專(zhuān)利名稱：：管內(nèi)面渦流探傷中的s/n比測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種例如在制造核反應(yīng)堆蒸汽產(chǎn)生器傳熱管的管時(shí)進(jìn)行的管內(nèi)面渦流探傷中能夠高效率地測(cè)量S/N比(缺陷信號(hào)與噪聲之比)、并且能夠測(cè)量可靠性高的S/N比的方法。
背景技術(shù)：
：以往，通過(guò)管內(nèi)面的渦流纟冢傷來(lái)對(duì)配置在PWR型核反應(yīng)堆的蒸汽產(chǎn)生器中的傳熱管進(jìn)行定期檢查。如下更具體地進(jìn)行說(shuō)明。即，當(dāng)對(duì)管內(nèi)面插入探傷線圈并施加交流電壓時(shí)，產(chǎn)生交流磁場(chǎng)并在管內(nèi)面感生渦電流。該渦電流隨著管的材質(zhì)、瑕瘋的種類(lèi)、尺寸等的不同而不同，因此能夠通過(guò)測(cè)量渦電流的產(chǎn)生狀態(tài)來(lái)進(jìn)行無(wú)損檢查。通過(guò)測(cè)量實(shí)際流過(guò)探傷線圏的電流的變化來(lái)進(jìn)行渦電流的測(cè)量，并通過(guò)分析該測(cè)量信號(hào)(渦電流信號(hào))來(lái)評(píng)價(jià)管內(nèi)面的狀態(tài)。此外，在渦電流信號(hào)的分析中，通常將渦電流信號(hào)分離為相位相差90°的X軸成分和Y軸成分，根據(jù)用各成分的電壓值(峰-峰值的電壓值)的平方和的平方根表示的渦電流信號(hào)的電壓值(峰-峰值的電壓值)、用tan、Y軸成分的電壓值/X軸成分的電壓值)表示的渦電流信號(hào)的相位來(lái)進(jìn)行瑕疵和噪聲的識(shí)別、瑕瘋種類(lèi)的識(shí)別等。在上述渦流探傷中，由管內(nèi)面的微小瑕疵而得到的渦電流信號(hào)(缺陷信號(hào))被探傷線圈、探傷器固有的電氣噪聲、由管內(nèi)面的圓度、局部的微小凹凸等而產(chǎn)生的噪聲(將這些總稱為基本噪聲)所掩蓋(不僅是電壓值，頻率與缺陷之間也難以識(shí)別)，由此有可能遺漏原本應(yīng)該檢測(cè)出的缺陷。因此，為了不遺漏應(yīng)該檢測(cè)出的缺陷，需要在管的制造階段降低上述基本噪聲的電壓值。然后，管的制造者對(duì)制造出的每個(gè)管進(jìn)行管內(nèi)面渦流探傷，將由規(guī)定的人為缺陷得到的缺陷信號(hào)的電壓值與基本噪聲的電壓值之比作為S/N比報(bào)告給客戶。此外，作為由管引起的基本噪聲的增大原因，可以想到冷軋、冷拔后的管的外徑、內(nèi)徑、厚度的不均勻、由矯直機(jī)造成的尺寸變化、由研磨管表面而產(chǎn)生的厚度變化等，制造者在制造管時(shí)注意這些增大原因以滿足客戶的要求規(guī)格。在此，具體如下那樣進(jìn)行以往的S/N比的測(cè)量。首先，操作員通過(guò)手工操作來(lái)確認(rèn)沿軸向?qū)軆?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)(渦電流信號(hào)波形)的電壓值，由此進(jìn)行上述基本噪聲的電壓值的測(cè)量。更具體地說(shuō)，在管全長(zhǎng)范圍內(nèi)操作員用目視讀取從探傷器輸出的渦電流信號(hào)波形的電壓值，將其最大值設(shè)為基本噪聲的電壓值?；蛘?，在管全長(zhǎng)范圍內(nèi)操作員用目視讀取從探傷器輸出的X軸成分和Y軸成分的信號(hào)波形的各電壓值，將各成分的最大電壓值的平方和的平方根設(shè)為基本噪聲的電壓值。然后，將由規(guī)定的人為缺陷得到的渦電流信號(hào)的電壓值、或者X軸成分和Y軸成分的各電壓值的平方和的平方根設(shè)為缺陷信號(hào)的電壓值，算出該缺陷信號(hào)的電壓值與上述基本噪聲的電壓值之比作為S/N比。然而，根據(jù)上述以往的S/N比測(cè)量方法，需要操作員確認(rèn)從探傷器輸出的長(zhǎng)尺寸的管全長(zhǎng)范圍的渦電流信號(hào)(或者其X軸成分和Y軸成分)的波形，用目視來(lái)讀取該信號(hào)波形的最大振幅，由此確定基本噪聲的電壓值。因此，存在操作效率低(例如，測(cè)量一根長(zhǎng)20m左右的管的S/N比需要一分鐘左右的時(shí)間)的問(wèn)題。另外，存在難以判斷測(cè)量出的基本噪聲是由管的形狀等引起的噪聲還是探傷器等固有的電氣噪聲的情況，在這種情況下，為了確認(rèn)還需要再次進(jìn)行渦流探傷來(lái)判斷噪聲的產(chǎn)生原因。因此，存在如下問(wèn)題除了需要更多的時(shí)間以外還要求進(jìn)行判斷的操作員的熟練度。另一方面，為了降低上述基本噪聲，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)l(日本特開(kāi)平8-211026號(hào)公報(bào))中提出了一種構(gòu)成為將通過(guò)探傷線圏檢測(cè)出的探測(cè)信號(hào)在通過(guò)信號(hào)線纜之前利用放大器進(jìn)行放大的渦電流傳感纟笨測(cè)器。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2(日本實(shí)開(kāi)平5-28962號(hào)公報(bào))中提出了一種細(xì)管檢查用探測(cè)器，該細(xì)管檢查用探測(cè)器在渦流探傷探測(cè)器的前端安裝由合成樹(shù)脂制的圓柱體構(gòu)成的探測(cè)器頭來(lái)防止晃動(dòng)，由此防止由于擴(kuò)管、縮管等內(nèi)徑變化而產(chǎn)生的噪聲。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1以及2中公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)基本噪聲的降低，但是S/N比的測(cè)量、特別是基本噪聲的電壓值的測(cè)量，仍然需要操作員通過(guò)手工操作來(lái)確認(rèn)渦電流信號(hào)波形的電壓值。