非破壊検査方法及び非破壊検査装置
【課題】被検査体の表面欠陥および内部欠陥の検査を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる非破壊検査方法及び非破壊検査装置を提供する。
【解決手段】磁性体である被検査体２の表面に検査エリアＥを設け、超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質８を検査エリアＥの上部側から下部側に向けて被検査体２の表面に塗布しつつ、検査エリアＥの上部側において超音波探傷を行い、検査エリアＥ内であって超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行う。
【解決手段】磁性体である被検査体２の表面に検査エリアＥを設け、超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質８を検査エリアＥの上部側から下部側に向けて被検査体２の表面に塗布しつつ、検査エリアＥの上部側において超音波探傷を行い、検査エリアＥ内であって超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体を検査する非破壊検査方法及び非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼製の丸棒材、管材、板材において、その表面および内部に存在する疵などの欠陥（表面欠陥、内部欠陥）を把握し、一定の品質を保証することは非常に重要であり、かかる欠陥を探傷するために各種非破壊検査が行われている。
これら丸棒材や管材などに適用される非破壊検査の方法としては、表面に存在する欠陥には磁粉探傷法、内部に存在する欠陥には超音波探傷法が用いられ、これらは組み合わせて用いられることが一般的である。すなわち、磁粉探傷法は表面欠陥を高感度に検出することができるが、内部欠陥の検出は不可能であり、これを補うために超音波探傷法を行い、製品全体の探傷を行っている。
【０００３】
特許文献１には、管材の非破壊検査に当たり、まず８ｋＨｚの高周波磁化による表皮面の欠陥を検出し、次いで超音波探傷による内部欠陥を検出し、次に０．１〜１ｋＨｚの低周波励磁による管の内表面の欠陥の検査を行い、最後に管端部の磁粉探傷を行う非破壊検査方法の技術が開示されている。これら複数の欠陥検査は、時間的には直列的に行われるものとなっている。
また、特許文献２には、表面検査として、浸透探傷法と超音波探傷とを組み合わせる方法が開示されている。この技術では、超音波探傷の接触媒質として浸透探傷用の浸透液を用いており、浸透探傷法に要する時間的なロスを軽減できるとしている。
【特許文献１】特開２００１−２７２３７９号公報
【特許文献２】特開平２−１８６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の探傷技術は、表面及び内部の欠陥を検出するために複数の探傷法を順次行うような検査であるため、検査時間が長くなってしまうといった欠点がある。
また、特許文献２に示された浸透探傷法は、探傷そのものに時間を要し且つ自動化も難しいという欠点があるため、浸透探傷法と超音波探傷とを組み合わせたとしても、探傷全体の時間的なロスの軽減にはつながらない。
これを解決するため、複数の検査場所を設け、この検査場所において各種探傷検査を行うことができるように準備し、被検査体がこれら検査場所を連続的に移動しつつ複数の探傷検査を受ける方法も考えられる。しかしながら、この方法であると探傷設備が大型になると共に設備費用が嵩むという問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、被検査体の表面欠陥および内部欠陥の検査を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる非破壊検査方法及び非破壊検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる非破壊検査方法は、磁性体である被検査体の表面に検査エリアを設け、超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布しつつ、前記検査エリアの上部側において超音波探傷を行い、検査エリア内であって前記超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行うことを特徴とする。
この非破壊検査方法を用いることで、被検査体の表面欠陥及び内部欠陥の検出を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる。
【０００７】
なお好ましくは、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定し、前記超音波探傷及び磁粉探傷を行うとよい。
これにより、それぞれの探傷時に必要とされる検査媒質の状態（接触媒質の厚みや磁粉探傷液の厚み）を適切なものに設定可能となり、超音波探傷と磁粉探傷とを同時に行うことができる。
本発明にかかる非破壊検査装置は、磁性体である被検査体の表面に設けられた検査エリアの上部側を探傷領域とする超音波探傷装置と、前記検査エリアの下部側を探傷領域とする磁粉探傷装置と、前記超音波探傷装置に用いる接触媒質の中に磁粉探傷装置で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、塗布手段により、超音波探傷時に必要な検査媒質（接触媒質）を供給できると共に、磁粉探傷で用いる検査媒質（磁粉探傷液）を確実に供給でき、検査エリアの上部側における内部欠陥を超音波探傷装置で検出しつつ、同時に検査エリアの下部側における表面欠陥を磁粉探傷装置で検出し、検査エリア内の表面欠陥及び内部欠陥を短時間で確実に見つけることが可能となる。
好ましくは、前記塗布手段は、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定可能に構成されているとよい。
【０００９】
これにより、それぞれの探傷時に必要とされる検査媒質の状態を適切なものに設定可能となり、超音波探傷装置と磁粉探傷装置とを同時に作動させることができるようになる。
また好ましくは、前記塗布手段は、前記検査媒質を探傷プローブの周囲に貯留させる貯留部を有しているとよい。
この貯留部により、探傷プローブと被検査体との間に気泡を排除しつつ確実に検査媒質を充填できるようになる。
なお、前記検査エリアの幅方向両側には、前記検査媒質が当該検査エリア外に広がることを防ぐための拡散防止手段が設けられているとよい。
【００１０】
こうすることで、検査エリアの幅方向両側に検査媒質が広がることを防ぐことができ、少ない量の検査媒質で非破壊検査を行うことができる。
さらに好ましくは、前記磁粉の平均粒径を、前記検査媒質中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定するとい。
