磁気探傷装置
【課題】磁気探傷シートを使用して磁気探傷する磁気探傷装置において、磁気探傷シートの面積が拡大した場合にも、当該磁気探傷シートにかかる押圧力の状態を容易に把握することが可能で、且つ、装置の自動化が可能な磁気探傷装置を得る。
【解決手段】圧着体４と磁気探傷シートＤとの間で、圧着体４の広がり方向の複数箇所に、第１圧力付与手段Ｐ１より圧力を作用させて磁気探傷シートＤを被検査対象１に接触された状態において、被検査対象１側から圧着体４が受ける圧力を検出する圧力検出手段Ｓｅを設ける。
【解決手段】圧着体４と磁気探傷シートＤとの間で、圧着体４の広がり方向の複数箇所に、第１圧力付与手段Ｐ１より圧力を作用させて磁気探傷シートＤを被検査対象１に接触された状態において、被検査対象１側から圧着体４が受ける圧力を検出する圧力検出手段Ｓｅを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートに対して圧力付与手段から圧力を作用させて前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させ、この接触状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行う磁気探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された磁気探傷装置に関連する技術として、２枚の透明シート（１ａ）、（１ｂ）に多数の小室（２）（この小室（２）は図面からみて球形の小室と理解される）を有し、夫々の小室（２）に対して磁粉（３）を分散させた白色分散媒（４）を封入した磁化シート（本発明の磁気探傷シート）を構成し、断面「コ」の字状の永久磁石からなる磁化器（１４）を有し、この磁化器（１４）に対して圧縮コイルばね（１５）（本発明の圧力付与手段）を取り付け、更に、この圧縮コイルばね（１５）の下端に押し付け具（１６）を取り付け、この押し付け具（１６）で磁化シートを被探傷材に押し付けて密着させるものがある（例えば、特許文献１参照・番号は文献中のものを引用）。
さらに、本発明の発明者により、表面材（３５）と裏面材（３６）との周部を一体化したシート内に、スペーサ（３７）を収納するとともに、その内部空間を移動自在に多数の感磁体（３８）を封入して構成される磁気探傷シート（Ｄ）と、断面「コ」の字状の電磁石からなる磁界発生機構（Ａ）とを備え、この磁界発生機構（Ａ）に対して付勢機構（Ｂ）を取り付け、この付勢機構（Ｂ）により付勢される圧着体（４）と磁気探傷シート（Ｄ）との間に柔軟に変形自在で圧力伝達可能な押圧手段（Ｃ）を備えて、磁気探傷を行うものを、発明者らは提案している（例えば、特許文献２参照・番号は文献中のものを引用）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９０３４３号公報
【特許文献２】特許第４３０１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示の技術は、特許文献１の技術において、余盛り部分のように突出した部位が存在する被検査対象に対して磁気探傷シートを密着されることができなかった問題を、磁気探傷シートと圧着体との間に柔軟な押圧部材を介挿することで解決するものである。
【０００５】
しかしながら、この特許文献２の技術では、磁気発生機構Ａの下側（被検査対象側）に、検査結果の観察域を有することから、この観察域が直接外部から目視で観察し難いという問題がある。一方、この観察域を磁気発生機構の下部を外して、磁気発生機構の側部に設けることが考えられる。この場合、磁気探傷シートの観察域を不可避的に広げることとなるが、このような比較的広面積の磁気探傷シートを採用した場合、検査時に実際に磁気探傷シートに適切且つ均等に押圧力が掛かっているかどうかの判断が難しく、操作者によっては、押圧力が充分・均等にかかっていない状態で検査を終えていたために、充分な検査が行えない場合が発生することが判明した。さらに、押圧状態の判断が難しいために、装置の自動化が困難となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、磁気探傷シートを使用して磁気探傷する磁気探傷装置において、磁気探傷シートの面積が拡大した場合にも、当該磁気探傷シートにかかる押圧力の状態を容易に把握することが可能で、且つ、装置の自動化が可能な磁気探傷装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートと、この磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、被検査対象に磁気探傷シートを接触させた状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行うよう構成されている磁気探傷装置に係る請求項１の磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記圧着体の広がり方向の複数箇所に、前記第１圧力付与手段より圧力を作用させて前記磁気探傷シートを前記被検査対象に接触された状態において、前記被検査対象側から前記圧着体が受ける圧力を検出する圧力検出手段を設ける。
【０００８】
〔作用・効果〕
この構成の磁気探傷装置では、第１圧力付与手段を設けることにより、圧着体、押圧部材を介して磁気探傷シートを被検査対象に押し当てて、凹凸のある被検査対象の表面の検査を良好に行える。この検査にあっては、磁気探傷シート内にスペーサを介在させることで、シート内での感磁体の自由な移動（漏れ磁束に従った移動）を良好に発生させることができる。
そして、さらに、この磁気探傷装置では、圧力検出手段を備えて、被検査対象と圧着体との間で発生している圧力を検出するため、この検出結果に基づいて、適切な圧力がかかった状態を確認して、信頼性の高い検査を行える。
さらに、例えば、この圧力検出手段が所定値以上の圧力を検出した状態でのみ、磁気探傷シートに現れる感磁体のパターンを写真撮影するように装置構成することで、容易に自動化を行うことができる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける透明な圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されていることにある。
【００１０】
〔作用・効果〕
この構成の磁気探傷装置では、磁気発生機構をコの字型とするとともに、並行ヨーク部の一方の端部に磁極を形成し、この磁極を被検査対象の表面に吸着させて、磁気探傷を実行できる。さらに、本願の磁気探傷装置では、磁気探傷シートを付勢機構により被検査対象の表面に押圧して磁気探傷を行える。
このようにして、磁気探傷を行う場合に、圧着体及び押圧部材が磁気発生機構の存在領域を超えて、一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向に延出されているため、この延出領域を容易に観察見ることができ、非常に使用勝手がよい磁気探傷装置とすることができた。
【００１１】
本発明の請求項３に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記第１圧力付与手段に対して、前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えたことにある。
【００１２】
〔作用・効果〕
第１圧力付与手段に対して、これと並行に第２圧力付与手段を設けることにより、第１圧力付与手段及び第２圧力付与手段の両方から圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
【００１３】
本発明の請求項４に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第２圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備えたことにある。
【００１４】
〔作用・効果〕
この構成を採用することにより、第２圧力付与手段の把持部を操作者が把持した状態で、第２圧力付与手段側を押圧操作することで、圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
【００１５】