因而，^又通過(guò)專(zhuān)利文獻(xiàn)1、27>開(kāi)的現(xiàn)有4支術(shù)并未解決如下問(wèn)題S/N比測(cè)量的操作效率極低，并且測(cè)量結(jié)果也受操作員的技能、經(jīng)驗(yàn)、條件等影響而缺乏可靠性。本發(fā)明是為了解決這種現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種能夠在管內(nèi)面渦流探傷中有效地測(cè)量S/N比、并且能夠測(cè)量可靠性高的S/N比的方法。為了解決上述課題，如權(quán)利要求l所述，本發(fā)明提供一種管內(nèi)面渦流^1傷中的S/N比測(cè)量方法，該方法的特征在于，包括下面所示的各步驟A1D1。(A1)首先，將通過(guò)沿軸向?qū)軆?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90。的X軸成分和Y軸成分，獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。換言之，在本步驟中，例如，在探傷器中將通過(guò)對(duì)管內(nèi)面插入具備探傷線圈的探傷探測(cè)器并沿管的軸向移動(dòng)而從探傷探測(cè)器輸出的渦電流信號(hào)波形分離為相位相差90。的X軸成分和Y軸成分，并分別進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，由此生成作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)、Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù))。(Bl)接著，從上述所獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和上述所獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分。在此，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定上述所排除的低頻成分的截止頻率，使得不排除相當(dāng)于缺陷、損傷等瑕疵的頻率的信號(hào)成分，并且能夠排除相當(dāng)于管內(nèi)徑、厚度等沿著管的軸向的平緩變化、由隨著探傷探測(cè)器的移動(dòng)而產(chǎn)生的晃動(dòng)(管軸與探傷探測(cè)器中心之間的位置偏差偏離)等引起的平緩的電壓值變化的頻率的信號(hào)成分即可。由此，關(guān)于頻率可以正確地評(píng)價(jià)難以與缺陷識(shí)別的基本噪聲的電壓值。此外，作為排除低頻成分的方法并不特別限定，可以應(yīng)用7>知的各種濾波方法。(Cl)接著，根據(jù)排除了上述低頻成分后的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)、和排除了上述低頻成分后的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i),運(yùn)算用下面的式(l)定義的噪聲電壓值V1。在此，n為信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。此外，用上述式(l)定義的噪聲電壓值V1的涵義大概如下所述。即，首先算出各采樣點(diǎn)(i二ln)的各信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)與電壓值Y(i)的平方和的平方根(-(外')2+W)2)"2)。然后，將所有的采樣點(diǎn)的該算出值相加之后，除以采樣數(shù)n。通過(guò)以上的運(yùn)算而得到的運(yùn)算值相當(dāng)于對(duì)渦電流信號(hào)波形進(jìn)行了全波整流的情況下的該全波整流波的平均值。在此，已知在信號(hào)波形為正弦波的情況下，當(dāng)根據(jù)該全波整流波的平均值算出信號(hào)波形的振幅(單側(cè)振幅)時(shí)，使平均值乘以兀/2即可。因此，在本步驟中，假設(shè)渦電流信號(hào)波形為正弦波，使上述運(yùn)算值(相當(dāng)于全波整流波的平均值)乘以兀/2。由這種運(yùn)算得到的運(yùn)算值相當(dāng)于假設(shè)渦電流信號(hào)波形為正弦波的情況下的單側(cè)振幅。然后，最后通過(guò)使上述運(yùn)算值乘以2來(lái)算出噪聲電壓值V1。通過(guò)如上所述的運(yùn)算算出(即，用式(l)定義)的噪聲電壓值V1相當(dāng)于々I設(shè)渦電流信號(hào)波形為正弦波的情況下的峰-峰值的電壓值。(Dl)最后，根據(jù)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值(峰-峰值的電壓值)D、和上述噪聲電壓值Vl,運(yùn)算用下面的式(2)定義的S/N比。此外，在運(yùn)算S/N比時(shí)，例如對(duì)具有纟見(jiàn)定的材質(zhì)/尺寸的一根管設(shè)置人為缺陷，調(diào)整探傷器的靈敏度使得將關(guān)于該管的電壓值D作為規(guī)定的電壓值輸出，使用該靈敏度對(duì)各管中的每一個(gè)僅進(jìn)行噪聲電壓值V1的測(cè)量即可。S/N比=D/V1...(2)如上所述，本發(fā)明所涉及的S/N比測(cè)量方法構(gòu)成為獲^F又通過(guò)沿著軸向?qū)軆?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)的X軸成分以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)，排除規(guī)定的低頻成分之后，按照上述式(1)和(2)來(lái)運(yùn)算S/N比。因此，通過(guò)使用安裝有排除低頻成分的程序、執(zhí)行式(1)以及(2)的運(yùn)算的程序的計(jì)算機(jī)等，至少能夠使獲取信號(hào)波形數(shù)據(jù)后的一系列動(dòng)作自動(dòng)化，可以高效率地測(cè)量S/N比。