[发明专利]磁探伤方法以及磁探伤装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁探伤方法和磁探伤装置，利用以下特性：在使磁场作用于由磁性体构成的被探伤件而磁化的情况下，在被探伤件存在屏蔽所产生的磁通那样的损伤时，在该损伤存在的部位磁通向表面空间泄漏。

本发明特别涉及一种磁探伤方法和磁探伤装置，其通过解决在仅使直流磁场作用的情况下磁化单元大型化的问题、在仅使交流磁场作用的情况下被探伤件发热的问题，并且将被探伤件磁化到磁饱和状态为止，从而能够高精度地检测损伤。

背景技术

以前，作为非破坏地检测钢板、铜管等被探伤件所存在的损伤的方法，已知磁探伤方法(泄漏磁通探伤方法)。该磁探伤方法是利用以下特性的探伤方法：在使磁场作用于由磁性体构成的被探伤件而磁化的情况下，在被探伤件存在屏蔽所产生的磁通那样的损伤时，在该损伤存在的部位磁通向表面空间泄漏。

在该磁探伤方法中，为了将来自损伤的泄漏磁通增大到能够检测的程度，必须将被探伤件磁化到被探伤件成为磁饱和状态为止。另外，一般作为用于使磁场作用于被探伤件的磁化单元，使用直流或交流的电磁铁、线圈等，作为用于检测来自损伤的泄漏磁通的检测单元，使用霍尔元件、探测线圈等。

作为使用电磁铁、线圈等磁化单元高效地使被探伤件磁化饱和的装置，例如提出了专利文献1、2所记载的装置。

专利文献1所记载的装置通过在磁极(磁轭开放端)和被探伤件(被检测件)之间设置刷状的磁轭，或设置可动辅助磁轭，来抑制由于磁极和被探伤件的间隙产生泄漏磁通，改善磁化效率。

但是，在专利文献1所记载的装置中，在使用了直流的电磁铁的情况下，表皮效果并不理想，因此必须使被探伤件的厚度方向整体磁化饱和。换言之，需要超过被探伤件的厚度方向整体的截面积的磁极截面积，因此存在磁化单元大型化的问题。

以下，更具体地说明。构成钢板、铜管等被探伤件的强磁性材料的磁特性一般具有用滞后曲线表示的非线性特性。因此，通过使比较小的磁场作用，能够实现被探伤件中的磁通密度磁化到1.4T左右为止。但是，为了得到充分得到来自损伤的泄漏磁通所需要的必要的饱和磁通密度附近(在普通的碳钢中为1.7～1.8T)的磁通密度，必须使极大的磁场作用于被探伤件。进而，在直流磁饱和时，磁通在被探伤件的厚度方向上均匀地分布。因此，为了使用直流的电磁铁使被探伤件磁饱和，需要与被探伤件的尺寸(厚度)对应的大型的磁化单元。

为了消除上述问题，如专利文献2所记载的那样，通过采用使用了交流的电磁铁的磁化单元，利用表皮效果，而只磁化被探伤件的表层即可。根据专利文献2所记载的装置，能够使磁化单元小型化。但是，在如专利文献2所记载的那样，使交流磁场作用而将被探伤件磁化到磁饱和状态为止的情况下，因在被探伤件中产生的涡电流造成的发热大，因此产生以下的问题，即产生检测泄漏磁通的检测单元的灵敏度降低、寿命降低等的坏影响。

以下，更具体地说明。在使交流磁通作用的情况下，能够通过表皮效果使磁通集中在被探伤件的表层，因此与使直流磁场作用的情况相比，具有磁化单元能够小型化的优点。但是，为了抑制因被探伤件的材质造成的噪声信号，与使直流磁场作用的情况同样地，必须使被探伤件中的磁通密度增大到饱和磁通密度附近为止。在只通过交流磁场将被探伤件磁化到磁饱和状态为止的情况下，在被探伤件中产生与磁通的时间变化成正比的电动势，这使得产生涡电流。在被探伤件中流过的电流伴随着电阻发热，被探伤件成为所谓的感应加热状态，因此成为设置在外围的泄漏磁通的检测单元、其安装固定物的温度变动的原因。一般，作为泄漏磁通的检测单元，使用霍尔元件、探测线圈、磁阀等传感器，但它们都会因为温度变化而对泄漏磁通的检测灵敏度、寿命产生影响。

专利文献1：日本特开平8-152424号公报

专利文献2：日本特开2001-41932号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明就是为了解决该现有技术的问题点而提出的，其课题在于：提供一种磁探伤方法以及磁探伤装置，其通过解决在仅使直流磁场作用的情况下磁化单元大型化的问题、在仅使交流磁场作用的情况下被探伤件发热的问题，并且将被探伤件磁化到磁饱和状态为止，从而能够高精度地检测损伤。

用于解决问题的方案