問題一覧
1
磁束密度の単位はどれか。 次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えよ。
T
2
次の文は、コイルのインダクタンスについて述べたものである。正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
形状と寸法が同じ2つのボビンにコイルを巻いた。このとき、直径の太い線を巻くより細い直径の線を巻く方がインダクタンスは増加する。
3
次の文は,コイルのインダクタンスについて述べたものである。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
コイルの巻数の2乗と媒質の透磁率に比例する。
4
次の文は, 電磁誘導について述べたものである。 正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
コイルに交流電流を流すと逆起電力が発生する現象を自己誘導という。
5
図24に示すように、 A, B2つのコイルを直角に配置し,コイルAにiA=Im sinωt なる電流を流したとき, コイルBに観測される電圧νBはどのようになるか。次の中から正しいものをーつ選び, 記号で答えなさい。
νB=0
6
次の文は, コイルの電誘導現象について述べたものである。正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
コイルに交流電流を流すと,自己誘導によってコイル自身に交流の起電力が生じる。
7
次の文は、渦電流について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
導体に交流磁束を作用させると導体中に渦電流が誘導される。
8
次の文は,回路素子に交流電圧を加えたときの電圧と電流の位相について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えよ。
抵抗の場合, 電圧と電流は同位相である。
9
図2.5は交流正弦波電流iと電圧vの波形を示している。電圧vの位相は電流iに対してどのような関係にあるか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
π/2(rad)進んでいる。
10
コイルに交流電流が流れているとき,コイルのインダクタンスはそのままで抵抗が大きくなると,コイルの端子電圧に対する電流の位相はどうなるか。次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
遅れが小さくなる。
11
コイルのリアクタンスは次のいずれの式で表わされるか。次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。ただし、f:周波数(Hz), L:コイルのインダクタンス(H)とする。
2πfL
12
試験周波数が10kHz のとき, 試験コイルの抵抗が3.0Ω, インダクタンスが63.7uHであった。試験コイルのインビーダンスは何Ωとなるか、次のうちから最も近いものを一つ選び,記号で答えなさい。
5
13
次の文は、コイルのインピーダンスについて述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
インピーダンスは抵抗とリアクタンスからなる。
14
次の式は、コイルのインピーダンスに関連する関係式を示す。 正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。ただし、R:抵抗,L:インダクタンス,Z:インピーダンスθ:位相,f:周波数, ω:角周波数(=2πf)である。
θ=tan^-1(ωL/R)
15
次の単位は電磁気に関する単位の記号を挙げたものであるが、リアクタンスの単位はどれか。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
Ω
16
次の文は,金属の抵抗率について述べたものである。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
抵抗率は物質定数であり形状によって変化しない。
17
次の式は、導体の抵抗率を表す式を上げたものである。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。ただし, ρ:抵抗率(Ωm), R:導体の電気抵抗 (Ω), l:導体の長さ(m),S:導体の断面積 (㎡)である。
ρ=RS/l
18
次の文は, 金属の抵抗率について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
導体の形状によって変化しない。
19
次の文は, IACS%について述べたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
金属の導電率を,純銅を基準とした割合で表す国際標準である。
20
次の文は, 金属の電磁気的性質について述べたものである。正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
冷間加工した銅線を焼純すると抵抗率は減少する。
21
次のものは,加工等により低下している金属の導電率を回復させる処理について述べたものである。最も適切なものを一つ選び,記号で答えなさい。
焼鈍
22
図3.1に示す磁気ヒステリシス曲線において, 横軸のHと縦軸のBは何か。次の中から正しい組合せを示すものを一つ選び, 記号で答えなさい。
H:磁界, B:磁束密度
23
次の中から材料の磁気的な特性を表わす用語を一つ選び,記号で答えなさい。
透磁率
24
次の文は,強磁性体の性質または特性について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
渦電流探傷試験において磁気特性の不均一のために雑音が発生する。
25
貫通ブロープによる渦電流探傷試験において, 直流磁気飽和を必要とする材料は次のうちのどれか。 正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
鋼管
26
次の金属材料について, 透磁率が最も高いものはどれか。次の中から一つ選び、記号で答えなさい。
純鉄
27
次の文は,金属の破気的性質について述べたものである。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
