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公開番号2025098405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-02
出願番号2023214510
出願日2023-12-20
発明の名称探傷装置および探傷方法
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人弁理士法人上野特許事務所
主分類G01N 27/90 20210101AFI20250625BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の探傷センサを備えた探傷装置であって、近接センサ等の機械装置によることなく、検査対象物に対する各探傷センサの近接性を検知しながら、検査対象物の探傷を行うことができる探傷装置、およびそのような探傷装置を用いた探傷方法を提供する。
【解決手段】ヘッド部2と、導通検知部と、を有し、ヘッド部2は、取り付け部材31と、金属よりなる検査対象物の傷を検出可能な探傷センサと、導電性材料よりなる接触子35と、を備え、探傷センサは、配列方向yに沿って複数配列されて、取り付け部材31に取り付けられており、接触子35は、探傷センサの列と並べて、配列方向yに沿って複数配列され、取り付け部材31の面30aに対して探傷センサ以上に外側に突出して、取り付け部材31に取り付けられており、導通検知部は、接触子35のそれぞれと、検査対物との間の導通の有無を検知可能である、探傷装置とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ヘッド部と、
導通検知部と、を有し、
前記ヘッド部は、
取り付け部材と、
金属よりなる検査対象物の傷を検出可能な探傷センサと、
導電性材料よりなる接触子と、を備え、
前記探傷センサは、配列方向に沿って複数配列されて、前記取り付け部材に取り付けられており、
前記接触子は、前記探傷センサの列と並べて、前記配列方向に沿って複数配列され、前記取り付け部材の面に対して前記探傷センサ以上に外側に突出して、前記取り付け部材に取り付けられており、
前記導通検知部は、前記接触子のそれぞれと、前記検査対物との間の導通の有無を検知可能である、探傷装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記接触子は、前記検査対象物の面で転動可能な転動部材より構成され、前記探傷センサの列を挟んで両側に、前記配列方向に沿って、それぞれ複数が配列されている、請求項１に記載の探傷装置。
【請求項３】
前記転動部材は、ボールローラである、請求項２に記載の探傷装置。
【請求項４】
前記導通検知部は、
前記検査対象物と前記接触子との間に電圧を印加する電源部と、
前記検査対象物と前記接触子のそれぞれとの間における通電の有無を検知する計測部と、を備えている、請求項１に記載の探傷装置。
【請求項５】
前記探傷センサは、渦流探傷センサである、請求項１に記載の探傷装置。
【請求項６】
前記探傷センサは、曲げ変形可能な基板の面に、前記配列方向に沿って複数配置されたフレキシブルプローブの形で、前記取り付け部材に取り付けられている、請求項１に記載の探傷装置。
【請求項７】
前記フレキシブルプローブには、支持部材と、弾性部材と、が結合されており、
前記弾性部材は、変形軸に沿って一端が、前記支持部材に結合され、他端が、前記フレキシブルプローブの前記探傷センサが設けられた面と反対側に結合され、前記配列方向に沿って位置ごとに異なる変形量で、前記変形軸に沿って弾性変形可能である、請求項６に記載の探傷装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の探傷装置を用い、金属よりなる検査対象物の面に沿って前記ヘッド部を移動させながら、前記検査対象物に対する探傷を行うに際し、
前記接触子のそれぞれを前記検査対象物の面に接触させた状態で、前記探傷を開始し、前記ヘッド部を移動させながら探傷を行っている間に、前記導通検知部によって、前記検査対象物との間に導通を有さない前記接触子が存在することが検知されると、該接触子の位置において前記ヘッド部が前記検査対象物の面から離れていると判定する、探傷方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、探傷装置および探傷方法に関し、さらに詳しくは、探傷センサと検査対象物の間の近接性を検知する機構を備えた探傷装置、およびそのような探傷装置を用いた探傷方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
超音波探傷式や渦流探傷式等の探傷センサを備えた探傷装置を用いて、検査対象物の内部や表面の傷を検出することができる。そのような探傷装置を用いて、多様な表面形状を有する検査対象物に対して、精度の高い検査を行うためには、検査対象物の表面上で、探傷センサを、検査対象物の表面から所定の距離に配置することが重要となる。そのように探傷センサの位置決めを行うために、倣い機構が探傷装置に取り付けられる場合がある。倣い機構は、例えば、特許文献１や、本件発明者の１人らによる特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１１５７８２号公報