另外，統(tǒng)一按照式(l)以及p)來(lái)運(yùn)算S/N比，因此不像以往那樣受操作員的技能、經(jīng)驗(yàn)、條件等影響，可以得到可靠性高的測(cè)量結(jié)果。此外，權(quán)利要求l所涉及的發(fā)明構(gòu)成為如式(l)所示那樣地算出各采樣點(diǎn)的電壓值X(i)與電壓值Y(i)的平方和的平方根，將所有的采樣點(diǎn)(i二ln)的該值相加之后，除以采樣數(shù)n。換言之，構(gòu)成為將所有的采樣點(diǎn)的渦電流信號(hào)的電壓值平均化，用其來(lái)運(yùn)算噪聲電壓值Vl,因此在噪聲沿著管的軸向的分布狀態(tài)具有較大的不均勻的情形下，存在運(yùn)算的噪聲電壓值V1被評(píng)價(jià)為與現(xiàn)實(shí)的噪聲電平相比過(guò)小的可能性。為了減少這種過(guò)低評(píng)價(jià)的擔(dān)心，將X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間，在該分割出的各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間中使渦電流信號(hào)的電壓值平均化來(lái)在各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算噪聲電壓值，并且將其運(yùn)算得到的各噪聲電壓值在所有區(qū)間中的最大值設(shè)為在S/N比的測(cè)量中使用的噪聲電壓值即可。即，為了解決上述課題，如權(quán)利要求2所述，本發(fā)明還提供一種管內(nèi)面渦流探傷的S/N比測(cè)量方法，該管內(nèi)面渦流探傷的S/N比測(cè)量方法的特征在于，包括如下所示的各步驟A2E2。(A2)首先，將通過(guò)沿軸向?qū)軆?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90。的X軸成分以及Y軸成分，獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。(B2)接著，從上述所獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述所獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分。(C2)接著，將排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間j(j=lN,N為2以上的整數(shù))的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。(D2)接著，在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中，根據(jù)排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i,j)和排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i，j)來(lái)運(yùn)算用下面的式(3)定義的噪聲電壓值V2(j)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>...(3)在此，m為各區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。(E2)最后，根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置了規(guī)定的人為缺陷的管內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值(峰-峰值的電壓值)D、和在上述各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算出的噪聲電壓值V2(j)在所有區(qū)間中的最大值V2，運(yùn)算用下面的式(4)定義的S/N比。S/N比-D/V2…(4)如上所述，權(quán)利要求2所涉及的發(fā)明構(gòu)成為從在步驟A2中獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中在步驟B2中排除規(guī)定的低頻成分之后，在步驟C2中在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。但是，本發(fā)明不限于此，也可以采用如下結(jié)構(gòu)替換步驟B2和步驟C2的順序，將所獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)之后，在各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間中排除規(guī)定的低頻成分。即，為了解決上述課題，如權(quán)利要求3所述，本發(fā)明還提供一種管內(nèi)面渦流^t果傷的S/N比測(cè)量方法，該管內(nèi)面渦流4笨傷的S/N比測(cè)量方法的特征在于，包括如下所示的各步驟A3E3。(A3)首先，將通過(guò)沿軸向?qū)艿膬?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90。的X軸成分以及Y軸成分，獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。(B3)接著，將上述所獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述所獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間j(j^N，N為2以上的整數(shù))的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。(C3)接著，在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中，從上述X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分。