はじめに

超音波の発生原理から探傷への応用方法を御説明致します。

1. 渦電流の発生と探傷

コイルを作り交流の電流を流すと、電流と直行する方向に磁界が発生する事は、フレミングの法則で知られています。発生する磁界は電流とコイルの巻き数の乗じたものに比例します。

コイルを導電体に近付けると、導電体の表面に渦電流が発生し、コイルの電流はＡ１に変化します。導電体の表面に亀裂などがあると、渦電流は亀裂を避けて迂回して流れるためＡ２に変化します。

2. 探傷への応用

渦電流探傷では、前述のコイルを検出コイルと呼び探傷用のセンサーとして使用します。また、コイルの微細な電流値変化を検出するためにブリッジ回路を利用します。
図は検査の一例を示します。被検査体（ワーク）に検出コイルを近付けて、検査面に渦電流が発生する状態にしたのち、ワークの傷の無い部分でＺ３（インピーダンス）を変化させて、ブリッジ回路の平衡バランスを取ります。　

ブリッジの平衡バランス条件は、下記に示します。
ブリッジのバランスが取れると、増幅回路には電流が流れなくなります。

ブリッジの平衡条件
　Ｚ１ ・ Ｚ４　＝　Ｚ２ ・ Ｚ３
　　Ｚ　：　インピーダンス（Ω）

次にワークを移動させて検査します。きずが検出コイルの下に来ると、ブリッジのバランスが崩れて回路に電流が流れます。

3. 探傷器の構成と信号処理

ブリッジ回路から増幅回路に流れた電流は、図のような流れで処理されます。

電流には、振幅と周波数および位相差の信号が含まれています。
振幅は傷の大きさ（磁界内の体積）に比例し、周波数はワーク速度・磁界の大きさ・傷の幅により決定され、位相差《ﾗｼﾞｱﾝ(rad)》は、Ｌ《ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ(H)》成分と、Ｒ《抵抗（Ω)》成分の割合により変化します。

4. 検出コイルの種類

検出コイルの性能がきずの検出性能や検出範囲を決定します。
つまり検出コイルは、被検査体のきず形状・大きさにより、コイルの形や巻き方を変える必要があります。
一般的な分類方法を記述します。

使用方式

①単一方式　単独のコイルで探傷器内部の抵抗値と比較する方式　（1ｺｲﾙ／検出ｺｲﾙ）
②自己比較式　被検査体の違う部位で比較する方式　（2ｺｲﾙ／検出コイル）
③標準比較式　標準品（良品）と比較する方式　 （1ｺｲﾙ／検出ｺｲﾙ）×2個

形状

下図を御参照下さい
①フラット型　板などの表面検査に使用
②貫通型　線材などの外面検査に使用
③挿入型　パイプの内面検査に使用

5. 渦電流探傷法の特徴

6. 渦電流探傷の用途例

７. 渦電流探傷器のデジタル化