湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液における各成分濃度の測定方法および測定装置
【課題】湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を提供する。
【解決手段】撹拌された検査液を測定具３に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプ４ｂ，４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅと、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器５ｂとの各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２の光源４ｂ，４ｄに応じた検出器５ｃ，５ｅによる各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定。
【解決手段】撹拌された検査液を測定具３に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプ４ｂ，４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅと、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器５ｂとの各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２の光源４ｂ，４ｄに応じた検出器５ｃ，５ｅによる各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液に関し、より詳細には、検査液における各成分濃度の測定方法および測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式蛍光磁粉探傷試験は、一般的にビレットなどの鋼材や、自動車のシャフトなどの部品の探傷検査に適用する、ＪＩＳ−Ｚ−２３２０に規格化されたものである。これは、被検査体を磁化することにより、被検査体の表層部に傷部を有していれば、この傷部に磁極が発生するため、当該磁極に磁粉を付着させることで傷部を判定する、例えば特許文献１〜２に記載のような周知の非破壊検査法である。この傷部に付着させる磁粉は蛍光磁粉を使用しているため、暗室内で紫外線を照射し、傷部に付着した蛍光磁粉の蛍光体を発光させることで視認性を向上させ、検査を容易にする効果が得られる。検査に適用する検査液は数μm〜数十μｍの蛍光磁粉と水もしくは白灯油と所定の分散剤、所定の防錆剤からなるのが一般的である。探傷検査において検査液内の蛍光磁粉の含有量が、傷部の視認性や検出限界などを左右する重要な要素である。検査液中の蛍光磁粉の濃度を測定する一般的な手法は、沈殿管を用いたもの（非破壊検査シリーズ、磁粉探傷試験IIIＰ８２〜８３）である。その手法は、よく撹拌し懸濁した検査液を散布ノズルから採取し、沈殿管を３０分間静置した後、沈殿管底部に沈殿した沈殿物の容積を求めていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９４２４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法では、サンプリングの状況や、スケールおよびゴミなど異物の混入によって沈殿量が多くなっている場合、濃度測定値にばらつきを生じていた。そこで、この問題を解決するために、擬似欠陥に付着した蛍光体の明るさを指針として測定する方法（特開平７―１１３７８７）や、その明るさをＣＣＤで読み取り画像処理することで測定する方法（特開２００９−７５０９８）、さらには鉄粉の電磁気特性と蛍光輝度を併用して測定する手法（特開平５−２１５７２４）が提案されているが、擬似欠陥を有した試験片の磁化状態、散布法などにより測定結果のばらつきは避けられない。また、上述したサンプリング操作は煩わしく、作業性が悪いという問題もあった。
【０００５】
さらに、上述してきた検査液の成分濃度の測定方法では、蛍光磁粉の濃度しか測定することができない。ところで、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右するとともに、分散剤の濃度は、検査液の被検査体への濡れ性を左右する。分散剤の評価方法としては、特開平８−１２８９９３に開示した、表面あらさ標準片の標準面と透明板体の一面とが所要間隔を置いて対面している状態で固定し、当該両面が垂直になる姿勢で設置した測定装置にて、その下端部を試料に浸漬して前記間隔を毛細管現象によって上昇する試料の上昇値を測定し、当該測定値によって当該検査液中の分散剤の濡れ性を評価するものがあるが、分散剤自体の濃度を測定するものではなく、また、分散剤の評価のためだけに別途測定装置を設けなければならず、コスト高となるとともに作業効率が悪いという問題もあった。また、検査液の多くは、検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。被検査体に対して前工程でショットブラストなどの表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールも回収されてしまう。このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、検査液に含まれる成分の濃度を把握し、探傷精度を向上させるため、特願２０１０−２５７６６７に記載したように、撹拌された検査液を透明な測定具に導入し、この測定具内の検査液に、光源としての紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプを測定具の一側方から照射し、紫外線照射により検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、赤外線照射により検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、紫外線照射により検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器とによる各検出値（検査液流動状態）および、検査液中の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られた上記各検出器による検出値（検査液静置状態）から、検査液に含有する蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの各濃度を測定する方法および装置を開発した。
【０００７】
しかしながら、被試験体である自動車部品などの鋼材は、製造工程における探傷試験の前工程で切削加工が行われる場合が多く、被検査体表面には、切削油や防腐剤など周知の油分が付着し、上述したスケール同様にこれら油分も検査液とともに検査液タンクに回収されていく。そして、このような検査液中への油分の混入量の増加は、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう。ここで、油分が蛍光磁粉の凝集を発生させる要因としては、油分中で蛍光磁粉の分散が始まるが、この油分により蛍光磁粉が分散途中などでそのまま固まってしまうことや、油分が検査液に含まれる分散剤の分散能力を低下させることなどが挙げられ、この結果、検査液内への油分の混入は検査液の性能を不安定なものとする。
【０００８】
そこで、検査液中に含まれる油分の濃度を把握できれば、検査液の液質管理（交換のタイミングなど）をすることで探傷性能の維持が可能となるが、従来では、検査液中に含まれるこの油分濃度を測定することができず、その結果、検査液中の油分濃度の上昇に伴い、探傷試験の際の傷部の検出性能が低下していても、そのまま探傷試験が続行されることから、探傷試験の性能低下という問題があった。
【０００９】
従って、この発明の目的は、検査液に混入した切削油や防腐剤などの油分濃度を測定可能にするとともに、この油分濃度に加え、検査液に含有するスケールや、検査液を構成する蛍光磁粉、分散剤、防錆剤など検査液中の各成分濃度を簡単な方法で同時に測定でき、かつそれらの濃度を瞬時かつ高精度に測定可能とした、探傷試験の際の傷部の検出性能および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、請求項１に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、前記励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および前記検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化および前記光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた前記検出器による各検出値の差分値から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記紫外線検出器、前記可視光検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、前記検査液の流れを制御するポンプと、該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、該測定具内の前記検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、前記可視光照射により前記検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記可視光検出器、前記赤外線検出器、前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度および分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、かつ前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記可視光ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記可視光検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法であって、この成分濃度測定方法は、撹拌された検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、測定具の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた検出器による各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００１６】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。
【００１７】
また、波長の異なる３種類の電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、ＬＥＤランプを用いることで検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器は、測定具を挟んで光源の対向位置に設置するので、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプから検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線、可視光および赤外線の各透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。従って、簡単な構成で測定精度を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むので、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの各濃度とともに測定することができる。従って、混入物を含む各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、金属表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置であって、この成分濃度測定装置は、検査液を導入する測定具と、検査液の流れを制御するポンプと、この測定具内の検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、この測定具内の検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、この測定具内の検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、紫外線照射により検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、可視光照射により検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、赤外線照射により検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、紫外線照射により検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、紫外線検出器、可視光検出器、赤外線検出器、蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ検査液に含有する蛍光磁粉の濃度および、分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、かつ測定具は、暗箱体内に設置するとともに、紫外線ＬＥＤランプと、可視光ＬＥＤランプと、赤外線ＬＥＤランプと、紫外線検出器と、可視光検出器と、赤外線検出器と、蛍光輝度検出器とは、暗箱体内に備えるので、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００２１】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を提供することができる。
【００２２】
さらに、本成分濃度測定装置は、設置場所を限定せず、探傷試験装置に組込んだり、成分濃度測定装置を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。従って、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、この検査液タンク内の検査液を循環手段で取り出すとともに、検査液タンク内に還流させる移送手段と、この移送手段内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、移送手段は、検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、移送手段が、探傷部に検査液を圧送する試験用配管であって、この試験用配管に、成分濃度測定装置の測定具を接続したので、成分濃度測定装置が湿式蛍光磁粉探傷試験装置と一体に構成され、従来のように検査液をサンプリングして探傷試験装置とは別の場所で成分濃度測定を行う必要がない。
【００２４】
つまり、検査液タンクから探傷部へ移送途中である検査液の成分濃度を、散布装置での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。従って、作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一例を示す、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【図２】成分濃度測定装置の平面図および測定具の斜視図である。
【図３】成分濃度測定装置の正面図である。
【図４】測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図５】測定具に対する光源（可視光ＬＥＤランプまたは赤外線ＬＥＤランプ）と、可視光検出器または赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図６】成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【図７】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液を撹拌・流動状態）である。
【図８】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液静止状態）である。
【図９】防錆剤および油分における光の波長による透過率の違いを示すグラフである。
【図１０】油分としての切削油の各波長における濃度と吸光度の関係を示すグラフである。
【図１１】コントローラによる検査液中の成分濃度算出経路のブロック図である。
【図１２】切削油の濃度と、青色可視光および赤外線による吸光濃度の差分との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の他の例を示す、光源をダイヤル式に配置した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【図１４】湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図である。
【図１５】探傷部の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１は本発明の一例を示した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を示す斜視図、図２は成分濃度測定装置の平面図、図３は成分濃度測定装置の正面図、図４は測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図５は測定具に対する光源（可視光ＬＥＤランプまたは赤外線ＬＥＤランプ）と、可視光検出器または赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図６は成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【００２７】