こうすることで、検査媒質中を進む超音波が磁粉により乱反射されることを確実に防ぐことができ、超音波による正確な内部探傷ができる。
また、前記検査エリアの下方側には検査媒質を回収する回収手段が設けられ、該回収手段は、検査媒質を濾過する濾過手段を備えているとよい。
【００１１】
こうすることで、探傷に用いられた後の検査媒質を回収し再利用することができるようになる。加えて、検査媒質を濾過手段により濾過することで、検査媒質中の磁粉だまり（磁粉が凝集し大きな固まりとなったもの）、ゴミなどを除去できるようになる。
さらに、前記超音波探傷装置に備えられた探傷プローブは、絶縁体で被覆されていることが好ましい。
磁粉探傷を行っている被検査体には大電流が流される場合があり、この被検査体に超音波探傷装置の探傷プローブが接触すると、探傷プローブばかりか超音波探傷装置自体が破壊されることになる。しかしながら、探傷プローブが絶縁体で被覆されていれば、万が一、当該探傷プローブが被検査体に接触したとしても、その破壊を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる非破壊検査方法及び非破壊検査装置を用いることで、被検査体の表面欠陥および内部欠陥の検査を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る非破壊検査装置及び非破壊検査方法を、図を基に説明する。
図１，図２に示す如く、本実施形態の非破壊検査装置１は、クランクシャフト等の丸棒材を被検査体２としていて、当該被検査体２は磁性体である。
被検査体２は、回転装置３上に軸心が水平方向を向くように載置されている。回転装置３は、回転基台４を有しており、この回転基台４上に、軸心が水平方向を向く前後一対の回転支持ロール５，５が左右方向にそれぞれ配備されていて、この回転支持ロール５，５上に被検査体２が軸心を水平にして載置されている。回転支持ロール５，５を同方向に回転させることで、その上に載置されている被検査体２が軸心回りに回転するようになっている。
【００１４】
なお、実施形態の説明において、図１の右側を前側、左側を後側と呼び、図２における左右を装置説明での左右、図２の上下を装置説明の上下と呼ぶ。
この被検査体２には、その周方向に沿って検査エリアＥが設定されている。この検査エリアＥは、被検査体２における上部側から下部側に亘る領域となっている。この検査エリアＥ内の上部側に対応する位置には超音波探傷装置６が配備されて、超音波探傷エリアＥＵとなっている。また、検査エリアＥの下部側すなわち被検査体２の前側部は、磁粉探傷装置７による検査領域（磁粉探傷エリアＥＭ）となっている。
【００１５】
さらに、非破壊検査装置１は、検査媒質８（以降、検査液ということがある）を超音波探傷エリアＥＵから磁粉探傷エリアＥＭに向けて塗布する塗布手段９を備えている。
ここで、検査液８とは、超音波探傷装置６に備えられた探傷プローブ１１と被検査体２の表面との隙間を埋める接触媒質の中に、磁粉探傷装置７で用いる磁粉Ｐ（鉄粉に蛍光体を付着させたもの）を分散させたものである。本実施形態の場合、超音波探傷に用いる接触媒質は水であって、その中に混ぜられる磁粉Ｐの平均粒径を、水中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定している。このようにすることで、検査液８を進む超音波が磁粉Ｐにより反射されることが無くなり、磁粉Ｐを含まない通常の接触媒質を用いた場合と同じ検査結果を得ることができる。さらに、前述の如く、検査液８中の磁粉Ｐには紫外線に反応する蛍光塗料が含有されており、後述する磁粉探傷において、磁粉模様の可視化を容易としている。
【００１６】
図１，図４，図５に示すように、超音波探傷装置６は、超音波探触子１２と超音波探傷制御部１３とを有している、
超音波探触子１２は、被検査体２の内部に向かって、例えば２〜５ＭＨｚの超音波を発射すると共に被検査体２内部から反射されてきた超音波を受信する探傷プローブ１１と、この探傷プローブ１１を外側から覆う円筒状のカバー筒体１４とから構成される。本実施形態の場合、カバー筒体１４は塗布手段９の機能を有し、絶縁体で形成され、平面視略円形の上板１６とこの上板１６の周縁から垂下する周壁板１７とから構成されている。この周壁板１７と探傷プローブ１１の周囲との間には、一定の内部空間（貯留部１５）が確保されている。
【００１７】
探傷プローブ１１は超音波探傷制御部１３に接続されており、この超音波探傷制御部１３から超音波を発射する指令が発せられると共に、受信された超音波は超音波探傷制御部１３に送られ解析されて、内部欠陥の大きさや位置が明らかとなる。探傷プローブ１１は公知のものが採用可能である。
探傷プローブ１１の基端部（超音波の送受信側とは反対側）は、カバー筒体１４の上板１６の中央部に取り付けられている。上板１６には、検査液８の導入口１８が設けられており、外部に設けられた検査液供給手段１９から当該導入口１８を介して検査液８が貯留部１５に供給される。
【００１８】
貯留部１５に導入された検査液８は、探傷プローブ１１の周りを取り囲む池のようになり、探傷プローブ１１の先端と被検査体２の表面との間の隙間（＝使用する超音波の波長以下であって約０．１〜０．２ｍｍ）を確実に充填しており、その間に空気等の気泡が入り込まないようになっている。すなわち、検査液８が検査エリアＥの上部側では超音波探傷に適する状態となっている。したがって、探傷プローブ１１の先端から発射された２〜５ＭＨｚの超音波が探傷プローブ１１の先端〜被検査体２間の気泡等で散乱されることなく被検査体２内部に確実に進入するようになる。
【００１９】
また、カバー筒体１４の周壁板１７の下端部であって、磁粉探傷エリアＥＭを向く側には、凹状切り込み部２０が形成されている。この凹状切り込み部２０からカバー筒体１４の内部に充満している検査液８が流れ出すようになっている。さらに、カバー筒体１４の上板１６であって磁粉探傷エリアＥＭを向く側には、周壁板１７に沿った長孔２１が形成されている。この長孔２１はカバー筒体１４の貯留部１５に連通するように形成されているため、この長孔２１からも検査液８が磁粉探傷エリアＥＭへ流れ出すようになっている。この凹状切り込み部２０及び長孔２１の長さや高さ、カバー筒体１４への検査液８の供給量を適切に設定することで、検査液８が検査エリアＥの下部側では、後述する磁粉探傷に適する状態（検査液８の厚さが約１ｍｍ程度）となる。
【００２０】
なお、カバー筒体１４の上板１６には、カバー筒体１４の貯留部１５に供給された検査液８が貯留部１５を確実に充満できるように、空気抜き孔２２を設けることは非常に好ましい。また、探傷プローブ１１の先端部（超音波の送受信部側）には、絶縁体で構成されたキャップ２３が取り付けられている。この絶縁体キャップ２３により、後述する磁粉探傷のため大電流が流されている被検査体２に探傷プローブ１１が接触したとしても、探傷プローブ１１及び超音波探傷装置６の破壊を防止できる。