(D3)接著，在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中，根據(jù)排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i,j)和排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i,j)來(lái)運(yùn)算用下面的式(3)定義的噪聲電壓值V2(j)。r2(y)=;r/附.尤(x(/,7.)2+y(/,7.)2)1/2…(3)/=1在此，m為各區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。峰值的電壓值)D、和在上述各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算出的噪聲電壓值V2(j)在所有區(qū)間中的最大值V2，運(yùn)算用下面的式(4)定義的S/N比。S/N比-D/V2…(4)此外，在上述的權(quán)利要求13所涉及的發(fā)明中，如以上說(shuō)明權(quán)利要求1所涉及的發(fā)明所述的那樣，作為排除規(guī)定的低頻成分的方法沒(méi)有特別的限定，但是從濾波精度良好且可以高速進(jìn)行處理等方面出發(fā)，最好使用利用了傅立葉變換的濾波方法。即，如權(quán)利要求4所述，權(quán)利要求13所涉及的發(fā)明中的排除規(guī)定的低頻成分的步驟最好包括如下所示的各步驟ac。(a)對(duì)上述X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別應(yīng)用傅立葉變換來(lái)提取頻譜。(b)接著，從上述提取的頻譜中排除上述低頻成分。(c)最后，對(duì)排除了上述低頻成分的頻語(yǔ)應(yīng)用逆傅立葉變換來(lái)生成排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明所涉及的管內(nèi)面渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法，能夠高效率地測(cè)量S/N比，并且可以測(cè)量可靠性高的S/N比。圖l是示意性地表示用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的S/N比測(cè)量方法的渦流探傷裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示意性地表示由圖l所示的渦流探傷裝置生成的、排除低頻成分而得到的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的圖(用于說(shuō)明由圖l所示的渦流探傷裝置運(yùn)算的噪聲電壓值V1的運(yùn)算方法的說(shuō)明圖)。圖3是示意性地表示由圖1所示的渦流探傷裝置生成的、排除低頻成分得到的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的圖(用于說(shuō)明由圖l所示的渦流探傷裝置運(yùn)算的噪聲電壓值V2的運(yùn)算方法的說(shuō)明圖)。圖4表示本發(fā)明的實(shí)施方式l所涉及的排除低頻成分之前的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。圖5表示對(duì)圖4所示的信號(hào)波形數(shù)據(jù)應(yīng)用傅立葉變換(FFT)而提取出的頻譜。圖6表示對(duì)圖5所示的頻譜應(yīng)用逆傅立葉變換(IFFT)而生成的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。具體實(shí)施方式下面適當(dāng)?shù)貐⒄崭綀D，說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的管內(nèi)面渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法。圖l是示意性地表示用于實(shí)施本實(shí)施方式所涉及的S/N比測(cè)量方法的渦流探傷裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，本實(shí)施方式所涉及的渦流探傷裝置10具備探傷探測(cè)器1、探傷器2以及運(yùn)算裝置3。探傷探測(cè)器l構(gòu)成為在規(guī)定的部位上安裝有探傷線圏(未圖示)，以探傷探測(cè)器1的中心與管P的軸大致一致的狀態(tài)被插入到管P的內(nèi)面，利用公知的推進(jìn)機(jī)構(gòu)(未圖示)沿著管P的軸向以大致固定的速度進(jìn)行移動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)對(duì)探傷探測(cè)器l的探傷線圈施加交流電壓而產(chǎn)生交流-茲場(chǎng)，由此在管P的內(nèi)面感生渦電流。然后，將流過(guò)上述探傷線圈的電流的變化作為渦電流信號(hào)輸出到探傷器2，該電流的變化與管P的材質(zhì)、在管P中存在的缺陷的種類(lèi)、尺寸等相應(yīng)。探傷器2如上所述那樣對(duì)探傷探測(cè)器1的探傷線圈施加交流電壓，并且將從探傷探測(cè)器l輸出的渦電流信號(hào)波形分離為相位相差90。的X軸成分和Y軸成分的信號(hào)波形。然后，分別對(duì)各信號(hào)波形進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，生成作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)、Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù))。對(duì)運(yùn)算裝置3輸出所生成的各信號(hào)波形數(shù)據(jù)。