まず、周知のとおり湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液は、蛍光磁粉と、分散剤と、必要に応じて防錆剤とを混合させてなるものである。そして、それら成分の詳細は、例えば上述した特開２００９−１０９４２４号公報などに記載されているように、まず蛍光磁粉としては、例えば、市販の磁粉（四三酸化鉄粒子や純鉄粒子などの導磁性粒子に酢酸セルローズ系合成樹脂やビニルブチラール系合成樹脂などの合成樹脂バインダーを用いてルモゲンイエロー５０７９０：商品名：ＢＡＳＦ社製やフエスタＡ：商品名：Ｓｗａｄａ社製などの蛍光顔料を付着させてなるメジアン径３〜70μm：体積基準分布表示−以下、同じ−で真比重２〜５g／cm3の粉末；以下「蛍光磁粉」という）を用いることができる。
【００２８】
また、分散剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル型非イオン系界面活性剤および陰イオン活性剤を用いることができる。さらに防錆剤としては、例えば亜硝酸ナトリウムなどを用いることができる。なお、蛍光磁粉や分散剤、防錆剤は上述した成分に限定されない。
【００２９】
そして、湿式蛍光磁粉探傷試験では、上記のような各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤）について、探傷試験の対象に応じて設定したそれぞれの所定量で混合し、調製した検査液を、自動車のシャフトなどの鋼製部品や、ビレットなどの鋼材である被検査体に接触させ、当該被検査体の表面傷部（検査物の表面乃至表面近傍に存在する微細なワレやピンホール）に当該検査液に分散している当該磁粉を集合させて形成した磁粉模様によって表面傷部を探傷する周知の技術である。
【００３０】
この検査液は、多くが検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。上述したように、被検査体に対して前工程で表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールが回収されてしまうことから、検査液には探傷の使用当初（調製当初）は存在しなかったスケールが混入されるとともに、その濃度は徐々に上昇する。そして、このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【００３１】
さらに、このような鋼材など被検査体は、探傷試験の前工程で切削加工が行われる場合が多く、被検査体表面には、切削油や防腐剤など周知の油分が付着し、上述したスケール同様にこれら油分も検査液とともに検査液タンクに回収されていく。このような検査液中への油分の混入量の増加は、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【００３２】
また、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右し、分散剤の濃度も、検査液の被検査体への濡れ性を左右するとともに、防錆剤の濃度管理も当然必要である。このような検査液を用いて行なう、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置において、検査液タンク内からポンプで取出し、被検査体に接触させて探傷試験を行った検査液は、検査液タンクに戻された後、再度探傷試験に使用して循環利用されるため、その検査液の成分濃度が刻々と変動することから、探傷検出性能を向上させ、高精度な被検査体の探傷試験を行うには、検査液中の各成分濃度を同時かつ瞬時に測定でき、それら濃度を把握し管理する必要がある。
【００３３】
そこで、本願発明者らは、光学的手法を用いることにより、検査液中に混入した油分の濃度を測定可能にするとともに、この油分濃度に加えて、検査液中に含まれる各成分の濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）を、瞬時かつ同時に測定可能とした、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を開発した。
【００３４】
まず、検査液の成分濃度測定装置１としては、例えば、図１〜３に示すように、暗箱２と、この暗箱体２内に設置した測定具３と、さらには暗箱体２内に取付けられた例えば光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄおよびこれら光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによる照射光の検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅとから構成されるものである。以下の説明では、成分濃度測定装置１を、設置場所を自由とし、後述する検査液タンク２２内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明する。
【００３５】
暗箱体２は、例えば、正面視略台形の形状（限定しない）を有し、材質は特に限定されないが、プラスチックなどの合成樹脂またはアルミなどの金属からなる、内部を暗室とした箱材である。また、暗箱体２における正面および背面の中央近傍を結ぶ直線上には、円形（限定しない、後述する測定具３の外形に応じた形状とする）の穴部ｈが設けられている。さらに暗箱体２における天面の左右肩部には、左右の一方または双方（図例では双方）の外側端部を外方に向けて下降傾斜させた傾斜部８を形成する。なお、この暗箱体２には、例えば図３に示すような把持部１６を天面などに設けてもよい。
【００３６】
次に、測定具３は、図２に示すように、上述した暗箱体２の穴部ｈに貫設可能とし、暗箱体２の前後方向に略等しい長さを有する、側面部が透明（半透明など各光源からの光を測定できるものであればよい）な円筒形状（限定しない）のものであり、その材質は、測定具３内面の摩擦係数を小さくできるフッ素樹脂から構成されている。なお、円筒部の直径は、例えば６ｍｍ程度（限定されない）とされる。なお、測定具３の材質は上述したフッ素樹脂が好ましいが、測定具３内面の摩擦係数を小さくできる材質であれば適宜用いることができる。
【００３７】
また、測定具３は、例えば、基端部は、本体から図示しない螺旋溝などで着脱自在とした鍔部９を備える蓋体１０を有しており、この蓋体１０および測定具３の先端部１１に遮光板の貼付や着色などをすることにより、測定具３を暗箱体２の穴部ｈに貫設設置した際に、暗箱体２内に周囲から光が入らないように遮光している。
【００３８】
さらに、例えば、暗箱体２の背面側（装着させた測定具３の先端側）外側部には、測定具３の撹拌手段としてのケース１６ａ内に設置した駆動モータ１６が取付けられる。この場合、測定具３の先端部には、モータ軸１７に嵌合可能とする凹部１８が取付けられており、測定具３を暗箱体２に装着した際、凹部１８をモータ軸１７に嵌合させ、駆動モータ１６の回転駆動によりモータ軸１７を介して測定具３が暗箱体２の前後方向を軸芯として回転する。
【００３９】
次に、この暗箱体２の左右一方の側面（図１中では手前に示した左側面）前後位置には、前部から順に適宜間隔を空けて、光源４ａとしての紫外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ（図例では左側）、光源４ｂとしての、例えば青色可視光ＬＥＤランプ、光源４ｃとしての、例えば緑色可視光ＬＥＤランプおよび光源４ｄとしての赤外線ＬＥＤランプ（図例では右側）が、暗箱体２の内側暗室内を照射方向として取付けられている。なお、これら各ＬＥＤランプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの設置位置（暗箱体２側面の左右位置）や設置順は上述に限定されず、左右逆位置など適宜設置することができる。
【００４０】
ここで、可視光は、 電磁波のうち、 人間の目で見える波長であり、その波長域は、おおよそ３８０ｎｍ〜７５０ｎｍであり、波長の短い側から順に、紫（３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）、青（４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）、緑（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）、黄（５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ）、橙（５９０ｎｍ〜６２０ｎｍ）、赤（６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の各色を有して見える。なお、紫外線領域は約３８０ｎｍ以下、赤外線領域は約７５０ｎｍ以上である。
【００４１】
本願発明の検査液の成分濃度測定装置１では、可視光を照射する光源として、１または複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプを用いる。この例では、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの２つを用いるものとするが、これら可視光ＬＥＤランプの設置は、上記可視光波長域内のいずれか１つ（１色）の可視光ＬＥＤランプであっても、あるいは可視光波長域内であって、異なる波長域を有するいずれか３つ（３色）以上の可視光ＬＥＤランプとしてもよく、測定する油分濃度の油分種類数によって適宜設定することができる。なお、これらＬＥＤランプ４ａ〜４ｄは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の端部（図例では左側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ紫外線ＬＥＤランプ４ａの取付位置に対向する位置には、紫外線検出器５ａが設置される。この紫外線検出器５ａでは、紫外線ＬＥＤランプ４ａから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた紫外線の透過度が検出される。なお、この紫外線検出器５ａは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４３】
また、例えば、暗箱体２の紫外線ＬＥＤランプ４ａが設置されている側（図１中では手前に示した左上面傾斜）の傾斜部８における紫外線ＬＥＤランプ４ａの斜め上方の内面には、蛍光輝度検出器５ｂが取付けられる。この蛍光輝度検出器５ｂでは、紫外線を測定具３内の検査液に照射し、検査液から得られた可視光（励起して発光した可視光）が蛍光輝度として検出される。なお、この蛍光輝度検出器５ｂも周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の前端部（図例では紫外線検出器５ａの隣に、順に並設）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの取付位置に対向するそれぞれの位置には、可視光検出器５ｃ，５ｄが設置される。これら各可視光検出器５ｃ，５ｄでは、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃのそれぞれから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られたそれぞれ青色可視光および緑色可視光の透過度が検出される。なお、これら可視光検出器５ｃ，５ｄは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
さらに、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の後端部（図例では右側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ赤外線ＬＥＤランプ４ｄの取付位置に対向する位置には、赤外線検出器５ｅが設置される。この赤外線検出器５ｅでは、赤外線ＬＥＤランプ４ｄから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた赤外線の透過度が検出される。なお、この赤外線検出器５ｅは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４６】
光源４ａおよび測定具３に対するこれら紫外線検出器５ａおよび蛍光輝度検出器５ｂ の設置位置は、図４に示すように、まず、紫外線検出器５ａは、上述したように測定具３を介して紫外線ＬＥＤランプ４ａの対向位置に設置されるが、この紫外線ＬＥＤランプ４ａの紫外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００４７】
また、蛍光輝度検出器５ｂは、紫外線ＬＥＤランプ４ａ側の測定具３の周囲であって、測定具３の正面中心位置ｃから、紫外線ＬＥＤランプ４ａによる照射光の照射方向に対して、正側（上側）９０度の範囲内であって、例えば４０度〜５０度、好ましくは５０度となる暗箱体２における傾斜部８内面に設置する。なお、蛍光輝度検出器５ｂは、広範な濃度の蛍光磁粉の蛍光輝度値をより正確に測定し得る位置として、実験データに基づき、前記５０度が適切な角度の１つとして挙げられる。
【００４８】
また、可視光検出器５ｃ，５ｄの設置位置は、図５に示すように、測定具３を介して各青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの対向位置に設置されるが、これら青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの可視光照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００４９】
また、赤外線検出器５ｅの設置位置も図５に示すように、測定具３を介して赤外線ＬＥＤランプ４ｄの対向位置に設置されるが、この赤外線ＬＥＤランプ４ｄの赤外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００５０】
さらに、図６に示すように、これら検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅは、暗箱体２内に設置されたコントローラＣ内の情報処理部１４などに接続されており、この情報処理部１４には、後述する図７，８，１０のグラフから得られた各種データを含む計算式などを予め入力しておく。
【００５１】
そして、このコントローラＣには、例えば、暗箱体２の傾斜部８面上に設けた、蛍光磁粉濃度や分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度などを表示（デジタル表示など）させる、液晶などの表示パネルとしての表示部１５を接続させる。なお、表示部１５は、暗箱体２以外に、暗箱体２とは別体の表示装置や、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１内に設置してもよい。
【００５２】
検査液に紫外線を照射すると、検査液中に含まれる各成分のうち、紫外線を照射された蛍光磁粉は、その蛍光顔料などの蛍光物質が励起して発光するため、この発光した可視光を蛍光輝度（照度）として上述の蛍光輝度検出器６により検出することができる。この蛍光輝度は、検査液中の蛍光磁粉の濃度によって異なる。
【００５３】
また、検査液に紫外線、可視光および赤外線を照射すると、検査液に入射した紫外線、可視光および赤外線は、混入物や各成分を含む検査液中を通過し、入射方向とは逆方向から透過して液外に放射される。このとき、光のエネルギーは、透過や反射によって伝達され、光の透過は通常、次式1のように吸光濃度として表される。
吸光濃度＝−LOG10（放射光束／入射光束）・・・・・[式1]
【００５４】
この吸光濃度は、検査液中に含まれる各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールなど）によって異なるとともに、各成分の濃度によっても異なる。さらには、検査液が撹拌（流動）されない静置状態においても、各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによっても異なる。
【００５５】
そこで、上述した成分濃度測定装置１などを用い、以下の表１に示す要領で調製した検査液に見立てた各試験液に、光源４ａ，４ｄから波長の異なる電磁波（紫外線および赤外線）を照射し、各成分別に検出器５ａ，５ｂ，５ｅで蛍光輝度および吸光濃度を検出して、各成分の特性を得る実験を行った。図７は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液は撹拌・流動状態）、図８は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液は静止状態）である。
【００５６】
【表１】
【００５７】
なお、これら試験液は、例えばグループ１では、蛍光磁粉のみを水２Ｌに添加する場合、それら磁粉濃度が、それぞれ０ｇ／Ｌ（無添加）、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、２．０ｇ／Ｌになるように蛍光磁粉の添加量を変更して５種類の磁粉濃度を有する試験液を作成したものである。同様にグループ２は分散剤のみを有する試験液、グループ３は防錆剤のみを有する試験液、グループ４はスケールのみを有する試験液を作成した。なお、蛍光磁粉には、ＬＹ−２０（マークテック株式会社製、スーパーマグナ蛍光磁粉）、分散剤には、ＥＣ−６００Ｃ（マークテック株式会社製、エコマグナ分散剤）、防錆剤には、ＡＲ−１００Ｋ（マークテック株式会社製、スーパーキープ防錆剤）、スケールには、酸化鉄粉体をそれぞれ使用した。
【００５８】