本発明の請求項５に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成され、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、前記圧力検出手段を設ける。
【００１６】
〔作用・効果〕
第１圧力付与手段及び第２圧力付与手段を備え、それら両者に渡って、圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを備える構成にあっては、磁気探傷シートが比較的大面積のものとなるため、このシート内に仕切りを設けて、感磁体が移動可能なゾーンである感磁体移動ゾーンのゾーン分けを行って、感磁体の偏りを吸収する。そして、このような偏りの吸収とともに、第１圧力付与手段と第２圧力付与手段との中間領域を、検査における観察対象領域とできる。即ち、被検査対象側を上側から見られる構成とする。このような構成を採用した構成において、圧着体と磁気探傷シートとの間で、単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、圧力検出手段を設けることで、このゾーン全体にわたって、適切な圧力がかかっており、さらに、それが均等化されているか、否かを判断して、信頼性の高い磁気探傷を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態の磁気探傷装置の斜視図
【図２】実施の形態の磁気探傷装置の分解斜視図
【図３】実施の形態の磁気探傷装置の一部切り欠き側面図
【図４】実施の形態の磁気探傷装置の探傷時における一部切り欠き側面図
【図５】実施の形態の磁気探傷装置の上面視図
【図６】実施の形態の磁気探傷装置の制御系を示すブロック回路図
【図７】実施形態の磁気探傷シートの上面斜視図
【図８】実施の形態の磁気探傷シートの縦断面図及び横断面図
【図９】別実施形態の磁気探傷シートの上面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、本発明に掛かる磁気探傷装置１００は、磁気発生機構Ａと、この磁気発生機構Ａにより発生された磁束の乱れを検出するための磁気探傷シートＤとを備えて構成されており、さらに、磁気探傷シートＤの被検査対象表面への密着度を上げるために、磁気探傷シートＤに対して圧力を付与する圧力付与手段Ｐを備えている。
【００１９】
本実施形態で示す磁気探傷装置１００には、前記圧力付与手段Ｐとして、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２が備えられている。
前記第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生装置Ａにより発生する磁束の有する吸着力を利用して、磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。一方、前記第２圧力付与手段Ｐ２は、操作者が押圧することにより、同じく磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。
【００２０】
磁気探傷装置１００は、被検査対象表面側から、磁気探傷シートＤ、押圧部材Ｃ及び圧着体４を配設して使用するように構成されており、この圧着体４の被検査対象側への付勢が、前記第１圧力付与手段Ｐ１では、前記吸着力が付勢機構Ｂを介して圧着体４に伝達され、前記第２圧力付与手段Ｐ２では、操作者が押圧操作することで、圧着体４に、押圧力がそのまま伝達される。
【００２１】
検査に際しては、被検査対象１に磁気探傷シートＤを接触させた状態で、磁気発生機構Ａに通電して、磁気発生機構Ａから発生させた磁気を被検査対象１に作用させ、被検査対象１から磁束の乱れである漏洩する磁束を磁気探傷シートＤの感磁体（磁粉３８：図８参照）で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象１の探傷を行うことができる。
【００２２】
本発明の磁気探傷装置１００を使用することにより、鉄を代表とする磁性体である被検査対象１の検査を行うことができる。具体的には、図１、図３に示すように、鉄板材の溶接箇所の余盛り部分１Ａや、鉄製の配管の曲面部分の欠陥（クラック等の傷）の検査を行う際に、作業者が磁気探傷装置１００を両手で操作して、磁気探傷を行うことができる。尚、この余盛り部分１Ａとしては、例えば、幅１０ｍｍ程度で、被検査対象１から４ｍｍ程度の盛り上がり高さを有した一般的な形態のものが検査対象となる。ここで、１Ｃは、余盛り部分１Ａに存在する欠陥を示している。
【００２３】
以下、本発明の磁気探傷装置１００の各箇所についてさらに詳細に説明する。
〔磁気発生機構〕
磁気発生機構Ａは、ハンドマグナ（被検査対象の磁化装置）を応用したものであり、このハンドマグナに、これまで説明してきた圧着体４、押圧部材Ｃを支持するとともに、被検査対象側に付勢する付勢機構Ｂを設けている。
【００２４】
さらに具体的には、図６に示すように、磁気発生機構Ａは、磁性体からなるヨーク２ａを備えた本体部２を有している。ヨーク２ａは、それぞれ一方の端部（被検査対象に接触される側の端部）に磁極３が形成される一対の並行ヨーク部２ｂと、この一対の並行ヨーク部２ｂの他端（被検査対象から離間した側の端部）を連結する連結ヨーク部２ｃとを備えたコの字状に形成されている。
さらに、この本体部２には、連結ヨーク部２ｃに巻回されるコイル５、及びこのコイル５に給電するためのケーブル７を備えて構成されている。
【００２５】
磁性体で成るヨーク２に対して銅合金等の良導体のコイル５を巻回することにより、本体部２は電磁石として機能する。さらに、本体部２にはコイル５に対して電源部６からの電流を供給するケーブル７が備えられ、電源スイッチ８と発光ダイオード（発光体の一例）で成る照明機構９を備えている。
【００２６】
同図には発光ダイオードで成る照明機構９を示しているが、照明機構９として蛍光灯やハロゲンランプを用いることが可能であり、又、例えば、電源部６やこの近傍に配置した光源からの光線を磁気発生機構Ａの部位まで導く光ファイバーで照明機構を構成することも可能である。そして、照明機構として光ファイバーを用いた場合には、磁気発生機構Ａの近傍にランプ類を備えずに済み、電力ケーブルを形成しなくて済むので、装置の大型化を抑制できる。
【００２７】
又、前記電源スイッチ８は作業者が本体部２を握って操作する際に指先で押し操作できる位置に配置されている。照明機構９は、光線を前記圧着板４を通過させて前記磁気探傷シートＤを照明する位置に配置されている。この実施例で、この照明機構９による照明領域は、図５に示す磁気探傷装置１００を上方から見た上方視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２との中間と概略されている。
【００２８】
前記電源部６は商用電源からの電流の周波数を高めて（１８０Ｈｚ程度・２４０Ｈｚが上限）コイル５に供給するようインバータ回路（図示せず）を備えると共に、電源スイッチ８を操作することによりコイル５に対して交流電流を供給し、この交流電流の供給と同時に照明機構９に対して電流を供給するよう機能する。このように電流の周波数を高める理由は、磁性体に対して交番磁界が作用する場合には、周波数が高いほど表面近くに磁界が強く作用することが知られており（表皮効果）、この現象を利用して被検査対象１の表面近くの欠陥を発見しやすくするためである。
【００２９】
電源部６は、商用電源の周波数で商用電源の周波数から前述した２４０Ｈｚの範囲内の周波数の電流を供給するものであれば、実用上の不都合は無く、供給する電圧は５００Ｖ以下であることが望ましい。
【００３０】
〔第１圧力付与手段〕
前記一対の並行ヨーク部２ｂの基端側（被検査対象１から離間した側）に、透明なアクリル樹脂製の支持体２０を配置すると共に、この支持体２０を金属製のブラケット２１と、係合機構２２とにより係合固定している。この支持体２０に対して付勢機構Ｂを介して前記一対の並行ヨーク部２ｂの先端側（被検査対象に接触する側）に透明なアクリル樹脂製で板状となる圧着体４（剛体となっている）を配置し、この圧着体４の下面側に透明で柔軟に変形する押圧部材Ｃと、磁気探傷シートＤとを重ね合わせ状態で支持している。尚、支持体２０は金属で形成することも可能であるが、金属を用いた場合には、磁気発生機構Ａで発生する交流磁界の作用により金属内に誘導電流が発生して発熱することもあり、本実施形態では、この発熱を回避し、しかも、軽量化と視認性を向上させるために透明なアクリル樹脂を使用している。
【００３１】