此外，與通常的探傷器同樣地以使用了探傷器2所具備的移相器、相位檢波器(未圖示)的公知方法來(lái)進(jìn)行X軸成分以及Y軸成分的分離，因此在本說(shuō)明書(shū)中省略其具體說(shuō)明。另外，探傷器2與通常的探傷器同樣地構(gòu)成為也可以輸出分離為X軸成分以及Y軸成分之前的渦電流信號(hào)波形。運(yùn)算裝置3由除CPU、ROM、RAM之外還具備與探傷器2之間進(jìn)行各種數(shù)據(jù)輸入輸出的輸入輸出接口、用于存儲(chǔ)從探傷器2輸入的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的外部存儲(chǔ)裝置(光盤(pán)等)等的工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)等通用的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。而且，在運(yùn)算裝置3中安裝有用于對(duì)從探傷器2輸入的(存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝置中的)信號(hào)波形數(shù)據(jù)實(shí)施后述的運(yùn)算處理的程序。運(yùn)算裝置3在對(duì)一根或多根管P獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)(存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)裝置)結(jié)束的時(shí)刻，從外部存儲(chǔ)裝置讀出上述存儲(chǔ)的各信號(hào)波形數(shù)據(jù)，按照上述程序?qū)嵤┻\(yùn)算處理。下面具體地-說(shuō)明作為本實(shí)施方式所涉及的S/N比測(cè)量方法的特征部分的運(yùn)算裝置3的運(yùn)算處理的內(nèi)容。運(yùn)算裝置3首先從如上所述那樣獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分另'J排除規(guī)定的低頻成分。最好預(yù)先根據(jù)探傷試驗(yàn)結(jié)果等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定、存儲(chǔ)所排除的低頻成分的截止頻率，使得不排除相當(dāng)于缺陷、損傷這些瑕疵的頻率的信號(hào)成分，并且能夠排除與管P的內(nèi)徑、厚度等沿管P的軸向的平緩變化、由隨著探傷探測(cè)器1的移動(dòng)而產(chǎn)生的晃動(dòng)等引起的電壓值的平緩變化相當(dāng)?shù)念l率的信號(hào)成分。例如，設(shè)探傷探測(cè)器l的移動(dòng)速度為305mm/sec(-12.0英寸/sec)時(shí)，截止頻率最好設(shè)為100300Hz左右。作為排除低頻成分的方法，并沒(méi)有特別限定，但是從濾波的精度良好且可以高速進(jìn)行處理的方面出發(fā)，在本實(shí)施方式中應(yīng)用利用了傅立葉變換的濾波方法。具體地說(shuō)，運(yùn)算裝置3構(gòu)成為依次執(zhí)行下面所示的各步驟ac。(a)對(duì)X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別應(yīng)用傅立葉變換(高速傅立葉變換算法(FFT))來(lái)提取頻譜。(b)接著，從上述提取出的頻鐠中排除上述設(shè)定的截止頻率以下的低頻成分。(c)最后，對(duì)排除上述低頻成分而得到的頻譜應(yīng)用逆傅立葉變換(高速逆傅立葉變換算法(IFFT))來(lái)生成排除上述低頻成分而得到的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及排除上述低頻成分而得到的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。圖2是示意性地表示如上所述那樣地生成的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的圖。此外，雖然省略圖示，但是如上所述那樣生成的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)也成為與圖2所示的波形相同的狀態(tài)。接著，運(yùn)算裝置3根據(jù)排除上述低頻成分而得到的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)、和排除上述低頻成分而得到的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i),運(yùn)算用下面的式(l)定義的噪聲電壓值V1。n=;r/".^;(x(/)2+;r(/)2)'/2...(l)/=1在此，n為信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。即，算出圖2所示的各采樣點(diǎn)i(i二ln)的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)與Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i)之間的平方和的平方根，將所有的采樣點(diǎn)中的該算出值相加之后，將其乘以兀/n得到的值作為噪聲電壓值V1而算出。如上所述，這種噪聲電壓值V1是相當(dāng)于假設(shè)渦電流信號(hào)波形為正弦波的情況下的峰-峰值的電壓值的值。最后，運(yùn)算裝置3根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值(峰-峰值的電壓值)D、和上述噪聲電壓值V1，運(yùn)算用下面的式(2)定義的S/N比。