非破壊検査装置
【課題】 検出コイルの面積を大きくすることなく、検査対象物全体の検査時間を短縮する。
【解決手段】 検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、を備える。
【解決手段】 検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物を物理的に破壊することなく、きずや欠陥などの不連続部を検出する非破壊検査技術として、検査対象物表面からの磁界（磁場）を磁気センサによって測定するものが知られている。例えば、磁気センサとして、高感度のＦＧ（Flux-Gate：フラックスゲート）センサやＭＩ（Magneto-Impedance：磁気インピーダンス）センサ、さらに高感度のＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interference Device：超伝導量子干渉素子）などを用いて、検査対象物の内部や表面の不連続部に起因する漏洩磁束を測定することによって、当該不連続部を検出することができる。
【０００３】
また、コイルから発生する磁界によって検査対象物に渦電流を誘導し、当該渦電流によって発生する磁界を測定して検査対象物の不連続部を検出する、渦電流探傷試験（渦流探傷試験）と呼ばれる非破壊検査方法（以下、渦電流法と称する）も一般に知られている。例えば、特許文献１では、当該渦電流法によって測定された磁界の各周波数成分の振幅を算出し、異なる周波数成分の振幅間で差分を計算することによって、磁気センサと検査対象物との距離の変化による影響を低減することができる非破壊検査装置が開示されている。
【０００４】
ところで、上記のような非破壊検査装置は、固定された磁気センサのセンサ面に対して略平行に検査対象物側を移動させる走査方式のものと、固定された検査対象物表面に対して略平行に磁気センサ側を移動させる走査方式のものとに大別することができる。そして、例えば電力設備などのように、検査対象物が大型構造物である場合には、一般に、磁気センサ側の走査方式が採用される。例えば、特許文献２では、多軸ロボットを用いて磁気センサを走査することによって、磁気センサと検査対象物との距離および角度を一定に保つ非破壊検査装置・方法が開示されている。
【０００５】
このようにして、検査対象物側または磁気センサ側を走査し、検査対象物表面からの磁界を測定することによって、検査対象物の不連続部を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４９２１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、検査対象物表面からの磁界を測定して検査対象物の不連続部を検出する、一般的な非破壊検査装置の構成の一例を図１３に示す。
図１３に示されている一般的な非破壊検査装置において、センサ部１は、例えばＳＱＵＩＤなどを備えており、検出コイル１１が接続されて磁気センサを構成している。また、当該非破壊検査装置は、検査対象物９側または検出コイル１１側を走査するが、いずれの場合も、検査対象物９全体の検査時間を短縮するためには、走査回数を減らす必要がある。
【０００８】
しかしながら、走査回数を減らすためには、１つの測定箇所（検査対象物９表面に対する検出コイル１１の水平位置）における測定範囲を大きくすることとなり、検出コイル１１の面積を大きくする必要がある。そのため、検出コイル１１側を走査する場合には、検出コイル１１を含む走査ユニット（不図示）が大きくなり、可搬性が悪くなる。また、検出コイル１１が特にＳＱＵＩＤに接続されている場合には、検出コイル１１を冷却する必要があるため、非破壊検査装置のコストの上昇を招くこととなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決する主たる本発明は、検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、を備えることを特徴とする非破壊検査装置である。
【００１０】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検出コイルの面積を大きくすることなく、検査対象物全体の検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１（第４および第５）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１（第４および第５）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態における非破壊検査装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態における非破壊検査装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３（第６および第７）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３（第６および第７）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す側面図である。
【図７】本発明の第４実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図８】本発明の第５実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図９】本発明の第５実施形態における検査対象物表面からの磁界の領域ごとの分布の算出方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第６実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態における検査対象物表面からの磁界の領域ごとの分布の算出方法を説明する図である。
【図１３】一般的な非破壊検査装置の構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１４】
＜第１実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図１および図２は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００１５】
図１および図２に示されている非破壊検査装置は、検査対象物９の内部や表面の不連続部９１を検出するための装置であり、センサ部１、検出コイル１１、データ処理部２、および集束磁性体４を含んで構成されている。
【００１６】
センサ部１は、検出コイル１１が接続されて磁気センサを構成している。また、センサ部１から出力される測定磁界データＨｑは、データ処理部２に入力されている。
集束磁性体４（磁界集束部）は、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料を成形したものであり、検査対象物９表面と対向する側の周長が検出コイル１１と対向する側の周長より長くなるよう、例えば円錐台の外形を有している。また、軟磁性材料としては、例えばパーマロイやセンダストなどが用いられる。そして、検出コイル１１および集束磁性体４は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。
【００１７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１は、検査対象物９の不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態では、一例として、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００１８】
本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。検査対象物９側を走査する場合には、検出コイル１１は固定されており、検査対象物９は、検出コイル１１のコイル面に対して略平行に移動する。この場合の検査対象物９の移動方向は、図１において、ｘ０方向およびｙ０方向の矢印で示されている。一方、検出コイル１１側を走査する場合には、検査対象物９は固定されており、検出コイル１１は、検査対象物９表面に対して略平行に移動する。この場合の検出コイル１１の移動方向は、図１において、ｘ１方向およびｙ１方向の矢印で示されている。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と集束磁性体４との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００１９】
検出コイル１１は、不連続部９１に起因する検査対象物９表面からの磁界（漏洩磁束Ｈ１）を検出する。例えば、漏洩磁束Ｈ１は、オーステナイト系ステンレス鋼に応力が加わり、マルテンサイト変態が生じることによって発生する。そのため、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さなきずや欠陥などを、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができる。
【００２０】
センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。したがって、測定磁界データＨｑは、検査対象物９表面に対する検出コイル１１の垂直位置における、漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。
【００２１】
ここで、軟磁性材料製の集束磁性体４は、図１および図２に示されているように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、検出コイル１１に集束することができる。したがって、センサ部１は、検出コイル１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。なお、本実施形態の非破壊検査装置は、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えることによって、不連続部９１に起因する微弱な漏洩磁束Ｈ１も測定することができる。
【００２２】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における漏洩磁束Ｈ１の分布を算出する。
【００２３】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図３および図４を参照して、本発明の第２の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図３および図４は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００２５】
図３および図４に示されている非破壊検査装置は、渦電流法を用いる非破壊検査装置であり、第１実施形態の非破壊検査装置に対して、交流電流供給部３および励磁コイル３１をさらに含んで構成されている。
【００２６】
交流電流供給部３は、励磁コイル３１が接続されて磁界発生部を構成している。また、検出コイル１１、集束磁性体４、および励磁コイル３１は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。そして、交流電流供給部３から出力される（第１の）交流電流Ｉ１は、励磁コイル３１に供給されている。
【００２７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１は、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一例として、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００２８】
第１実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と、集束磁性体４および励磁コイル３１との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００２９】
交流電流供給部３は、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して交流磁界（以下、交流磁界Ｈ３１と称する）を発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。また、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。
【００３０】
第１実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。したがって、測定磁界データＨｑは、検査対象物９表面に対する検出コイル１１の垂直位置における、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて出力される。また、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。そのため、本実施形態の非破壊検査装置では、検出コイル１１の面積を励磁コイル３１より小さくすることができる。
【００３１】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出する。ここで、検査対象物９に不連続部９１が存在すると、不連続部９１によって渦電流に乱れが生じ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２が弱くなるため、測定磁界データＨｑの値は減少する。そのため、算出される磁界分布は、検査対象物９の内部や表面における不連続部９１の分布を間接的に示している。
【００３２】