一方、被検査体２の軸心方向両端部には接触電極２４，２４が設けられ、この接触電極２４，２４間には交流電流又は直流電流が印可され、被検査体２全体に磁場が形成されている（軸通電法）。この状態で、磁粉探傷エリアＥＭに向けて、紫外線照射手段２５から紫外線を照射し、その様子をＣＣＤカメラ等で構成された撮像手段２６が撮像するようになっている。かかる撮像手段２６で撮像された画像は、オペレータが目視確認したり、画像解析部２７に送られ、例えば２値化処理やパターンマッチングを行うことで表面欠陥模様すなわち表面欠陥を認識する。
【００２１】
磁粉探傷検査における具体的な条件は、ＪＩＳ規格Ｇ−０５６５に規定されたものを採用することが好ましい。
図３に示すように、磁場形成の方法としては、コ字状の磁性体２８の基端部にコイル２９を巻き付けることで構成された極間磁化装置３０を採用してもよい。磁性体２８の一対の先端部（極部）の間を磁粉探傷エリアＥＭに近づけ、コイル２９に交流電流又は直流電流を印可することで、両極部間に位置する被検査体２に磁場を印可するようにしてもよい。
【００２２】
なお、超音波探傷エリアＥＵと磁粉探傷エリアＥＭとの周表面に沿った上下方向の距離、言い換えるならば、超音波探触子１２と撮像手段２６の撮像領域との周表面に沿った上下方向の距離は、被検査体２の表面を流れている検査液８の流動時間が０．５〜２ｓｅｃとなる距離にするとよい。０．５〜２ｓｅｃという時間は、被検査体２の表面欠陥に磁粉Ｐが凝集するのに必要な時間である。
ところで、検査エリアＥの上部側に磁粉探傷装置７及び塗布手段９、下部側に超音波探傷装置６というように逆に配置した場合を考える。かかる逆配置においては、塗布手段９（貯留部１５）から垂れ落ちてきた検査液８が、検査エリアＥの下部側に位置する超音波探傷装置６の探傷プローブ１１先端と被検査体２との間に確実に入り込むことは難しく、この隙間には気泡などが存在する状況下になることは否めない。
【００２３】
しかしながら、本発明の非破壊検査装置１は、検査エリアＥ内の上部側の同位置に超音波探傷装置６と塗布手段９とが配備され、検査エリアＥの下部側に磁粉探傷装置７が設けられていて、検査液８が検査エリアＥの上側部から下側部へ流れ落ちるようになっているため、検査液８が検査エリアＥの上部側では超音波探傷に適する状態（検査液８が前記隙間を確実に充填する状態）となり、検査エリアＥの下部側では磁粉探傷に適する膜厚となるように、検査液８の塗布状況を設定できる。
なお、検査エリアＥの幅方向両側には、検査液８が当該検査エリアＥ外に広がることを防ぐための拡散防止手段３１が設けられている。
【００２４】
拡散防止手段３１は、例えば、プラスチック等の絶縁体で構成された板状の拡散防止板であって、その底辺部３１Ａは被検査体２の周縁に沿う円弧状とされている。図１，図２に示すように、拡散防止板３１は検査エリアＥの幅方向両側にそれぞれ配備され、被検査体２の周表面に拡散防止板３１の底辺部３１Ａが接するように立てた状態で設置される。
これにより、検査エリアＥの幅方向両側に検査液８が広がることを防ぐことができ、少ない量の検査液８で非破壊検査を行うことができるようになる。
また、非破壊検査装置１は、検査エリアＥの下方側において検査液８を回収する回収手段３２を有している。
【００２５】
この回収手段３２は、回転基台４上であって被検査体２の前部下方側の位置に、検査液８を回収する回収箱３３を有しており、この回収箱３３内に超音波探傷エリアＥＵ→磁粉探傷エリアＥＭと流れてきた検査液８が流れ込むようになっている。回収箱３３に回収された検査液８は、ポンプ３５により濾過手段３４を介し濾過された後、再び検査液供給手段１９に戻されるようになる。
かかる回収手段３２により、磁粉探傷エリアＥＭを通過して被検査体２の下方に垂れ落ちる検査液８は、回転基台４上に設置された回収箱３３に回収され、濾過手段３４によって、磁粉Ｐが凝集し大きな固まりとなったもの（磁粉だまり）や被検査体２上のゴミ、スケールなどが除去される。
【００２６】
以下、本発明にかかる非破壊検査装置１を用いて、丸棒材である被検査体２の表面欠陥ならびに内部欠陥を検査するやり方について説明する。
まず、被検査体２を、回転装置３上の回転支持ロール５，５上に軸心が水平方向を向くようにして配置する。その後、被検査体２の上部に超音波探傷装置６の超音波探触子１２を載せる。さらに、被検査体２の軸心方向両端部に接触電極２４を取り付け、両方の接触電極２４間に、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流電流を印可し被検査体２全体に磁場を形成する。この状態で、超音波探触子１２の貯留部１５に検査液供給手段１９から当該導入口１８を介して検査液８を供給するようにする。これにより、探傷プローブ１１と被検査体２の表面との間の隙間を充填し、超音波が被検査体２内部に進入するようになり、探傷プローブ１１直下すなわち超音波探傷エリアＥＵの内部欠陥を検出することができるようになる。
【００２７】
さらに、貯留部１５に導入された検査液８は、カバー筒体１４の凹状切り込み部２０や長孔２１を介して外部に溢れ出し、超音波探傷装置６の下部側に設けられた磁粉探傷エリアＥＭに及ぶことになる。検査エリアＥの幅方向両側には、拡散防止板３１が配備されているため、検査エリアＥ以外に検査液８が広がることを防ぐことができる。
拡散防止板３１で左右に広がることを防がれつつ検査液８は、下方に垂れながら広がってゆき磁粉探傷エリアＥＭに達することになる。超音波探傷エリアＥＵから磁粉探傷エリアＥＭに検査液８が達する時間は０．５〜２ｓｅｃ程度が好ましく、その間に、被検査体２の表面に表面欠陥があった場合には、その部分から漏れ磁束が発生し、この磁束に磁粉Ｐが引き寄せられることで欠陥に凝集した磁粉模様が発生する。磁粉探傷エリアＥＭに向けては、紫外線照射手段２５から紫外線が照射され、その磁粉模様を撮像手段２６が撮像する。撮像された磁粉模様に画像処理を施すことで表面欠陥の有無を調べる。
【００２８】
なお、検査液８が被検査体２の後方側に流れ落ちるのを防止するために、検査液８を供給する場所（超音波探触子１２の設置場所）は、被検査体２の最頂部よりも被検査体２周方向に沿ってやや前側の場所が好ましい。検査液８の供給量は、磁粉探傷エリアＥＭでの膜厚を１ｍｍ程度確保するに十分なものとすることが好ましい。検査液８の厚さを１ｍｍ程度とすることで、表面欠陥への磁粉の凝集がスムーズとなると共に、撮像手段２６により撮像された表面欠陥の画像が非常に明るく鮮明なものとなることを、本願発明者らは数々の実験を通じて確認している。
【００２９】
被検査体２全体を検査するためには、一対の回転支持ロール５，５を同方向に回し、被検査体２を例えば後方側から前方側へ回転させながら、軸方向に超音波探触子１２と紫外線照射手段２５と撮像手段２６とを軸心方向に連続的に移動させて検査する。結果として、検査エリアＥは螺旋状に全表面を覆うことが可能になる。移動ピッチは、探傷プローブ１１の幅方向の長さ以下が好ましい。