圧着体４は前記並列ヨーク部２ｂの長手方向（図１、図２では上下方向：Ｚ）に沿って移動自在となるよう付勢機構Ｂに支持され、図３に示すように非使用状態では、一対の磁極３とを結ぶ仮想直線Ｌ１と、磁気探傷シートＤの底面との間に距離Ｓを設定している。
【００３２】
尚、第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生機構Ａにより発生する磁気吸着力を付勢機構Ｂを介して圧着体４に伝達する構成となっているため、磁気発生機構Ａと付勢機構Ｂとの両方で、本願に係る第１圧力付与手段Ｐ１が構成されている。
さらに、この磁気発生機構Ａは、先に説明したように、概略「コ」の字状のヨーク２ａを備えることにより、連結ヨーク部２ｃを操作者が把持可能とされていることから、本発明にいう中間把持部を構成している。
【００３３】
付勢機構Ｂは、支持体２０に形成した４つ貫通孔ｐと、圧着体４に形成した４つの貫通孔ｐとに挿通する挿通ボルト２５と、夫々の挿通ボルト２５に外嵌した圧縮コイルバネ２６とを備えて成り、図３に示す非使用状態においては４本の挿通ボルト２５によって圧着体４を吊り下げ状態で支持する形態となる。尚、この付勢機構Ｂでは圧縮コイルバネ２６に限らず、弾性的に変形することにより付勢力を得るゴム、あるいは、ガス圧を利用するガススプリングも使用できる。
【００３４】
この実施形態に係る磁気探傷装置１００では、後述するように、圧着体４は、前記仮想直線Ｌ１に直交する方向（図１及び図２の左上方向：Ｘ）に延設されており、この圧着体４の延設端に第２圧力付与手段Ｐ２を備えることで、第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２から、圧着体４、押圧部材Ｃ及び磁気探傷シートＤを被検査対象１側へ確実に押圧して、良好に検査を行える。
【００３５】
〔第２圧力付与手段〕
図１〜図３に示すように、この第２圧力付与手段Ｐ２は、磁気発生機構Ａにおいて設定される仮想直線Ｌ１に直交する方向Ｘに延設される圧着体４の端部（磁気発生機構Ａの位置とは反対側の端部）に設けられる機構であり、第１圧力付与手段Ｐ１に対して、仮想直線Ｌ１の方向に並行に配設されている。
さらに具体的には、圧着体４の仮想直線の延設方向Ｙの両側に設けられ、被検査対象１に対して反対側に立設される一対の概略三角形状の支持側板４５と、これら一対の支持側板４５間に渡って架け渡される把持部４６とを備えている。したがって、この第２圧力付与手段Ｐ２は、前記圧着体４の前記仮想直線方向の両端部に連結されるとともに、圧着体４上の空間に設けられる把持部４６を備えた構成とされている。
【００３６】
〔押圧部材〕
押圧部材Ｃは、柔軟で透明な樹脂フィルムとして０．１〜０．５ｍｍ程度のフィルム厚のポリエチレンフィルムやポリビニルフィルムを袋状に成型したバッグ３０に対して、ポリビニルアルコールと硼砂とを混合して成る透明なゲル状（スライム状）物質３１（水でも良い）、又は、例えば、ポリエチレンとスチレンを共重合させた網状物質を油でゲル化したものを封入したもの、あるいは、バック３０を使用せずに前記ゲル化したものを直接貼り付けものであり、全体として透明で柔軟に変形し得るよう構成され、磁気探傷シートＤが変形した状態にあっても、圧着体４から作用する圧力を均一な圧力で磁気探傷シートＤに作用させるよう機能する。図示する例では、押圧部材Ｃは、圧着体４の下方位置で第１圧力付与手段Ｐ１の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されている。
【００３７】
〔磁気探傷シート〕
磁気探傷シートＤは、図７、図８に示すように、柔軟で透明な樹脂フィルムで成る上面側の表面材３５と、柔軟な樹脂フィルムで成る下面側の裏面材３６とを重ね合わせ、夫々の素材同士の間に繊維をメッシュ状に配置して成るスペーサ３７を介在させることで２０〜３０μｍ程度の隙間ｄと成る空間を形成した柔軟なシート状に成形しており、この空間に対して磁性体で０．１μｍ程度以上で、前記隙間の値（２０〜３０μｍ程度）より充分に小さい粒径となる粒子状の磁粉３８（感磁体の一例）と、分散媒として水や灯油等の流動物質ｆ（気体であっても良い）とを封入し、表面材３５と裏面材３６との外周部を熱溶着の技術や接着剤を用いて接合した密封構造を有している。
【００３８】
具体的に説明すると、表面材３５と裏面材３６とのフィルム厚が０．０２〜０．５ｍｍ程度のものが使用されており、容器の表面材３５は透明であることが必須であるが、多少の着色したものを使用しても良く、裏面材３６は透明である必要は無く、着色した樹脂を用いることも可能である。この表面材３５と裏面材３６としてポリエチレンやポリビニルやＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂の使用が可能であり、又、裏面材３６として樹脂フィルムに代えて軟磁性のオーステイトステンレス鋼の箔を使用することも可能である。更に、前記磁粉３８の材料として、鉄やニッケルばかりで無く、マグネタイト、ガンマ・ヘクタイトの使用が可能である。
【００３９】
又、スペーサ３７として、前記隙間ｄと等しい粒径の粒子状のものを表面材３５と裏面材３６との間に分散させる形態で用いることや、表面材３５と裏面材３６との間に亘って前記隙間ｄを形成し得る複数の柱状の部材を用いることも考えられる。
【００４０】
そして、圧着体４に対して押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤを支持する際には、圧着体４の底面側に押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを重ね合わせ、この磁気探傷シートＤの一対の端部を、それぞれ圧着体４の上面まで引き込み、この磁気探傷シートＤに対して適度の張力を作用させた状態で、この磁気探傷シートＤの端部を固定板４０で圧着し、ビス４１で固定している。図示する例では、
圧着体４は、第１圧力付与手段Ｐ１の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されており、磁気探傷シートＤの延設方向Ｘの両端がそれぞれ、圧着体４の上面に引き込まれて固定されている。
【００４１】
さらに、この磁気探傷シートＤは、本願独特の構成が採用されている。
図５、図７に示すように、磁気探傷シートＤの内部には、磁気探傷シートＤの表面材３５と裏面材３６との間にスペーサ３７が介在され、感磁体３８の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に仕切られ、感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に渡る感磁体３８の移動が阻止されている。
【００４２】
この仕切り構成に関してさらに詳細に説明すると、磁気探傷シートＤの内部を複数の感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に仕切る仕切り３９が、磁気発生機構Ａの磁極３を結ぶ直線として定義される仮想直線Ｌ１の方向Ｙに磁気探傷シートＤの内部を仕切るように構成されており、さらに具体的には、図５からも判明するように、前記第１圧力付与手段Ｐ１及び前記第２圧力付与手段Ｐ２に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段Ｐ１及び前記第２圧力付与手段Ｐ２の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンＤ２となるようにゾーン分割がされている。この仕切り３９は、各仕切り３９の位置で、上記表面材３５と裏面材３６とを融着させることでゾーン化を図っている。
【００４３】
このように構成することで、被検査対象１の検査において主な視認観察ゾーンとなる第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２との中間ゾーンを単一の感磁体移動ゾーンＤ２として構成することで良好に磁気探傷を行える。
【００４４】
さらに、図５に示すように、前記圧着体４と前記磁気探傷シートＤとの間（図示する例では、圧着体４の下側で押圧部材Ｃとの間）に、前記単一の感磁体移動ゾーンＤ２周りの複数箇所に、前記圧力付与手段Ｐ１，Ｐ２より圧力を作用させて磁気探傷シートＤを前記被検査対象１に接触された状態において、被検査対象１側から前記圧着体４が受ける圧力を検出する圧力検出手段Ｓｅを設けている。