特開２０２１－０２８５８５号公報
特開２００４－２５７８４８号公報
特開２０１３－９８６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検査対象物に対して探傷を行う際に、上記のように、倣い機構を用いて、検査対象物の表面に対して、探傷センサをできる限り所定の距離に配置することが有用である。しかし、構造や費用の制約等から、探傷装置に倣い機構が取り付けられない場合もありうる。また、倣い機構を探傷装置に取り付けて、その倣い機構により、検査対象物に対して探傷センサをできる限り所定の検査位置に配置するとしても、検査対象物の表面の凹凸が大きい場合など、探傷センサを所定の検査位置に十分に近づけて配置できない場合も生じうる。それらの場合に、探傷センサが検査対象物に対してどの程度近接しているのかを検知し、所定の距離よりも離れていれば、探傷装置の位置の調整、倣い機構の調整、探傷にかかる測定条件の変更等の対策を施すことが考えられる。このような目的で、探傷装置に、探傷センサが検査対象物に対してどの程度近接しているかを検出可能な近接センサを設けることが考えられる。近接センサとしては、上記特許文献３，４に開示されるように、電磁式のものや静電容量式のものなどが公知である。
【０００５】
しかし、超音波探傷式や渦流探傷式の探傷センサは、精度の高い探傷を行うためには、検査対象物の表面に対して、接触させるか、接触に近い位置まで近接させて配置する必要がある。これに対し、通常の近接センサは、探傷センサのように検査対象物の表面のすぐ近くまで接近させて使用するのに適したものではなく、実際に、探傷センサと組み合わせて用いることは一般的でない。仮に、探傷装置において、近接センサを、探傷センサのすぐ近傍に取り付けるとすれば、近接センサが検査対象物に接触し、損傷等の不具合が近接センサに生じる可能性がある。近接センサの検査対象物への接触を回避するためには、近接センサを探傷センサからある程度離れた位置に取り付け、探傷センサは検査対象物の表面に十分に近接させる一方、近接センサは検査対象物の表面に対して安全に距離を保てるようにすることが考えられる。しかしその場合には、探傷センサと近接センサの位置が離れてしまうため、検査対象物の表面に凹凸が存在する場合などに、探傷センサが取り付けられた位置での検査対象物の表面の状況が、近接センサでの計測結果に十分に反映されず、検査対象物の表面に対する探傷センサの近接性を、近接センサで正確に評価できなくなる可能性がある。また、特許文献３，４に開示されているものをはじめ、近接センサは精密機械であり、鉄鋼業の製造現場のように、振動や雰囲気変化、温度変化等、過酷な条件に晒される環境で、近接センサを高精度に動作する状態に維持することは難しい。
【０００６】
さらに、近年、特許文献２の探傷装置でも用いられているように、アレイプローブなど、複数の探傷センサが配列された探傷装置が用いられることも多い。その種の複数の探傷センサを備えた探傷装置において、各探傷センサについて、検査対象物に対する近接性を近接センサで高精度に検知するためには、１つあるいは少数の探傷センサごとに、対応する近接センサを近傍に設ける必要が生じる。すると、探傷装置全体として、多数の近接センサを設けることになる。これにより、探傷装置やその制御系統において、大型化や構造の複雑化、また製造コストの高騰等の問題を招きうる。
【０００７】
以上に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、複数の探傷センサを備えた探傷装置であって、近接センサ等の機械装置によることなく、検査対象物に対する各探傷センサの近接性を検知しながら、検査対象物の探傷を行うことができる探傷装置、およびそのような探傷装置を用いた探傷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる探傷装置および探傷方法は、以下の構成を有する。
【０００９】
［１］本発明にかかる探傷装置は、ヘッド部と、導通検知部と、を有し、前記ヘッド部は、取り付け部材と、金属よりなる検査対象物の傷を検出可能な探傷センサと、導電性材料よりなる接触子と、を備え、前記探傷センサは、配列方向に沿って複数配列されて、前記取り付け部材に取り付けられており、前記接触子は、前記探傷センサの列と並べて、前記配列方向に沿って複数配列され、前記取り付け部材の面に対して前記探傷センサ以上に外側に突出して、前記取り付け部材に取り付けられており、前記導通検知部は、前記接触子のそれぞれと、前記検査対物との間の導通の有無を検知可能となっている。
【００１０】
［２］上記［１］の態様において、前記接触子は、前記検査対象物の面で転動可能な転動部材より構成され、前記探傷センサの列を挟んで両側に、前記配列方向に沿って、それぞれ複数が配列されているとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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