磁粉探傷エリアＥＭを通過して、被検査体２の下方に垂れ落ちる検査液８は、回転基台４上に設置された回収箱３３に回収され、ポンプ３５により濾過手段３４を介して再び検査液供給手段１９に戻されるようになる。濾過手段３４によって、磁粉Ｐが凝集し大きな固まりとなったもの（磁粉だまり）や被検査体２上のゴミ、スケールなどが除去される。
【００３０】
以上述べた非破壊検査装置１の使用において、例えば、５ＭＨｚの超音波を使用して超音波垂直探傷を行うとすると、５ＭＨｚにおける接触媒質としての水での超音波の波長は０．３ｍｍであるので、検査液８に分散させる磁粉Ｐは７５μｍ以下の平均粒径を持ったものが好ましい。この場合、濾過手段３４としては、７５μｍ以上の粒径を持った磁粉Ｐや磁粉だまりを濾過可能な、例えば１００μｍ程度のメッシュを有する濾過フィルタが好ましい。
【実施例】
【００３１】
本発明の非破壊検査装置１を用いて被検査体の非破壊検査を行った場合（実施例）の計測時間について、以下述べる。
被検査体２は、直径１５０ｍｍ、長さ３０００ｍｍ、表面積約１．４ｍ2の丸棒材である。
実施例においては、丸棒材の周速が１５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転支持ロール５を１９ｒｐｍで回転させた。また、探傷プローブ１１の直径は２０ｍｍであり、軸心方向の移動ピッチ（探傷ピッチ）を２０ｍｍとした。この条件であると全長を探傷するにあたっては、丸棒材を１５０回転する必要があった。
【００３２】
この条件下で、非破壊検査装置１を用いて超音波探傷と磁粉探傷とを同時に行った場合、全周面を探傷するのに約８分程度必要であった。本発明においては、超音波探傷が完了すると同時に磁粉探傷も完了するので、２種類の探傷を行っても検査にかかる時間は約８分である。
一方、従来からのやり方に従って、まず磁粉探傷が完了した後、別に超音波探傷を行った場合を考えると、磁粉探傷に約８分要し、２分程度かけて人手で磁粉探傷に用いた検査液を拭き取り、次いで超音波探傷に約８分を要することになる。ゆえに、丸棒材の全周面を探傷するのに１８分程度の検査時間が必要となる。
【００３３】
磁粉探傷と超音波探傷とを逆の順序で行ったとしても、従来のやり方では、磁粉探傷に使用する検査液と超音波探傷に用いる検査液とが異なるため、両探傷を続けて行う際には、検査液の拭き取りといった工程が必ず発生し、時間ロスの原因となる。
なお、本発明にかかる自動探傷装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態の探傷プローブ１１は、超音波の発信部と受信部とが同一のものを採用しているが、別々ものを採用し、カバー筒体１４内の最適位置に適宜配置するようにしてもよい。
【００３４】
また、磁粉探傷エリアＥＭの磁粉模様は、撮像装置で撮像することなく、検査員が直接目視確認するようにしてもよい。
また、塗布手段９は、本実施形態で示したカバー筒体１４に限定されるものではなく、様々な装置が採用可能である。
また、被検査体２として丸棒材を例示したがこれに限定されるものではない。板材等の表面検査にも採用可能である。その場合、板材をその検査対象面が傾くように設置し、傾き方向に沿って検査エリアＥを設定し、当該検査エリアＥの高い位置を超音波探傷エリアＥＵ、低い位置を磁粉探傷エリアＥＭとするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す側面図である。
【図２】非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す正面図である。
【図３】別実施形態に係る非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す正面図である。
【図４】被検査体に設置された非破壊検査装置を平面視した図である。
【図５】（ａ）は超音波探触子の平面図、（ｂ）は超音波探触子の側面断面図である
【符号の説明】
【００３６】
１ 非破壊検査装置
２ 被検査体
３ 回転装置
６ 超音波探傷装置
７ 磁粉探傷装置
８ 検査媒質（検査液）
９ 塗布手段
１１ 探傷プローブ
１２ 超音波探触子
１４ カバー筒体
１５ 貯留部
２５ 紫外線照射手段
２６ 撮像手段
３０ 極間磁化装置
３１ 拡散防止手段（拡散防止板）
３２ 回収手段
Ｅ 検査エリア
ＥＵ 超音波探傷エリア
ＥＭ 磁粉探傷エリア
Ｐ 磁粉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体を検査する非破壊検査方法及び非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼製の丸棒材、管材、板材において、その表面および内部に存在する疵などの欠陥（表面欠陥、内部欠陥）を把握し、一定の品質を保証することは非常に重要であり、かかる欠陥を探傷するために各種非破壊検査が行われている。
これら丸棒材や管材などに適用される非破壊検査の方法としては、表面に存在する欠陥には磁粉探傷法、内部に存在する欠陥には超音波探傷法が用いられ、これらは組み合わせて用いられることが一般的である。すなわち、磁粉探傷法は表面欠陥を高感度に検出することができるが、内部欠陥の検出は不可能であり、これを補うために超音波探傷法を行い、製品全体の探傷を行っている。
【０００３】
特許文献１には、管材の非破壊検査に当たり、まず８ｋＨｚの高周波磁化による表皮面の欠陥を検出し、次いで超音波探傷による内部欠陥を検出し、次に０．１〜１ｋＨｚの低周波励磁による管の内表面の欠陥の検査を行い、最後に管端部の磁粉探傷を行う非破壊検査方法の技術が開示されている。これら複数の欠陥検査は、時間的には直列的に行われるものとなっている。
また、特許文献２には、表面検査として、浸透探傷法と超音波探傷とを組み合わせる方法が開示されている。この技術では、超音波探傷の接触媒質として浸透探傷用の浸透液を用いており、浸透探傷法に要する時間的なロスを軽減できるとしている。
【特許文献１】特開２００１−２７２３７９号公報
【特許文献２】特開平２−１８６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の探傷技術は、表面及び内部の欠陥を検出するために複数の探傷法を順次行うような検査であるため、検査時間が長くなってしまうといった欠点がある。
また、特許文献２に示された浸透探傷法は、探傷そのものに時間を要し且つ自動化も難しいという欠点があるため、浸透探傷法と超音波探傷とを組み合わせたとしても、探傷全体の時間的なロスの軽減にはつながらない。