なお、交流電流供給部３が供給する交流電流Ｉ１の周波数を高くし、交流磁界Ｈ３１の周波数を高くすると、表皮効果によって検査対象物９の略表面のみに渦電流が誘導され、検査対象物９表面の不連続部９１を検出することができる。反対に、周波数を低くすると、表皮深さが大きくなるため、検査対象物９内部の不連続部９１を検出することができるようになる。また、当該交流電流Ｉ１および交流磁界Ｈ３１は、複数の周波数成分を含んでいてもよい。
【００３３】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図５および図６を参照して、本発明の第３の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図５および図６は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００３５】
図５および図６に示されている非破壊検査装置は、渦電流法を用いる非破壊検査装置であり、第２実施形態の非破壊検査装置に対して、集束磁性体４の代わりに集束コイル３９を含んで構成されている。
【００３６】
集束コイル３９（磁界集束部）は、面積が励磁コイル３１より小さく、交流電流供給部３に接続されている。また、検出コイル１１、集束コイル３９、および励磁コイル３１は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。そして、交流電流供給部３から出力される（第２の）交流電流Ｉ２は、集束コイル３９に供給されている。
【００３７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第２実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
【００３８】
第２実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と、集束コイル３９および励磁コイル３１との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００３９】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、交流電流供給部３は、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して交流磁界Ｈ３１を発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。また、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。さらに、センサ部１は、検出コイル１１の位置における、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。
【００４０】
交流電流供給部３から集束コイル３９には、交流電流Ｉ１に同期する交流電流Ｉ２が供給され、集束コイル３９は、交流磁界Ｈ３１に同期する同方向の交流磁界（以下、交流磁界Ｈ３９と称する）を発生する。なお、交流電流Ｉ２は、集束コイル３９の巻き方向が励磁コイル３１と同一方向である場合には、交流電流Ｉ１と同相となり、反対方向である場合には、交流電流Ｉ１と逆相となる。
【００４１】
ここで、渦電流によって発生する磁界Ｈ２は、当該渦電流の原因となった交流磁界Ｈ３１の変化を妨げる方向に発生しているため、交流磁界Ｈ３１と同方向の交流磁界Ｈ３９との間に引力が働く。また、集束コイル３９は、面積が励磁コイル３１より小さいため、図５および図６に示されているように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、検出コイル１１に集束することができる。したがって、第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部１は、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。
【００４２】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出する。
【００４３】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図７を参照して、本発明の第４の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第１実施形態と同様に、図１および図２に示されている。また、図７は、非破壊検査装置のうち、特にセンサ部１および検出コイル１１の構成の詳細を示す平面図である。
【００４５】
図７に示されているように、本実施形態の非破壊検査装置において、センサ部１は、９個のセンサ部１ａないし１ｉからなるセンサ部群（以下、センサ部群１と称する）となっている。また、検出コイル１１は、９個の検出コイル１１ａないし１１ｉからなる検出コイル群（以下、検出コイル群１１と称する）となっている。
【００４６】
検出コイル１１ａないし１１ｉは、略同一の矩形（正方形または長方形）コイルであり、３行３列の行列状に隣接して平面的に配置され、それぞれ略同一の矩形領域ＡないしＩを形成している。また、センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ検出コイル１１ａないし１１ｉが接続されて９個の磁気センサを構成している。そして、センサ部１ａないし１ｉからそれぞれ出力される測定磁界データＨａないしＨｉは、いずれもデータ処理部２に入力されている。
【００４７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ漏洩磁束Ｈ１を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一例として、各センサ部がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００４８】
第１実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル群１１側のいずれを走査してもよい。また、検出コイル１１ａないし１１ｉは、それぞれ不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を検出する。
【００４９】
センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ検出コイル１１ａないし１１ｉの位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨａないしＨｉを出力する。また、第１実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部群１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル群１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。
【００５０】
したがって、当該測定範囲のうち、矩形領域ＡないしＩに対応する領域をそれぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’とすると、測定磁界データＨａないしＨｉは、それぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’からの漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。なお、検出コイル群１１に対応する測定範囲全体のサイズは、図７において長破線で示されている。
【００５１】
データ処理部２は、測定磁界データＨａないしＨｉに基づいて、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出する。
【００５２】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、それぞれＳＱＵＩＤを備える９個のセンサ部を用いて、９個の測定領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００５３】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル群１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。したがって、測定箇所を測定範囲全体のサイズごとに移動させることによって、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。以下、このような測定範囲全体のサイズごとに走査する検査工程を、基本検査工程と称する。
【００５４】
＜第５実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図８を参照して、本発明の第５の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第４実施形態と同様に、図１および図２に示されている。また、図８は、非破壊検査装置のうち、特にセンサ部群１および検出コイル群１１の構成の詳細を示す平面図である。
【００５５】
本実施形態の非破壊検査装置では、図８に示されているように、センサ部群１は、４個のセンサ部１ｒないし１ｕを含んでおり、検出コイル群１１は、４個の検出コイル１１ｒないし１１ｕを含んでいる。
【００５６】
検出コイル１１ｒないし１１ｕは、略同一の矩形コイルであり、隣接する２つの検出コイル同士、すなわち、検出コイル１１ｒと１１ｓ、１１ｒと１１ｔ、１１ｓと１１ｕ、および１１ｔと１１ｕは、互いに略２分の１ずつ重なって配置されている。ここで、図８に示すように、各検出コイルを２ａ×２ａのサイズの矩形（正方形）コイルとすると、検出コイル１１ｒないし１１ｕは、略ａ×ａのサイズの矩形（正方形）領域ＡないしＩを形成する。したがって、略同一の４個の矩形コイルによって、当該矩形コイルの略４分の１の面積を有する９個の矩形領域が形成され、１個の検出コイル当たり平均（９÷４＝）２．２５個の領域が形成されている。
【００５７】
センサ部１ｒないし１ｕは、それぞれ検出コイル１１ｒないし１１ｕが接続されて４個の磁気センサを構成している。また、センサ部１ｒないし１ｕからそれぞれ出力される測定磁界データＨｒないしＨｕは、いずれもデータ処理部２に入力されている。
【００５８】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第４実施形態と同様に、本実施形態においても、各センサ部は、ＳＱＵＩＤを用いて漏洩磁束Ｈ１を測定するものとする。
【００５９】
第４実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル群１１側のいずれを走査してもよい。また、検出コイル１１ｒないし１１ｕは、それぞれ不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を検出する。
【００６０】
センサ部１ｒないし１ｕは、それぞれ検出コイル１１ｒないし１１ｕの位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｒないしＨｕを出力する。また、第４実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部群１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル群１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。
【００６１】
したがって、当該測定範囲のうち、矩形領域ＡないしＩに対応する領域をそれぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’とすると、測定磁界データＨｒは、測定領域Ａ’、Ｂ’、Ｄ’、およびＥ’からの漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。同様に、測定磁界データＨｓは、測定領域Ｂ’、Ｃ’、Ｅ’、およびＦ’から、測定磁界データＨｔは、測定領域Ｄ’、Ｅ’、Ｇ’、およびＨ’から、測定磁界データＨｕは、測定領域Ｅ’、Ｆ’、Ｈ’、およびＩ’からの漏洩磁束Ｈ１に応じて、それぞれ出力される。なお、検出コイル群１１に対応する測定範囲全体のサイズは、図８において長破線で示されている。
【００６２】
データ処理部２は、測定磁界データＨｒないしＨｕに基づいて、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出する。なお、本実施形態における磁界分布の算出方法についての詳細な説明は後述する。
【００６３】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル群１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００６４】
＝＝＝磁界分布の算出方法＝＝＝
以下、図８および図９を参照して、本実施形態における磁界分布の算出方法について説明する。
【００６５】
前述したように、本実施形態の非破壊検査装置は、各センサ部がＳＱＵＩＤを備えているため、不連続部９１に起因する微弱な漏洩磁束Ｈ１も測定することができる。したがって、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さな不連続部を、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができ、交換や修理などの対策を適宜実施している場合には、１回の検査において検出される不連続部の個数は通常少ない。そこで、まず、漏洩磁束Ｈ１を発生する不連続部の個数が、１つの測定箇所において１個以下の場合について説明する。
【００６６】
図９は、測定磁界データの値が１（図９において、「＋１」と記載）となるような不連続部が、測定領域Ａ’ないしＩ’のいずれにも存在しない場合（図９において、「なし」と記載）、または何れか１つに１個存在する場合における、測定磁界データＨｒないしＨｕの値を示している。
