属部材の数量を確認することも可能である。
(S106)
In S106, by comparing the position of the accessory member is calculated from the position and the signal Y change in shape of the surface was calculated from the signal X side back side, determines acceptance of setting the positional relationship between search target. For example, displaying or marked and the position of the surface side of the shape changing portion and the back side of the accessory member in color relative to the examination position, position setting range of the surface side of the shape changing portion and the back side of the accessory members Or confirm that the distance is within the range. Furthermore, it is also possible to confirm the quantity of the shape change part on the surface side and the attached member.
(S107)
S107において、全ての対象を評価したら測定を終了し、そうでなければS102で測定を再度開始する。
(S107)
In S107, when all the objects are evaluated, the measurement is ended. Otherwise, the measurement is started again in S102.
〔測定データ〕
図6A、6Bは渦電流探査システム20による図3の位置検出方法での測定結果を示す。高周波数fH=500kHzであり、低周波数fL=10kHzである。位相角θH=116度であり、位相角θL=120度である。高周波数fHでは、上限しきい値を0.2Vとし、下限しきい値を0.05Vとした。低周波数fLでは、上限しきい値を2Vとし、下限しきい値を0.5Vとした。
〔measurement data〕
6A and 6B show measurement results obtained by the position detection method of FIG. The high frequency fH = 500 kHz and the low frequency fL = 10 kHz. The phase angle θH = 116 degrees and the phase angle θL = 120 degrees. At the high frequency fH, the upper threshold value was 0.2V and the lower threshold value was 0.05V. At the low frequency fL, the upper threshold value was 2V and the lower threshold value was 0.5V.
図6Aは表面側の形状変化部の信号Xを表し、図6Bは裏面側の付属部材の信号Yを表す。信号Xおよび信号Yは、それぞれの上限しきい値と下限しきい値の範囲内で観測され、かつ、信号の幅のしきい値の範囲内である。表面側の形状変化部と裏面側の付属部材に識別して検出された。その位置は表面側形状変化部の信号Xについては基準位置から41.2mmと66.2mmであり、裏面側の付属部材の信号Yについては基準位置から50.1mmであった。この事例では、2箇所の形状変化部の間に付属部材が構造物裏面側に設けられる様に予め設計されており、これにより、表面側の形状変化部と裏面側の付属部材の有無を確認するとともにその位置を確認できる。 6A shows the signal X of the shape change portion on the front surface side, and FIG. 6B shows the signal Y of the accessory member on the back surface side. The signal X and the signal Y are observed within the respective upper and lower threshold values, and are within the signal width threshold range. It was detected by discriminating between the shape change part on the front surface side and the attached member on the back surface side. Position of that is 41.2mm and 66.2mm from the reference position for signal X of the surface-side radius variations were 50.1mm from the reference position for signal Y on the back side of the accessory member. In this case, it is designed in advance so that the attachment member is provided on the back side of the structure between the two shape change parts. This confirms the presence of the shape change part on the front side and the attachment member on the back side. And confirm the position.
20:位置検出システム
21:モニタ
22:コンピュータ
23:渦電流探査器
24:走査装置
25:プローブ
30:構造物
31:形状変化部
32:付属部材
33:探査対象
41:形状変化部検出信号
42:付属部材検出信号
20: Position detection system 21: Monitor 22: Computer 23: Eddy current probe 24: Scanning device 25: Probe 30: Structure 31: Shape changer 32: Attached member 33: Search target 41: Shape changer detection signal 42: Attached member detection signal
Claims (7)
複数個のコイルで構成されたプローブを用いて、前記構造物の表面側を高周波電流で渦電流探査して前記形状変化部を検出して形状変化部検出信号を出力し、
前記構造物の他面側を低周波電流で渦電流探査して前記付属部材を検出して付属部材検出信号を出力し、
前記高周波電流及び低周波電流による探査対象の検出信号を位相調整して、前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号を分離抽出し、
前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号を各々に設定された信号の振幅と幅のしきい値と比較して前記形状変化部及び前記付属部材の有無を確認するとともに前記形状変化部及び前記付属部材の検出信号の位置を決定する
ことを特徴とする渦電流探査による位置検出方法。 In the position detection method by the eddy current exploration of the exploration target having the shape changing portion and the attached member provided on the front side or the back side of the designed structure made of the conductive material,
Using a probe composed of a plurality of coils, eddy current exploration on the surface side of the structure with high frequency current to detect the shape change portion and output a shape change portion detection signal ,
Eddy current exploration at low frequency current on the other side of the structure to detect the attached member and output an attached member detection signal ;
The high frequency current and a detection signal of the search object and the phase adjustment by the low frequency current, separates and extracts the armatures detection signal and the shape change portion detection signal,
Wherein the shape changing part together with the shape change portion detection signal and said accessory member detection signal is compared with the threshold value of the amplitude and width of the signal set for each to confirm the presence or absence of the shape changing portion and the accessory member And a position detection method by eddy current exploration, wherein the position of the detection signal of the attachment member is determined.
前記構造物の表面側に配置され、高周波電流および低周波電流で渦電流探査を行う複数個のコイルを有するプローブと、
前記プローブに高周波励磁信号を流して前記構造物の表面側または裏面側に設けられた形状変化部を渦電流探査して検出し形状変化部検出信号を出力するとともに、前記構造物の他面側を低周波励磁信号で渦電流探査して前記構造物の他面側に設けた前記付属部材を検出し付属部材検出信号を出力する渦電流探査器と、
前記プローブを前記構造物に対して相対的に走査する走査装置と、
前記高周波電流及び低周波電流による探査対象の検出波形を位相調整して、前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号を抽出し、前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号を、前記形状変化部検出信号と前記付属部材検出信号の各々に設定された信号の振幅と幅のしきい値と比較して前記形状変化部及び前記付属部材の有無を確認するとともに前記形状変化部及び前記付属部材の検出信号の位置を決定する制御装置を有することを特徴とする渦電流探査による位置検出装置。 In the position detecting device by eddy current exploration of the shape changing portion provided on the front side or the back side of the designed structure made of a conductive material and the attached member provided on the other side of the structure,
A probe that is arranged on the surface side of the structure and has a plurality of coils that perform eddy current exploration with a high-frequency current and a low-frequency current;
A high-frequency excitation signal is sent to the probe to detect a shape change portion provided on the front side or the back side of the structure by eddy current detection and output a shape change portion detection signal, and the other side of the structure Eddy current probe with a low frequency excitation signal to detect the attached member provided on the other side of the structure and output an attached member detection signal ;
A scanning device for scanning the probe relative to the structure;
The high frequency current and the search target of the detected waveform by the low frequency current to the phase adjustment, to extract the armatures detection signal and the shape change portion detection signal, the shape change portion detection signal and said accessory member detection signal, the wherein together compared to shape change portion detection signal and said each set to signal that comes member detection signal amplitude and width of the threshold to confirm the presence or absence of the shape changing portion and the accessory member shape changing portion and the A position detection device by eddy current exploration, comprising a control device for determining a position of a detection signal of an attachment member .
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