これを解決するため、複数の検査場所を設け、この検査場所において各種探傷検査を行うことができるように準備し、被検査体がこれら検査場所を連続的に移動しつつ複数の探傷検査を受ける方法も考えられる。しかしながら、この方法であると探傷設備が大型になると共に設備費用が嵩むという問題が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、被検査体の表面欠陥および内部欠陥の検査を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる非破壊検査方法及び非破壊検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる非破壊検査方法は、磁性体である被検査体の表面に検査エリアを設け、超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布しつつ、前記検査エリアの上部側において超音波探傷を行い、検査エリア内であって前記超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行うことを特徴とする。
この非破壊検査方法を用いることで、被検査体の表面欠陥及び内部欠陥の検出を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる。
【０００７】
なお好ましくは、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定し、前記超音波探傷及び磁粉探傷を行うとよい。
これにより、それぞれの探傷時に必要とされる検査媒質の状態（接触媒質の厚みや磁粉探傷液の厚み）を適切なものに設定可能となり、超音波探傷と磁粉探傷とを同時に行うことができる。
本発明にかかる非破壊検査装置は、磁性体である被検査体の表面に設けられた検査エリアの上部側を探傷領域とする超音波探傷装置と、前記検査エリアの下部側を探傷領域とする磁粉探傷装置と、前記超音波探傷装置に用いる接触媒質の中に磁粉探傷装置で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、塗布手段により、超音波探傷時に必要な検査媒質（接触媒質）を供給できると共に、磁粉探傷で用いる検査媒質（磁粉探傷液）を確実に供給でき、検査エリアの上部側における内部欠陥を超音波探傷装置で検出しつつ、同時に検査エリアの下部側における表面欠陥を磁粉探傷装置で検出し、検査エリア内の表面欠陥及び内部欠陥を短時間で確実に見つけることが可能となる。
好ましくは、前記塗布手段は、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定可能に構成されているとよい。
【０００９】
これにより、それぞれの探傷時に必要とされる検査媒質の状態を適切なものに設定可能となり、超音波探傷装置と磁粉探傷装置とを同時に作動させることができるようになる。
また好ましくは、前記塗布手段は、前記検査媒質を探傷プローブの周囲に貯留させる貯留部を有しているとよい。
この貯留部により、探傷プローブと被検査体との間に気泡を排除しつつ確実に検査媒質を充填できるようになる。
なお、前記検査エリアの幅方向両側には、前記検査媒質が当該検査エリア外に広がることを防ぐための拡散防止手段が設けられているとよい。
【００１０】
こうすることで、検査エリアの幅方向両側に検査媒質が広がることを防ぐことができ、少ない量の検査媒質で非破壊検査を行うことができる。
さらに好ましくは、前記磁粉の平均粒径を、前記検査媒質中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定するとい。
こうすることで、検査媒質中を進む超音波が磁粉により乱反射されることを確実に防ぐことができ、超音波による正確な内部探傷ができる。
また、前記検査エリアの下方側には検査媒質を回収する回収手段が設けられ、該回収手段は、検査媒質を濾過する濾過手段を備えているとよい。
【００１１】
こうすることで、探傷に用いられた後の検査媒質を回収し再利用することができるようになる。加えて、検査媒質を濾過手段により濾過することで、検査媒質中の磁粉だまり（磁粉が凝集し大きな固まりとなったもの）、ゴミなどを除去できるようになる。
さらに、前記超音波探傷装置に備えられた探傷プローブは、絶縁体で被覆されていることが好ましい。
磁粉探傷を行っている被検査体には大電流が流される場合があり、この被検査体に超音波探傷装置の探傷プローブが接触すると、探傷プローブばかりか超音波探傷装置自体が破壊されることになる。しかしながら、探傷プローブが絶縁体で被覆されていれば、万が一、当該探傷プローブが被検査体に接触したとしても、その破壊を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる非破壊検査方法及び非破壊検査装置を用いることで、被検査体の表面欠陥および内部欠陥の検査を同時に実施でき、検査時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る非破壊検査装置及び非破壊検査方法を、図を基に説明する。
図１，図２に示す如く、本実施形態の非破壊検査装置１は、クランクシャフト等の丸棒材を被検査体２としていて、当該被検査体２は磁性体である。
被検査体２は、回転装置３上に軸心が水平方向を向くように載置されている。回転装置３は、回転基台４を有しており、この回転基台４上に、軸心が水平方向を向く前後一対の回転支持ロール５，５が左右方向にそれぞれ配備されていて、この回転支持ロール５，５上に被検査体２が軸心を水平にして載置されている。回転支持ロール５，５を同方向に回転させることで、その上に載置されている被検査体２が軸心回りに回転するようになっている。
【００１４】
なお、実施形態の説明において、図１の右側を前側、左側を後側と呼び、図２における左右を装置説明での左右、図２の上下を装置説明の上下と呼ぶ。
この被検査体２には、その周方向に沿って検査エリアＥが設定されている。この検査エリアＥは、被検査体２における上部側から下部側に亘る領域となっている。この検査エリアＥ内の上部側に対応する位置には超音波探傷装置６が配備されて、超音波探傷エリアＥＵとなっている。また、検査エリアＥの下部側すなわち被検査体２の前側部は、磁粉探傷装置７による検査領域（磁粉探傷エリアＥＭ）となっている。
【００１５】
さらに、非破壊検査装置１は、検査媒質８（以降、検査液ということがある）を超音波探傷エリアＥＵから磁粉探傷エリアＥＭに向けて塗布する塗布手段９を備えている。
ここで、検査液８とは、超音波探傷装置６に備えられた探傷プローブ１１と被検査体２の表面との隙間を埋める接触媒質の中に、磁粉探傷装置７で用いる磁粉Ｐ（鉄粉に蛍光体を付着させたもの）を分散させたものである。本実施形態の場合、超音波探傷に用いる接触媒質は水であって、その中に混ぜられる磁粉Ｐの平均粒径を、水中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定している。このようにすることで、検査液８を進む超音波が磁粉Ｐにより反射されることが無くなり、磁粉Ｐを含まない通常の接触媒質を用いた場合と同じ検査結果を得ることができる。さらに、前述の如く、検査液８中の磁粉Ｐには紫外線に反応する蛍光塗料が含有されており、後述する磁粉探傷において、磁粉模様の可視化を容易としている。