強磁性体以外の金属を非磁性体といい, チタンやアルミニウムはこれに当る。
28
次に示す金属材料で、透磁率がもっとも低い値を示すものはどれか。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
S45C (焼入れ)
29
次の文は,金属材料の強気特性について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
炭素鋼は鉄に2%未満の炭素を添加した合金鋼であり、純鉄に比べて透磁率は低い。
30
次の文は,強磁性体の透磁率又は比透磁率について述べたものである。正しいものを一つ選び、記号で答えよ。
炭素鋼の比透磁率は数百~数千程度である。
31
次の文は,金属材料の分類と磁気的性質について述べたものである。 正しいものを一つ選び, 記号で答えよ。
非磁性体には常磁性体と反磁性体が含まれる
32
次の文は,試験プローブによって試験体に誘導される渦電流について述ベたものである。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
周波数が高いほど試験体表面の渦電流密度は高い。
33
次の文は,渦電流探傷試験における渦電流について述べたものである。正しいものをー つ選び, 記号で答えなさい。
試験体の過電流は試験体の表面から内部に入るに従って減少する。
34
渦電流の表皮深さが深くなるのは、次のうちのいずれの値が大きくなった場合か。 正しいものをーつ選び, 記号で答えなさい。
抵抗率
35
次の文の中で、渦電流の表皮深さはどの場合に浅くなるか、次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
抵抗率が低い場合
36
次の文は,渦電流探傷試験における渦電流の表皮深さについて述べたものである。 正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
交流の励磁周波数が高いほど浸透深さは浅い。
37
次の文は,導体に誘導された渦電流の位相について述べたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
表皮深さδの位置で位相の遅れは、1rad (約57.3度)となる。
38
図4.1に示す変圧器の1次巻線と2次巻線の間の相互インダクタンスMはいくらとなるか。次の中から最も近い値を選び,記号で答えなさい。 ただし自己インダクタンスL1,L2,はともに100 mH であり,1次巻線と2次巻線の結合係数kは1とする。
100mH
39
インビーダンス平面図に関する記述について、 次の文のうちから最も適したものを選び、記号で答えなさい。
インピーダンス平画図を用いるとコイルから得られる信号の振幅およびその位相が読みとれる。
40
渦電流採傷試験において充填率が高くなると、きずの検出感度はどのように変化するか。 次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
感度が高くなる。
41
次の文は, 正規化インピーダンスについて記述したものである。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
正規化によって、試験体の導電率,試験コイルや試験体の寸法の変化.周被数を変えた場合のインピーダンス軌跡などを統一的に扱うことができる。
42
次の文は、非磁性の丸棒状導体を貫通コイルに挿入したときの正規化インピーダンス曲線について述べたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
導体の導電率変化による正規化インピーダンス軌跡は,試験周波数が変化したときの軌跡と同一である。
43
正規化インピーダンス軌跡に関連して, 特性周波数fcというパラメータがある。次に示す語句は,このパラメータに含まれる因子を示したものである。この中からfcに含まれていないものを一つ選び、記号で答えよ。
試験周波数
44
試験コイルを磁性体に近づけたとき,コイルのインピーダンスが大きくなるのはなぜか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
コイル内の磁束密度が高くなるためである。
45
図4.5は貫通コイルに非磁性体丸棒を挿入したときの正規化インピーダンス平面図を示す。 図より充填率はいくらと読み取れるか。次のうちから正しいものをーつ選び, 記号で答えなさい。
0.80
46
試験コイルに隣接する非磁性の試験体の導電率が高くなったとき,試験コイルのインピーダンスはどのように変化するか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
小さくなる。
47
試験コイルに非磁性の試験体が近接して存在するとき, コイルのインピーダンスが増加するのは次のうちのいずれの場合か。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
試験体の抵抗率が大きくなるとき
48
電流探傷試験において,フィルタの遮断周波数を調整し直さなければならないのは次のうちどれを変えたときか。 正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
探傷速度
49
次の文は,管の渦電流探傷試験について述べたものである、 正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
回転プローブを用いると貫通プローブの場合に比べてより小きなきずが検出できる。
50
連続して行う渦電流探傷試験において、形状及び寸法が同じで、導電率が低い試験体を探傷することになった、渦電流分布が同じ状態で探傷するための措置として,正しいものを次の中からーつ選び, 記号で答えなさい。
試験周波数を高くする。
51
渦電流探傷試験における試験周波数の設定に際し,考慮しなければならないものは何か。次のうちから正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
渦電流の表皮深さ
52
試験周波数8kHz で丸棒の探傷しているときに,深さが1/2のきずに対して感度を同等とするためには試験周波数は何kHzとするべきか。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