まず、成分濃度測定装置１における蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした、例えば試験液グループ１の磁粉濃度が０ｇ／Ｌの試験液Ｎｏ１を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部７に回転可能に貫設する。このとき、測定具３の先端部は、暗箱体２の背面の穴部７およびモータ軸１７に凹部１８を嵌合させることで、安定的に支持されるとともに、測定具３の基端部は、蓋体１０の鍔部９が暗箱２正面板へのストッパーとなり、暗箱体２に測定具３をずれることなく安定装着させることができる。
【００５９】
そして、駆動モータ１６の動力により、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させて試験液Ｎｏ１を撹拌し、この撹拌開始から３分後に、測定具３内で撹拌されている検査液に、紫外線ＬＥＤランプ４ａおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄを点灯させて紫外線および赤外線を照射し、各検出器５ａ，５ｂ，５ｅにより該試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した。同様にして、磁粉濃度が０．３〜２．０ｇ／Ｌの順（順不問）に各試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ａ）のグラフに示した。
【００６０】
また、同様にして、試験液グループ２の分散剤濃度別、試験液グループ３の防錆剤濃度別、試験液グループ４のスケール濃度別の各試験液についても蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ｂ）〜（ｄ）のグラフに示した。
【００６１】
そして、これら各値から撹拌中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各検出値（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の相関係数（各直線の傾き）として情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６２】
次に、成分濃度測定装置１において、上述同様にして測定具３内に充填したグループ１〜４の各濃度におけるそれぞれの試験液を駆動モータ１６で撹拌させ、この駆動モータ１６の駆動を停止して所定時間（例えば２分間）経過したときの、静置状態時におけるこれら試験液に紫外線ＬＥＤランプ４ａで紫外線を照射し、紫外線検出器５ａにより紫外線吸光濃度を検出した。
【００６３】
さらに、それぞれの成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の各濃度において、上述した試験液撹拌時の紫外線吸光濃度の値から、静置状態時の紫外線吸光濃度の値を差し引いた差分値の値（紫外線沈降吸光濃度）を、図８（ａ）〜（ｄ）のグラフに示した。なお、この図８（ａ）〜（ｄ）には、上記成分の各濃度において、上述した試験液撹拌時の赤外線吸光濃度の値から、静置状態時の赤外線吸光濃度の値を差し引いた差分値の値（赤外線沈降吸光濃度）および試験液撹拌時の蛍光輝度の値から、静置状態時の蛍光輝度の値を差し引いた差分値の値（沈降蛍光輝度）も示している。
【００６４】
そして、これら各値から、静置中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各差分値（紫外線沈降吸光濃度、赤外線沈降吸光濃度、沈降蛍光輝度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の沈降特性として、それら相関係数（各直線の傾き）が情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６５】
一方、検査液中に混入する油分の種類としては、上述したように切削油や防腐剤などが挙げられるが、本例では切削油で説明する。図９は防錆剤および油分における光の波長による透過率の違いを示すグラフ、図１０は切削油の各波長における切削油濃度と吸光濃度の関係を示すグラフ、図１１はコントローラによる検査液中の成分濃度算出経路のブロック図、図１２は切削油の濃度と、青色可視光および赤外線による吸光濃度の差分との関係を示すグラフである。
【００６６】
防錆剤および切削油の波長による光の透過率は、図９に示すように、防錆剤は４００ｎｍ付近を境にして紫外線を吸光するが、可視光は透過する。一方、切削油では、赤外線領域に近いほど光の透過量が高くなる傾向であることが分かった。なお、本実験では、防錆剤（マークテック株式会社製、ＡＲ−１００Ｋ）および切削油（ソリブル油、汎用品）をそれぞれ水で希釈し、２％にした濃度のものを、分光器（株式会社島津製作所製、自動分光光度計ＵＶ−２２００）で測定したものである。
【００６７】
防錆剤は、紫外線を吸収するため、例えば、光源から紫外線の照射方向に対して防錆剤の裏側に切削油が位置した場合、この防錆剤が紫外線を吸光することで、切削油は正確な吸光濃度を測定することができない。ところで、防錆剤は、可視光および赤外線を通過させることができる。
【００６８】
ここで、図１０に示すように、濃度の異なる切削油に、異なる波長の紫外線、可視光、赤外線、さらに可視光においても異なる波長の青色可視光、緑色可視光を、それぞれから照射し、濃度別に各波長による吸光度を測定した。なお、切削油（ソリブル油、汎用品）は、水で希釈した各濃度（０％〜４％）のものを作成した。また、本実験では、成分濃度測定装置１における紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄと、それらの吸光濃度を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄ、赤外線検出器５ｅを用いることができる。
【００６９】
この図１０の結果から、切削油は、各波長における濃度と吸光濃度との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができた。そして、切削油の所定の濃度に対して、各波長間の吸光濃度の差分値（例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の差分値）が所定の値を示していることが分かった。ここで、上述したように、紫外線の吸光濃度は、検査液中には切削油とともに防錆剤も含まれる場合があり、この防錆剤の存在によって、正確な吸光濃度が得られないことがある。
【００７０】
そこで、切削油の濃度は、紫外線による吸光濃度の値を用いず、例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度との差分値から、予めコントローラＣに入力しておいた上記図１０の各波長における濃度と吸光濃度との間の相関によって正確に算出することができる。なお、波長の組み合わせは、紫外線を除いて上述した青色可視光および赤外線の組合せに限定しない。
【００７１】
このように、切削油の濃度は、紫外線を除く波長の異なる２種の光源による吸光濃度の差分値から求めることができるが、本願発明の成分濃度測定装置１では、油分としてこの切削油の濃度と同時に、検査液中の他の成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度も同時に測定することができる。
【００７２】
検査液中に含まれる各成分の濃度は、以下に例示する式から求めることができる。まず、例えば、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）をそれぞれ未知数として、イ、ロ、ハ、ニとし、成分濃度測定装置１などで測定した検査液の、実測データ（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度）をそれぞれα、β、γ、δとすれば、上記相関係数と実測データは以下のような四元連立一次方程式となる。
【００７３】
[式２]
ａ×イ＋ｂ×ロ＋ｃ×ハ＋ｄ×ニ＝α
ｅ×イ＋ｆ×ロ＋ｇ×ハ＋ｈ×ニ＝β
ｉ×イ＋ｊ×ロ＋ｋ×ハ＋ｌ×ニ＝γ
ｍ×イ＋ｎ×ロ＋ｏ×ハ＋ｐ×ニ＝δ
なお、ａ〜ｄは各成分における蛍光輝度の相関係数、ｅ〜ｈは各成分における紫外線吸光濃度の相関係数、ｉ〜ｌは各成分における赤外線吸光濃度の相関係数、ｍ〜ｐは各成分における紫外線沈降吸光濃度の相関係数を示す。
【００７４】
そして、上述の式[２]を行列式で表記すると、
［式３］
以上のようにした場合、Ａ×Ｃ＝Ｂ・・・[式４]
つまり、Ｃ＝Ａ―1×Ｂ・・・[式５]
となり、Ｂ（α、β、γ、δ）の値（検査液の実測値）が分かると、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）が判明する。従って、情報処理部１４には、このような計算式ならびに各相関係数が入力される。なお、上述の例では、紫外線沈降吸光濃度を使用したが、この紫外線沈降吸光濃度の代わりに、赤外線沈降吸光濃度や蛍光沈降輝度を用いてもよい。
【００７５】
ここで、例えば、後述の湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２内の検査液の成分濃度を測定したい場合には、まず、蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした検査液を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部ｈに回転可能に貫設する。
【００７６】
そして、測定開始のスイッチを投入するなどした際、コントローラＣは、駆動モータ１６を作動させ、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させることで、測定具３内で検査液を撹拌する。そして、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後に、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄを点灯させて紫外線、青色可視光、緑色可視光および赤外線を検査液に照射する。
【００７７】
次いで、撹拌中で均質な検査液を透過した透過光である紫外線、青色可視光、緑色可視光および赤外線を紫外線吸光濃度、可視光吸光濃度（青色）、可視光吸光濃度（緑色）および赤外線吸光濃度として、それぞれ紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信されるとともに、検査液から得られる、励起して発光した可視光を蛍光輝度として蛍光輝度検出器５ｂで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。
【００７８】
次に、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述した検査液における紫外線吸光濃度、可視光吸光濃度（青色、緑色）、赤外線吸光濃度および蛍光輝度の検出後に、駆動モータ１６の回転を停止し、さらに、駆動モータ１６の回転停止から所定時間（例えば２分）後に、紫外線ＬＥＤランプ４ａ（または／および赤外線ＬＥＤランプ４ｄなどであってもよい）を点灯させて紫外線（または／および赤外線であってもよい）を検査液に照射する。
【００７９】
次いで、静置中の検査液を透過した透過光である紫外線を紫外線吸光濃度として、紫外線検出器５ｂで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。なお、この場合の検査液の測定は、上述の紫外線吸光濃度に代えて、赤外線吸光濃度または蛍光輝度などであってもよい。
【００８０】
そして、情報処理部１４では、撹拌中の検査液から測定した紫外線吸光濃度と、静置中の検査液から測定した紫外線吸光濃度との差分値を紫外線沈降吸光濃度として算出するとともに、撹拌中の検査液における蛍光輝度や紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度の実測値を用いて、上述した[式５]のような行列式から検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度を算出する。
【００８１】
以下に、行列式を用いた検査液の各成分濃度の算出例（式６）を示す。
（式６）
式中のＵＶは紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、ＩＲは赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）を示す。
【００８２】
一方、コントローラＣは、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の検出情報に基づいて、予めコントローラＣに入力しておいた上記図１０における切削油の各波長における濃度と吸光濃度との間の差分値から切削油の濃度を算出する。
【００８３】
従って、図１１に示すように、コントローラＣは、各検出器５ａ〜５ｅからの検出情報に基づいて、一方では、異なる光源による吸光濃度（例えば、青色可視光照射による吸光濃度と、赤外線照射による吸光濃度）の差分値から、検査液中に含まれる油分としての切削油の濃度を算出するとともに、他方では、上述した四元連立一次方程式から検査液中に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの濃度を、同時かつ瞬時に算出することができる。
【００８４】
次に、検査液中の混入物を含む各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）全ての濃度を、後に例示する式から同時かつ瞬時に求めることもできる。ここで、上述の図１０に示した、切削油の所定の濃度に対して、各波長間の吸光濃度の差分値（例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の差分値）が所定の値を示していることから、図１２に示すように、各濃度に対する差分値が、この切削油における濃度と差分値との間に略一次直線を有する相関性(差分値相関係数)を見出すことができる。
【００８５】
なお、図示しないが、異なる波長の光源による各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の各濃度に対する吸光濃度の差分値もそれぞれの成分の濃度との間に略一次直線を有する相関性（相関係数）を見出すことができる。
【００８６】
まず、例えば、知りたい検査液中の５種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）をそれぞれ未知数として、イ、ロ、ハ、ニ、ホとし、成分濃度測定装置１などで測定した検査液の、実測データ（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度、可視光吸光濃度）をそれぞれα、β、γ、δ、ηとすれば、上記相関係数と実測データは以下のような五元連立一次方程式となる。
【００８７】
[式７]
ａ×イ＋ｂ×ロ＋ｃ×ハ＋ｄ×ニ＋ｅ×ホ＝α
ｆ×イ＋ｇ×ロ＋ｈ×ハ＋ｉ×ニ＋ｊ×ホ＝β
ｋ×イ＋ｌ×ロ＋ｍ×ハ＋ｎ×ニ＋ｏ×ホ＝γ
ｐ×イ＋ｑ×ロ＋ｒ×ハ＋ｓ×ニ＋ｔ×ホ＝δ
ｕ×イ＋ｖ×ロ＋ｗ×ハ＋ｘ×ニ＋ｙ×ホ＝η
なお、ａ〜ｄは各成分における蛍光輝度の相関係数、ｅ〜ｈは各成分における紫外線吸光濃度の相関係数、ｉ〜ｌは各成分における赤外線吸光濃度の相関係数、ｍ〜ｐは各成分における紫外線沈降吸光濃度の相関係数、ｑ〜ｔは各成分それぞれの濃度における異なる波長から得られた吸光濃度差分値相関係数を示す。
【００８８】
そして、上述の式[７]を行列式で表記すると、
式[８]
以上のようにした場合、Ａ×Ｃ＝Ｂ・・・[式９]
つまり、Ｃ＝Ａ―1×Ｂ・・・[式１０]
となり、Ｂ（α、β、γ、δ、η）の値（検査液の実測値）が分かると、知りたい検査液中の５種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）が判明する。従って、情報処理部１４には、このような計算式ならびに各相関係数が入力される。
【００８９】
つまり、情報処理部１４では、撹拌中の検査液から測定した紫外線吸光濃度と、静置中の検査液から測定した紫外線吸光濃度との差分値を紫外線沈降吸光濃度として算出するとともに、撹拌中の検査液における蛍光輝度や紫外線吸光濃度、青色可視光吸光濃度、赤外線吸光濃度の実測値を用いて、上述した[式９]のような行列式から検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度を算出する。
【００９０】
以下に、行列式を用いた検査液の各成分濃度の算出例（式１１）を示す。
［式１１］
【００９１】
このように、[式１０]のＡに当たる各ファクターには、図７〜１０に示した各グラフの傾き値が予め入力されているため、上述したような検査液の各実測値が、上式に入力されることで、行列式により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度を算出することができる。このように、各成分濃度を異にする様々な種類の検査液および、経時変化に伴い変動する検査液に対応して、各成分濃度を正確かつ瞬時に算出させることができるのである。なお、実測値に基づく実際の各成分濃度の記載は省略する。
【００９２】
このようにして、検査液中の混入物を含む各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度が算出され、それら算出結果を、コントローラＣは、表示部１５に表示させる。従って、検査液の撹拌開始から各成分濃度を表示部１５に表示させるまで、その間わずか数分程度の短時間で検査液の各成分濃度を自動かつ同時に測定することができる。
【００９３】