この圧力検出手段Ｓｅは、圧電素子等の感圧素子とこの感圧素子が感圧する状態で発生する電力により発光する発光素子とを備えて構成されており、一定値以上の圧力が圧力検出手段Ｓｅの位置で発生している状態で発光するように構成されている。図５には、前記単一の感磁体移動ゾーンＤ２の四辺端位置に圧力検出手段Ｓｅを配置していることにより、このゾーンＤ２周りで均等に所定の押圧状態を実現できている状態で、圧力検出手段Ｓｅが均等に光り、良好な押圧状態が実現できていることが確認できるように構成されている。
【００４５】
この磁気探傷装置１００では、被検査対象１として、石油等を貯留するタンク類を構成する鋼板の溶接箇所、あるいは、橋梁等を構成する鋼板の溶接箇所を想定しており、これらの部位の探傷を行う場合には以下のように作業が行われる。例えば、溶接箇所の余盛り１Ａの部位の探傷を行う場合には、図３に示すように、余盛り１Ａの部位を跨ぐ位置に磁極３を配置し、かつ、探傷を行うべき部位を覆う位置に磁気探傷シートＤを配置した状態で、電源スイッチ８を操作することにより、電源部６からの電流がコイル５に供給されることになり、このコイル５が磁気を発生させて磁極３が被検査対象１に吸着する。
【００４６】
このように磁極３が被検査対象１に吸着した場合には、第１圧力付与手段Ｐ１側では、図４に示すように一対の磁極３とを結ぶ仮想直線Ｌ１と、磁気探傷シートＤの底面との間に前記距離Ｓ（図３を参照）に相当するだけ磁極３が圧着体４に対して相対移動することになるので、付勢機構Ｂの圧縮コイルバネ２６を圧縮して、この圧縮コイルバネ２６からの付勢力を圧着体４に作用させ、更に、この圧着体４からの押圧力を押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。
【００４７】
一方、第２圧力付与手段Ｐ２側では、操作者が押圧することで、この押圧力を、圧着体４に作用させ、更に、この圧着体４からの押圧力を押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。
そして、押圧力のかかり具合は、先に説明した圧力検出手段の発光状態により確認することができる。
【００４８】
この密着状態では、溶接部分において余盛り１Ａが存在しても、その余盛り１Ａの部分に沿う形状に磁気探傷シートＤが変形し、この変形に従うように押圧部材Ｃが変形して、圧着体４から圧力を均一の圧力として磁気探傷シートＤに作用させる形態となるので、磁気探傷シートＣの底面（裏面材３６の外面）の全面が被検査対象１の上面に対して隙間なく密着するものとなる。そして、このように磁気探傷シートＤが被検査対象１に密着した状態で一対の磁極３と被検査対象１との間で磁気回路が形成されることになるので、夫々の磁極３同士を結ぶ方向に磁力線が形成され、余盛り１Ａの部位に欠陥１Ｃが存在する場合には、その欠陥１Ｃの部分で磁束が漏洩して磁気探傷シートＤの磁粉３８に作用する結果、この漏洩した磁束の方向に沿って磁粉３８が列を成すパターンを作り出し、欠陥１Ｃを視覚的に把握できるものとなる。
なお、磁気発生機構Ａの磁極３の向かう方向を、例えば、図１のように、被検査対象１の被検査面に対して直交する姿勢に設定すれば、強い磁気を作用させて感度の高い検査を行うことが可能となるため、より鮮明な磁粉３８のパターンを得ることができる。
【００４９】
従って、柔軟なシート状に形成された磁気探傷シートＤと、柔軟に変形自在であるが圧力を伝え得るよう構成された押圧部材Ｃと、殆ど変形しない圧着体４とを一体化して、磁気発生機構Ａに対して付勢機構Ｂからの付勢力を作用させ得る状態で支持しているので、被検査対象１の検査を行う場合に、作業者が磁気探傷シートＤを人為的にセットする操作を行わずに済み、作業性を向上させるものとなり、しかも、探傷を行う際には電源スイッチ８を操作するだけで磁力によって磁極３を被検査対象１に吸着させ、この吸着により付勢機構Ｂからの付勢力を圧着体４に作用させ、この圧着体４と被検査対象１との間に押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを挟み込む形態にして、被検査対象１に対して磁気探傷シートＤを隙間無く密着させて、高感度で高い精度の検査を行える。
【００５０】
この磁気探傷装置は比較的小型で扱いやすく構成されているので、縦壁状となる被検査対象や、天井壁状のものでも楽に作業を行えるものとなっている。特に、磁気発生機構Ａに対して照明機器９を備えたので、夜間や照明が存在しない屋内でも、磁気探傷シートＤの感磁体が作り出すパターンを明瞭に観察できるものにしている。
【００５１】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成することも可能である（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００５２】
（イ） 上記の実施の形態においては、磁気探傷シートに設ける仕切りを、磁極の配設方向である仮想直線Ｌ１の方向に、且つ、上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２の間に形成されるゾーンを単一のゾーンとするように構成したが、仕切りは、ゾーン内における感磁体の移動を許容する程度において、任意の方向、大きさで設けてもよい。図９には、全体を６ゾーンに分けた例を示した。ただし、各ゾーン内にメッシュ状のスペーサを収納する必要があるため、検査対象とする傷の大きさに等しいか、それより大きくしておくことが好ましい。
（ロ） 上記の実施の形態においては、圧力検出手段を、上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２の間に形成されるゾーンの周部、四隅に配置する構成を示したが、その個数、位置を問うものではなく、さらに、圧着体４の四隅に対応した位置に設けてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 被検査対象
３ 磁極
４ 圧着体
６ 電源部
１１ 照明機構
３８ 感磁体
３９ 仕切り
Ａ 磁気発生機構
Ｂ 付勢機構
Ｃ 押圧部材
Ｄ 磁気探傷シート
Ｐ 圧力付与手段
Ｐ１ 第１圧力付与手段
Ｐ２ 第２圧力付与手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートに対して圧力付与手段から圧力を作用させて前記磁気探傷シートを被検査対象に接触させ、この接触状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行う磁気探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように構成された磁気探傷装置に関連する技術として、２枚の透明シート（１ａ）、（１ｂ）に多数の小室（２）（この小室（２）は図面からみて球形の小室と理解される）を有し、夫々の小室（２）に対して磁粉（３）を分散させた白色分散媒（４）を封入した磁化シート（本発明の磁気探傷シート）を構成し、断面「コ」の字状の永久磁石からなる磁化器（１４）を有し、この磁化器（１４）に対して圧縮コイルばね（１５）（本発明の圧力付与手段）を取り付け、更に、この圧縮コイルばね（１５）の下端に押し付け具（１６）を取り付け、この押し付け具（１６）で磁化シートを被探傷材に押し付けて密着させるものがある（例えば、特許文献１参照・番号は文献中のものを引用）。
さらに、本発明の発明者により、表面材（３５）と裏面材（３６）との周部を一体化したシート内に、スペーサ（３７）を収納するとともに、その内部空間を移動自在に多数の感磁体（３８）を封入して構成される磁気探傷シート（Ｄ）と、断面「コ」の字状の電磁石からなる磁界発生機構（Ａ）とを備え、この磁界発生機構（Ａ）に対して付勢機構（Ｂ）を取り付け、この付勢機構（Ｂ）により付勢される圧着体（４）と磁気探傷シート（Ｄ）との間に柔軟に変形自在で圧力伝達可能な押圧手段（Ｃ）を備えて、磁気探傷を行うものを、発明者らは提案している（例えば、特許文献２参照・番号は文献中のものを引用）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９０３４３号公報
【特許文献２】特許第４３０１９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に開示の技術は、特許文献１の技術において、余盛り部分のように突出した部位が存在する被検査対象に対して磁気探傷シートを密着されることができなかった問題を、磁気探傷シートと圧着体との間に柔軟な押圧部材を介挿することで解決するものである。