32
53
問4.53 次の式は,貫通コイルの充填率を表す式について示したものである。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。ただし, a:浸透深さ,b:丸棒外径,c:巻線平均径,d:巻線ボビン内径
(b/c)^2×100%
54
図4.6は貫通プローブと試験体の寸法を示したものである。このとき, 充墳率はどのような関係で示されるか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
(2a)²/(b + c)² x 100 (%)
55
次の文は,コイルのインピーダンスに影響を与える困子とそれによる現象について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
コイルに加える交流の電流を一定に保って周波数を高くすると,渦電流は増加する。
56
外径が17.0 mm, 肉厚が1.5 mmの鋼管に対し,巻き線の外径が22.0 mm, 内径が20.0 mmのコイルを用いる貫通プローブを適用する場合の充てん率はいくらか。次の中から最も近い数値を選び, 記号で答えなさい。
66%
57
貫通プローブのコイル巻線の内径, 外径がそれぞれ24.0mm及び27.2 mmであるとき,外径が21.0mm の丸棒に対する充填率はおよそいくらになるか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
67%
58
外径 27 mm, 肉厚2.4mmの非磁性管を,巻線の内径29.5mm, 外径32.5mmのコイルを用いる貫通プローブで試験する場合の充填率はおよそいくらか、次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
76%
59
外径25 mm の丸棒を貫通ブロープで試験する場合,充填率を 70%にするとコイルの平均径はおよそいくらになるか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
35mm
60
次の文はシールド付き上置ブロープについて述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
通常のシールド無しプロープより、 端部効果による影響が少ない。
61
次の文は,差動方式の試験プローブについて述べたものである。正しいものをーつ選 び, 記号で答えなさい。
近接して配置した2つのコイルの差異を検出するので、試験体の局部的な不連続を検出する。
62
次の文は、差動方式の試験プローブの特徴について述ベたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
棒鋼製造時の試験体表面のヘゲの検出に適する。
63
次の文は、差動方式の試験プローブの特徴について述べたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
試験体の材質や形状などの緩やかな変化による雑音を抑圧できる。
64
差動方式の貫通プロープによって管の渦電流探傷試験を行うとき, 最も検出しやすいと考えられるきずはどれか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
軸方向の短い表面割れ
65
次の文は,上置プローブの一種である一様渦電流プロープやθ(シータ)プローブなどについて述べたものである。次の中から正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
一様渦電流プロープ, θ(シータ)プローブ、クロスボイントプローブは、原理的にリフトオフ雑音が発生しない。
66
次の文は,上置プローブの一種である一様渦電流プローブやシータプローブなどについて述べたものである。次の中から正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
一様渦電流プローブは励磁コイルの巻き線に対して直角方向のきずの検出感度が高い。
67
次の文は,θプローブについて記したものである。正しいものを一つ選び,記号で答えよ。
通常の上置プローブと比べ,リフトオフ雑音が発生しにくい。
68
次の文は,マルチコイルプローブやアレイプローブについて述ベたものである。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
マルチコイルプローブは上置コイルを複数並べで一体化し、マルチプレクサと組み合わせ て適用される。
69
図6.1は渦電流探傷器の基本的な回路構成を示したものである。図の①に当てはまる回路は次のうちのいずれか。 正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
増幅器
70
渦電流探傷器におけるブリッジの働きは何か。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
信号の変化分を取り出す。
71
次の文は渦電流探傷器の発振器について述べたものである。正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
DDS発振回路は方形波や正弦波をデジタル生成する方式で, 周波数を可変できる。
72
渦電流探傷器のブリッジが不平衡のままで探傷するとどのような影響があるか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
出力指示のゼロレベルが偏位し,きず信号がオーバーフローする。
73
図6.3のプリッジ回路において,平衡条件は下記のいずれの式で表されるか。次のうちから正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
Z₁/Z₂=Z₃/Z₄
74
渦流探傷器の感度を9dBだけ高くしたとき, 感度を変える前と比較して信号の大きさは何倍となるか。次のうちから最も近いものを選び, 記号で答えなさい。
2.8
75
次の文は渦電流探傷器における同期検波回路の動作について述べたものである。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
制御信号と雑音との位相差が90°に近いほどSN 比が高くなる。
76