【００６７】
例えば、不連続部が測定領域Ａ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝１，Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝０となる。また、例えば、不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝１となる。さらに、例えば、不連続部が測定領域Ｆ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｔ＝０，Ｈｓ＝Ｈｕ＝１となる。
【００６８】
図９から明らかなように、測定磁界データＨｒないしＨｕに基づいて、不連続部が存在する矩形領域を識別することができる。したがって、４個のセンサ部を用いて、センサ部の個数より多い９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができるため、各センサ部が備えるＳＱＵＩＤの個数を抑えることができる。また、測定範囲全体のサイズごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【００６９】
次に、漏洩磁束Ｈ１を発生する不連続部の個数が、１つの測定箇所において２個以上の場合について説明する。
複数の不連続部が存在する場合における各測定磁界データの値は、図９の各矩形領域における値（０または＋１）を不連続部の個数分だけ加算すればよい。
例えば、不連続部が測定領域Ｄ’およびＥ’に１個ずつ存在する場合、Ｈｒ＝Ｈｔ＝１＋１＝２，Ｈｓ＝Ｈｕ＝０＋１＝１となる。
【００７０】
また、例えば、不連続部が測定領域Ｂ’およびＨ’に１個ずつ存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝１となる。この場合、不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在する場合と区別することができないが、測定箇所をｙ０（ｙ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することが可能となる。当該移動によって、移動前に不連続部が測定領域Ｂ’およびＨ’に１個ずつ存在した場合には、移動後には不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在することとなる。一方、移動前に不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在した場合には、移動後には不連続部が測定領域Ｂ’に１個存在することとなる。
【００７１】
さらに、同様に、不連続部が測定領域Ｄ’およびＦ’に１個ずつ存在する場合と、測定領域Ｅ’に１個存在する場合とは、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することができる。
【００７２】
このようにして、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向またはｙ０（ｙ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、複数の不連続部が存在する場合についても区別することがより望ましい。なお、このような細かい移動を検査対象物９全体に対して行う必要はなく、基本検査工程において測定磁界データＨｒないしＨｕの複数が０でなかった測定箇所に対してのみ、追加的に行えば十分である。したがって、検査対象物９全体の検査時間が大幅に長くなることはない。以下、このような測定領域１個分だけ移動させる検査工程を、追加検査工程と称する。
【００７３】
＜第６実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１０を参照して、本発明の第６の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第２実施形態と同様に、図３および図４に示されている。また、図１０は、非破壊検査装置のうち、特に交流電流供給部３および励磁コイル３１の構成の詳細を示す平面図であり、集束磁性体４のうち、検査対象物９表面と対向する側の形状のみを示している。
【００７４】
図１０に示されているように、本実施形態の非破壊検査装置において、励磁コイル３１は、９個の励磁コイル３１ａないし３１ｉからなる励磁コイル群（以下、励磁コイル群３１と称する）となっている。
【００７５】
交流電流供給部３は、例えば交流発生部３２、ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）３３、およびカウンタ３４を含んで構成されている。交流発生部３２から出力される交流電流Ｉ１は、ＤＥＭＵＸ３３のデータ入力に入力されている。また、カウンタ３４から出力されるカウント値ＣＮは、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力に入力されるとともに、データ処理部２にも入力されている。さらに、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力の値に対応する９つの出力には、それぞれ励磁コイル３１ａないし３１ｉが接続されている。そして、励磁コイル３１ａないし３１ｉは、略同一の矩形コイルであり、３行３列の行列状に隣接して平面的に配置され、それぞれ略同一の矩形領域ＡないしＩを形成している。
【００７６】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第２実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
第２実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。
【００７７】
交流電流供給部３のカウンタ３４は、順次カウントアップまたは順次カウントダウンし、カウント値ＣＮを出力する。本実施形態では、カウンタ３４は、例えば４ビットのバイナリカウンタであり、カウント値ＣＮが０から８まで（２進数で００００から１０００まで）順次増加、または８から０まで順次減少する。また、ＤＥＭＵＸ３３は、カウント値ＣＮに応じて励磁コイル３１ａないし３１ｉのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに、交流発生部３２が発生する交流電流Ｉ１を供給する。したがって、交流電流供給部３は、励磁コイル３１ａないし３１ｉに交流電流Ｉ１を順次供給して、それぞれ矩形領域ＡないしＩに交流磁界を順次発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。
【００７８】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。また、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。さらに、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。したがって、測定磁界データＨｑは、渦電流によって矩形領域ＡないしＩに順次発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて出力される。
【００７９】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑと、ＤＥＭＵＸ３３において選択されている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出する。
【００８０】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、ＳＱＵＩＤを備える１個のセンサ部を用いて、９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００８１】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。したがって、測定範囲全体のサイズ、すなわち、励磁コイル群３１全体のサイズごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【００８２】
＜第７実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１１を参照して、本発明の第７の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第６実施形態と同様に、図３および図４に示されている。また、図１１は、非破壊検査装置のうち、特に交流電流供給部３および励磁コイル群３１の構成の詳細を示す平面図であり、集束磁性体４のうち、検査対象物９表面と対向する側の形状のみを示している。
【００８３】
本実施形態の非破壊検査装置では、図１１に示されているように、励磁コイル群３１は、４個の励磁コイル３１ｒないし３１ｕを含んでいる。
【００８４】
第６実施形態の非破壊検査装置と同様に、交流電流供給部３は、例えば交流発生部３２、ＤＥＭＵＸ３３、およびカウンタ３４を含んで構成されている。交流発生部３２から出力される交流電流Ｉ１は、ＤＥＭＵＸ３３のデータ入力に入力されている。また、カウンタ３４から出力されるカウント値ＣＮは、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力に入力されるとともに、データ処理部２にも入力されている。さらに、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力の値に対応する４つの出力には、それぞれ励磁コイル３１ｒないし３１ｕが接続されている。
【００８５】
励磁コイル３１ｒないし３１ｕは、略同一の矩形コイルであり、隣接する２つの励磁コイル同士、すなわち、励磁コイル３１ｒと３１ｓ、３１ｒと３１ｔ、３１ｓと３１ｕ、および３１ｔと３１ｕは、互いに略２分の１ずつ重なって配置されている。ここで、図１１に示すように、各励磁コイルを２ｂ×２ｂのサイズの矩形（正方形）コイルとすると、励磁コイル３１ｒないし３１ｕは、略ｂ×ｂのサイズの矩形（正方形）領域ＡないしＩを形成する。したがって、略同一の４個の矩形コイルによって、当該矩形コイルの略４分の１の面積を有する９個の矩形領域が形成され、１個の励磁コイル当たり平均（９÷４＝）２．２５個の領域が形成されている。
【００８６】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第６実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
第６実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。
【００８７】
交流電流供給部３のカウンタ３４は、順次カウントアップまたは順次カウントダウンし、カウント値ＣＮを出力する。本実施形態では、カウンタ３４は、例えば２ビットのバイナリカウンタであり、カウント値ＣＮが０から３まで（２進数で００から１１まで）順次増加、または３から０まで順次減少する。また、ＤＥＭＵＸ３３は、カウント値ＣＮに応じて励磁コイル３１ｒないし３１ｕのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに、交流発生部３２が発生する交流電流Ｉ１を供給する。
【００８８】
したがって、交流電流供給部３は、励磁コイル３１ｒないし３１ｕに交流電流Ｉ１を順次供給して、交流磁界を順次発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。なお、励磁コイル３１ｒに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ａ、Ｂ、Ｄ、およびＥに発生する。また、励磁コイル３１ｓに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｂ、Ｃ、Ｅ、およびＦに発生する。さらに、励磁コイル３１ｔに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｄ、Ｅ、Ｇ、およびＨに発生する。そして、励磁コイル３１ｕに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｅ、Ｆ、Ｈ、およびＩに発生する。
【００８９】
第６実施形態の非破壊検査装置と同様に、検出コイル１１は、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。また、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。さらに、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。
【００９０】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑと、ＤＥＭＵＸ３３において選択されている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出する。なお、本実施形態における磁界分布の算出方法についての詳細な説明は後述する。
【００９１】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、ＳＱＵＩＤを備える１個のセンサ部を用いて、９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００９２】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００９３】
＝＝＝磁界分布の算出方法＝＝＝
以下、図１１および図１２を参照して、本実施形態における磁界分布の算出方法について説明する。
【００９４】