以上のような構成により、撹拌された検査液を透明な測定具３に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプ４ｂ，４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅと、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器５ｂとの各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２の光源４ｂ，４ｄに応じた検出器５ｃ，５ｅによる各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００９４】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。
【００９５】
また、光源４ａ〜４ｄは、ＬＥＤランプを用いているので、複数の波長の異なる電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。
【００９６】
また、紫外線検出器５ａ可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅは、測定具３を挟んで光源４ａ〜４ｄの対向位置に設置するので、各ＬＥＤランプ４ａ〜４ｄから検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線、可視光（青、緑）および赤外線の透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。
【００９７】
また、測定具３は、フッ素樹脂からなるので、摩擦係数が小さい測定具内面への検査液中の蛍光磁粉の付着を減らし、測定具３内の清掃作業などメンテナンス頻度を低下させるとともに、長期間安定した計測を行うことができる。
【００９８】
さらに、測定具３は、暗箱体２内に設置するとともに、各光源４ａ〜４ｄおよび各検出器５ａ〜５ｅは、暗箱体２内に備えるので、暗室内において検査液への紫外線、可視光、赤外線の透過光および蛍光輝度を正確に測定することができる。
【００９９】
そして、本成分濃度測定装置１は、設置場所を限定せず、成分濃度測定装置１を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。なお、成分濃度測定装置１は、上述したような形状に限定されるものではない。
【０１００】
なお、上述の例では、検査液に混入した油分として、切削油の濃度測定を説明したが、油分の種類には切削油の他に防腐剤なども挙げられる。そこで、検査液に防腐剤も混入し、この防腐剤の濃度も測定したい場合には、次の方法で測定することができる。なお、防腐剤濃度の算出方法も切削油と類似しているため、以下簡略に説明する。
【０１０１】
上述したように、切削油は、青色可視光および赤外線を用いて両者の吸光濃度の差分値から切削油の濃度を測定したが、防腐剤では、例えば、緑色可視光および赤外線を用いる（防腐剤の濃度測定に青色可視光および赤外線を用い、切削油の濃度測定に緑色可視光および赤外線を用いてもよい）ことができる。
【０１０２】
切削油と同様にして、濃度の異なる防腐剤に、可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を照射し、可視光検出器５ｃおよび赤外線検出器５ｅによりそれぞれ吸光度が得られるが、それら濃度と吸光度の差分値との間には、図示しないが、略一次的な相関関係を有し、相関係数として算出することができる。
【０１０３】
そこで、検査液中に混入した切削油に加えて防腐剤の濃度をも測定する場合には、上述同様に、［式１１］の油分に防腐剤の項目を増設（油分を切削油としてもよい）し、差分値の相関係数として、検査液中の各成分の濃度別に得られた緑色可視光および赤外線による吸光濃度の差分値の相関係数を予め与えておく。
【０１０４】
そして、成分濃度測定装置１により検査液から得られる各検出値（蛍光輝度、ＵＶ吸光濃度、ＩＲ吸光濃度、ＵＶ沈降吸光濃度、青色可視光吸光濃度および緑色可視光吸光濃度）をコントローラＣが六元連立一次方程式（差分値のみから算出してもよい）により、検査液中に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール、切削油および防腐剤の６種類の成分を同時かつ瞬時に算出することができる。
【０１０５】
なお、上述では、検査液に混入する油分として切削油および防腐剤の両者を同時に測定する例で説明したが、異なる光源の波長による吸光濃度の差分値や差分値相関係数を用いて、切削油のみあるいは防腐剤のみで測定してもよく、また、油分の測定に代えて他の含有成分や混入物を測定してもよい。そして、同じ可視光であっても、可視光内の他の波長領域を用いることで、さらに濃度測定できる検査液に含まれる成分（混入物）数を増やすことができる。
【０１０６】
上記成分濃度測定装置１は、光源および検出器を他の配置にすることもできる。図１３は本発明の他の例を示す、光源をダイヤル式に配置した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【０１０７】
この図１３に示すように、成分濃度測定装置１´は、暗箱体２の左右一方の側面（図１３中では手前に示した左側面）略中央近傍位置に、ダイヤル式の光源４を設けてもよい。この回転可能なダイヤル盤１９は周知の構成でよく、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄが、暗箱体２の内側暗室内を照射方向としてダイヤル盤１９の周囲に取付けられる。
【０１０８】
なお、ダイヤル盤１９の回転により、必ず光源ランプ４ａ〜４ｄの１つが、後述する測定具３を挟んで透過光検出器５´の正面に位置するよう、ダイヤル盤１９の回転軸を暗箱体２の側面に設置する。そして、これら各光源ランプ４ａ〜４ｄの設置順は限定されない。また、図中の４ｎは、可視光ランプを上述の青色および緑色の他にも複数設置可能であることを示したものである。
【０１０９】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ光源４を設けたダイヤル盤１９の取付位置に対向する位置には、紫外線〜赤外線に至る全レンジの透過光を測定可能な透過光検出器５´が設置される。透過光検出器５´は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。なお、蛍光輝度検出器５ｂや駆動モータ１６などの設置位置は上述と同じである。
【０１１０】
従って、測定具３内の検査液における各成分濃度を測定する際には、ダイヤル盤１９を手動もしくは自動（自動の場合は別途モータを設置）で回転させ、順に光源ランプ４ａ〜４ｄを検査液に照射し、上述同様に検査液中の各成分濃度を測定することができる。このような構成の成分濃度測定装置１´にすることで、設置機器の点数を削減できるとともに、装置の前後長さを短くして装置のコンパクト化を図ることができる。
【０１１１】
上記成分濃度測定装置１，１´は、上述した例のように、検査液タンク内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明したが、この成分濃度測定装置１を湿式蛍光磁粉探傷試験装置内に成分濃度測定装置１´´として組み込んで検査液の濃度測定をすることができる。
【０１１２】
以下、図１４は湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図、図１５は探傷部の拡大模式図である。
【０１１３】
湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１（例えば、商品名：スーパーマグナなど、マークテック株式会社製）は、図１４に示すように、検査液を貯留する検査液タンク２２と、この検査液タンク２２内の検査液を、ポンプなどの循環手段２３で取り出すとともに、検査液タンク２２内に還流させる配管などの移送手段２４と、この移送手段２４内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部２５とから構成される。
【０１１４】
この探傷部２５は、図１５に示すように、搬送ローラ２６ａを備え、コンベア２６ｂ上の被検査体を搬送する搬送装置２６と、検査液タンク２２内から取出した検査液を被検査体上に散布する散布装置２７（図示しないが、散布した検査液を回収して検査液タンク内に戻す循環装置を含む）と、貫通コイル２８ａおよびヨークコイル２８ｂなどからなり、コンベア２６ｂ上の被検査体を磁化する磁化装置２８と、紫外線探傷灯２９ａ（ブラックライト）を被検査体に照射して探傷を行う探傷装置２９（図示しないが、傷部を検出するＣＣＤカメラなど画像処理装置を含む）とから構成される。
【０１１５】
なお、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１は、上述してきたように周知の装置（技術）であるため、それら詳細な説明は省略する。
【０１１６】
そして、本願発明の検査液の成分濃度測定装置１´´は、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２と、探傷部２５との間の移送手段２４中途部に設置される。
【０１１７】
なお、成分濃度測定装置１´´は、測定具３´を挿入する穴部ｈ近傍に、上述したような遮光手段を設けるとともに、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１では循環手段２３を備えているため、移送手段２４中を検査液が搬送されることから、成分濃度測定装置１，１´で説明した暗箱体２内の撹拌手段の設置は不要とされる。また、表示部１５は、各暗箱体２ａ，２ｂの天面水平部分や、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１の操作盤など、適宜位置に設けることができる。
【０１１８】
そして、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１で被検査体の探傷試験を行う際、検査液タンク２２内に貯留される検査液を、移送手段２４内に循環手段２３で取り出し、探傷部２５に圧送するが、この移送途中において移送手段２４内の検査液は、成分濃度測定装置１´´の暗箱体２の測定具３´内を通過した後、移送手段２４内から探傷部２５に到達する。
【０１１９】
そして、検査液中の成分濃度を測定する場合には、上述した成分濃度測定装置１での測定のように、この場合、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３による検査液の循環開始から所定時間（例えば３分）後に、暗箱体２において、測定具３´内を通過中の検査液（循環による撹拌状態）に、光源４ａ〜４ｄから紫外線、可視光（青や緑など）および赤外線を照射し、各検出器５ａ〜５ｅによって、上述同様に各測定値（紫外線吸光濃度、青色可視色吸光濃度、緑色可視色吸光濃度、赤外線吸光濃度および蛍光輝度）を得る。
【０１２０】
次いで、循環開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述の各測定値の検出後に、循環手段２３の駆動を停止し、さらに、循環手段２３の駆動停止から所定時間（例えば２分）後に、暗箱体２において、測定具３´内を静置中の検査液に、光源４ａ〜４ｄから紫外線、可視光（青や緑など）および赤外線を照射し、各検出器５ａ〜５ｅによって、所定の測定値を得て、情報処理部１４において、上述した算出方法により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）が上述同様にして算出され、表示部１５などに表示される。
【０１２１】
なお、コントローラＣには、予め検査液の各成分濃度の上限値や下限値を設置しておくことで、例えば、検査液中のスケール濃度や油分濃度が、設定値に到達したところで、表示部１５や図示しない警報装置などを介して周囲に注意を喚起することで、検査液の交換など適切な処理が施される。
【０１２２】
なお、上述した静置中の検査液の各測定値を検出した後は、循環手段２３の駆動を開始し、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３により検査液の循環が開始され、上述した検査液の測定操作が繰り返される。
【０１２３】
このような構成にすることで、成分濃度測定装置１´´が湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１と一体に構成され、検査液タンク２２から探傷部２５へ移送途中である検査液中の各成分濃度を、散布装置２７での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができ、作業性とともに探傷性能を向上させることで、被検査体の生産性および品質向上に貢献することができる。
【０１２４】
また、成分濃度測定装置１´´は、図示しないが、検査液タンク２２に別途設けた、循環手段を備える、検査液中の各成分濃度の測定専用配管である移送手段の中途部に設置させることもできる。
【０１２５】
このような構成にすることで、検査液タンク２２から測定用配管などの移送手段２４´を介して検査液タンク２２に戻される循環中の検査液の各成分濃度を、探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。そして、この場合、検査液の散布経路とは別に、検査液の測定専用経路を設けたため、例えば散布経路に不都合などが生じて、散布が停止しても、測定専用経路で常時検査液中の各成分濃度を測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液中の各成分濃度を測定する、あらゆる湿式蛍光磁粉探傷試験装置および検査液の成分濃度測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１´，１´´ 成分濃度測定装置
２ 暗箱体
３，３´ 測定具
４ａ 紫外線ＬＥＤランプ（光源）
４ｂ 可視光ＬＥＤランプ（青、光源）
４ｃ 可視光ＬＥＤランプ（緑、光源）
４ｄ 赤外線ＬＥＤランプ（光源）
５ａ 紫外線検出器
５ｂ 蛍光輝度検出器
５ｃ 可視光検出器（青）
５ｄ 可視光検出器（緑）
５ｅ 赤外線検出器
８ 傾斜部
１４ 情報処理部
２１ 湿式蛍光磁粉探傷試験装置
２２ 検査液タンク
２３ 循環手段
２４ 移送手段
Ｃ コントローラ
ｃ 正面中心位置
ｈ 穴部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液に関し、より詳細には、検査液における各成分濃度の測定方法および測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式蛍光磁粉探傷試験は、一般的にビレットなどの鋼材や、自動車のシャフトなどの部品の探傷検査に適用する、ＪＩＳ−Ｚ−２３２０に規格化されたものである。これは、被検査体を磁化することにより、被検査体の表層部に傷部を有していれば、この傷部に磁極が発生するため、当該磁極に磁粉を付着させることで傷部を判定する、例えば特許文献１〜２に記載のような周知の非破壊検査法である。この傷部に付着させる磁粉は蛍光磁粉を使用しているため、暗室内で紫外線を照射し、傷部に付着した蛍光磁粉の蛍光体を発光させることで視認性を向上させ、検査を容易にする効果が得られる。検査に適用する検査液は数μm〜数十μｍの蛍光磁粉と水もしくは白灯油と所定の分散剤、所定の防錆剤からなるのが一般的である。探傷検査において検査液内の蛍光磁粉の含有量が、傷部の視認性や検出限界などを左右する重要な要素である。検査液中の蛍光磁粉の濃度を測定する一般的な手法は、沈殿管を用いたもの（非破壊検査シリーズ、磁粉探傷試験IIIＰ８２〜８３）である。その手法は、よく撹拌し懸濁した検査液を散布ノズルから採取し、沈殿管を３０分間静置した後、沈殿管底部に沈殿した沈殿物の容積を求めていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０９４２４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法では、サンプリングの状況や、スケールおよびゴミなど異物の混入によって沈殿量が多くなっている場合、濃度測定値にばらつきを生じていた。そこで、この問題を解決するために、擬似欠陥に付着した蛍光体の明るさを指針として測定する方法（特開平７―１１３７８７）や、その明るさをＣＣＤで読み取り画像処理することで測定する方法（特開２００９−７５０９８）、さらには鉄粉の電磁気特性と蛍光輝度を併用して測定する手法（特開平５−２１５７２４）が提案されているが、擬似欠陥を有した試験片の磁化状態、散布法などにより測定結果のばらつきは避けられない。また、上述したサンプリング操作は煩わしく、作業性が悪いという問題もあった。
【０００５】
さらに、上述してきた検査液の成分濃度の測定方法では、蛍光磁粉の濃度しか測定することができない。ところで、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右するとともに、分散剤の濃度は、検査液の被検査体への濡れ性を左右する。分散剤の評価方法としては、特開平８−１２８９９３に開示した、表面あらさ標準片の標準面と透明板体の一面とが所要間隔を置いて対面している状態で固定し、当該両面が垂直になる姿勢で設置した測定装置にて、その下端部を試料に浸漬して前記間隔を毛細管現象によって上昇する試料の上昇値を測定し、当該測定値によって当該検査液中の分散剤の濡れ性を評価するものがあるが、分散剤自体の濃度を測定するものではなく、また、分散剤の評価のためだけに別途測定装置を設けなければならず、コスト高となるとともに作業効率が悪いという問題もあった。また、検査液の多くは、検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。被検査体に対して前工程でショットブラストなどの表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールも回収されてしまう。このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、検査液に含まれる成分の濃度を把握し、探傷精度を向上させるため、特願２０１０−２５７６６７に記載したように、撹拌された検査液を透明な測定具に導入し、この測定具内の検査液に、光源としての紫外線ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプを測定具の一側方から照射し、紫外線照射により検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、赤外線照射により検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、紫外線照射により検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器とによる各検出値（検査液流動状態）および、検査液中の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られた上記各検出器による検出値（検査液静置状態）から、検査液に含有する蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの各濃度を測定する方法および装置を開発した。
