デュアルチャネル磁気センサーを使用した複雑な鋼構造の検査のための亀裂信号の抽出方法

ピックアップコイルプローブを使用した従来の渦電流テスト（ECT）は、構造亀裂の検出に広く使用されています。ただし、鋼の不均一な透過性によって引き起こされる磁気ノイズのため、鋼構造に対する従来のECTの検査は困難です。この課題に対抗するために、磁気ノイズを減らすことができるデュアルチャネルトンネル磁気抵抗センサーを備えた小さな磁気センサープローブを開発しました。U字型のリブとデッキプレートを結合する溶接部など、このプローブを鋼構造の複雑なコンポーネントに適用すると、センサープローブと被験者の間の距離（リフトオフ）の変動によって引き起こされる信号変動の減少が必要になります。この研究では、基本亀裂信号とリフトオフ信号をデュアルチャネルセンサーで調査しました。結果は、リフトオフ信号を減らして、デュアルチャネルセンサーの微分パラメーターによって亀裂信号から区別できることを示しました。さらに、微分パラメーターのlissajous曲線を使用して、亀裂信号の抽出技術を提案しました。抽出技術は、平らなプレートだけでなく、溶接角度のためにリフトオフ信号の影響なしに亀裂を検出するための検査にも適用できます。

Conventional eddy current testing (ECT) using a pickup coil probe is widely employed for the detection of structural cracks. However, the inspection of conventional ECT for steel structures is difficult because of the magnetic noise caused by the nonuniform permeability of steel. To combat this challenge, we have developed a small magnetic sensor probe with a dual-channel tunneling magnetoresistance sensor that is capable of reducing magnetic noise. Applying this probe to a complicated component of steel structures-such as the welds joining a U-shaped rib and deck plate together-requires the reduction of signal fluctuation caused by the distance (liftoff) variations between the sensor probe and the subject. In this study, the fundamental crack signal and the liftoff signal were investigated with the dual-channel sensor. The results showed that the liftoff signals could be reduced and differentiated from the crack signals by the differential parameters of the dual-channel sensor. In addition, we proposed an extraction technique for the crack signal using the Lissajous curve of the differential parameters. The extraction technique could be applied to the inspections not only for flat plates but also for welded angles to detect cracks without the influence of the liftoff signal.