此外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為預(yù)先在運(yùn)算裝置3中存儲(chǔ)對(duì)設(shè)置了人為缺陷的規(guī)定的管P進(jìn)行探傷試驗(yàn)所獲取的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的電壓值D,在對(duì)其它管P進(jìn)行S/N比測(cè)量(用式(2)定義的S/N比的運(yùn)算)時(shí)，以設(shè)定的探傷器2的靈敏度對(duì)各管P的每個(gè)管僅測(cè)量噪聲電壓值Vl,作為電壓值D使用預(yù)先存儲(chǔ)的電壓值D,其中，所述探傷器2的靈敏度設(shè)定為出現(xiàn)與人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的特定電壓值。S/N比^D/V1…(2)如上所述，根據(jù)由本實(shí)施方式所涉及的渦流4果傷裝置10實(shí)施的S/N比測(cè)量方法，可以使一系列的測(cè)量動(dòng)作自動(dòng)化，因此可以高效率地測(cè)量S/N比。另外，統(tǒng)一4要照式(1)以及(2)來(lái)運(yùn)算S/N比，因此不像以往那樣受操作員的技能、經(jīng)驗(yàn)、條件等影響，從而可以得到可靠性高的測(cè)量結(jié)果。此外，在本實(shí)施方式中i^明了如下結(jié)構(gòu)如式(l)所示，運(yùn)算裝置3算出各采樣點(diǎn)的電壓值X(i)與電壓值Y(i)的平方和的平方根，將所有采樣點(diǎn)的該結(jié)果相加之后乘以兀/n，算出所得到的值作為噪聲電壓值V1。但是，本發(fā)明不限于此，也可以采用如下結(jié)構(gòu)運(yùn)算裝置3將X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間，在該分割出的各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間中進(jìn)行與本實(shí)施方式相同的運(yùn)算之后，將運(yùn)算得到的各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間的噪聲電壓值在所有區(qū)間中的最大值設(shè)為在S/N比測(cè)量中使用的噪聲電壓值。更具體地說(shuō)，如圖3所示，運(yùn)算裝置3與上述的實(shí)施方式同樣地將排除低頻成分而得到的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間j(j二lN,N為2以上的整數(shù))的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。接著，運(yùn)算裝置3在分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中，根據(jù)X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i，j)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i，j)運(yùn)算用下面的式(3)定義的噪聲電壓值V2(j)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(3)在此，m為各區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。最后，運(yùn)算裝置3根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值(峰-峰值的電壓值)D、和在各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算得到的噪聲電壓值V2(j)在所有區(qū)間中的最大值V2，運(yùn)算用下面的式(4)定義的S/N比。S/N比^D/V2…(4)通過(guò)采用這種結(jié)構(gòu)，即使在噪聲沿著管P的軸向的分布狀態(tài)中具有較大的不均勻的情況下，也可以降低用于S/N比測(cè)量的噪聲電壓值被評(píng)價(jià)為與現(xiàn)實(shí)的噪聲電平相比過(guò)小的可能性。此外，運(yùn)算裝置3所實(shí)施的上述的運(yùn)算處理構(gòu)成為從所獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中排除規(guī)定的低頻成分之后，在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。然而，采用以下結(jié)構(gòu)也能夠起到相同的作用效果，即先將獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)之后，在各區(qū)間的每個(gè)區(qū)間中排除規(guī)定的低頻成分。下面通過(guò)表示實(shí)施例以及比4交例來(lái)進(jìn)一步明確本發(fā)明的特征。<實(shí)施例1>使用與圖l所示的結(jié)構(gòu)相同的渦流探傷裝置，在下面表l所示的探傷條件下，自動(dòng)測(cè)量出用上述式(2)定義的S/N比。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>此外，在測(cè)量與人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值D時(shí)，使用了作為人為缺陷而在周向4個(gè)位置以90。間距設(shè)置了0.66mm直徑的貫通孔的管。另外，在測(cè)量噪聲電壓值V1時(shí)，使用沒(méi)有設(shè)置人為缺陷的與上述相同的材質(zhì)/尺寸的管，對(duì)管全長(zhǎng)范圍進(jìn)行渦流探傷。并且，作為排除低頻成分的方法而應(yīng)用了利用傅立葉變換的濾波方法。圖4表示排除低頻成分之前的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。如圖4所示，在信號(hào)波形數(shù)據(jù)中可以看到在管的軸向上的平緩變化，考慮為其原因是隨著探傷探測(cè)器的移動(dòng)而產(chǎn)生的晃動(dòng)。