前述したように、本実施形態の非破壊検査装置は、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えているため、渦電流によって発生する微弱な磁界Ｈ２も測定することができる。したがって、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さな不連続部を、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができ、交換や修理などの対策を適宜実施している場合には、１回の検査において検出される不連続部の個数は通常少ない。そこで、まず、渦電流に乱れが生じるような不連続部の個数が、１つの測定箇所において１個以下の場合について説明する。
【００９５】
図１２は、不連続部が矩形領域ＡないしＩのいずれにも存在しない場合（図１２において、「なし」と記載）、または何れか１つに１個存在する場合において、各励磁コイルに交流電流Ｉ１が流れている間の測定磁界データＨｑの値およびその減少分を示している。なお、図１２においては、説明の便宜上、渦電流によって測定磁界データＨｑの値が４（矩形領域当たり１）となるような磁界Ｈ２が発生し、不連続部が存在する矩形領域にはまったく渦電流が流れないものとしている。また、図１２の各上段の（括弧が付いていない）値は、不連続部による測定磁界データＨｑの値の減少分を示しており、この場合の測定磁界データＨｑの値は、図１２の各下段の（括弧が付いている）式のように求めることができる。
【００９６】
例えば、不連続部が矩形領域Ａに１個存在する場合には、励磁コイル３１ｒに交流電流Ｉ１が流れている間のみ、測定磁界データＨｑの値が１個の矩形領域に相当する１だけ減少（図１２において、「−１」と記載）し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。また、例えば、不連続部が矩形領域Ｅに１個存在する場合には、いずれも、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。さらに、例えば、不連続部が矩形領域Ｆに１個存在する場合には、励磁コイル３１ｓまたは３１ｕに交流電流Ｉ１が流れている間のみ、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。
【００９７】
図１２から明らかなように、測定磁界データＨｑと、交流電流Ｉ１が流れている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、不連続部が存在する矩形領域を識別することができる。また、測定範囲全体のサイズ、すなわち、励磁コイル群３１全体のサイズ（略３ｂ×３ｂ）ごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。なお、本実施形態の非破壊検査装置は、用いる励磁コイルの個数（４個）が矩形領域の個数（９個）より少なくなっているため、交流電流供給部３および励磁コイル群３１間を容易に配線することができる。
【００９８】
次に、渦電流に乱れが生じるような不連続部の個数が、１つの測定箇所において２個以上の場合について説明する。
【００９９】
複数の不連続部が存在する場合における、不連続部による各測定磁界データの値の減少分は、図１２の各矩形領域における値（０または−１）を不連続部の個数分だけ加算すればよい。
例えば、不連続部が矩形領域ＤおよびＥに１個ずつ存在する場合、励磁コイル３１ｒまたは３１ｔに交流電流Ｉ１が流れている間には、測定磁界データＨｑの値が２だけ減少し、Ｈｑ＝４−２＝２となる。また、励磁コイル３１ｓまたは３１ｕに交流電流Ｉ１が流れている間には、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。
【０１００】
また、例えば、不連続部が矩形領域ＢおよびＨに１個ずつ存在する場合には、いずれも、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。この場合、不連続部が矩形領域Ｅに１個存在する場合と区別することができないが、測定箇所をｙ０（ｙ１）方向に距離ｂだけ、すなわち、矩形領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することが可能となる。当該移動によって、移動前に不連続部が矩形領域ＢおよびＨに１個ずつ存在した場合には、移動後には不連続部が矩形領域Ｅに１個存在することとなる。一方、移動前に不連続部が矩形領域Ｅに１個存在した場合には、移動後には不連続部が矩形領域Ｂに１個存在することとなる。
【０１０１】
さらに、同様に、不連続部が矩形領域ＤおよびＦに１個ずつ存在する場合と、矩形領域Ｅに１個存在する場合とは、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向に矩形領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することができる。
【０１０２】
このようにして、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向またはｙ０（ｙ１）方向に矩形領域１個分だけ移動させる追加検査工程によって、複数の不連続部が存在する場合についても区別することがより望ましい。なお、当該追加検査工程は、基本検査工程において測定磁界データＨｑの値の減少分が複数の励磁コイルについて０でなかった測定箇所に対してのみ、追加的に行えば十分である。したがって、検査対象物９全体の検査時間が大幅に長くなることはない。
【０１０３】
前述したように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、磁界集束部を用いて検出コイル１１に集束することによって、非破壊検査装置は、検出コイル１１の面積を大きくすることなく、より広い範囲の磁界を測定することができ、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【０１０４】
また、図７に示したように、検出コイルをそれぞれ含む複数の磁気センサを用いて、検査対象物９表面からの磁界の、検出コイルによって形成される領域ごとの分布を算出することによって、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【０１０５】
また、図８に示したように、検出コイル群１１に含まれる複数の検出コイルの一部を重ねて配置することによって、略同一面積の領域を検出コイルの個数より多く形成でき、より少ない個数の磁気センサで空間分解能を向上させることができる。
【０１０６】
また、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して、検査対象物９に渦電流を誘導する交流磁界を発生させ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出することによって、渦電流法を用いる非破壊検査装置を構成することができる。
【０１０７】
また、図１０に示したように、励磁コイル群３１に含まれる複数の励磁コイルのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに交流電流Ｉ１を供給して、検査対象物９に渦電流を誘導する交流磁界を発生させ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２の、励磁コイルによって形成される領域ごとの分布を算出することによって、磁気センサの個数を増加させることなく、空間分解能を向上させることができる。
【０１０８】
また、図１１に示したように、励磁コイル群３１に含まれる複数の励磁コイルの一部を重ねて配置することによって、用いる励磁コイルの個数が領域の個数より少なくなり、交流電流供給部３および励磁コイル群３１間を容易に配線することができる。
【０１０９】
また、磁界集束部として、軟磁性材料を成形した集束磁性体４を用いることによって、検査対象物９表面からの磁界を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１０】
また、集束磁性体４は、検査対象物９表面と対向する側の周長を検出コイル１１と対向する側の周長より長くすることによって、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１１】
また、集束磁性体４は、円錐台の外形を有することによって、磁界集束部として好適な形状とすることができる。
【０１１２】
また、磁界集束部として、交流電流Ｉ１に同期する交流電流Ｉ２が供給される集束コイル３９を用いることによって、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１３】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【０１１４】
上記実施形態では、センサ部がＳＱＵＩＤを備える場合について説明したが、これに限定されるものではない。センサ部は、ＳＱＵＩＤ以外にＦＧセンサやＭＩセンサを備えていてもよい。
【０１１５】
上記第４および第５実施形態では、第１実施形態の非破壊検査装置に対して、複数の検出コイルを有する構成となっているが、これに限定されるものではない。第２および第３実施形態の非破壊検査装置に対しても同様に、複数の検出コイルを有する構成とすることができる。
【０１１６】
上記第５実施形態では、検出コイル群１１全体のサイズと、各検出コイルによって形成される略同一面積の領域の合計サイズとが等しくなっているが、これに限定されるものではない。検出コイル群１１は、略同一面積の領域以外の不使用領域を含むように各検出コイルを配置してもよい。
【０１１７】
上記第６および第７実施形態では、第２実施形態の非破壊検査装置に対して、複数の励磁コイルを有する構成となっているが、これに限定されるものではない。第３実施形態の非破壊検査装置に対しても同様に、複数の励磁コイルを有する構成とすることができる。
【０１１８】
上記第７実施形態では、励磁コイル群３１全体のサイズと、各励磁コイルによって形成される略同一形状の領域の合計サイズとが等しくなっているが、これに限定されるものではない。励磁コイル群３１は、略同一形状の領域以外の不使用領域を含むように各励磁コイルを配置してもよい。
【０１１９】
上記第４ないし第７実施形態では、検出コイルや励磁コイルとして、矩形コイルが用いられているが、これに限定されるものではない。例えば三角形コイルや正六角形コイルを用いて、これらを隣接して平面的に配置することによっても、検出コイル群１１全体や励磁コイル群３１全体のコイル面を隙間なく敷き詰めることができる。また、例えば三角形コイルや正六角形コイルを用いて、これらの一部を重ねて配置することによって、検出コイル群１１や励磁コイル群３１が不使用領域を含まないように配置することもできる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ センサ部（群）
１ａ〜１ｉ センサ部
１ｒ〜１ｕ センサ部
２ データ処理部
３ 交流電流供給部
４ 集束磁性体
９ 検査対象物
１１ 検出コイル（群）
１１ａ〜１１ｉ 検出コイル
１１ｒ〜１１ｕ 検出コイル
３１ 励磁コイル（群）
３１ａ〜３１ｉ 励磁コイル
３１ｒ〜１１ｕ 励磁コイル
３２ 交流発生部
３３ ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）
３４ カウンタ
３９ 集束コイル
９１ 不連続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象物を物理的に破壊することなく、きずや欠陥などの不連続部を検出する非破壊検査技術として、検査対象物表面からの磁界（磁場）を磁気センサによって測定するものが知られている。例えば、磁気センサとして、高感度のＦＧ（Flux-Gate：フラックスゲート）センサやＭＩ（Magneto-Impedance：磁気インピーダンス）センサ、さらに高感度のＳＱＵＩＤ（Superconducting QUantum Interference Device：超伝導量子干渉素子）などを用いて、検査対象物の内部や表面の不連続部に起因する漏洩磁束を測定することによって、当該不連続部を検出することができる。
【０００３】
また、コイルから発生する磁界によって検査対象物に渦電流を誘導し、当該渦電流によって発生する磁界を測定して検査対象物の不連続部を検出する、渦電流探傷試験（渦流探傷試験）と呼ばれる非破壊検査方法（以下、渦電流法と称する）も一般に知られている。例えば、特許文献１では、当該渦電流法によって測定された磁界の各周波数成分の振幅を算出し、異なる周波数成分の振幅間で差分を計算することによって、磁気センサと検査対象物との距離の変化による影響を低減することができる非破壊検査装置が開示されている。
【０００４】
ところで、上記のような非破壊検査装置は、固定された磁気センサのセンサ面に対して略平行に検査対象物側を移動させる走査方式のものと、固定された検査対象物表面に対して略平行に磁気センサ側を移動させる走査方式のものとに大別することができる。そして、例えば電力設備などのように、検査対象物が大型構造物である場合には、一般に、磁気センサ側の走査方式が採用される。例えば、特許文献２では、多軸ロボットを用いて磁気センサを走査することによって、磁気センサと検査対象物との距離および角度を一定に保つ非破壊検査装置・方法が開示されている。
【０００５】
このようにして、検査対象物側または磁気センサ側を走査し、検査対象物表面からの磁界を測定することによって、検査対象物の不連続部を検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１４９２１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、検査対象物表面からの磁界を測定して検査対象物の不連続部を検出する、一般的な非破壊検査装置の構成の一例を図１３に示す。