【０００５】
しかしながら、この特許文献２の技術では、磁気発生機構Ａの下側（被検査対象側）に、検査結果の観察域を有することから、この観察域が直接外部から目視で観察し難いという問題がある。一方、この観察域を磁気発生機構の下部を外して、磁気発生機構の側部に設けることが考えられる。この場合、磁気探傷シートの観察域を不可避的に広げることとなるが、このような比較的広面積の磁気探傷シートを採用した場合、検査時に実際に磁気探傷シートに適切且つ均等に押圧力が掛かっているかどうかの判断が難しく、操作者によっては、押圧力が充分・均等にかかっていない状態で検査を終えていたために、充分な検査が行えない場合が発生することが判明した。さらに、押圧状態の判断が難しいために、装置の自動化が困難となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、磁気探傷シートを使用して磁気探傷する磁気探傷装置において、磁気探傷シートの面積が拡大した場合にも、当該磁気探傷シートにかかる押圧力の状態を容易に把握することが可能で、且つ、装置の自動化が可能な磁気探傷装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る、磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートと、この磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、被検査対象に磁気探傷シートを接触させた状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行うよう構成されている磁気探傷装置に係る請求項１の磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記圧着体の広がり方向の複数箇所に、前記第１圧力付与手段より圧力を作用させて前記磁気探傷シートを前記被検査対象に接触された状態において、前記被検査対象側から前記圧着体が受ける圧力を検出する圧力検出手段を設ける。
【０００８】
〔作用・効果〕
この構成の磁気探傷装置では、第１圧力付与手段を設けることにより、圧着体、押圧部材を介して磁気探傷シートを被検査対象に押し当てて、凹凸のある被検査対象の表面の検査を良好に行える。この検査にあっては、磁気探傷シート内にスペーサを介在させることで、シート内での感磁体の自由な移動（漏れ磁束に従った移動）を良好に発生させることができる。
そして、さらに、この磁気探傷装置では、圧力検出手段を備えて、被検査対象と圧着体との間で発生している圧力を検出するため、この検出結果に基づいて、適切な圧力がかかった状態を確認して、信頼性の高い検査を行える。
さらに、例えば、この圧力検出手段が所定値以上の圧力を検出した状態でのみ、磁気探傷シートに現れる感磁体のパターンを写真撮影するように装置構成することで、容易に自動化を行うことができる。
【０００９】
本発明の請求項２に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける透明な圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されていることにある。
【００１０】
〔作用・効果〕
この構成の磁気探傷装置では、磁気発生機構をコの字型とするとともに、並行ヨーク部の一方の端部に磁極を形成し、この磁極を被検査対象の表面に吸着させて、磁気探傷を実行できる。さらに、本願の磁気探傷装置では、磁気探傷シートを付勢機構により被検査対象の表面に押圧して磁気探傷を行える。
このようにして、磁気探傷を行う場合に、圧着体及び押圧部材が磁気発生機構の存在領域を超えて、一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向に延出されているため、この延出領域を容易に観察見ることができ、非常に使用勝手がよい磁気探傷装置とすることができた。
【００１１】
本発明の請求項３に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記第１圧力付与手段に対して、前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えたことにある。
【００１２】
〔作用・効果〕
第１圧力付与手段に対して、これと並行に第２圧力付与手段を設けることにより、第１圧力付与手段及び第２圧力付与手段の両方から圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
【００１３】
本発明の請求項４に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第２圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備えたことにある。
【００１４】
〔作用・効果〕
この構成を採用することにより、第２圧力付与手段の把持部を操作者が把持した状態で、第２圧力付与手段側を押圧操作することで、圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを被検査対象の表面側に押付けて、シートの表面への密着度を高めて、磁気探傷を行える。
【００１５】
本発明の請求項５に係る磁気探傷装置の特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成され、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、前記圧力検出手段を設ける。
【００１６】
〔作用・効果〕
第１圧力付与手段及び第２圧力付与手段を備え、それら両者に渡って、圧着体、押圧部材及び磁気探傷シートを備える構成にあっては、磁気探傷シートが比較的大面積のものとなるため、このシート内に仕切りを設けて、感磁体が移動可能なゾーンである感磁体移動ゾーンのゾーン分けを行って、感磁体の偏りを吸収する。そして、このような偏りの吸収とともに、第１圧力付与手段と第２圧力付与手段との中間領域を、検査における観察対象領域とできる。即ち、被検査対象側を上側から見られる構成とする。このような構成を採用した構成において、圧着体と磁気探傷シートとの間で、単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、圧力検出手段を設けることで、このゾーン全体にわたって、適切な圧力がかかっており、さらに、それが均等化されているか、否かを判断して、信頼性の高い磁気探傷を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態の磁気探傷装置の斜視図
【図２】実施の形態の磁気探傷装置の分解斜視図
【図３】実施の形態の磁気探傷装置の一部切り欠き側面図
【図４】実施の形態の磁気探傷装置の探傷時における一部切り欠き側面図
【図５】実施の形態の磁気探傷装置の上面視図
【図６】実施の形態の磁気探傷装置の制御系を示すブロック回路図
【図７】実施形態の磁気探傷シートの上面斜視図
【図８】実施の形態の磁気探傷シートの縦断面図及び横断面図
【図９】別実施形態の磁気探傷シートの上面斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４に示すように、本発明に掛かる磁気探傷装置１００は、磁気発生機構Ａと、この磁気発生機構Ａにより発生された磁束の乱れを検出するための磁気探傷シートＤとを備えて構成されており、さらに、磁気探傷シートＤの被検査対象表面への密着度を上げるために、磁気探傷シートＤに対して圧力を付与する圧力付与手段Ｐを備えている。
【００１９】
本実施形態で示す磁気探傷装置１００には、前記圧力付与手段Ｐとして、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２が備えられている。
前記第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生装置Ａにより発生する磁束の有する吸着力を利用して、磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。一方、前記第２圧力付与手段Ｐ２は、操作者が押圧することにより、同じく磁気探傷シートＤを被検査対象１に押圧する。
【００２０】