另外，圖5表示對(duì)圖4所示的信號(hào)波形數(shù)據(jù)應(yīng)用傅立葉變換(FFT)而提取的頻譜。然后，根據(jù)圖5所示的頻譜、Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的頻譜等，將排除低頻成分而得到的截止頻率設(shè)為151Hz。圖6表示對(duì)用上述截止頻率排除低頻成分而得到的頻譜應(yīng)用逆傅立葉變換(IFFT)而生成的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)。如圖6所示，通過(guò)用截止頻率151Hz排除低頻成分來(lái)排除在管的軸向上的平緩變化，由此可以測(cè)量適當(dāng)?shù)脑肼曤妷褐礦1。<實(shí)施例2〉使用與圖l所示的結(jié)構(gòu)相同的渦流探傷裝置，在上述表l所示的探傷條件下，自動(dòng)測(cè)量用上述式(4)定義的S/N比。此外，設(shè)置在管內(nèi)的人為缺陷以及截止頻率設(shè)為與實(shí)施例l相同，另外，在測(cè)量噪聲電壓值V2時(shí)，將分割信號(hào)波形數(shù)據(jù)的各區(qū)間的采樣點(diǎn)數(shù)量換算為長(zhǎng)度后設(shè)為約305mm,與實(shí)施例l同樣地對(duì)管全長(zhǎng)進(jìn)行渦流探傷。<比較例〉使用與圖l所示的結(jié)構(gòu)相同的渦流探傷裝置，在上述表l所示的探傷條件下，對(duì)設(shè)置了與實(shí)施例l相同的人為缺陷的管以及沒(méi)有設(shè)置與實(shí)施例l相同的人為缺陷的管分別獲取管全長(zhǎng)范圍的渦電流信號(hào)的電壓值。然后，操作員對(duì)沒(méi)有設(shè)置人為缺陷的管用目視來(lái)讀取(在讀取時(shí)也通過(guò)目視來(lái)排除低頻成分)從探傷器輸出的渦電流信號(hào)波形的電壓值，將其最大值設(shè)為噪聲電壓值。將由人為缺陷得到的渦電流信號(hào)的電壓值除以上述噪聲電壓值來(lái)算出S/N比。<評(píng)價(jià)結(jié)果>在表2中表示分別關(guān)于實(shí)施例1、2以及比較例進(jìn)行測(cè)量得到的噪聲電壓值、與人為缺陷對(duì)應(yīng)的電壓值、S/N比以及S/N比測(cè)量所需的時(shí)間。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如表2所示，用實(shí)施例1和2所涉及的方法自動(dòng)測(cè)量得到的S/N比與用作為以往測(cè)量方法的比較例所涉及的方法測(cè)量得到的S/N比為大致相同的值，另一方面，實(shí)施例1和2所涉及的方法所需的S/N比測(cè)量時(shí)間壓倒性地短。其結(jié)果表示，根據(jù)本發(fā)明所涉及的方法，能夠至少以與以往相同程度的精度、極其高效率地測(cè)量S/N比。此外，在上述比專(zhuān)交例中，沒(méi)有對(duì)更換讀耳又電壓值的操作員的情況、同一操作員反復(fù)進(jìn)行測(cè)量的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是由于是通過(guò)目視來(lái)進(jìn)行讀取，即使是根據(jù)相同的渦電流波形來(lái)測(cè)量S/N比，也可以預(yù)測(cè)由操作員的技能、經(jīng)驗(yàn)、條件等造成測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化。與此相對(duì)，實(shí)施例1以及2所涉及的方法構(gòu)成為按照安裝在運(yùn)算裝置中的程序進(jìn)行運(yùn)算處理來(lái)自動(dòng)測(cè)量S/N比，因此，在根據(jù)相同的信號(hào)波形數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量S/N比的情況下，總是得到相同的測(cè)量結(jié)果，與以往相比可以說(shuō)能夠測(cè)量可靠性高的S/N比。權(quán)利要求1.一種管內(nèi)面的渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟將通過(guò)沿軸向?qū)艿膬?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90°的X軸成分以及Y軸成分、獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；從上述獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分的步驟；根據(jù)排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)和排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i)來(lái)運(yùn)算用下面的式(1)定義的噪聲電壓值V1的步驟；以及根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管的內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值D和上述噪聲電壓值V1來(lái)運(yùn)算用下面的式(2)定義的S/N比的步驟，2.—種管內(nèi)面的渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟將通過(guò)沿軸向?qū)艿膬?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90。