【００１６】
図１，図４，図５に示すように、超音波探傷装置６は、超音波探触子１２と超音波探傷制御部１３とを有している、
超音波探触子１２は、被検査体２の内部に向かって、例えば２〜５ＭＨｚの超音波を発射すると共に被検査体２内部から反射されてきた超音波を受信する探傷プローブ１１と、この探傷プローブ１１を外側から覆う円筒状のカバー筒体１４とから構成される。本実施形態の場合、カバー筒体１４は塗布手段９の機能を有し、絶縁体で形成され、平面視略円形の上板１６とこの上板１６の周縁から垂下する周壁板１７とから構成されている。この周壁板１７と探傷プローブ１１の周囲との間には、一定の内部空間（貯留部１５）が確保されている。
【００１７】
探傷プローブ１１は超音波探傷制御部１３に接続されており、この超音波探傷制御部１３から超音波を発射する指令が発せられると共に、受信された超音波は超音波探傷制御部１３に送られ解析されて、内部欠陥の大きさや位置が明らかとなる。探傷プローブ１１は公知のものが採用可能である。
探傷プローブ１１の基端部（超音波の送受信側とは反対側）は、カバー筒体１４の上板１６の中央部に取り付けられている。上板１６には、検査液８の導入口１８が設けられており、外部に設けられた検査液供給手段１９から当該導入口１８を介して検査液８が貯留部１５に供給される。
【００１８】
貯留部１５に導入された検査液８は、探傷プローブ１１の周りを取り囲む池のようになり、探傷プローブ１１の先端と被検査体２の表面との間の隙間（＝使用する超音波の波長以下であって約０．１〜０．２ｍｍ）を確実に充填しており、その間に空気等の気泡が入り込まないようになっている。すなわち、検査液８が検査エリアＥの上部側では超音波探傷に適する状態となっている。したがって、探傷プローブ１１の先端から発射された２〜５ＭＨｚの超音波が探傷プローブ１１の先端〜被検査体２間の気泡等で散乱されることなく被検査体２内部に確実に進入するようになる。
【００１９】
また、カバー筒体１４の周壁板１７の下端部であって、磁粉探傷エリアＥＭを向く側には、凹状切り込み部２０が形成されている。この凹状切り込み部２０からカバー筒体１４の内部に充満している検査液８が流れ出すようになっている。さらに、カバー筒体１４の上板１６であって磁粉探傷エリアＥＭを向く側には、周壁板１７に沿った長孔２１が形成されている。この長孔２１はカバー筒体１４の貯留部１５に連通するように形成されているため、この長孔２１からも検査液８が磁粉探傷エリアＥＭへ流れ出すようになっている。この凹状切り込み部２０及び長孔２１の長さや高さ、カバー筒体１４への検査液８の供給量を適切に設定することで、検査液８が検査エリアＥの下部側では、後述する磁粉探傷に適する状態（検査液８の厚さが約１ｍｍ程度）となる。
【００２０】
なお、カバー筒体１４の上板１６には、カバー筒体１４の貯留部１５に供給された検査液８が貯留部１５を確実に充満できるように、空気抜き孔２２を設けることは非常に好ましい。また、探傷プローブ１１の先端部（超音波の送受信部側）には、絶縁体で構成されたキャップ２３が取り付けられている。この絶縁体キャップ２３により、後述する磁粉探傷のため大電流が流されている被検査体２に探傷プローブ１１が接触したとしても、探傷プローブ１１及び超音波探傷装置６の破壊を防止できる。
一方、被検査体２の軸心方向両端部には接触電極２４，２４が設けられ、この接触電極２４，２４間には交流電流又は直流電流が印可され、被検査体２全体に磁場が形成されている（軸通電法）。この状態で、磁粉探傷エリアＥＭに向けて、紫外線照射手段２５から紫外線を照射し、その様子をＣＣＤカメラ等で構成された撮像手段２６が撮像するようになっている。かかる撮像手段２６で撮像された画像は、オペレータが目視確認したり、画像解析部２７に送られ、例えば２値化処理やパターンマッチングを行うことで表面欠陥模様すなわち表面欠陥を認識する。
【００２１】
磁粉探傷検査における具体的な条件は、ＪＩＳ規格Ｇ−０５６５に規定されたものを採用することが好ましい。
図３に示すように、磁場形成の方法としては、コ字状の磁性体２８の基端部にコイル２９を巻き付けることで構成された極間磁化装置３０を採用してもよい。磁性体２８の一対の先端部（極部）の間を磁粉探傷エリアＥＭに近づけ、コイル２９に交流電流又は直流電流を印可することで、両極部間に位置する被検査体２に磁場を印可するようにしてもよい。
【００２２】
なお、超音波探傷エリアＥＵと磁粉探傷エリアＥＭとの周表面に沿った上下方向の距離、言い換えるならば、超音波探触子１２と撮像手段２６の撮像領域との周表面に沿った上下方向の距離は、被検査体２の表面を流れている検査液８の流動時間が０．５〜２ｓｅｃとなる距離にするとよい。０．５〜２ｓｅｃという時間は、被検査体２の表面欠陥に磁粉Ｐが凝集するのに必要な時間である。
ところで、検査エリアＥの上部側に磁粉探傷装置７及び塗布手段９、下部側に超音波探傷装置６というように逆に配置した場合を考える。かかる逆配置においては、塗布手段９（貯留部１５）から垂れ落ちてきた検査液８が、検査エリアＥの下部側に位置する超音波探傷装置６の探傷プローブ１１先端と被検査体２との間に確実に入り込むことは難しく、この隙間には気泡などが存在する状況下になることは否めない。
【００２３】
しかしながら、本発明の非破壊検査装置１は、検査エリアＥ内の上部側の同位置に超音波探傷装置６と塗布手段９とが配備され、検査エリアＥの下部側に磁粉探傷装置７が設けられていて、検査液８が検査エリアＥの上側部から下側部へ流れ落ちるようになっているため、検査液８が検査エリアＥの上部側では超音波探傷に適する状態（検査液８が前記隙間を確実に充填する状態）となり、検査エリアＥの下部側では磁粉探傷に適する膜厚となるように、検査液８の塗布状況を設定できる。
なお、検査エリアＥの幅方向両側には、検査液８が当該検査エリアＥ外に広がることを防ぐための拡散防止手段３１が設けられている。
【００２４】
拡散防止手段３１は、例えば、プラスチック等の絶縁体で構成された板状の拡散防止板であって、その底辺部３１Ａは被検査体２の周縁に沿う円弧状とされている。図１，図２に示すように、拡散防止板３１は検査エリアＥの幅方向両側にそれぞれ配備され、被検査体２の周表面に拡散防止板３１の底辺部３１Ａが接するように立てた状態で設置される。
これにより、検査エリアＥの幅方向両側に検査液８が広がることを防ぐことができ、少ない量の検査液８で非破壊検査を行うことができるようになる。
また、非破壊検査装置１は、検査エリアＥの下方側において検査液８を回収する回収手段３２を有している。
【００２５】
この回収手段３２は、回転基台４上であって被検査体２の前部下方側の位置に、検査液８を回収する回収箱３３を有しており、この回収箱３３内に超音波探傷エリアＥＵ→磁粉探傷エリアＥＭと流れてきた検査液８が流れ込むようになっている。回収箱３３に回収された検査液８は、ポンプ３５により濾過手段３４を介し濾過された後、再び検査液供給手段１９に戻されるようになる。