磁気探傷装置１００は、被検査対象表面側から、磁気探傷シートＤ、押圧部材Ｃ及び圧着体４を配設して使用するように構成されており、この圧着体４の被検査対象側への付勢が、前記第１圧力付与手段Ｐ１では、前記吸着力が付勢機構Ｂを介して圧着体４に伝達され、前記第２圧力付与手段Ｐ２では、操作者が押圧操作することで、圧着体４に、押圧力がそのまま伝達される。
【００２１】
検査に際しては、被検査対象１に磁気探傷シートＤを接触させた状態で、磁気発生機構Ａに通電して、磁気発生機構Ａから発生させた磁気を被検査対象１に作用させ、被検査対象１から磁束の乱れである漏洩する磁束を磁気探傷シートＤの感磁体（磁粉３８：図８参照）で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象１の探傷を行うことができる。
【００２２】
本発明の磁気探傷装置１００を使用することにより、鉄を代表とする磁性体である被検査対象１の検査を行うことができる。具体的には、図１、図３に示すように、鉄板材の溶接箇所の余盛り部分１Ａや、鉄製の配管の曲面部分の欠陥（クラック等の傷）の検査を行う際に、作業者が磁気探傷装置１００を両手で操作して、磁気探傷を行うことができる。尚、この余盛り部分１Ａとしては、例えば、幅１０ｍｍ程度で、被検査対象１から４ｍｍ程度の盛り上がり高さを有した一般的な形態のものが検査対象となる。ここで、１Ｃは、余盛り部分１Ａに存在する欠陥を示している。
【００２３】
以下、本発明の磁気探傷装置１００の各箇所についてさらに詳細に説明する。
〔磁気発生機構〕
磁気発生機構Ａは、ハンドマグナ（被検査対象の磁化装置）を応用したものであり、このハンドマグナに、これまで説明してきた圧着体４、押圧部材Ｃを支持するとともに、被検査対象側に付勢する付勢機構Ｂを設けている。
【００２４】
さらに具体的には、図６に示すように、磁気発生機構Ａは、磁性体からなるヨーク２ａを備えた本体部２を有している。ヨーク２ａは、それぞれ一方の端部（被検査対象に接触される側の端部）に磁極３が形成される一対の並行ヨーク部２ｂと、この一対の並行ヨーク部２ｂの他端（被検査対象から離間した側の端部）を連結する連結ヨーク部２ｃとを備えたコの字状に形成されている。
さらに、この本体部２には、連結ヨーク部２ｃに巻回されるコイル５、及びこのコイル５に給電するためのケーブル７を備えて構成されている。
【００２５】
磁性体で成るヨーク２に対して銅合金等の良導体のコイル５を巻回することにより、本体部２は電磁石として機能する。さらに、本体部２にはコイル５に対して電源部６からの電流を供給するケーブル７が備えられ、電源スイッチ８と発光ダイオード（発光体の一例）で成る照明機構９を備えている。
【００２６】
同図には発光ダイオードで成る照明機構９を示しているが、照明機構９として蛍光灯やハロゲンランプを用いることが可能であり、又、例えば、電源部６やこの近傍に配置した光源からの光線を磁気発生機構Ａの部位まで導く光ファイバーで照明機構を構成することも可能である。そして、照明機構として光ファイバーを用いた場合には、磁気発生機構Ａの近傍にランプ類を備えずに済み、電力ケーブルを形成しなくて済むので、装置の大型化を抑制できる。
【００２７】
又、前記電源スイッチ８は作業者が本体部２を握って操作する際に指先で押し操作できる位置に配置されている。照明機構９は、光線を前記圧着板４を通過させて前記磁気探傷シートＤを照明する位置に配置されている。この実施例で、この照明機構９による照明領域は、図５に示す磁気探傷装置１００を上方から見た上方視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２との中間と概略されている。
【００２８】
前記電源部６は商用電源からの電流の周波数を高めて（１８０Ｈｚ程度・２４０Ｈｚが上限）コイル５に供給するようインバータ回路（図示せず）を備えると共に、電源スイッチ８を操作することによりコイル５に対して交流電流を供給し、この交流電流の供給と同時に照明機構９に対して電流を供給するよう機能する。このように電流の周波数を高める理由は、磁性体に対して交番磁界が作用する場合には、周波数が高いほど表面近くに磁界が強く作用することが知られており（表皮効果）、この現象を利用して被検査対象１の表面近くの欠陥を発見しやすくするためである。
【００２９】
電源部６は、商用電源の周波数で商用電源の周波数から前述した２４０Ｈｚの範囲内の周波数の電流を供給するものであれば、実用上の不都合は無く、供給する電圧は５００Ｖ以下であることが望ましい。
【００３０】
〔第１圧力付与手段〕
前記一対の並行ヨーク部２ｂの基端側（被検査対象１から離間した側）に、透明なアクリル樹脂製の支持体２０を配置すると共に、この支持体２０を金属製のブラケット２１と、係合機構２２とにより係合固定している。この支持体２０に対して付勢機構Ｂを介して前記一対の並行ヨーク部２ｂの先端側（被検査対象に接触する側）に透明なアクリル樹脂製で板状となる圧着体４（剛体となっている）を配置し、この圧着体４の下面側に透明で柔軟に変形する押圧部材Ｃと、磁気探傷シートＤとを重ね合わせ状態で支持している。尚、支持体２０は金属で形成することも可能であるが、金属を用いた場合には、磁気発生機構Ａで発生する交流磁界の作用により金属内に誘導電流が発生して発熱することもあり、本実施形態では、この発熱を回避し、しかも、軽量化と視認性を向上させるために透明なアクリル樹脂を使用している。
【００３１】
圧着体４は前記並列ヨーク部２ｂの長手方向（図１、図２では上下方向：Ｚ）に沿って移動自在となるよう付勢機構Ｂに支持され、図３に示すように非使用状態では、一対の磁極３とを結ぶ仮想直線Ｌ１と、磁気探傷シートＤの底面との間に距離Ｓを設定している。
【００３２】
尚、第１圧力付与手段Ｐ１は、磁気発生機構Ａにより発生する磁気吸着力を付勢機構Ｂを介して圧着体４に伝達する構成となっているため、磁気発生機構Ａと付勢機構Ｂとの両方で、本願に係る第１圧力付与手段Ｐ１が構成されている。
さらに、この磁気発生機構Ａは、先に説明したように、概略「コ」の字状のヨーク２ａを備えることにより、連結ヨーク部２ｃを操作者が把持可能とされていることから、本発明にいう中間把持部を構成している。
【００３３】
付勢機構Ｂは、支持体２０に形成した４つ貫通孔ｐと、圧着体４に形成した４つの貫通孔ｐとに挿通する挿通ボルト２５と、夫々の挿通ボルト２５に外嵌した圧縮コイルバネ２６とを備えて成り、図３に示す非使用状態においては４本の挿通ボルト２５によって圧着体４を吊り下げ状態で支持する形態となる。尚、この付勢機構Ｂでは圧縮コイルバネ２６に限らず、弾性的に変形することにより付勢力を得るゴム、あるいは、ガス圧を利用するガススプリングも使用できる。
【００３４】
この実施形態に係る磁気探傷装置１００では、後述するように、圧着体４は、前記仮想直線Ｌ１に直交する方向（図１及び図２の左上方向：Ｘ）に延設されており、この圧着体４の延設端に第２圧力付与手段Ｐ２を備えることで、第１圧力付与手段Ｐ１及び第２圧力付与手段Ｐ２から、圧着体４、押圧部材Ｃ及び磁気探傷シートＤを被検査対象１側へ確実に押圧して、良好に検査を行える。
【００３５】
〔第２圧力付与手段〕
図１〜図３に示すように、この第２圧力付与手段Ｐ２は、磁気発生機構Ａにおいて設定される仮想直線Ｌ１に直交する方向Ｘに延設される圧着体４の端部（磁気発生機構Ａの位置とは反対側の端部）に設けられる機構であり、第１圧力付与手段Ｐ１に対して、仮想直線Ｌ１の方向に並行に配設されている。
さらに具体的には、圧着体４の仮想直線の延設方向Ｙの両側に設けられ、被検査対象１に対して反対側に立設される一対の概略三角形状の支持側板４５と、これら一対の支持側板４５間に渡って架け渡される把持部４６とを備えている。したがって、この第２圧力付与手段Ｐ２は、前記圧着体４の前記仮想直線方向の両端部に連結されるとともに、圧着体４上の空間に設けられる把持部４６を備えた構成とされている。
【００３６】
〔押圧部材〕
押圧部材Ｃは、柔軟で透明な樹脂フィルムとして０．１〜０．５ｍｍ程度のフィルム厚のポリエチレンフィルムやポリビニルフィルムを袋状に成型したバッグ３０に対して、ポリビニルアルコールと硼砂とを混合して成る透明なゲル状（スライム状）物質３１（水でも良い）、又は、例えば、ポリエチレンとスチレンを共重合させた網状物質を油でゲル化したものを封入したもの、あるいは、バック３０を使用せずに前記ゲル化したものを直接貼り付けものであり、全体として透明で柔軟に変形し得るよう構成され、磁気探傷シートＤが変形した状態にあっても、圧着体４から作用する圧力を均一な圧力で磁気探傷シートＤに作用させるよう機能する。図示する例では、押圧部材Ｃは、圧着体４の下方位置で第１圧力付与手段Ｐ１の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されている。