的X軸成分以及Y軸成分、獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；從上述獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分另'J糸一除規(guī)定的低頻成分的步驟；將排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間j(j^N,N為2以上的整數(shù))的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中、根據(jù)排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i,j)和排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i,j)來(lái)運(yùn)算用下面的式(3)定義的噪聲電壓值V2(j)的步驟；以及根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管的內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值D、和在上述各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算出的噪聲電壓值V2(j)在所有區(qū)間中的最大值V2來(lái)運(yùn)算用下面的式(4)定義的S/N比的步驟，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>...(3)在此，m為各區(qū)間中的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>…(4)。3.—種管內(nèi)面的渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟將通過(guò)沿軸向?qū)艿膬?nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的渦電流信號(hào)分離為相位相差90。的X軸成分以及Y軸成分、獲取X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；將上述獲取的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述獲取的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別在管的軸向上分割為多個(gè)區(qū)間j(j=lN,N為2以上的整數(shù))的每個(gè)區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中、從上述X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分的步驟；在上述分割出的各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中、根據(jù)排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i，j)和排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值Y(i,j)來(lái)運(yùn)算用下面的式(3)定義的噪聲電壓值V2(j)的步驟；以及根據(jù)通過(guò)對(duì)設(shè)置有規(guī)定的人為缺陷的管的內(nèi)面進(jìn)行渦流探傷而得到的與該人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值D、和在上述各區(qū)間j的每個(gè)區(qū)間中運(yùn)算出的噪聲電壓值V2(j)在所有區(qū)間中的最大值V2來(lái)運(yùn)算用下面的式(4)定義的S/N比的步驟，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>在此，m為各區(qū)間的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的管內(nèi)面的渦流探傷中的S/N比測(cè)量方法，其特征在于，排除上述規(guī)定的低頻成分的步驟包括如下步驟對(duì)上述X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及上述Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)分別應(yīng)用傅立葉變換來(lái)提取頻鐠的步驟；從上述提取的頻譜中排除上述低頻成分的步驟；以及對(duì)排除了上述低頻成分的頻譜應(yīng)用逆傅立葉變換來(lái)生成排除了上述低頻成分的X軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)以及排除了上述低頻成分的Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟。全文摘要本發(fā)明所涉及的方法的特征在于，包括以下步驟將渦電流信號(hào)分離為X軸成分和Y軸成分，獲取各成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的步驟；從上述所獲取的信號(hào)波形數(shù)據(jù)中分別排除規(guī)定的低頻成分的步驟；根據(jù)排除上述低頻成分而得到的X軸成分和Y軸成分的信號(hào)波形數(shù)據(jù)的電壓值X(i)和Y(i)來(lái)運(yùn)算用下面的式(1)定義的噪聲電壓值V1的步驟；以及將與人為缺陷對(duì)應(yīng)的渦電流信號(hào)的電壓值D除以上述噪聲電壓值V1來(lái)算出S/N比的步驟。如式(1)，在此，n為信號(hào)波形數(shù)據(jù)的采樣數(shù)。文檔編號(hào)G01N27/90GK101300482SQ20068004082公開(kāi)日2008年11月5日申請(qǐng)日期2006年10月27日優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日發(fā)明者中尾喜之,小鯛俊也,木野村莊司,西山愁吾申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社