【０００７】
しかしながら、被試験体である自動車部品などの鋼材は、製造工程における探傷試験の前工程で切削加工が行われる場合が多く、被検査体表面には、切削油や防腐剤など周知の油分が付着し、上述したスケール同様にこれら油分も検査液とともに検査液タンクに回収されていく。そして、このような検査液中への油分の混入量の増加は、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう。ここで、油分が蛍光磁粉の凝集を発生させる要因としては、油分中で蛍光磁粉の分散が始まるが、この油分により蛍光磁粉が分散途中などでそのまま固まってしまうことや、油分が検査液に含まれる分散剤の分散能力を低下させることなどが挙げられ、この結果、検査液内への油分の混入は検査液の性能を不安定なものとする。
【０００８】
そこで、検査液中に含まれる油分の濃度を把握できれば、検査液の液質管理（交換のタイミングなど）をすることで探傷性能の維持が可能となるが、従来では、検査液中に含まれるこの油分濃度を測定することができず、その結果、検査液中の油分濃度の上昇に伴い、探傷試験の際の傷部の検出性能が低下していても、そのまま探傷試験が続行されることから、探傷試験の性能低下という問題があった。
【０００９】
従って、この発明の目的は、検査液に混入した切削油や防腐剤などの油分濃度を測定可能にするとともに、この油分濃度に加え、検査液に含有するスケールや、検査液を構成する蛍光磁粉、分散剤、防錆剤など検査液中の各成分濃度を簡単な方法で同時に測定でき、かつそれらの濃度を瞬時かつ高精度に測定可能とした、探傷試験の際の傷部の検出性能および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、請求項１に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、前記励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および前記検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化および前記光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた前記検出器による各検出値の差分値から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記紫外線検出器、前記可視光検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法において、前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、前記検査液の流れを制御するポンプと、該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、該測定具内の前記検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、前記可視光照射により前記検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記可視光検出器、前記赤外線検出器、前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度および分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、かつ前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記可視光ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記可視光検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法であって、この成分濃度測定方法は、撹拌された検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、測定具の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた検出器による各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００１６】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。
【００１７】
また、波長の異なる３種類の電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、ＬＥＤランプを用いることで検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器は、測定具を挟んで光源の対向位置に設置するので、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプおよび赤外線ＬＥＤランプから検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線、可視光および赤外線の各透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。従って、簡単な構成で測定精度を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むので、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの各濃度とともに測定することができる。従って、混入物を含む各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法を提供することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、金属表面の傷部に蛍光磁粉を集合および付着させることによって、傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置であって、この成分濃度測定装置は、検査液を導入する測定具と、検査液の流れを制御するポンプと、この測定具内の検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、この測定具内の検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、この測定具内の検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、紫外線照射により検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、可視光照射により検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、赤外線照射により検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、紫外線照射により検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、紫外線検出器、可視光検出器、赤外線検出器、蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ検査液に含有する蛍光磁粉の濃度および、分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、かつ測定具は、暗箱体内に設置するとともに、紫外線ＬＥＤランプと、可視光ＬＥＤランプと、赤外線ＬＥＤランプと、紫外線検出器と、可視光検出器と、赤外線検出器と、蛍光輝度検出器とは、暗箱体内に備えるので、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００２１】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。従って、各成分濃度の測定を可能にするとともに、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を提供することができる。
【００２２】
さらに、本成分濃度測定装置は、設置場所を限定せず、探傷試験装置に組込んだり、成分濃度測定装置を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。従って、測定精度および作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定装置を提供することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、この検査液タンク内の検査液を循環手段で取り出すとともに、検査液タンク内に還流させる移送手段と、この移送手段内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、移送手段は、検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、移送手段が、探傷部に検査液を圧送する試験用配管であって、この試験用配管に、成分濃度測定装置の測定具を接続したので、成分濃度測定装置が湿式蛍光磁粉探傷試験装置と一体に構成され、従来のように検査液をサンプリングして探傷試験装置とは別の場所で成分濃度測定を行う必要がない。
【００２４】
つまり、検査液タンクから探傷部へ移送途中である検査液の成分濃度を、散布装置での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。従って、作業性を向上させた湿式蛍光磁粉探傷試験装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一例を示す、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【図２】成分濃度測定装置の平面図および測定具の斜視図である。
【図３】成分濃度測定装置の正面図である。
【図４】測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図５】測定具に対する光源（可視光ＬＥＤランプまたは赤外線ＬＥＤランプ）と、可視光検出器または赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図である。
【図６】成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【図７】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液を撹拌・流動状態）である。
【図８】検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液静止状態）である。
【図９】防錆剤および油分における光の波長による透過率の違いを示すグラフである。
【図１０】油分としての切削油の各波長における濃度と吸光度の関係を示すグラフである。
【図１１】コントローラによる検査液中の成分濃度算出経路のブロック図である。
【図１２】切削油の濃度と、青色可視光および赤外線による吸光濃度の差分との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の他の例を示す、光源をダイヤル式に配置した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【図１４】湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図である。
【図１５】探傷部の拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態について詳述する。図１は本発明の一例を示した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置を示す斜視図、図２は成分濃度測定装置の平面図、図３は成分濃度測定装置の正面図、図４は測定具に対する光源（紫外線ＬＥＤランプ）と、紫外線検出器および蛍光輝度検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図５は測定具に対する光源（可視光ＬＥＤランプまたは赤外線ＬＥＤランプ）と、可視光検出器または赤外線検出器の設置位置を示す測定具周辺の正面模式図、図６は成分濃度測定装置のブロック制御図である。
【００２７】
まず、周知のとおり湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液は、蛍光磁粉と、分散剤と、必要に応じて防錆剤とを混合させてなるものである。そして、それら成分の詳細は、例えば上述した特開２００９−１０９４２４号公報などに記載されているように、まず蛍光磁粉としては、例えば、市販の磁粉（四三酸化鉄粒子や純鉄粒子などの導磁性粒子に酢酸セルローズ系合成樹脂やビニルブチラール系合成樹脂などの合成樹脂バインダーを用いてルモゲンイエロー５０７９０：商品名：ＢＡＳＦ社製やフエスタＡ：商品名：Ｓｗａｄａ社製などの蛍光顔料を付着させてなるメジアン径３〜70μm：体積基準分布表示−以下、同じ−で真比重２〜５g／cm3の粉末；以下「蛍光磁粉」という）を用いることができる。
【００２８】
また、分散剤は、例えば、ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル型非イオン系界面活性剤および陰イオン活性剤を用いることができる。さらに防錆剤としては、例えば亜硝酸ナトリウムなどを用いることができる。なお、蛍光磁粉や分散剤、防錆剤は上述した成分に限定されない。
【００２９】
そして、湿式蛍光磁粉探傷試験では、上記のような各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤）について、探傷試験の対象に応じて設定したそれぞれの所定量で混合し、調製した検査液を、自動車のシャフトなどの鋼製部品や、ビレットなどの鋼材である被検査体に接触させ、当該被検査体の表面傷部（検査物の表面乃至表面近傍に存在する微細なワレやピンホール）に当該検査液に分散している当該磁粉を集合させて形成した磁粉模様によって表面傷部を探傷する周知の技術である。
【００３０】
この検査液は、多くが検査液タンクで調製され、磁化した被検査体に塗布された後、余剰分の検査液は回収し、再び被検査体に散布される。上述したように、被検査体に対して前工程で表面処理を行っている場合、この表面処理で生じた鉄屑などのスケールが被検査体に付着し、このスケールの付着した被検査体に検査液を塗布すると、検査液タンクには余剰分の検査液に混入したスケールが回収されてしまうことから、検査液には探傷の使用当初（調製当初）は存在しなかったスケールが混入されるとともに、その濃度は徐々に上昇する。そして、このスケールは、酸化鉄などの強磁性体であるため、探傷の際、傷部への蛍光磁粉の付着を阻害し、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【００３１】
さらに、このような鋼材など被検査体は、探傷試験の前工程で切削加工が行われる場合が多く、被検査体表面には、切削油や防腐剤など周知の油分が付着し、上述したスケール同様にこれら油分も検査液とともに検査液タンクに回収されていく。このような検査液中への油分の混入量の増加は、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう。
【００３２】
また、検査液中における蛍光磁粉の濃度は、探傷の視認性を左右し、分散剤の濃度も、検査液の被検査体への濡れ性を左右するとともに、防錆剤の濃度管理も当然必要である。このような検査液を用いて行なう、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置において、検査液タンク内からポンプで取出し、被検査体に接触させて探傷試験を行った検査液は、検査液タンクに戻された後、再度探傷試験に使用して循環利用されるため、その検査液の成分濃度が刻々と変動することから、探傷検出性能を向上させ、高精度な被検査体の探傷試験を行うには、検査液中の各成分濃度を同時かつ瞬時に測定でき、それら濃度を把握し管理する必要がある。
【００３３】
そこで、本願発明者らは、光学的手法を用いることにより、検査液中に混入した油分の濃度を測定可能にするとともに、この油分濃度に加えて、検査液中に含まれる各成分の濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）を、瞬時かつ同時に測定可能とした、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度の測定方法および測定装置を開発した。
【００３４】