【００３７】
〔磁気探傷シート〕
磁気探傷シートＤは、図７、図８に示すように、柔軟で透明な樹脂フィルムで成る上面側の表面材３５と、柔軟な樹脂フィルムで成る下面側の裏面材３６とを重ね合わせ、夫々の素材同士の間に繊維をメッシュ状に配置して成るスペーサ３７を介在させることで２０〜３０μｍ程度の隙間ｄと成る空間を形成した柔軟なシート状に成形しており、この空間に対して磁性体で０．１μｍ程度以上で、前記隙間の値（２０〜３０μｍ程度）より充分に小さい粒径となる粒子状の磁粉３８（感磁体の一例）と、分散媒として水や灯油等の流動物質ｆ（気体であっても良い）とを封入し、表面材３５と裏面材３６との外周部を熱溶着の技術や接着剤を用いて接合した密封構造を有している。
【００３８】
具体的に説明すると、表面材３５と裏面材３６とのフィルム厚が０．０２〜０．５ｍｍ程度のものが使用されており、容器の表面材３５は透明であることが必須であるが、多少の着色したものを使用しても良く、裏面材３６は透明である必要は無く、着色した樹脂を用いることも可能である。この表面材３５と裏面材３６としてポリエチレンやポリビニルやＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）樹脂の使用が可能であり、又、裏面材３６として樹脂フィルムに代えて軟磁性のオーステイトステンレス鋼の箔を使用することも可能である。更に、前記磁粉３８の材料として、鉄やニッケルばかりで無く、マグネタイト、ガンマ・ヘクタイトの使用が可能である。
【００３９】
又、スペーサ３７として、前記隙間ｄと等しい粒径の粒子状のものを表面材３５と裏面材３６との間に分散させる形態で用いることや、表面材３５と裏面材３６との間に亘って前記隙間ｄを形成し得る複数の柱状の部材を用いることも考えられる。
【００４０】
そして、圧着体４に対して押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤを支持する際には、圧着体４の底面側に押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを重ね合わせ、この磁気探傷シートＤの一対の端部を、それぞれ圧着体４の上面まで引き込み、この磁気探傷シートＤに対して適度の張力を作用させた状態で、この磁気探傷シートＤの端部を固定板４０で圧着し、ビス４１で固定している。図示する例では、
圧着体４は、第１圧力付与手段Ｐ１の位置から第２圧力付与手段Ｐ２の位置まで延設されており、磁気探傷シートＤの延設方向Ｘの両端がそれぞれ、圧着体４の上面に引き込まれて固定されている。
【００４１】
さらに、この磁気探傷シートＤは、本願独特の構成が採用されている。
図５、図７に示すように、磁気探傷シートＤの内部には、磁気探傷シートＤの表面材３５と裏面材３６との間にスペーサ３７が介在され、感磁体３８の移動が可能な複数の感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に仕切られ、感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に渡る感磁体３８の移動が阻止されている。
【００４２】
この仕切り構成に関してさらに詳細に説明すると、磁気探傷シートＤの内部を複数の感磁体移動ゾーンＤ１，Ｄ２，Ｄ３に仕切る仕切り３９が、磁気発生機構Ａの磁極３を結ぶ直線として定義される仮想直線Ｌ１の方向Ｙに磁気探傷シートＤの内部を仕切るように構成されており、さらに具体的には、図５からも判明するように、前記第１圧力付与手段Ｐ１及び前記第２圧力付与手段Ｐ２に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段Ｐ１及び前記第２圧力付与手段Ｐ２の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンＤ２となるようにゾーン分割がされている。この仕切り３９は、各仕切り３９の位置で、上記表面材３５と裏面材３６とを融着させることでゾーン化を図っている。
【００４３】
このように構成することで、被検査対象１の検査において主な視認観察ゾーンとなる第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２との中間ゾーンを単一の感磁体移動ゾーンＤ２として構成することで良好に磁気探傷を行える。
【００４４】
さらに、図５に示すように、前記圧着体４と前記磁気探傷シートＤとの間（図示する例では、圧着体４の下側で押圧部材Ｃとの間）に、前記単一の感磁体移動ゾーンＤ２周りの複数箇所に、前記圧力付与手段Ｐ１，Ｐ２より圧力を作用させて磁気探傷シートＤを前記被検査対象１に接触された状態において、被検査対象１側から前記圧着体４が受ける圧力を検出する圧力検出手段Ｓｅを設けている。
この圧力検出手段Ｓｅは、圧電素子等の感圧素子とこの感圧素子が感圧する状態で発生する電力により発光する発光素子とを備えて構成されており、一定値以上の圧力が圧力検出手段Ｓｅの位置で発生している状態で発光するように構成されている。図５には、前記単一の感磁体移動ゾーンＤ２の四辺端位置に圧力検出手段Ｓｅを配置していることにより、このゾーンＤ２周りで均等に所定の押圧状態を実現できている状態で、圧力検出手段Ｓｅが均等に光り、良好な押圧状態が実現できていることが確認できるように構成されている。
【００４５】
この磁気探傷装置１００では、被検査対象１として、石油等を貯留するタンク類を構成する鋼板の溶接箇所、あるいは、橋梁等を構成する鋼板の溶接箇所を想定しており、これらの部位の探傷を行う場合には以下のように作業が行われる。例えば、溶接箇所の余盛り１Ａの部位の探傷を行う場合には、図３に示すように、余盛り１Ａの部位を跨ぐ位置に磁極３を配置し、かつ、探傷を行うべき部位を覆う位置に磁気探傷シートＤを配置した状態で、電源スイッチ８を操作することにより、電源部６からの電流がコイル５に供給されることになり、このコイル５が磁気を発生させて磁極３が被検査対象１に吸着する。
【００４６】
このように磁極３が被検査対象１に吸着した場合には、第１圧力付与手段Ｐ１側では、図４に示すように一対の磁極３とを結ぶ仮想直線Ｌ１と、磁気探傷シートＤの底面との間に前記距離Ｓ（図３を参照）に相当するだけ磁極３が圧着体４に対して相対移動することになるので、付勢機構Ｂの圧縮コイルバネ２６を圧縮して、この圧縮コイルバネ２６からの付勢力を圧着体４に作用させ、更に、この圧着体４からの押圧力を押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。
【００４７】
一方、第２圧力付与手段Ｐ２側では、操作者が押圧することで、この押圧力を、圧着体４に作用させ、更に、この圧着体４からの押圧力を押圧部材Ｃから磁気探傷シートＤに作用させ、この磁気探傷シートＤを被検査対象１に密着させるものとなる。
そして、押圧力のかかり具合は、先に説明した圧力検出手段の発光状態により確認することができる。
【００４８】
この密着状態では、溶接部分において余盛り１Ａが存在しても、その余盛り１Ａの部分に沿う形状に磁気探傷シートＤが変形し、この変形に従うように押圧部材Ｃが変形して、圧着体４から圧力を均一の圧力として磁気探傷シートＤに作用させる形態となるので、磁気探傷シートＣの底面（裏面材３６の外面）の全面が被検査対象１の上面に対して隙間なく密着するものとなる。そして、このように磁気探傷シートＤが被検査対象１に密着した状態で一対の磁極３と被検査対象１との間で磁気回路が形成されることになるので、夫々の磁極３同士を結ぶ方向に磁力線が形成され、余盛り１Ａの部位に欠陥１Ｃが存在する場合には、その欠陥１Ｃの部分で磁束が漏洩して磁気探傷シートＤの磁粉３８に作用する結果、この漏洩した磁束の方向に沿って磁粉３８が列を成すパターンを作り出し、欠陥１Ｃを視覚的に把握できるものとなる。
なお、磁気発生機構Ａの磁極３の向かう方向を、例えば、図１のように、被検査対象１の被検査面に対して直交する姿勢に設定すれば、強い磁気を作用させて感度の高い検査を行うことが可能となるため、より鮮明な磁粉３８のパターンを得ることができる。
【００４９】
