序章
米国非破壊検査協会 (ASNT) によると、NDT は、部品やシステムの保守性を損なうことなく、不連続性や特性の違いについて、材料、コンポーネント、またはアセンブリを検査、テスト、または評価するプロセスです。つまり、検査またはテストが完了しても、その部品は引き続き使用できます。
最新の NDT プラクティスは、製造、使用中の検査、および建設で広く使用されています。それらは、製品の完全性と信頼性を確保し、品質を確保するために使用されます。たとえば、NDT は鉄道線路のテストに広く使用されています。これは使用中の NDT 検査の一例であり、線路の構造的完全性と公共の安全を確保するために必要です。
NDT には、超音波、音響、電磁、レーザー法など、さまざまな種類があります。この記事では、交流電界測定 (ACFM) と呼ばれる重要な電磁ベースの NDT 法について説明します。 EMS は、NDT プローブの有効性を設計およびテストするために使用できる 3D フィールド シミュレーション ソフトウェアです。
ACFMとは？
ACFMプローブには、テストする必要がある材料の表面に電流（または誘導電流または渦電流）を誘導する1つまたは複数のコイルが含まれています。誘導された電流は、表面の上に磁場を作成します。露出したクラックがあると、誘導電流が乱れ（または摂動し）、磁場も乱れます。この磁場の変化が測定され、亀裂の存在と亀裂のサイズについての良いアイデアが得られます。
この機能を正確に実行するプローブを設計する場合、プローブの有効性と性能を制御する多くの設計パラメーターがあります。それらは、サイズ、コイルの位置、電流、および励起周波数です。実験的手法を使用してこれらの各パラメーターの最適値を見つけようとすると、時間とコストがかかり、多くの場合エラーが発生しやすくなります。 EMS (有限要素法または FEM を採用) のようなソフトウェアを使用して、NDT プローブを効果的に設計および最適化できます。
Twin Coil Inducer ACFM プローブの例 [1]
各コイルは、直径 0.5 mm の銅線を 36 回巻いたものです。電流の RMS 値は 0.6 アンペアで、周波数は 6 KHz です。
図 1 - ACFM プローブのモデル [1]
EMSの結果
次の図は、EMS から得られた結果を示しています。図 2 に試験片上の電流密度ベクトル分布を、図 3 に試験片表面の磁束密度 (By) を示します。図 4 は、クラックの長さに沿ってプローブを移動させたときの磁気センサーの位置における磁束密度の変化を示しています。
図 2 -亀裂周辺の電流密度分布
図 3 -プレート上の分布別
図 3-A -磁束密度プロット
結論
参考文献
[1]: Wenpei ZHENG. China University of Petroleum-Beijing, Beijing, Numerical Simulation in Alternating Current Field Measurement. 19th World Conference on Non-Destructive Testing 2016