かかる回収手段３２により、磁粉探傷エリアＥＭを通過して被検査体２の下方に垂れ落ちる検査液８は、回転基台４上に設置された回収箱３３に回収され、濾過手段３４によって、磁粉Ｐが凝集し大きな固まりとなったもの（磁粉だまり）や被検査体２上のゴミ、スケールなどが除去される。
【００２６】
以下、本発明にかかる非破壊検査装置１を用いて、丸棒材である被検査体２の表面欠陥ならびに内部欠陥を検査するやり方について説明する。
まず、被検査体２を、回転装置３上の回転支持ロール５，５上に軸心が水平方向を向くようにして配置する。その後、被検査体２の上部に超音波探傷装置６の超音波探触子１２を載せる。さらに、被検査体２の軸心方向両端部に接触電極２４を取り付け、両方の接触電極２４間に、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流電流を印可し被検査体２全体に磁場を形成する。この状態で、超音波探触子１２の貯留部１５に検査液供給手段１９から当該導入口１８を介して検査液８を供給するようにする。これにより、探傷プローブ１１と被検査体２の表面との間の隙間を充填し、超音波が被検査体２内部に進入するようになり、探傷プローブ１１直下すなわち超音波探傷エリアＥＵの内部欠陥を検出することができるようになる。
【００２７】
さらに、貯留部１５に導入された検査液８は、カバー筒体１４の凹状切り込み部２０や長孔２１を介して外部に溢れ出し、超音波探傷装置６の下部側に設けられた磁粉探傷エリアＥＭに及ぶことになる。検査エリアＥの幅方向両側には、拡散防止板３１が配備されているため、検査エリアＥ以外に検査液８が広がることを防ぐことができる。
拡散防止板３１で左右に広がることを防がれつつ検査液８は、下方に垂れながら広がってゆき磁粉探傷エリアＥＭに達することになる。超音波探傷エリアＥＵから磁粉探傷エリアＥＭに検査液８が達する時間は０．５〜２ｓｅｃ程度が好ましく、その間に、被検査体２の表面に表面欠陥があった場合には、その部分から漏れ磁束が発生し、この磁束に磁粉Ｐが引き寄せられることで欠陥に凝集した磁粉模様が発生する。磁粉探傷エリアＥＭに向けては、紫外線照射手段２５から紫外線が照射され、その磁粉模様を撮像手段２６が撮像する。撮像された磁粉模様に画像処理を施すことで表面欠陥の有無を調べる。
【００２８】
なお、検査液８が被検査体２の後方側に流れ落ちるのを防止するために、検査液８を供給する場所（超音波探触子１２の設置場所）は、被検査体２の最頂部よりも被検査体２周方向に沿ってやや前側の場所が好ましい。検査液８の供給量は、磁粉探傷エリアＥＭでの膜厚を１ｍｍ程度確保するに十分なものとすることが好ましい。検査液８の厚さを１ｍｍ程度とすることで、表面欠陥への磁粉の凝集がスムーズとなると共に、撮像手段２６により撮像された表面欠陥の画像が非常に明るく鮮明なものとなることを、本願発明者らは数々の実験を通じて確認している。
【００２９】
被検査体２全体を検査するためには、一対の回転支持ロール５，５を同方向に回し、被検査体２を例えば後方側から前方側へ回転させながら、軸方向に超音波探触子１２と紫外線照射手段２５と撮像手段２６とを軸心方向に連続的に移動させて検査する。結果として、検査エリアＥは螺旋状に全表面を覆うことが可能になる。移動ピッチは、探傷プローブ１１の幅方向の長さ以下が好ましい。
磁粉探傷エリアＥＭを通過して、被検査体２の下方に垂れ落ちる検査液８は、回転基台４上に設置された回収箱３３に回収され、ポンプ３５により濾過手段３４を介して再び検査液供給手段１９に戻されるようになる。濾過手段３４によって、磁粉Ｐが凝集し大きな固まりとなったもの（磁粉だまり）や被検査体２上のゴミ、スケールなどが除去される。
【００３０】
以上述べた非破壊検査装置１の使用において、例えば、５ＭＨｚの超音波を使用して超音波垂直探傷を行うとすると、５ＭＨｚにおける接触媒質としての水での超音波の波長は０．３ｍｍであるので、検査液８に分散させる磁粉Ｐは７５μｍ以下の平均粒径を持ったものが好ましい。この場合、濾過手段３４としては、７５μｍ以上の粒径を持った磁粉Ｐや磁粉だまりを濾過可能な、例えば１００μｍ程度のメッシュを有する濾過フィルタが好ましい。
【実施例】
【００３１】
本発明の非破壊検査装置１を用いて被検査体の非破壊検査を行った場合（実施例）の計測時間について、以下述べる。
被検査体２は、直径１５０ｍｍ、長さ３０００ｍｍ、表面積約１．４ｍ2の丸棒材である。
実施例においては、丸棒材の周速が１５０ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転支持ロール５を１９ｒｐｍで回転させた。また、探傷プローブ１１の直径は２０ｍｍであり、軸心方向の移動ピッチ（探傷ピッチ）を２０ｍｍとした。この条件であると全長を探傷するにあたっては、丸棒材を１５０回転する必要があった。
【００３２】
この条件下で、非破壊検査装置１を用いて超音波探傷と磁粉探傷とを同時に行った場合、全周面を探傷するのに約８分程度必要であった。本発明においては、超音波探傷が完了すると同時に磁粉探傷も完了するので、２種類の探傷を行っても検査にかかる時間は約８分である。
一方、従来からのやり方に従って、まず磁粉探傷が完了した後、別に超音波探傷を行った場合を考えると、磁粉探傷に約８分要し、２分程度かけて人手で磁粉探傷に用いた検査液を拭き取り、次いで超音波探傷に約８分を要することになる。ゆえに、丸棒材の全周面を探傷するのに１８分程度の検査時間が必要となる。
【００３３】
磁粉探傷と超音波探傷とを逆の順序で行ったとしても、従来のやり方では、磁粉探傷に使用する検査液と超音波探傷に用いる検査液とが異なるため、両探傷を続けて行う際には、検査液の拭き取りといった工程が必ず発生し、時間ロスの原因となる。
なお、本発明にかかる自動探傷装置は、上記実施の形態に限定されるものではない。
すなわち、本実施形態の探傷プローブ１１は、超音波の発信部と受信部とが同一のものを採用しているが、別々ものを採用し、カバー筒体１４内の最適位置に適宜配置するようにしてもよい。
【００３４】
また、磁粉探傷エリアＥＭの磁粉模様は、撮像装置で撮像することなく、検査員が直接目視確認するようにしてもよい。
また、塗布手段９は、本実施形態で示したカバー筒体１４に限定されるものではなく、様々な装置が採用可能である。
また、被検査体２として丸棒材を例示したがこれに限定されるものではない。板材等の表面検査にも採用可能である。その場合、板材をその検査対象面が傾くように設置し、傾き方向に沿って検査エリアＥを設定し、当該検査エリアＥの高い位置を超音波探傷エリアＥＵ、低い位置を磁粉探傷エリアＥＭとするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す側面図である。