従って、柔軟なシート状に形成された磁気探傷シートＤと、柔軟に変形自在であるが圧力を伝え得るよう構成された押圧部材Ｃと、殆ど変形しない圧着体４とを一体化して、磁気発生機構Ａに対して付勢機構Ｂからの付勢力を作用させ得る状態で支持しているので、被検査対象１の検査を行う場合に、作業者が磁気探傷シートＤを人為的にセットする操作を行わずに済み、作業性を向上させるものとなり、しかも、探傷を行う際には電源スイッチ８を操作するだけで磁力によって磁極３を被検査対象１に吸着させ、この吸着により付勢機構Ｂからの付勢力を圧着体４に作用させ、この圧着体４と被検査対象１との間に押圧部材Ｃと磁気探傷シートＤとを挟み込む形態にして、被検査対象１に対して磁気探傷シートＤを隙間無く密着させて、高感度で高い精度の検査を行える。
【００５０】
この磁気探傷装置は比較的小型で扱いやすく構成されているので、縦壁状となる被検査対象や、天井壁状のものでも楽に作業を行えるものとなっている。特に、磁気発生機構Ａに対して照明機器９を備えたので、夜間や照明が存在しない屋内でも、磁気探傷シートＤの感磁体が作り出すパターンを明瞭に観察できるものにしている。
【００５１】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成することも可能である（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００５２】
（イ） 上記の実施の形態においては、磁気探傷シートに設ける仕切りを、磁極の配設方向である仮想直線Ｌ１の方向に、且つ、上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２の間に形成されるゾーンを単一のゾーンとするように構成したが、仕切りは、ゾーン内における感磁体の移動を許容する程度において、任意の方向、大きさで設けてもよい。図９には、全体を６ゾーンに分けた例を示した。ただし、各ゾーン内にメッシュ状のスペーサを収納する必要があるため、検査対象とする傷の大きさに等しいか、それより大きくしておくことが好ましい。
（ロ） 上記の実施の形態においては、圧力検出手段を、上面視で、第１圧力付与手段Ｐ１と第２圧力付与手段Ｐ２の間に形成されるゾーンの周部、四隅に配置する構成を示したが、その個数、位置を問うものではなく、さらに、圧着体４の四隅に対応した位置に設けてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１ 被検査対象
３ 磁極
４ 圧着体
６ 電源部
１１ 照明機構
３８ 感磁体
３９ 仕切り
Ａ 磁気発生機構
Ｂ 付勢機構
Ｃ 押圧部材
Ｄ 磁気探傷シート
Ｐ 圧力付与手段
Ｐ１ 第１圧力付与手段
Ｐ２ 第２圧力付与手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートと、この磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、被検査対象に磁気探傷シートを接触させた状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行うよう構成されている磁気探傷装置であって、
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記圧着体の広がり方向の複数箇所に、前記第１圧力付与手段より圧力を作用させて前記磁気探傷シートを前記被検査対象に接触された状態において、前記被検査対象側から前記圧着体が受ける圧力を検出する圧力検出手段を設けた磁気探傷装置。
【請求項２】
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける透明な圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されている請求項１記載の磁気探傷装置。
【請求項３】
前記第１圧力付与手段に対して、
前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えた請求項２記載の磁気探傷装置。
【請求項４】
前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第２圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備えた請求項３記載の磁気探傷装置。
【請求項５】
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、
前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成され、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、前記圧力検出手段を設けた請求項４記載の磁気探傷装置。
【請求項１】
磁束密度に対応したパターンを形成する感磁体を封入したシート状あるいは袋状で柔軟な磁気探傷シートと、この磁気探傷シートに対して圧力を作用させることにより磁気探傷シートを被検査対象に接触させる圧力付与手段と、磁気発生機構とを備え、被検査対象に磁気探傷シートを接触させた状態において磁気発生機構で発生させた磁気を被検査対象に作用させることにより被検査対象から漏洩する磁束を磁気探傷シートの感磁体で捉え、この感磁体が作り出すパターンに基づいて被検査対象の探傷を行うよう構成されている磁気探傷装置であって、
前記圧力付与手段として、前記磁気発生機構の磁極が磁気により前記被検査対象に吸着する吸着力から付勢力を発生させる付勢機構を備え、透明な剛体である圧着体と透明で変形自在な押圧部材とを介して前記磁気探傷シートを被検査対象に押圧する第１圧力付与手段を備え、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記圧着体の広がり方向の複数箇所に、前記第１圧力付与手段より圧力を作用させて前記磁気探傷シートを前記被検査対象に接触された状態において、前記被検査対象側から前記圧着体が受ける圧力を検出する圧力検出手段を設けた磁気探傷装置。
【請求項２】
前記磁気発生機構が、それぞれ一方の端部に磁極が形成される一対の並行ヨーク部と、前記一対の並行ヨーク部の他端を連結する連結ヨーク部とを備えたコの字のヨークを備え、
前記付勢機構からの付勢力を受ける透明な圧着体を、前記被検査対象に対して接近及び離間する方向に移動自在となるよう前記磁気発生機構に支持すると共に、この圧着体から前記磁気探傷シートに押圧力を伝達する押圧部材と、前記磁気探傷シートとを重ね合わせて支持してあり、
前記一対の磁極同士を結ぶ仮想直線に直交する方向で、前記圧着体、前記押圧部材及び前記磁気探傷シートが前記磁気発生機構の存在領域を超えて延出されている請求項１記載の磁気探傷装置。
【請求項３】
前記第１圧力付与手段に対して、
前記磁気発生機構の前記一対の磁極を結ぶ前記仮想直線の方向に並行に配設され、前記圧着体の非磁気発生機構側端に設けられる第２圧力付与手段を備えた請求項２記載の磁気探傷装置。
【請求項４】
前記第１圧力付与手段を構成する前記磁気発生機構の前記連結ヨーク部が、操作者が把持可能な中間把持部として構成され、
前記第２圧力付与手段が、前記圧着体の前記仮想直線方向の両端部を連結されるとともに、圧着体上の空間に設けられる把持部を備えた請求項３記載の磁気探傷装置。
【請求項５】
前記磁気探傷シートが、前記仮想直線に直交する前記圧着体の延長方向の全幅に渡って配設され、
前記磁気探傷シートの内部を前記複数の感磁体移動ゾーンに仕切る仕切りが、前記仮想直線の方向に前記磁気探傷シートの内部を仕切る構成で、
前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段に対して、前記仮想直線に直交す方向における前記第１圧力付与手段及び前記第２圧力付与手段の中間部位が、単一の感磁体移動ゾーンとして構成され、
前記圧着体と前記磁気探傷シートとの間で、前記単一の感磁体移動ゾーン周りの複数箇所に、前記圧力検出手段を設けた請求項４記載の磁気探傷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０７０４６（Ｐ２０１１−１０７０４６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４２６３（Ｐ２００９−２６４２６３）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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