まず、検査液の成分濃度測定装置１としては、例えば、図１〜３に示すように、暗箱２と、この暗箱体２内に設置した測定具３と、さらには暗箱体２内に取付けられた例えば光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄおよびこれら光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによる照射光の検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅとから構成されるものである。以下の説明では、成分濃度測定装置１を、設置場所を自由とし、後述する検査液タンク２２内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明する。
【００３５】
暗箱体２は、例えば、正面視略台形の形状（限定しない）を有し、材質は特に限定されないが、プラスチックなどの合成樹脂またはアルミなどの金属からなる、内部を暗室とした箱材である。また、暗箱体２における正面および背面の中央近傍を結ぶ直線上には、円形（限定しない、後述する測定具３の外形に応じた形状とする）の穴部ｈが設けられている。さらに暗箱体２における天面の左右肩部には、左右の一方または双方（図例では双方）の外側端部を外方に向けて下降傾斜させた傾斜部８を形成する。なお、この暗箱体２には、例えば図３に示すような把持部１６を天面などに設けてもよい。
【００３６】
次に、測定具３は、図２に示すように、上述した暗箱体２の穴部ｈに貫設可能とし、暗箱体２の前後方向に略等しい長さを有する、側面部が透明（半透明など各光源からの光を測定できるものであればよい）な円筒形状（限定しない）のものであり、その材質は、測定具３内面の摩擦係数を小さくできるフッ素樹脂から構成されている。なお、円筒部の直径は、例えば６ｍｍ程度（限定されない）とされる。なお、測定具３の材質は上述したフッ素樹脂が好ましいが、測定具３内面の摩擦係数を小さくできる材質であれば適宜用いることができる。
【００３７】
また、測定具３は、例えば、基端部は、本体から図示しない螺旋溝などで着脱自在とした鍔部９を備える蓋体１０を有しており、この蓋体１０および測定具３の先端部１１に遮光板の貼付や着色などをすることにより、測定具３を暗箱体２の穴部ｈに貫設設置した際に、暗箱体２内に周囲から光が入らないように遮光している。
【００３８】
さらに、例えば、暗箱体２の背面側（装着させた測定具３の先端側）外側部には、測定具３の撹拌手段としてのケース１６ａ内に設置した駆動モータ１６が取付けられる。この場合、測定具３の先端部には、モータ軸１７に嵌合可能とする凹部１８が取付けられており、測定具３を暗箱体２に装着した際、凹部１８をモータ軸１７に嵌合させ、駆動モータ１６の回転駆動によりモータ軸１７を介して測定具３が暗箱体２の前後方向を軸芯として回転する。
【００３９】
次に、この暗箱体２の左右一方の側面（図１中では手前に示した左側面）前後位置には、前部から順に適宜間隔を空けて、光源４ａとしての紫外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプ（図例では左側）、光源４ｂとしての、例えば青色可視光ＬＥＤランプ、光源４ｃとしての、例えば緑色可視光ＬＥＤランプおよび光源４ｄとしての赤外線ＬＥＤランプ（図例では右側）が、暗箱体２の内側暗室内を照射方向として取付けられている。なお、これら各ＬＥＤランプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの設置位置（暗箱体２側面の左右位置）や設置順は上述に限定されず、左右逆位置など適宜設置することができる。
【００４０】
ここで、可視光は、 電磁波のうち、 人間の目で見える波長であり、その波長域は、おおよそ３８０ｎｍ〜７５０ｎｍであり、波長の短い側から順に、紫（３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）、青（４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ）、緑（４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）、黄（５７０ｎｍ〜５９０ｎｍ）、橙（５９０ｎｍ〜６２０ｎｍ）、赤（６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）の各色を有して見える。なお、紫外線領域は約３８０ｎｍ以下、赤外線領域は約７５０ｎｍ以上である。
【００４１】
本願発明の検査液の成分濃度測定装置１では、可視光を照射する光源として、１または複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプを用いる。この例では、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの２つを用いるものとするが、これら可視光ＬＥＤランプの設置は、上記可視光波長域内のいずれか１つ（１色）の可視光ＬＥＤランプであっても、あるいは可視光波長域内であって、異なる波長域を有するいずれか３つ（３色）以上の可視光ＬＥＤランプとしてもよく、測定する油分濃度の油分種類数によって適宜設定することができる。なお、これらＬＥＤランプ４ａ〜４ｄは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４２】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の端部（図例では左側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ紫外線ＬＥＤランプ４ａの取付位置に対向する位置には、紫外線検出器５ａが設置される。この紫外線検出器５ａでは、紫外線ＬＥＤランプ４ａから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた紫外線の透過度が検出される。なお、この紫外線検出器５ａは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４３】
また、例えば、暗箱体２の紫外線ＬＥＤランプ４ａが設置されている側（図１中では手前に示した左上面傾斜）の傾斜部８における紫外線ＬＥＤランプ４ａの斜め上方の内面には、蛍光輝度検出器５ｂが取付けられる。この蛍光輝度検出器５ｂでは、紫外線を測定具３内の検査液に照射し、検査液から得られた可視光（励起して発光した可視光）が蛍光輝度として検出される。なお、この蛍光輝度検出器５ｂも周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４４】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の前端部（図例では紫外線検出器５ａの隣に、順に並設）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの取付位置に対向するそれぞれの位置には、可視光検出器５ｃ，５ｄが設置される。これら各可視光検出器５ｃ，５ｄでは、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃのそれぞれから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られたそれぞれ青色可視光および緑色可視光の透過度が検出される。なお、これら可視光検出器５ｃ，５ｄは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
さらに、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）の後端部（図例では右側）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ赤外線ＬＥＤランプ４ｄの取付位置に対向する位置には、赤外線検出器５ｅが設置される。この赤外線検出器５ｅでは、赤外線ＬＥＤランプ４ｄから照射され、測定具３内の検査液を通過して得られた赤外線の透過度が検出される。なお、この赤外線検出器５ｅは周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００４６】
光源４ａおよび測定具３に対するこれら紫外線検出器５ａおよび蛍光輝度検出器５ｂ の設置位置は、図４に示すように、まず、紫外線検出器５ａは、上述したように測定具３を介して紫外線ＬＥＤランプ４ａの対向位置に設置されるが、この紫外線ＬＥＤランプ４ａの紫外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００４７】
また、蛍光輝度検出器５ｂは、紫外線ＬＥＤランプ４ａ側の測定具３の周囲であって、測定具３の正面中心位置ｃから、紫外線ＬＥＤランプ４ａによる照射光の照射方向に対して、正側（上側）９０度の範囲内であって、例えば４０度〜５０度、好ましくは５０度となる暗箱体２における傾斜部８内面に設置する。なお、蛍光輝度検出器５ｂは、広範な濃度の蛍光磁粉の蛍光輝度値をより正確に測定し得る位置として、実験データに基づき、前記５０度が適切な角度の１つとして挙げられる。
【００４８】
また、可視光検出器５ｃ，５ｄの設置位置は、図５に示すように、測定具３を介して各青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの対向位置に設置されるが、これら青色可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃの可視光照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００４９】
また、赤外線検出器５ｅの設置位置も図５に示すように、測定具３を介して赤外線ＬＥＤランプ４ｄの対向位置に設置されるが、この赤外線ＬＥＤランプ４ｄの赤外線照射方向（測定具３内の検査液中への入射方向）の延長線上から正負適宜角度範囲内であって、好ましくは延長線上における暗箱体２の内側面に設置する。
【００５０】
さらに、図６に示すように、これら検出器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅは、暗箱体２内に設置されたコントローラＣ内の情報処理部１４などに接続されており、この情報処理部１４には、後述する図７，８，１０のグラフから得られた各種データを含む計算式などを予め入力しておく。
【００５１】
そして、このコントローラＣには、例えば、暗箱体２の傾斜部８面上に設けた、蛍光磁粉濃度や分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度などを表示（デジタル表示など）させる、液晶などの表示パネルとしての表示部１５を接続させる。なお、表示部１５は、暗箱体２以外に、暗箱体２とは別体の表示装置や、後述する湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１内に設置してもよい。
【００５２】
検査液に紫外線を照射すると、検査液中に含まれる各成分のうち、紫外線を照射された蛍光磁粉は、その蛍光顔料などの蛍光物質が励起して発光するため、この発光した可視光を蛍光輝度（照度）として上述の蛍光輝度検出器６により検出することができる。この蛍光輝度は、検査液中の蛍光磁粉の濃度によって異なる。
【００５３】
また、検査液に紫外線、可視光および赤外線を照射すると、検査液に入射した紫外線、可視光および赤外線は、混入物や各成分を含む検査液中を通過し、入射方向とは逆方向から透過して液外に放射される。このとき、光のエネルギーは、透過や反射によって伝達され、光の透過は通常、次式1のように吸光濃度として表される。
吸光濃度＝−LOG10（放射光束／入射光束）・・・・・[式1]
【００５４】
この吸光濃度は、検査液中に含まれる各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールなど）によって異なるとともに、各成分の濃度によっても異なる。さらには、検査液が撹拌（流動）されない静置状態においても、各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによっても異なる。
【００５５】
そこで、上述した成分濃度測定装置１などを用い、以下の表１に示す要領で調製した検査液に見立てた各試験液に、光源４ａ，４ｄから波長の異なる電磁波（紫外線および赤外線）を照射し、各成分別に検出器５ａ，５ｂ，５ｅで蛍光輝度および吸光濃度を検出して、各成分の特性を得る実験を行った。図７は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する吸光濃度および蛍光輝度を示すグラフ（検査液は撹拌・流動状態）、図８は検査液中の各成分（ａ）〜（ｄ）の濃度に対する紫外線沈降吸光濃度を示すグラフ（検査液は静止状態）である。
【００５６】
【表１】
【００５７】
なお、これら試験液は、例えばグループ１では、蛍光磁粉のみを水２Ｌに添加する場合、それら磁粉濃度が、それぞれ０ｇ／Ｌ（無添加）、０．３ｇ／Ｌ、０．５ｇ／Ｌ、１．０ｇ／Ｌ、２．０ｇ／Ｌになるように蛍光磁粉の添加量を変更して５種類の磁粉濃度を有する試験液を作成したものである。同様にグループ２は分散剤のみを有する試験液、グループ３は防錆剤のみを有する試験液、グループ４はスケールのみを有する試験液を作成した。なお、蛍光磁粉には、ＬＹ−２０（マークテック株式会社製、スーパーマグナ蛍光磁粉）、分散剤には、ＥＣ−６００Ｃ（マークテック株式会社製、エコマグナ分散剤）、防錆剤には、ＡＲ−１００Ｋ（マークテック株式会社製、スーパーキープ防錆剤）、スケールには、酸化鉄粉体をそれぞれ使用した。
【００５８】
まず、成分濃度測定装置１における蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした、例えば試験液グループ１の磁粉濃度が０ｇ／Ｌの試験液Ｎｏ１を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部７に回転可能に貫設する。このとき、測定具３の先端部は、暗箱体２の背面の穴部７およびモータ軸１７に凹部１８を嵌合させることで、安定的に支持されるとともに、測定具３の基端部は、蓋体１０の鍔部９が暗箱２正面板へのストッパーとなり、暗箱体２に測定具３をずれることなく安定装着させることができる。
【００５９】
そして、駆動モータ１６の動力により、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させて試験液Ｎｏ１を撹拌し、この撹拌開始から３分後に、測定具３内で撹拌されている検査液に、紫外線ＬＥＤランプ４ａおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄを点灯させて紫外線および赤外線を照射し、各検出器５ａ，５ｂ，５ｅにより該試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した。同様にして、磁粉濃度が０．３〜２．０ｇ／Ｌの順（順不問）に各試験液の蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ａ）のグラフに示した。
【００６０】
また、同様にして、試験液グループ２の分散剤濃度別、試験液グループ３の防錆剤濃度別、試験液グループ４のスケール濃度別の各試験液についても蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度を検出した結果を、図７（ｂ）〜（ｄ）のグラフに示した。
【００６１】
そして、これら各値から撹拌中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各検出値（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の相関係数（各直線の傾き）として情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６２】
次に、成分濃度測定装置１において、上述同様にして測定具３内に充填したグループ１〜４の各濃度におけるそれぞれの試験液を駆動モータ１６で撹拌させ、この駆動モータ１６の駆動を停止して所定時間（例えば２分間）経過したときの、静置状態時におけるこれら試験液に紫外線ＬＥＤランプ４ａで紫外線を照射し、紫外線検出器５ａにより紫外線吸光濃度を検出した。
【００６３】
さらに、それぞれの成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の各濃度において、上述した試験液撹拌時の紫外線吸光濃度の値から、静置状態時の紫外線吸光濃度の値を差し引いた差分値の値（紫外線沈降吸光濃度）を、図８（ａ）〜（ｄ）のグラフに示した。なお、この図８（ａ）〜（ｄ）には、上記成分の各濃度において、上述した試験液撹拌時の赤外線吸光濃度の値から、静置状態時の赤外線吸光濃度の値を差し引いた差分値の値（赤外線沈降吸光濃度）および試験液撹拌時の蛍光輝度の値から、静置状態時の蛍光輝度の値を差し引いた差分値の値（沈降蛍光輝度）も示している。
【００６４】
そして、これら各値から、静置中における各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）は、それぞれの成分濃度と、各差分値（紫外線沈降吸光濃度、赤外線沈降吸光濃度、沈降蛍光輝度）との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができ、各成分固有の沈降特性として、それら相関係数（各直線の傾き）が情報処理部１４に入力される。なお、これら相関係数は、後述する検査液測定で説明する。
【００６５】
一方、検査液中に混入する油分の種類としては、上述したように切削油や防腐剤などが挙げられるが、本例では切削油で説明する。図９は防錆剤および油分における光の波長による透過率の違いを示すグラフ、図１０は切削油の各波長における切削油濃度と吸光濃度の関係を示すグラフ、図１１はコントローラによる検査液中の成分濃度算出経路のブロック図、図１２は切削油の濃度と、青色可視光および赤外線による吸光濃度の差分との関係を示すグラフである。
【００６６】
防錆剤および切削油の波長による光の透過率は、図９に示すように、防錆剤は４００ｎｍ付近を境にして紫外線を吸光するが、可視光は透過する。一方、切削油では、赤外線領域に近いほど光の透過量が高くなる傾向であることが分かった。なお、本実験では、防錆剤（マークテック株式会社製、ＡＲ−１００Ｋ）および切削油（ソリブル油、汎用品）をそれぞれ水で希釈し、２％にした濃度のものを、分光器（株式会社島津製作所製、自動分光光度計ＵＶ−２２００）で測定したものである。