図１３に示されている一般的な非破壊検査装置において、センサ部１は、例えばＳＱＵＩＤなどを備えており、検出コイル１１が接続されて磁気センサを構成している。また、当該非破壊検査装置は、検査対象物９側または検出コイル１１側を走査するが、いずれの場合も、検査対象物９全体の検査時間を短縮するためには、走査回数を減らす必要がある。
【０００８】
しかしながら、走査回数を減らすためには、１つの測定箇所（検査対象物９表面に対する検出コイル１１の水平位置）における測定範囲を大きくすることとなり、検出コイル１１の面積を大きくする必要がある。そのため、検出コイル１１側を走査する場合には、検出コイル１１を含む走査ユニット（不図示）が大きくなり、可搬性が悪くなる。また、検出コイル１１が特にＳＱＵＩＤに接続されている場合には、検出コイル１１を冷却する必要があるため、非破壊検査装置のコストの上昇を招くこととなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した課題を解決する主たる本発明は、検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、を備えることを特徴とする非破壊検査装置である。
【００１０】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検出コイルの面積を大きくすることなく、検査対象物全体の検査時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１（第４および第５）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１（第４および第５）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態における非破壊検査装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態における非破壊検査装置の構成を示す側面図である。
【図５】本発明の第３（第６および第７）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３（第６および第７）実施形態における非破壊検査装置の構成（の概略）を示す側面図である。
【図７】本発明の第４実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図８】本発明の第５実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図９】本発明の第５実施形態における検査対象物表面からの磁界の領域ごとの分布の算出方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第６実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態における非破壊検査装置の構成の詳細を示す平面図である。
【図１２】本発明の第７実施形態における検査対象物表面からの磁界の領域ごとの分布の算出方法を説明する図である。
【図１３】一般的な非破壊検査装置の構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１４】
＜第１実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図１および図２は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００１５】
図１および図２に示されている非破壊検査装置は、検査対象物９の内部や表面の不連続部９１を検出するための装置であり、センサ部１、検出コイル１１、データ処理部２、および集束磁性体４を含んで構成されている。
【００１６】
センサ部１は、検出コイル１１が接続されて磁気センサを構成している。また、センサ部１から出力される測定磁界データＨｑは、データ処理部２に入力されている。
集束磁性体４（磁界集束部）は、保磁力が小さく透磁率が大きい軟磁性材料を成形したものであり、検査対象物９表面と対向する側の周長が検出コイル１１と対向する側の周長より長くなるよう、例えば円錐台の外形を有している。また、軟磁性材料としては、例えばパーマロイやセンダストなどが用いられる。そして、検出コイル１１および集束磁性体４は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。
【００１７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１は、検査対象物９の不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態では、一例として、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００１８】
本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。検査対象物９側を走査する場合には、検出コイル１１は固定されており、検査対象物９は、検出コイル１１のコイル面に対して略平行に移動する。この場合の検査対象物９の移動方向は、図１において、ｘ０方向およびｙ０方向の矢印で示されている。一方、検出コイル１１側を走査する場合には、検査対象物９は固定されており、検出コイル１１は、検査対象物９表面に対して略平行に移動する。この場合の検出コイル１１の移動方向は、図１において、ｘ１方向およびｙ１方向の矢印で示されている。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と集束磁性体４との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００１９】
検出コイル１１は、不連続部９１に起因する検査対象物９表面からの磁界（漏洩磁束Ｈ１）を検出する。例えば、漏洩磁束Ｈ１は、オーステナイト系ステンレス鋼に応力が加わり、マルテンサイト変態が生じることによって発生する。そのため、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さなきずや欠陥などを、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができる。
【００２０】
センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。したがって、測定磁界データＨｑは、検査対象物９表面に対する検出コイル１１の垂直位置における、漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。
【００２１】
ここで、軟磁性材料製の集束磁性体４は、図１および図２に示されているように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、検出コイル１１に集束することができる。したがって、センサ部１は、検出コイル１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。なお、本実施形態の非破壊検査装置は、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えることによって、不連続部９１に起因する微弱な漏洩磁束Ｈ１も測定することができる。
【００２２】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における漏洩磁束Ｈ１の分布を算出する。
【００２３】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図３および図４を参照して、本発明の第２の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図３および図４は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００２５】
図３および図４に示されている非破壊検査装置は、渦電流法を用いる非破壊検査装置であり、第１実施形態の非破壊検査装置に対して、交流電流供給部３および励磁コイル３１をさらに含んで構成されている。
【００２６】
交流電流供給部３は、励磁コイル３１が接続されて磁界発生部を構成している。また、検出コイル１１、集束磁性体４、および励磁コイル３１は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。そして、交流電流供給部３から出力される（第１の）交流電流Ｉ１は、励磁コイル３１に供給されている。
【００２７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１は、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一例として、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００２８】
第１実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と、集束磁性体４および励磁コイル３１との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００２９】
交流電流供給部３は、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して交流磁界（以下、交流磁界Ｈ３１と称する）を発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。また、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。
【００３０】
第１実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。したがって、測定磁界データＨｑは、検査対象物９表面に対する検出コイル１１の垂直位置における、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて出力される。また、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。そのため、本実施形態の非破壊検査装置では、検出コイル１１の面積を励磁コイル３１より小さくすることができる。
【００３１】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出する。ここで、検査対象物９に不連続部９１が存在すると、不連続部９１によって渦電流に乱れが生じ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２が弱くなるため、測定磁界データＨｑの値は減少する。そのため、算出される磁界分布は、検査対象物９の内部や表面における不連続部９１の分布を間接的に示している。
【００３２】
なお、交流電流供給部３が供給する交流電流Ｉ１の周波数を高くし、交流磁界Ｈ３１の周波数を高くすると、表皮効果によって検査対象物９の略表面のみに渦電流が誘導され、検査対象物９表面の不連続部９１を検出することができる。反対に、周波数を低くすると、表皮深さが大きくなるため、検査対象物９内部の不連続部９１を検出することができるようになる。また、当該交流電流Ｉ１および交流磁界Ｈ３１は、複数の周波数成分を含んでいてもよい。
【００３３】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００３４】
＜第３実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図５および図６を参照して、本発明の第３の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、図５および図６は、それぞれ非破壊検査装置の構成を示す斜視図および側面図である。
【００３５】
図５および図６に示されている非破壊検査装置は、渦電流法を用いる非破壊検査装置であり、第２実施形態の非破壊検査装置に対して、集束磁性体４の代わりに集束コイル３９を含んで構成されている。
【００３６】
集束コイル３９（磁界集束部）は、面積が励磁コイル３１より小さく、交流電流供給部３に接続されている。また、検出コイル１１、集束コイル３９、および励磁コイル３１は、互いに平行となるように配置されており、さらに、それぞれの中心を通る垂線が一致するように配置することが望ましい。そして、交流電流供給部３から出力される（第２の）交流電流Ｉ２は、集束コイル３９に供給されている。
【００３７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第２実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
【００３８】
第２実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。なお、検出コイル１１側を走査する場合でも、検出コイル１１と、集束コイル３９および励磁コイル３１との位置関係が変化しないように構成されているものとする。
【００３９】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、交流電流供給部３は、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して交流磁界Ｈ３１を発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。また、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。さらに、センサ部１は、検出コイル１１の位置における、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。
【００４０】