【図２】非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す正面図である。
【図３】別実施形態に係る非破壊検査装置が被検査体に取り付けられた状態を示す正面図である。
【図４】被検査体に設置された非破壊検査装置を平面視した図である。
【図５】（ａ）は超音波探触子の平面図、（ｂ）は超音波探触子の側面断面図である
【符号の説明】
【００３６】
１ 非破壊検査装置
２ 被検査体
３ 回転装置
６ 超音波探傷装置
７ 磁粉探傷装置
８ 検査媒質（検査液）
９ 塗布手段
１１ 探傷プローブ
１２ 超音波探触子
１４ カバー筒体
１５ 貯留部
２５ 紫外線照射手段
２６ 撮像手段
３０ 極間磁化装置
３１ 拡散防止手段（拡散防止板）
３２ 回収手段
Ｅ 検査エリア
ＥＵ 超音波探傷エリア
ＥＭ 磁粉探傷エリア
Ｐ 磁粉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体である被検査体の表面に検査エリアを設け、
超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布しつつ、
前記検査エリアの上部側において超音波探傷を行い、検査エリア内であって前記超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行うことを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項２】
前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定し、前記超音波探傷及び磁粉探傷を行うことを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査方法。
【請求項３】
磁性体である被検査体の表面に設けられた検査エリアの上部側を探傷領域とする超音波探傷装置と、
前記検査エリアの下部側を探傷領域とする磁粉探傷装置と、
前記超音波探傷装置に用いる接触媒質の中に磁粉探傷装置で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項４】
前記塗布手段は、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記塗布手段は、前記検査媒質を探傷プローブの周囲に貯留させる貯留部を有していることを特徴とする請求項４に記載の非破壊検査装置。
【請求項６】
前記検査エリアの幅方向両側には、前記検査媒質が当該検査エリア外に広がることを防ぐための拡散防止手段が設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項７】
前記磁粉の平均粒径を、前記検査媒質中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定していることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
前記検査エリアの下方側には検査媒質を回収する回収手段が設けられ、該回収手段は、検査媒質を濾過する濾過手段を備えていることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項９】
前記超音波探傷装置に備えられた探傷プローブは、絶縁体で被覆されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項１】
磁性体である被検査体の表面に検査エリアを設け、
超音波探傷に用いる接触媒質の中に磁粉探傷で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布しつつ、
前記検査エリアの上部側において超音波探傷を行い、検査エリア内であって前記超音波探傷を行った領域よりも下部側において磁粉探傷を行うことを特徴とする非破壊検査方法。
【請求項２】
前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定し、前記超音波探傷及び磁粉探傷を行うことを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査方法。
【請求項３】
磁性体である被検査体の表面に設けられた検査エリアの上部側を探傷領域とする超音波探傷装置と、
前記検査エリアの下部側を探傷領域とする磁粉探傷装置と、
前記超音波探傷装置に用いる接触媒質の中に磁粉探傷装置で用いる磁粉を混合した検査媒質を前記検査エリアの上部側から下部側に向けて被検査体の表面に塗布する塗布手段と、を備えていることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項４】
前記塗布手段は、前記検査媒質が検査エリアの上部側では超音波探傷に適する状態となり、検査エリアの下部側では磁粉探傷に適する状態となるように、前記検査媒質の塗布状況を設定可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記塗布手段は、前記検査媒質を探傷プローブの周囲に貯留させる貯留部を有していることを特徴とする請求項４に記載の非破壊検査装置。
【請求項６】
前記検査エリアの幅方向両側には、前記検査媒質が当該検査エリア外に広がることを防ぐための拡散防止手段が設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項７】
前記磁粉の平均粒径を、前記検査媒質中における超音波の波長の１／４以上１／２以下に設定していることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
前記検査エリアの下方側には検査媒質を回収する回収手段が設けられ、該回収手段は、検査媒質を濾過する濾過手段を備えていることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【請求項９】
前記超音波探傷装置に備えられた探傷プローブは、絶縁体で被覆されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の非破壊検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２０９１４８（Ｐ２００８−２０９１４８Ａ）
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−４４２１０（Ｐ２００７−４４２１０）
【出願日】平成１９年２月２３日（２００７．２．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２３日（２００７．２．２３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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