【００６７】
防錆剤は、紫外線を吸収するため、例えば、光源から紫外線の照射方向に対して防錆剤の裏側に切削油が位置した場合、この防錆剤が紫外線を吸光することで、切削油は正確な吸光濃度を測定することができない。ところで、防錆剤は、可視光および赤外線を通過させることができる。
【００６８】
ここで、図１０に示すように、濃度の異なる切削油に、異なる波長の紫外線、可視光、赤外線、さらに可視光においても異なる波長の青色可視光、緑色可視光を、それぞれから照射し、濃度別に各波長による吸光度を測定した。なお、切削油（ソリブル油、汎用品）は、水で希釈した各濃度（０％〜４％）のものを作成した。また、本実験では、成分濃度測定装置１における紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄと、それらの吸光濃度を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄ、赤外線検出器５ｅを用いることができる。
【００６９】
この図１０の結果から、切削油は、各波長における濃度と吸光濃度との間に略一次直線を有する相関性を見出すことができた。そして、切削油の所定の濃度に対して、各波長間の吸光濃度の差分値（例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の差分値）が所定の値を示していることが分かった。ここで、上述したように、紫外線の吸光濃度は、検査液中には切削油とともに防錆剤も含まれる場合があり、この防錆剤の存在によって、正確な吸光濃度が得られないことがある。
【００７０】
そこで、切削油の濃度は、紫外線による吸光濃度の値を用いず、例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度との差分値から、予めコントローラＣに入力しておいた上記図１０の各波長における濃度と吸光濃度との間の相関によって正確に算出することができる。なお、波長の組み合わせは、紫外線を除いて上述した青色可視光および赤外線の組合せに限定しない。
【００７１】
このように、切削油の濃度は、紫外線を除く波長の異なる２種の光源による吸光濃度の差分値から求めることができるが、本願発明の成分濃度測定装置１では、油分としてこの切削油の濃度と同時に、検査液中の他の成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度も同時に測定することができる。
【００７２】
検査液中に含まれる各成分の濃度は、以下に例示する式から求めることができる。まず、例えば、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）をそれぞれ未知数として、イ、ロ、ハ、ニとし、成分濃度測定装置１などで測定した検査液の、実測データ（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度）をそれぞれα、β、γ、δとすれば、上記相関係数と実測データは以下のような四元連立一次方程式となる。
【００７３】
[式２]
ａ×イ＋ｂ×ロ＋ｃ×ハ＋ｄ×ニ＝α
ｅ×イ＋ｆ×ロ＋ｇ×ハ＋ｈ×ニ＝β
ｉ×イ＋ｊ×ロ＋ｋ×ハ＋ｌ×ニ＝γ
ｍ×イ＋ｎ×ロ＋ｏ×ハ＋ｐ×ニ＝δ
なお、ａ〜ｄは各成分における蛍光輝度の相関係数、ｅ〜ｈは各成分における紫外線吸光濃度の相関係数、ｉ〜ｌは各成分における赤外線吸光濃度の相関係数、ｍ〜ｐは各成分における紫外線沈降吸光濃度の相関係数を示す。
【００７４】
そして、上述の式[２]を行列式で表記すると、
［式３］
以上のようにした場合、Ａ×Ｃ＝Ｂ・・・[式４]
つまり、Ｃ＝Ａ―1×Ｂ・・・[式５]
となり、Ｂ（α、β、γ、δ）の値（検査液の実測値）が分かると、知りたい検査液中の４種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）が判明する。従って、情報処理部１４には、このような計算式ならびに各相関係数が入力される。なお、上述の例では、紫外線沈降吸光濃度を使用したが、この紫外線沈降吸光濃度の代わりに、赤外線沈降吸光濃度や蛍光沈降輝度を用いてもよい。
【００７５】
ここで、例えば、後述の湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２内の検査液の成分濃度を測定したい場合には、まず、蓋体１０を脱着した測定具３内にサンプリングした検査液を装填し、再び蓋体１０を取付けた測定具３を、暗箱体２の穴部ｈに回転可能に貫設する。
【００７６】
そして、測定開始のスイッチを投入するなどした際、コントローラＣは、駆動モータ１６を作動させ、モータ軸１７および凹部１８を介して測定具３を回転させることで、測定具３内で検査液を撹拌する。そして、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後に、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄを点灯させて紫外線、青色可視光、緑色可視光および赤外線を検査液に照射する。
【００７７】
次いで、撹拌中で均質な検査液を透過した透過光である紫外線、青色可視光、緑色可視光および赤外線を紫外線吸光濃度、可視光吸光濃度（青色）、可視光吸光濃度（緑色）および赤外線吸光濃度として、それぞれ紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信されるとともに、検査液から得られる、励起して発光した可視光を蛍光輝度として蛍光輝度検出器５ｂで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。
【００７８】
次に、コントローラＣは、この測定具３の回転開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述した検査液における紫外線吸光濃度、可視光吸光濃度（青色、緑色）、赤外線吸光濃度および蛍光輝度の検出後に、駆動モータ１６の回転を停止し、さらに、駆動モータ１６の回転停止から所定時間（例えば２分）後に、紫外線ＬＥＤランプ４ａ（または／および赤外線ＬＥＤランプ４ｄなどであってもよい）を点灯させて紫外線（または／および赤外線であってもよい）を検査液に照射する。
【００７９】
次いで、静置中の検査液を透過した透過光である紫外線を紫外線吸光濃度として、紫外線検出器５ｂで検出し、その検出結果が情報処理部１４に送信される。なお、この場合の検査液の測定は、上述の紫外線吸光濃度に代えて、赤外線吸光濃度または蛍光輝度などであってもよい。
【００８０】
そして、情報処理部１４では、撹拌中の検査液から測定した紫外線吸光濃度と、静置中の検査液から測定した紫外線吸光濃度との差分値を紫外線沈降吸光濃度として算出するとともに、撹拌中の検査液における蛍光輝度や紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度の実測値を用いて、上述した[式５]のような行列式から検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の濃度を算出する。
【００８１】
以下に、行列式を用いた検査液の各成分濃度の算出例（式６）を示す。
（式６）
式中のＵＶは紫外線（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）、ＩＲは赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ）を示す。
【００８２】
一方、コントローラＣは、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の検出情報に基づいて、予めコントローラＣに入力しておいた上記図１０における切削油の各波長における濃度と吸光濃度との間の差分値から切削油の濃度を算出する。
【００８３】
従って、図１１に示すように、コントローラＣは、各検出器５ａ〜５ｅからの検出情報に基づいて、一方では、異なる光源による吸光濃度（例えば、青色可視光照射による吸光濃度と、赤外線照射による吸光濃度）の差分値から、検査液中に含まれる油分としての切削油の濃度を算出するとともに、他方では、上述した四元連立一次方程式から検査液中に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールの濃度を、同時かつ瞬時に算出することができる。
【００８４】
次に、検査液中の混入物を含む各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）全ての濃度を、後に例示する式から同時かつ瞬時に求めることもできる。ここで、上述の図１０に示した、切削油の所定の濃度に対して、各波長間の吸光濃度の差分値（例えば、青色可視光による吸光濃度と、赤外線による吸光濃度の差分値）が所定の値を示していることから、図１２に示すように、各濃度に対する差分値が、この切削油における濃度と差分値との間に略一次直線を有する相関性(差分値相関係数)を見出すことができる。
【００８５】
なお、図示しないが、異なる波長の光源による各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤およびスケール）の各濃度に対する吸光濃度の差分値もそれぞれの成分の濃度との間に略一次直線を有する相関性（相関係数）を見出すことができる。
【００８６】
まず、例えば、知りたい検査液中の５種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）をそれぞれ未知数として、イ、ロ、ハ、ニ、ホとし、成分濃度測定装置１などで測定した検査液の、実測データ（蛍光輝度、紫外線吸光濃度、赤外線吸光濃度、紫外線沈降吸光濃度、可視光吸光濃度）をそれぞれα、β、γ、δ、ηとすれば、上記相関係数と実測データは以下のような五元連立一次方程式となる。
【００８７】
[式７]
ａ×イ＋ｂ×ロ＋ｃ×ハ＋ｄ×ニ＋ｅ×ホ＝α
ｆ×イ＋ｇ×ロ＋ｈ×ハ＋ｉ×ニ＋ｊ×ホ＝β
ｋ×イ＋ｌ×ロ＋ｍ×ハ＋ｎ×ニ＋ｏ×ホ＝γ
ｐ×イ＋ｑ×ロ＋ｒ×ハ＋ｓ×ニ＋ｔ×ホ＝δ
ｕ×イ＋ｖ×ロ＋ｗ×ハ＋ｘ×ニ＋ｙ×ホ＝η
なお、ａ〜ｄは各成分における蛍光輝度の相関係数、ｅ〜ｈは各成分における紫外線吸光濃度の相関係数、ｉ〜ｌは各成分における赤外線吸光濃度の相関係数、ｍ〜ｐは各成分における紫外線沈降吸光濃度の相関係数、ｑ〜ｔは各成分それぞれの濃度における異なる波長から得られた吸光濃度差分値相関係数を示す。
【００８８】
そして、上述の式[７]を行列式で表記すると、
式[８]
以上のようにした場合、Ａ×Ｃ＝Ｂ・・・[式９]
つまり、Ｃ＝Ａ―1×Ｂ・・・[式１０]
となり、Ｂ（α、β、γ、δ、η）の値（検査液の実測値）が分かると、知りたい検査液中の５種類の成分濃度（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）が判明する。従って、情報処理部１４には、このような計算式ならびに各相関係数が入力される。
【００８９】
つまり、情報処理部１４では、撹拌中の検査液から測定した紫外線吸光濃度と、静置中の検査液から測定した紫外線吸光濃度との差分値を紫外線沈降吸光濃度として算出するとともに、撹拌中の検査液における蛍光輝度や紫外線吸光濃度、青色可視光吸光濃度、赤外線吸光濃度の実測値を用いて、上述した[式９]のような行列式から検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度を算出する。
【００９０】
以下に、行列式を用いた検査液の各成分濃度の算出例（式１１）を示す。
［式１１］
【００９１】
このように、[式１０]のＡに当たる各ファクターには、図７〜１０に示した各グラフの傾き値が予め入力されているため、上述したような検査液の各実測値が、上式に入力されることで、行列式により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度を算出することができる。このように、各成分濃度を異にする様々な種類の検査液および、経時変化に伴い変動する検査液に対応して、各成分濃度を正確かつ瞬時に算出させることができるのである。なお、実測値に基づく実際の各成分濃度の記載は省略する。
【００９２】
このようにして、検査液中の混入物を含む各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）の濃度が算出され、それら算出結果を、コントローラＣは、表示部１５に表示させる。従って、検査液の撹拌開始から各成分濃度を表示部１５に表示させるまで、その間わずか数分程度の短時間で検査液の各成分濃度を自動かつ同時に測定することができる。
【００９３】
以上のような構成により、撹拌された検査液を透明な測定具３に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、複数の異なる波長の可視光ＬＥＤランプ４ｂ，４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を、測定具３の一側方から検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、透過光を検出する紫外線検出器５ａ、可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅと、励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器５ｂとの各検出値および検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる各検出器の検出値の変化および光源のうち、異なる波長の２の光源４ｂ，４ｄに応じた検出器５ｃ，５ｅによる各検出値の差分値から、検査液の各成分濃度を測定するので、光学的手法を用いた簡単な構成により、検査液中に含まれる混入物を含む各成分の濃度を瞬時かつ高精度で、容易に測定することができる。
【００９４】
特に、検査液内での蛍光磁粉の凝集を促進させ、探傷精度を著しく低下させてしまう切削油や防腐剤など、従来では測定できなかった検査液中に混入した油分濃度を、検査液に含まれる他の成分または混入物（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール）の各濃度とともに測定することができるため、検査液の液質管理によって探傷性能を維持することができる。
【００９５】
また、光源４ａ〜４ｄは、ＬＥＤランプを用いているので、複数の波長の異なる電磁波を用いて、検査液および検査液中に含まれる各成分から、成分濃度算出に必要な多種類の測定データを得ることができるとともに、検査液に吸光および励起発光させる光源ランプの使用寿命が長くなり、コストダウンを図ることができる。
【００９６】
また、紫外線検出器５ａ可視光検出器５ｃ，５ｄおよび赤外線検出器５ｅは、測定具３を挟んで光源４ａ〜４ｄの対向位置に設置するので、各ＬＥＤランプ４ａ〜４ｄから検査液に入射し、液中を略直進的に透過した紫外線、可視光（青、緑）および赤外線の透過光を、各成分の吸光濃度として正確かつ安定的に測定することができる。
【００９７】
また、測定具３は、フッ素樹脂からなるので、摩擦係数が小さい測定具内面への検査液中の蛍光磁粉の付着を減らし、測定具３内の清掃作業などメンテナンス頻度を低下させるとともに、長期間安定した計測を行うことができる。
【００９８】
さらに、測定具３は、暗箱体２内に設置するとともに、各光源４ａ〜４ｄおよび各検出器５ａ〜５ｅは、暗箱体２内に備えるので、暗室内において検査液への紫外線、可視光、赤外線の透過光および蛍光輝度を正確に測定することができる。
【００９９】
そして、本成分濃度測定装置１は、設置場所を限定せず、成分濃度測定装置１を測定ユニットとして携帯可能とし、サンプリングした検査液の成分濃度を、任意の場所で測定することができる。なお、成分濃度測定装置１は、上述したような形状に限定されるものではない。
【０１００】
なお、上述の例では、検査液に混入した油分として、切削油の濃度測定を説明したが、油分の種類には切削油の他に防腐剤なども挙げられる。そこで、検査液に防腐剤も混入し、この防腐剤の濃度も測定したい場合には、次の方法で測定することができる。なお、防腐剤濃度の算出方法も切削油と類似しているため、以下簡略に説明する。
【０１０１】
上述したように、切削油は、青色可視光および赤外線を用いて両者の吸光濃度の差分値から切削油の濃度を測定したが、防腐剤では、例えば、緑色可視光および赤外線を用いる（防腐剤の濃度測定に青色可視光および赤外線を用い、切削油の濃度測定に緑色可視光および赤外線を用いてもよい）ことができる。
【０１０２】
切削油と同様にして、濃度の異なる防腐剤に、可視光ＬＥＤランプ４ｂおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄの光を照射し、可視光検出器５ｃおよび赤外線検出器５ｅによりそれぞれ吸光度が得られるが、それら濃度と吸光度の差分値との間には、図示しないが、略一次的な相関関係を有し、相関係数として算出することができる。
【０１０３】
そこで、検査液中に混入した切削油に加えて防腐剤の濃度をも測定する場合には、上述同様に、［式１１］の油分に防腐剤の項目を増設（油分を切削油としてもよい）し、差分値の相関係数として、検査液中の各成分の濃度別に得られた緑色可視光および赤外線による吸光濃度の差分値の相関係数を予め与えておく。
【０１０４】
そして、成分濃度測定装置１により検査液から得られる各検出値（蛍光輝度、ＵＶ吸光濃度、ＩＲ吸光濃度、ＵＶ沈降吸光濃度、青色可視光吸光濃度および緑色可視光吸光濃度）をコントローラＣが六元連立一次方程式（差分値のみから算出してもよい）により、検査液中に含まれる蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケール、切削油および防腐剤の６種類の成分を同時かつ瞬時に算出することができる。
【０１０５】