交流電流供給部３から集束コイル３９には、交流電流Ｉ１に同期する交流電流Ｉ２が供給され、集束コイル３９は、交流磁界Ｈ３１に同期する同方向の交流磁界（以下、交流磁界Ｈ３９と称する）を発生する。なお、交流電流Ｉ２は、集束コイル３９の巻き方向が励磁コイル３１と同一方向である場合には、交流電流Ｉ１と同相となり、反対方向である場合には、交流電流Ｉ１と逆相となる。
【００４１】
ここで、渦電流によって発生する磁界Ｈ２は、当該渦電流の原因となった交流磁界Ｈ３１の変化を妨げる方向に発生しているため、交流磁界Ｈ３１と同方向の交流磁界Ｈ３９との間に引力が働く。また、集束コイル３９は、面積が励磁コイル３１より小さいため、図５および図６に示されているように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、検出コイル１１に集束することができる。したがって、第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部１は、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。
【００４２】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、データ処理部２は、測定磁界データＨｑに基づいて、各測定箇所における渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出する。
【００４３】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図７を参照して、本発明の第４の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第１実施形態と同様に、図１および図２に示されている。また、図７は、非破壊検査装置のうち、特にセンサ部１および検出コイル１１の構成の詳細を示す平面図である。
【００４５】
図７に示されているように、本実施形態の非破壊検査装置において、センサ部１は、９個のセンサ部１ａないし１ｉからなるセンサ部群（以下、センサ部群１と称する）となっている。また、検出コイル１１は、９個の検出コイル１１ａないし１１ｉからなる検出コイル群（以下、検出コイル群１１と称する）となっている。
【００４６】
検出コイル１１ａないし１１ｉは、略同一の矩形（正方形または長方形）コイルであり、３行３列の行列状に隣接して平面的に配置され、それぞれ略同一の矩形領域ＡないしＩを形成している。また、センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ検出コイル１１ａないし１１ｉが接続されて９個の磁気センサを構成している。そして、センサ部１ａないし１ｉからそれぞれ出力される測定磁界データＨａないしＨｉは、いずれもデータ処理部２に入力されている。
【００４７】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、本実施形態において、センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ漏洩磁束Ｈ１を測定するのに十分な感度を有しているものとする。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、一例として、各センサ部がＳＱＵＩＤを備えている場合について説明する。
【００４８】
第１実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル群１１側のいずれを走査してもよい。また、検出コイル１１ａないし１１ｉは、それぞれ不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を検出する。
【００４９】
センサ部１ａないし１ｉは、それぞれ検出コイル１１ａないし１１ｉの位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨａないしＨｉを出力する。また、第１実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部群１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル群１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。
【００５０】
したがって、当該測定範囲のうち、矩形領域ＡないしＩに対応する領域をそれぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’とすると、測定磁界データＨａないしＨｉは、それぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’からの漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。なお、検出コイル群１１に対応する測定範囲全体のサイズは、図７において長破線で示されている。
【００５１】
データ処理部２は、測定磁界データＨａないしＨｉに基づいて、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出する。
【００５２】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、それぞれＳＱＵＩＤを備える９個のセンサ部を用いて、９個の測定領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００５３】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル群１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。したがって、測定箇所を測定範囲全体のサイズごとに移動させることによって、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。以下、このような測定範囲全体のサイズごとに走査する検査工程を、基本検査工程と称する。
【００５４】
＜第５実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図８を参照して、本発明の第５の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第４実施形態と同様に、図１および図２に示されている。また、図８は、非破壊検査装置のうち、特にセンサ部群１および検出コイル群１１の構成の詳細を示す平面図である。
【００５５】
本実施形態の非破壊検査装置では、図８に示されているように、センサ部群１は、４個のセンサ部１ｒないし１ｕを含んでおり、検出コイル群１１は、４個の検出コイル１１ｒないし１１ｕを含んでいる。
【００５６】
検出コイル１１ｒないし１１ｕは、略同一の矩形コイルであり、隣接する２つの検出コイル同士、すなわち、検出コイル１１ｒと１１ｓ、１１ｒと１１ｔ、１１ｓと１１ｕ、および１１ｔと１１ｕは、互いに略２分の１ずつ重なって配置されている。ここで、図８に示すように、各検出コイルを２ａ×２ａのサイズの矩形（正方形）コイルとすると、検出コイル１１ｒないし１１ｕは、略ａ×ａのサイズの矩形（正方形）領域ＡないしＩを形成する。したがって、略同一の４個の矩形コイルによって、当該矩形コイルの略４分の１の面積を有する９個の矩形領域が形成され、１個の検出コイル当たり平均（９÷４＝）２．２５個の領域が形成されている。
【００５７】
センサ部１ｒないし１ｕは、それぞれ検出コイル１１ｒないし１１ｕが接続されて４個の磁気センサを構成している。また、センサ部１ｒないし１ｕからそれぞれ出力される測定磁界データＨｒないしＨｕは、いずれもデータ処理部２に入力されている。
【００５８】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第４実施形態と同様に、本実施形態においても、各センサ部は、ＳＱＵＩＤを用いて漏洩磁束Ｈ１を測定するものとする。
【００５９】
第４実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル群１１側のいずれを走査してもよい。また、検出コイル１１ｒないし１１ｕは、それぞれ不連続部９１に起因する漏洩磁束Ｈ１を検出する。
【００６０】
センサ部１ｒないし１ｕは、それぞれ検出コイル１１ｒないし１１ｕの位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｒないしＨｕを出力する。また、第４実施形態の非破壊検査装置と同様に、センサ部群１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル群１１の面積より広い範囲の漏洩磁束Ｈ１を測定することができる。
【００６１】
したがって、当該測定範囲のうち、矩形領域ＡないしＩに対応する領域をそれぞれ測定領域Ａ’ないしＩ’とすると、測定磁界データＨｒは、測定領域Ａ’、Ｂ’、Ｄ’、およびＥ’からの漏洩磁束Ｈ１の強さまたは磁束密度に応じて出力される。同様に、測定磁界データＨｓは、測定領域Ｂ’、Ｃ’、Ｅ’、およびＦ’から、測定磁界データＨｔは、測定領域Ｄ’、Ｅ’、Ｇ’、およびＨ’から、測定磁界データＨｕは、測定領域Ｅ’、Ｆ’、Ｈ’、およびＩ’からの漏洩磁束Ｈ１に応じて、それぞれ出力される。なお、検出コイル群１１に対応する測定範囲全体のサイズは、図８において長破線で示されている。
【００６２】
データ処理部２は、測定磁界データＨｒないしＨｕに基づいて、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出する。なお、本実施形態における磁界分布の算出方法についての詳細な説明は後述する。
【００６３】
このようにして、各測定箇所において、漏洩磁束Ｈ１の測定領域Ａ’ないしＩ’ごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル群１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００６４】
＝＝＝磁界分布の算出方法＝＝＝
以下、図８および図９を参照して、本実施形態における磁界分布の算出方法について説明する。
【００６５】
前述したように、本実施形態の非破壊検査装置は、各センサ部がＳＱＵＩＤを備えているため、不連続部９１に起因する微弱な漏洩磁束Ｈ１も測定することができる。したがって、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さな不連続部を、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができ、交換や修理などの対策を適宜実施している場合には、１回の検査において検出される不連続部の個数は通常少ない。そこで、まず、漏洩磁束Ｈ１を発生する不連続部の個数が、１つの測定箇所において１個以下の場合について説明する。
【００６６】
図９は、測定磁界データの値が１（図９において、「＋１」と記載）となるような不連続部が、測定領域Ａ’ないしＩ’のいずれにも存在しない場合（図９において、「なし」と記載）、または何れか１つに１個存在する場合における、測定磁界データＨｒないしＨｕの値を示している。
【００６７】
例えば、不連続部が測定領域Ａ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝１，Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝０となる。また、例えば、不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝１となる。さらに、例えば、不連続部が測定領域Ｆ’に１個存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｔ＝０，Ｈｓ＝Ｈｕ＝１となる。
【００６８】
図９から明らかなように、測定磁界データＨｒないしＨｕに基づいて、不連続部が存在する矩形領域を識別することができる。したがって、４個のセンサ部を用いて、センサ部の個数より多い９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができるため、各センサ部が備えるＳＱＵＩＤの個数を抑えることができる。また、測定範囲全体のサイズごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【００６９】
次に、漏洩磁束Ｈ１を発生する不連続部の個数が、１つの測定箇所において２個以上の場合について説明する。
複数の不連続部が存在する場合における各測定磁界データの値は、図９の各矩形領域における値（０または＋１）を不連続部の個数分だけ加算すればよい。
例えば、不連続部が測定領域Ｄ’およびＥ’に１個ずつ存在する場合、Ｈｒ＝Ｈｔ＝１＋１＝２，Ｈｓ＝Ｈｕ＝０＋１＝１となる。
【００７０】
また、例えば、不連続部が測定領域Ｂ’およびＨ’に１個ずつ存在する場合には、Ｈｒ＝Ｈｓ＝Ｈｔ＝Ｈｕ＝１となる。この場合、不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在する場合と区別することができないが、測定箇所をｙ０（ｙ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することが可能となる。当該移動によって、移動前に不連続部が測定領域Ｂ’およびＨ’に１個ずつ存在した場合には、移動後には不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在することとなる。一方、移動前に不連続部が測定領域Ｅ’に１個存在した場合には、移動後には不連続部が測定領域Ｂ’に１個存在することとなる。
【００７１】
さらに、同様に、不連続部が測定領域Ｄ’およびＦ’に１個ずつ存在する場合と、測定領域Ｅ’に１個存在する場合とは、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することができる。
【００７２】