渦電流探傷試験において,同期検波器による信号処理は次のどの場合に効果的か。正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
上置コイルにおけるリフトオフ雑音の除去
77
同期検波器における制御信号は,何の回路の出力が用いられるか。次のうちから正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
移相器
78
きず信号と雑音との位相の差異を利用して,探傷器のSN 比向上のために用いられている回路はどれか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
同期検波器
79
同期検波器の入力信号と制御信号の位相差をθとすると,同期検波器の出力信号は何に比例するか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
cosθ
80
渦電流探傷器において、 試験体と試験コイルの相対位置の変化による雑音消去のために用いられるものは何か。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
同期検波器
81
渦電流探傷器を構成する回路のうち,交流信号が入カされ、抽出されたきず信号 が出カされる回路はどれか。次のうちから正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
同期検波器
82
渦電流探傷器において,きず信号に比べて高い周波数の雑音を小さくする目的で用いられるものは何か。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
ローパスフィルタ
83
渦電流探傷器において,きず信号と雑音の周波数の差異を利用してSN比の向上を図るために用いられるものは何か。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
フィルタ
84
フィルタの遮断周波数における減衰度は何dB か。次の中から近い数値を一つ選び,記号で答えなさい。
3
85
次の文は渦電流探傷装置のフィルタについて述べたものである正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
フィルタの種類にはHPF (高域フィルタ), LPF(低域フィルタ), BPF (帯域フィルタ)がある。
86
渦電流探傷器のフィルタの設定条件を変更しなければならないのはどのような場合か、次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
探傷速度を4m/s から2m/s に変更した。
87
図6.8に示すフィルタは次の中のどれか。正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
ローパスフィルタ
88
1KΩの抵抗と1μFのコンデンサで構成されたLPF (ローパスフィルタ)の遮断周波数はいくらか。次の中から最も近いものをーつ選び, 記号で答えなさい。 ただし,CRによるローパスフィルタの遮断周波数fcは,fc= 1/(2πCR) [Hz]で求まる。
159Hz
89
図6.9は、ローパスフィルタの特性図であるが,このフィルタの遮断周波数はおよそいくらか。 次の中から最も近いものを選び, 記号で答えなさい。
100Hz
90
ベクトル表示 (二次元表示)の渦電流探傷器における表示装置(ディスプレー) の輝点の位置は, 何を表現しているか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
信号の振幅と位相
91
次の式は,探傷器によるきず信号のベクトル出力電圧Ex, Eyときず信号の位相角θとの関係 について示したものである。正しいものを一つ選び,記号で答えよ。
θ=tan⁻¹(Ey/Ex)
92
渦電流探傷器におけるリジェクションは、下記のうちのいずれを処理するものであるか。次の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
信号振幅
93
図6.10は渦電流探傷試験における信号波形を示している。図中のAとBはそれぞれリジェクション回路を通る前(A)と後(B) の波形である。このような機能を有するリジェクション回路の入出力特性は,図中(1)~(4)のうちいずれか。正しいものを一つ選び、記号で答えなさい。
4
94
次の文は、貫通プローブによる渦電流探傷器の調整について述べたものである。正しいものをーつ選び,記号で答えなさい。
渦電流探傷器の位相は、SN比が最大となるように設定する。
95
次の文は強磁性材料の渦電流探傷に際して,磁気飽和を行う理由について述ベたものである。正しいものをーつ選び, 記号で答えなさい。
磁性(磁気)ノイズ(磁気特性の不均一による雑音) を抑圧するため
96
磁性体の渦電流探傷試験において,磁気特性の不均ーによって発生する雑音を抑圧するために用いられるものは何か。次の中から正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
磁気飽和コイル
97
渦電流探傷試験において,フィルタの設定周波数を変えなければならないのは次のいずれの場合か。 正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
探傷速度を変えたとき
98
次はブリッジの平衛調整について述べたものである. 正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。
ブリッジの平衡は,きず管号波形のSN比に直接的には関係しない。
99
図6.12はきず信号及び雑音のベクトルを示したものである。きず信号のSN比を最大にするためには同期検波器の位相を何度に設定すべきか、次のうちから正しいものを一つ選び記号で答えなさい。なお, 本問においては、例えば信号ベクトルがx軸上に乗っているとすれば, 同期検波の位相を0度に設定したときに,この信号は最も大きく出力されるものとする。
110°
100
図6.13は渦電流探傷器の表示装置 (ディスプレー)におけるきず信号S及び雑音Nのベクトル軌跡を示す。チャートレコーダー出力が表示装置の縦軸成分として得られるように設定されているとさ, チャートレコーダー出力のSN比が最大になる位相設定になっているベクトル軌跡はどれか。次のうちから正しいものを一つ選び,記号で答えなさい。
4