なお、上述では、検査液に混入する油分として切削油および防腐剤の両者を同時に測定する例で説明したが、異なる光源の波長による吸光濃度の差分値や差分値相関係数を用いて、切削油のみあるいは防腐剤のみで測定してもよく、また、油分の測定に代えて他の含有成分や混入物を測定してもよい。そして、同じ可視光であっても、可視光内の他の波長領域を用いることで、さらに濃度測定できる検査液に含まれる成分（混入物）数を増やすことができる。
【０１０６】
上記成分濃度測定装置１は、光源および検出器を他の配置にすることもできる。図１３は本発明の他の例を示す、光源をダイヤル式に配置した、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置の斜視図である。
【０１０７】
この図１３に示すように、成分濃度測定装置１´は、暗箱体２の左右一方の側面（図１３中では手前に示した左側面）略中央近傍位置に、ダイヤル式の光源４を設けてもよい。この回転可能なダイヤル盤１９は周知の構成でよく、紫外線ＬＥＤランプ４ａ、青色可視光ＬＥＤランプ４ｂ、緑色可視光ＬＥＤランプ４ｃおよび赤外線ＬＥＤランプ４ｄが、暗箱体２の内側暗室内を照射方向としてダイヤル盤１９の周囲に取付けられる。
【０１０８】
なお、ダイヤル盤１９の回転により、必ず光源ランプ４ａ〜４ｄの１つが、後述する測定具３を挟んで透過光検出器５´の正面に位置するよう、ダイヤル盤１９の回転軸を暗箱体２の側面に設置する。そして、これら各光源ランプ４ａ〜４ｄの設置順は限定されない。また、図中の４ｎは、可視光ランプを上述の青色および緑色の他にも複数設置可能であることを示したものである。
【０１０９】
また、暗箱体２における左右他方の内側面（図１中では奥に示した右側面）であって、暗箱体２に装着した状態での測定具３を挟んだ光源４を設けたダイヤル盤１９の取付位置に対向する位置には、紫外線〜赤外線に至る全レンジの透過光を測定可能な透過光検出器５´が設置される。透過光検出器５´は周知の技術であるため、詳細な説明は省略する。なお、蛍光輝度検出器５ｂや駆動モータ１６などの設置位置は上述と同じである。
【０１１０】
従って、測定具３内の検査液における各成分濃度を測定する際には、ダイヤル盤１９を手動もしくは自動（自動の場合は別途モータを設置）で回転させ、順に光源ランプ４ａ〜４ｄを検査液に照射し、上述同様に検査液中の各成分濃度を測定することができる。このような構成の成分濃度測定装置１´にすることで、設置機器の点数を削減できるとともに、装置の前後長さを短くして装置のコンパクト化を図ることができる。
【０１１１】
上記成分濃度測定装置１，１´は、上述した例のように、検査液タンク内からサンプリングした検査液の成分濃度を測定できる測定装置ユニットとして説明したが、この成分濃度測定装置１を湿式蛍光磁粉探傷試験装置内に成分濃度測定装置１´´として組み込んで検査液の濃度測定をすることができる。
【０１１２】
以下、図１４は湿式蛍光磁粉探傷試験装置の一例を示した全体模式図、図１５は探傷部の拡大模式図である。
【０１１３】
湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１（例えば、商品名：スーパーマグナなど、マークテック株式会社製）は、図１４に示すように、検査液を貯留する検査液タンク２２と、この検査液タンク２２内の検査液を、ポンプなどの循環手段２３で取り出すとともに、検査液タンク２２内に還流させる配管などの移送手段２４と、この移送手段２４内の検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、表面の傷部の探傷を行う探傷部２５とから構成される。
【０１１４】
この探傷部２５は、図１５に示すように、搬送ローラ２６ａを備え、コンベア２６ｂ上の被検査体を搬送する搬送装置２６と、検査液タンク２２内から取出した検査液を被検査体上に散布する散布装置２７（図示しないが、散布した検査液を回収して検査液タンク内に戻す循環装置を含む）と、貫通コイル２８ａおよびヨークコイル２８ｂなどからなり、コンベア２６ｂ上の被検査体を磁化する磁化装置２８と、紫外線探傷灯２９ａ（ブラックライト）を被検査体に照射して探傷を行う探傷装置２９（図示しないが、傷部を検出するＣＣＤカメラなど画像処理装置を含む）とから構成される。
【０１１５】
なお、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１は、上述してきたように周知の装置（技術）であるため、それら詳細な説明は省略する。
【０１１６】
そして、本願発明の検査液の成分濃度測定装置１´´は、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１における検査液タンク２２と、探傷部２５との間の移送手段２４中途部に設置される。
【０１１７】
なお、成分濃度測定装置１´´は、測定具３´を挿入する穴部ｈ近傍に、上述したような遮光手段を設けるとともに、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１では循環手段２３を備えているため、移送手段２４中を検査液が搬送されることから、成分濃度測定装置１，１´で説明した暗箱体２内の撹拌手段の設置は不要とされる。また、表示部１５は、各暗箱体２ａ，２ｂの天面水平部分や、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１の操作盤など、適宜位置に設けることができる。
【０１１８】
そして、この湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１で被検査体の探傷試験を行う際、検査液タンク２２内に貯留される検査液を、移送手段２４内に循環手段２３で取り出し、探傷部２５に圧送するが、この移送途中において移送手段２４内の検査液は、成分濃度測定装置１´´の暗箱体２の測定具３´内を通過した後、移送手段２４内から探傷部２５に到達する。
【０１１９】
そして、検査液中の成分濃度を測定する場合には、上述した成分濃度測定装置１での測定のように、この場合、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３による検査液の循環開始から所定時間（例えば３分）後に、暗箱体２において、測定具３´内を通過中の検査液（循環による撹拌状態）に、光源４ａ〜４ｄから紫外線、可視光（青や緑など）および赤外線を照射し、各検出器５ａ〜５ｅによって、上述同様に各測定値（紫外線吸光濃度、青色可視色吸光濃度、緑色可視色吸光濃度、赤外線吸光濃度および蛍光輝度）を得る。
【０１２０】
次いで、循環開始から所定時間（例えば３分）後であって、上述の各測定値の検出後に、循環手段２３の駆動を停止し、さらに、循環手段２３の駆動停止から所定時間（例えば２分）後に、暗箱体２において、測定具３´内を静置中の検査液に、光源４ａ〜４ｄから紫外線、可視光（青や緑など）および赤外線を照射し、各検出器５ａ〜５ｅによって、所定の測定値を得て、情報処理部１４において、上述した算出方法により検査液中の各成分（蛍光磁粉、分散剤、防錆剤、スケールおよび油分）が上述同様にして算出され、表示部１５などに表示される。
【０１２１】
なお、コントローラＣには、予め検査液の各成分濃度の上限値や下限値を設置しておくことで、例えば、検査液中のスケール濃度や油分濃度が、設定値に到達したところで、表示部１５や図示しない警報装置などを介して周囲に注意を喚起することで、検査液の交換など適切な処理が施される。
【０１２２】
なお、上述した静置中の検査液の各測定値を検出した後は、循環手段２３の駆動を開始し、湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１において、循環手段２３により検査液の循環が開始され、上述した検査液の測定操作が繰り返される。
【０１２３】
このような構成にすることで、成分濃度測定装置１´´が湿式蛍光磁粉探傷試験装置２１と一体に構成され、検査液タンク２２から探傷部２５へ移送途中である検査液中の各成分濃度を、散布装置２７での散布直前に探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができ、作業性とともに探傷性能を向上させることで、被検査体の生産性および品質向上に貢献することができる。
【０１２４】
また、成分濃度測定装置１´´は、図示しないが、検査液タンク２２に別途設けた、循環手段を備える、検査液中の各成分濃度の測定専用配管である移送手段の中途部に設置させることもできる。
【０１２５】
このような構成にすることで、検査液タンク２２から測定用配管などの移送手段２４´を介して検査液タンク２２に戻される循環中の検査液の各成分濃度を、探傷試験の一環としてオンラインで瞬時に測定することができる。そして、この場合、検査液の散布経路とは別に、検査液の測定専用経路を設けたため、例えば散布経路に不都合などが生じて、散布が停止しても、測定専用経路で常時検査液中の各成分濃度を測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明は、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液中の各成分濃度を測定する、あらゆる湿式蛍光磁粉探傷試験装置および検査液の成分濃度測定装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１，１´，１´´ 成分濃度測定装置
２ 暗箱体
３，３´ 測定具
４ａ 紫外線ＬＥＤランプ（光源）
４ｂ 可視光ＬＥＤランプ（青、光源）
４ｃ 可視光ＬＥＤランプ（緑、光源）
４ｄ 赤外線ＬＥＤランプ（光源）
５ａ 紫外線検出器
５ｂ 蛍光輝度検出器
５ｃ 可視光検出器（青）
５ｄ 可視光検出器（緑）
５ｅ 赤外線検出器
８ 傾斜部
１４ 情報処理部
２１ 湿式蛍光磁粉探傷試験装置
２２ 検査液タンク
２３ 循環手段
２４ 移送手段
Ｃ コントローラ
ｃ 正面中心位置
ｈ 穴部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、前記励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および前記検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化および前記光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた前記検出器による各検出値の差分値から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項２】
前記紫外線検出器、前記可視光検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項３】
前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項４】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、
該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、
前記検査液の流れを制御するポンプと、
該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、
該測定具内の前記検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、
該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、
前記可視光照射により前記検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、
前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、
前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記可視光検出器、前記赤外線検出器、前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度および、分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、
かつ前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記可視光ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記可視光検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置。
【請求項５】
少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、
該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、
該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、
前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする湿式蛍光磁粉探傷試験装置。
【請求項１】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定方法であって、該成分濃度測定方法は、撹拌された前記検査液を測定具に導入し、異なる波長の複数の光源として、紫外線ＬＥＤランプ、可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個、および赤外線ＬＥＤランプの光を、前記測定具の一側方から前記検査液に照射して得られた透過光および励起して発光した可視光を用い、前記透過光を検出する紫外線検出器、可視光検出器および赤外線検出器と、前記励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器との各検出値および前記検査液の各成分の時間経過に伴う沈降特性の違いによって得られる前記各検出器の検出値の変化および前記光源のうち、異なる波長の２つの光源に応じた前記検出器による各検出値の差分値から、前記検査液の各成分濃度を測定することを特徴とする、湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項２】
前記紫外線検出器、前記可視光検出器および前記赤外線検出器は、前記測定具を挟んで前記光源の対向位置に設置することを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項３】
前記各成分は、蛍光磁粉と、分散剤と、防錆剤と、スケールと、油分とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定方法。
【請求項４】
被検査体の磁化した金属の表面に、少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を接触させ、前記金属表面の傷部に前記蛍光磁粉を集合および付着させることによって、前記傷部を探傷する湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる前記検査液の成分濃度測定装置であって、
該成分濃度測定装置は、前記検査液を導入する測定具と、
前記検査液の流れを制御するポンプと、
該測定具内の前記検査液に紫外線を照射する光源の紫外線ＬＥＤランプと、
該測定具内の前記検査液に可視光を照射する光源の可視光ＬＥＤランプ1個または波長が異なる可視光ＬＥＤランプ複数個と、
該測定具内の前記検査液に赤外線を照射する光源の赤外線ＬＥＤランプと、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する紫外線検出器と、
前記可視光照射により前記検査液から得られた透過光を検出する可視光検出器と、
前記赤外線照射により前記検査液から得られた透過光を検出する赤外線検出器と、
前記紫外線照射により前記検査液から得られた励起して発光した可視光を検出する蛍光輝度検出器と、
前記ポンプの動作時および停止時の前記検査液の、前記紫外線検出器、前記可視光検出器、前記赤外線検出器、前記蛍光輝度検出器による各検出値に基づいて、それぞれ前記検査液に含有する前記蛍光磁粉の濃度および、分散剤濃度、防錆剤濃度、スケール濃度、油分濃度を算出する情報処理部とを備え、
かつ前記測定具は、暗箱体内に設置するとともに、前記紫外線ＬＥＤランプと、前記可視光ＬＥＤランプと、前記赤外線ＬＥＤランプと、前記紫外線検出器と、前記可視光検出器と、前記赤外線検出器と、前記蛍光輝度検出器とは、前記暗箱体内に備えることを特徴とする湿式蛍光磁粉探傷試験に用いる検査液の成分濃度測定装置。
【請求項５】
少なくとも蛍光磁粉を混合してなる検査液を貯留する検査液タンクと、
該検査液タンク内の前記検査液を循環手段で取り出すとともに、前記検査液タンク内に還流させる移送手段と、
該移送手段内の前記検査液を、被検査体の磁化した金属の表面に接触させて、前記表面の傷部の探傷を行う探傷部とを備える湿式蛍光磁粉探傷試験装置であって、
前記移送手段は、前記検査液の成分濃度を測定する、請求項４に記載の成分濃度測定装置を備え、前記移送手段が、前記探傷部に前記検査液を圧送する試験用配管であって、該試験用配管に、前記成分濃度測定装置の前記測定具を接続したことを特徴とする湿式蛍光磁粉探傷試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２４７２１０（Ｐ２０１２−２４７２１０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６９５６（Ｐ２０１１−１１６９５６）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３９０００２８０８）マークテック株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（３９０００２８０８）マークテック株式会社 (42)
【Ｆターム（参考）】
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