このようにして、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向またはｙ０（ｙ１）方向に測定領域１個分だけ移動させることによって、複数の不連続部が存在する場合についても区別することがより望ましい。なお、このような細かい移動を検査対象物９全体に対して行う必要はなく、基本検査工程において測定磁界データＨｒないしＨｕの複数が０でなかった測定箇所に対してのみ、追加的に行えば十分である。したがって、検査対象物９全体の検査時間が大幅に長くなることはない。以下、このような測定領域１個分だけ移動させる検査工程を、追加検査工程と称する。
【００７３】
＜第６実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１０を参照して、本発明の第６の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第２実施形態と同様に、図３および図４に示されている。また、図１０は、非破壊検査装置のうち、特に交流電流供給部３および励磁コイル３１の構成の詳細を示す平面図であり、集束磁性体４のうち、検査対象物９表面と対向する側の形状のみを示している。
【００７４】
図１０に示されているように、本実施形態の非破壊検査装置において、励磁コイル３１は、９個の励磁コイル３１ａないし３１ｉからなる励磁コイル群（以下、励磁コイル群３１と称する）となっている。
【００７５】
交流電流供給部３は、例えば交流発生部３２、ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）３３、およびカウンタ３４を含んで構成されている。交流発生部３２から出力される交流電流Ｉ１は、ＤＥＭＵＸ３３のデータ入力に入力されている。また、カウンタ３４から出力されるカウント値ＣＮは、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力に入力されるとともに、データ処理部２にも入力されている。さらに、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力の値に対応する９つの出力には、それぞれ励磁コイル３１ａないし３１ｉが接続されている。そして、励磁コイル３１ａないし３１ｉは、略同一の矩形コイルであり、３行３列の行列状に隣接して平面的に配置され、それぞれ略同一の矩形領域ＡないしＩを形成している。
【００７６】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第２実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
第２実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。
【００７７】
交流電流供給部３のカウンタ３４は、順次カウントアップまたは順次カウントダウンし、カウント値ＣＮを出力する。本実施形態では、カウンタ３４は、例えば４ビットのバイナリカウンタであり、カウント値ＣＮが０から８まで（２進数で００００から１０００まで）順次増加、または８から０まで順次減少する。また、ＤＥＭＵＸ３３は、カウント値ＣＮに応じて励磁コイル３１ａないし３１ｉのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに、交流発生部３２が発生する交流電流Ｉ１を供給する。したがって、交流電流供給部３は、励磁コイル３１ａないし３１ｉに交流電流Ｉ１を順次供給して、それぞれ矩形領域ＡないしＩに交流磁界を順次発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。
【００７８】
第２実施形態の非破壊検査装置と同様に、検出コイル１１は、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。また、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。さらに、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。したがって、測定磁界データＨｑは、渦電流によって矩形領域ＡないしＩに順次発生する磁界Ｈ２の強さまたは磁束密度に応じて出力される。
【００７９】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑと、ＤＥＭＵＸ３３において選択されている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出する。
【００８０】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、ＳＱＵＩＤを備える１個のセンサ部を用いて、９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００８１】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。したがって、測定範囲全体のサイズ、すなわち、励磁コイル群３１全体のサイズごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【００８２】
＜第７実施形態＞
＝＝＝非破壊検査装置の構成＝＝＝
以下、図１１を参照して、本発明の第７の実施形態における非破壊検査装置の構成について説明する。なお、本実施形態における非破壊検査装置の構成の概略は、第６実施形態と同様に、図３および図４に示されている。また、図１１は、非破壊検査装置のうち、特に交流電流供給部３および励磁コイル群３１の構成の詳細を示す平面図であり、集束磁性体４のうち、検査対象物９表面と対向する側の形状のみを示している。
【００８３】
本実施形態の非破壊検査装置では、図１１に示されているように、励磁コイル群３１は、４個の励磁コイル３１ｒないし３１ｕを含んでいる。
【００８４】
第６実施形態の非破壊検査装置と同様に、交流電流供給部３は、例えば交流発生部３２、ＤＥＭＵＸ３３、およびカウンタ３４を含んで構成されている。交流発生部３２から出力される交流電流Ｉ１は、ＤＥＭＵＸ３３のデータ入力に入力されている。また、カウンタ３４から出力されるカウント値ＣＮは、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力に入力されるとともに、データ処理部２にも入力されている。さらに、ＤＥＭＵＸ３３の選択制御入力の値に対応する４つの出力には、それぞれ励磁コイル３１ｒないし３１ｕが接続されている。
【００８５】
励磁コイル３１ｒないし３１ｕは、略同一の矩形コイルであり、隣接する２つの励磁コイル同士、すなわち、励磁コイル３１ｒと３１ｓ、３１ｒと３１ｔ、３１ｓと３１ｕ、および３１ｔと３１ｕは、互いに略２分の１ずつ重なって配置されている。ここで、図１１に示すように、各励磁コイルを２ｂ×２ｂのサイズの矩形（正方形）コイルとすると、励磁コイル３１ｒないし３１ｕは、略ｂ×ｂのサイズの矩形（正方形）領域ＡないしＩを形成する。したがって、略同一の４個の矩形コイルによって、当該矩形コイルの略４分の１の面積を有する９個の矩形領域が形成され、１個の励磁コイル当たり平均（９÷４＝）２．２５個の領域が形成されている。
【００８６】
＝＝＝非破壊検査装置の動作＝＝＝
次に、本実施形態における非破壊検査装置の動作について説明する。なお、第６実施形態と同様に、本実施形態においても、センサ部１は、ＳＱＵＩＤを用いて渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定するものとする。
第６実施形態と同様に、本実施形態の非破壊検査装置は、検査対象物９側および検出コイル１１側のいずれを走査してもよい。
【００８７】
交流電流供給部３のカウンタ３４は、順次カウントアップまたは順次カウントダウンし、カウント値ＣＮを出力する。本実施形態では、カウンタ３４は、例えば２ビットのバイナリカウンタであり、カウント値ＣＮが０から３まで（２進数で００から１１まで）順次増加、または３から０まで順次減少する。また、ＤＥＭＵＸ３３は、カウント値ＣＮに応じて励磁コイル３１ｒないし３１ｕのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに、交流発生部３２が発生する交流電流Ｉ１を供給する。
【００８８】
したがって、交流電流供給部３は、励磁コイル３１ｒないし３１ｕに交流電流Ｉ１を順次供給して、交流磁界を順次発生させ、検査対象物９に渦電流を誘導する。なお、励磁コイル３１ｒに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ａ、Ｂ、Ｄ、およびＥに発生する。また、励磁コイル３１ｓに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｂ、Ｃ、Ｅ、およびＦに発生する。さらに、励磁コイル３１ｔに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｄ、Ｅ、Ｇ、およびＨに発生する。そして、励磁コイル３１ｕに交流電流Ｉ１が供給されている間、交流磁界は矩形領域Ｅ、Ｆ、Ｈ、およびＩに発生する。
【００８９】
第６実施形態の非破壊検査装置と同様に、検出コイル１１は、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出する。また、センサ部１は、検出コイル１１の位置における磁界の強さまたは磁束密度に応じて、測定磁界データＨｑを出力する。さらに、センサ部１は、集束磁性体４を用いて、検出コイル１１の面積より広い範囲の渦電流によって発生する磁界Ｈ２を測定することができる。
【００９０】
データ処理部２は、測定磁界データＨｑと、ＤＥＭＵＸ３３において選択されている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出する。なお、本実施形態における磁界分布の算出方法についての詳細な説明は後述する。
【００９１】
このようにして、各測定箇所において、渦電流によって発生する磁界Ｈ２の矩形領域ＡないしＩごとの分布を算出することによって、検査対象物９の不連続部９１を検出することができる。したがって、ＳＱＵＩＤを備える１個のセンサ部を用いて、９個の矩形領域ごとの磁界分布を算出することができる。
【００９２】
また、本実施形態の非破壊検査装置は、各測定箇所において、検出コイル１１の面積より広い範囲を測定することができるため、走査回数を減らし、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【００９３】
＝＝＝磁界分布の算出方法＝＝＝
以下、図１１および図１２を参照して、本実施形態における磁界分布の算出方法について説明する。
【００９４】
前述したように、本実施形態の非破壊検査装置は、センサ部１がＳＱＵＩＤを備えているため、渦電流によって発生する微弱な磁界Ｈ２も測定することができる。したがって、本実施形態の非破壊検査装置は、初期段階の小さな不連続部を、検査対象物９に対する悪影響が顕在化する前に検出することができ、交換や修理などの対策を適宜実施している場合には、１回の検査において検出される不連続部の個数は通常少ない。そこで、まず、渦電流に乱れが生じるような不連続部の個数が、１つの測定箇所において１個以下の場合について説明する。
【００９５】
図１２は、不連続部が矩形領域ＡないしＩのいずれにも存在しない場合（図１２において、「なし」と記載）、または何れか１つに１個存在する場合において、各励磁コイルに交流電流Ｉ１が流れている間の測定磁界データＨｑの値およびその減少分を示している。なお、図１２においては、説明の便宜上、渦電流によって測定磁界データＨｑの値が４（矩形領域当たり１）となるような磁界Ｈ２が発生し、不連続部が存在する矩形領域にはまったく渦電流が流れないものとしている。また、図１２の各上段の（括弧が付いていない）値は、不連続部による測定磁界データＨｑの値の減少分を示しており、この場合の測定磁界データＨｑの値は、図１２の各下段の（括弧が付いている）式のように求めることができる。
【００９６】
例えば、不連続部が矩形領域Ａに１個存在する場合には、励磁コイル３１ｒに交流電流Ｉ１が流れている間のみ、測定磁界データＨｑの値が１個の矩形領域に相当する１だけ減少（図１２において、「−１」と記載）し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。また、例えば、不連続部が矩形領域Ｅに１個存在する場合には、いずれも、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。さらに、例えば、不連続部が矩形領域Ｆに１個存在する場合には、励磁コイル３１ｓまたは３１ｕに交流電流Ｉ１が流れている間のみ、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。
【００９７】
図１２から明らかなように、測定磁界データＨｑと、交流電流Ｉ１が流れている励磁コイルを示すカウント値ＣＮとに基づいて、不連続部が存在する矩形領域を識別することができる。また、測定範囲全体のサイズ、すなわち、励磁コイル群３１全体のサイズ（略３ｂ×３ｂ）ごとに走査する基本検査工程において、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。なお、本実施形態の非破壊検査装置は、用いる励磁コイルの個数（４個）が矩形領域の個数（９個）より少なくなっているため、交流電流供給部３および励磁コイル群３１間を容易に配線することができる。
【００９８】
次に、渦電流に乱れが生じるような不連続部の個数が、１つの測定箇所において２個以上の場合について説明する。
【００９９】
複数の不連続部が存在する場合における、不連続部による各測定磁界データの値の減少分は、図１２の各矩形領域における値（０または−１）を不連続部の個数分だけ加算すればよい。
例えば、不連続部が矩形領域ＤおよびＥに１個ずつ存在する場合、励磁コイル３１ｒまたは３１ｔに交流電流Ｉ１が流れている間には、測定磁界データＨｑの値が２だけ減少し、Ｈｑ＝４−２＝２となる。また、励磁コイル３１ｓまたは３１ｕに交流電流Ｉ１が流れている間には、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。
【０１００】
また、例えば、不連続部が矩形領域ＢおよびＨに１個ずつ存在する場合には、いずれも、測定磁界データＨｑの値が１だけ減少し、Ｈｑ＝４−１＝３となる。この場合、不連続部が矩形領域Ｅに１個存在する場合と区別することができないが、測定箇所をｙ０（ｙ１）方向に距離ｂだけ、すなわち、矩形領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することが可能となる。当該移動によって、移動前に不連続部が矩形領域ＢおよびＨに１個ずつ存在した場合には、移動後には不連続部が矩形領域Ｅに１個存在することとなる。一方、移動前に不連続部が矩形領域Ｅに１個存在した場合には、移動後には不連続部が矩形領域Ｂに１個存在することとなる。
【０１０１】
さらに、同様に、不連続部が矩形領域ＤおよびＦに１個ずつ存在する場合と、矩形領域Ｅに１個存在する場合とは、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向に矩形領域１個分だけ移動させることによって、両者を区別することができる。
【０１０２】
このようにして、測定箇所をｘ０（ｘ１）方向またはｙ０（ｙ１）方向に矩形領域１個分だけ移動させる追加検査工程によって、複数の不連続部が存在する場合についても区別することがより望ましい。なお、当該追加検査工程は、基本検査工程において測定磁界データＨｑの値の減少分が複数の励磁コイルについて０でなかった測定箇所に対してのみ、追加的に行えば十分である。したがって、検査対象物９全体の検査時間が大幅に長くなることはない。
【０１０３】
前述したように、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を、磁界集束部を用いて検出コイル１１に集束することによって、非破壊検査装置は、検出コイル１１の面積を大きくすることなく、より広い範囲の磁界を測定することができ、検査対象物９全体の検査時間を短縮することができる。
【０１０４】
また、図７に示したように、検出コイルをそれぞれ含む複数の磁気センサを用いて、検査対象物９表面からの磁界の、検出コイルによって形成される領域ごとの分布を算出することによって、検査対象物９全体の検査時間が長くなることなく、空間分解能を向上させることができる。
【０１０５】
また、図８に示したように、検出コイル群１１に含まれる複数の検出コイルの一部を重ねて配置することによって、略同一面積の領域を検出コイルの個数より多く形成でき、より少ない個数の磁気センサで空間分解能を向上させることができる。
【０１０６】
また、励磁コイル３１に交流電流Ｉ１を供給して、検査対象物９に渦電流を誘導する交流磁界を発生させ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出することによって、渦電流法を用いる非破壊検査装置を構成することができる。
【０１０７】
また、図１０に示したように、励磁コイル群３１に含まれる複数の励磁コイルのうちの何れか１つを順次選択し、当該選択されている励磁コイルに交流電流Ｉ１を供給して、検査対象物９に渦電流を誘導する交流磁界を発生させ、当該渦電流によって発生する磁界Ｈ２の、励磁コイルによって形成される領域ごとの分布を算出することによって、磁気センサの個数を増加させることなく、空間分解能を向上させることができる。
【０１０８】
また、図１１に示したように、励磁コイル群３１に含まれる複数の励磁コイルの一部を重ねて配置することによって、用いる励磁コイルの個数が領域の個数より少なくなり、交流電流供給部３および励磁コイル群３１間を容易に配線することができる。
【０１０９】
また、磁界集束部として、軟磁性材料を成形した集束磁性体４を用いることによって、検査対象物９表面からの磁界を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１０】
また、集束磁性体４は、検査対象物９表面と対向する側の周長を検出コイル１１と対向する側の周長より長くすることによって、検査対象物９表面の、検出コイル１１より面積が大きい領域からの磁界を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１１】
また、集束磁性体４は、円錐台の外形を有することによって、磁界集束部として好適な形状とすることができる。
【０１１２】
また、磁界集束部として、交流電流Ｉ１に同期する交流電流Ｉ２が供給される集束コイル３９を用いることによって、渦電流によって発生する磁界Ｈ２を検出コイル１１に集束することができる。
【０１１３】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【０１１４】
上記実施形態では、センサ部がＳＱＵＩＤを備える場合について説明したが、これに限定されるものではない。センサ部は、ＳＱＵＩＤ以外にＦＧセンサやＭＩセンサを備えていてもよい。
【０１１５】
上記第４および第５実施形態では、第１実施形態の非破壊検査装置に対して、複数の検出コイルを有する構成となっているが、これに限定されるものではない。第２および第３実施形態の非破壊検査装置に対しても同様に、複数の検出コイルを有する構成とすることができる。
【０１１６】
上記第５実施形態では、検出コイル群１１全体のサイズと、各検出コイルによって形成される略同一面積の領域の合計サイズとが等しくなっているが、これに限定されるものではない。検出コイル群１１は、略同一面積の領域以外の不使用領域を含むように各検出コイルを配置してもよい。
【０１１７】
上記第６および第７実施形態では、第２実施形態の非破壊検査装置に対して、複数の励磁コイルを有する構成となっているが、これに限定されるものではない。第３実施形態の非破壊検査装置に対しても同様に、複数の励磁コイルを有する構成とすることができる。
【０１１８】
上記第７実施形態では、励磁コイル群３１全体のサイズと、各励磁コイルによって形成される略同一形状の領域の合計サイズとが等しくなっているが、これに限定されるものではない。励磁コイル群３１は、略同一形状の領域以外の不使用領域を含むように各励磁コイルを配置してもよい。
【０１１９】
上記第４ないし第７実施形態では、検出コイルや励磁コイルとして、矩形コイルが用いられているが、これに限定されるものではない。例えば三角形コイルや正六角形コイルを用いて、これらを隣接して平面的に配置することによっても、検出コイル群１１全体や励磁コイル群３１全体のコイル面を隙間なく敷き詰めることができる。また、例えば三角形コイルや正六角形コイルを用いて、これらの一部を重ねて配置することによって、検出コイル群１１や励磁コイル群３１が不使用領域を含まないように配置することもできる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ センサ部（群）
１ａ〜１ｉ センサ部
１ｒ〜１ｕ センサ部
２ データ処理部
３ 交流電流供給部
４ 集束磁性体
９ 検査対象物
１１ 検出コイル（群）
１１ａ〜１１ｉ 検出コイル
１１ｒ〜１１ｕ 検出コイル
３１ 励磁コイル（群）
３１ａ〜３１ｉ 励磁コイル
３１ｒ〜１１ｕ 励磁コイル
３２ 交流発生部
３３ ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）
３４ カウンタ
３９ 集束コイル
９１ 不連続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、
検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、
前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
前記検出コイルをそれぞれ含む前記磁気センサを複数備え、
前記データ処理部は、前記磁気センサからそれぞれ出力される前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を前記検出コイルによって形成される領域ごとに求めることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査装置。
【請求項３】
前記検出コイルは、前記検出コイルより多い個数の略同一面積の複数の領域を形成するように一部が重なって配置されることを特徴とする請求項２に記載の非破壊検査装置。
【請求項４】
励磁コイルを含み、当該励磁コイルに第１の交流電流を供給して前記検査対象物に渦電流を誘導する交流磁界を発生させる磁界発生部をさらに備え、
前記磁気センサは、前記渦電流によって発生する前記検査対象物表面からの磁界に応じた前記測定磁界データを出力することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記磁界発生部は、前記励磁コイルを複数含み、当該励磁コイルのうちの何れか１つを順次選択して前記第１の交流電流を供給し、
前記データ処理部は、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を前記励磁コイルによって形成される領域ごとに求め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】
前記励磁コイルは、前記励磁コイルより多い個数の略同一形状の複数の領域を形成するように一部が重なって配置されることを特徴とする請求項５に記載の非破壊検査装置。
【請求項７】
前記磁界集束部は、軟磁性材料を成形した集束磁性体であることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
前記集束磁性体は、前記検査対象物表面と対向する側の周長が前記検出コイルと対向する側の周長より長いことを特徴とする請求項７に記載の非破壊検査装置。
【請求項９】
前記集束磁性体は、外形が円錐台であることを特徴とする請求項８に記載の非破壊検査装置。
【請求項１０】
前記磁界集束部は、前記第１の交流電流に同期する第２の交流電流が供給される集束コイルであ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１】
検出コイルを含み、当該検出コイルによって検出される磁界に応じた測定磁界データを出力する磁気センサと、
検査対象物表面の、前記検出コイルより面積が大きい領域からの磁界を前記検出コイルに集束する磁界集束部と、
前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を求めるデータ処理部と、
を備えることを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
前記検出コイルをそれぞれ含む前記磁気センサを複数備え、
前記データ処理部は、前記磁気センサからそれぞれ出力される前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を前記検出コイルによって形成される領域ごとに求めることを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査装置。
【請求項３】
前記検出コイルは、前記検出コイルより多い個数の略同一面積の複数の領域を形成するように一部が重なって配置されることを特徴とする請求項２に記載の非破壊検査装置。
【請求項４】
励磁コイルを含み、当該励磁コイルに第１の交流電流を供給して前記検査対象物に渦電流を誘導する交流磁界を発生させる磁界発生部をさらに備え、
前記磁気センサは、前記渦電流によって発生する前記検査対象物表面からの磁界に応じた前記測定磁界データを出力することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れかに記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記磁界発生部は、前記励磁コイルを複数含み、当該励磁コイルのうちの何れか１つを順次選択して前記第１の交流電流を供給し、
前記データ処理部は、前記測定磁界データに基づいて、前記検査対象物表面からの磁界を前記励磁コイルによって形成される領域ごとに求め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】
前記励磁コイルは、前記励磁コイルより多い個数の略同一形状の複数の領域を形成するように一部が重なって配置されることを特徴とする請求項５に記載の非破壊検査装置。
【請求項７】
前記磁界集束部は、軟磁性材料を成形した集束磁性体であることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
前記集束磁性体は、前記検査対象物表面と対向する側の周長が前記検出コイルと対向する側の周長より長いことを特徴とする請求項７に記載の非破壊検査装置。
【請求項９】
前記集束磁性体は、外形が円錐台であることを特徴とする請求項８に記載の非破壊検査装置。
【請求項１０】
前記磁界集束部は、前記第１の交流電流に同期する第２の交流電流が供給される集束コイルであることを特徴とする請求項４に記載の非破壊検査装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２１９０４（Ｐ２０１１−２１９０４Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６４６２７（Ｐ２００９−１６４６２７）
【出願日】平成２１年７月１３日（２００９．７．１３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１３日（２００９．７．１３）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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