JP2639250B2 - 磁気探傷装置 - Google Patents
磁気探傷装置Info
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- JP2639250B2 JP2639250B2 JP3234596A JP23459691A JP2639250B2 JP 2639250 B2 JP2639250 B2 JP 2639250B2 JP 3234596 A JP3234596 A JP 3234596A JP 23459691 A JP23459691 A JP 23459691A JP 2639250 B2 JP2639250 B2 JP 2639250B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転状態の中空ロール
内に磁化器および磁気センサを収納して走行状態の金属
帯の欠陥を検出する磁気探傷装置に係わり、特に検出さ
れた欠陥の金属帯に対する有害度を評価するようにした
磁気探傷装置に関する。
内に磁化器および磁気センサを収納して走行状態の金属
帯の欠陥を検出する磁気探傷装置に係わり、特に検出さ
れた欠陥の金属帯に対する有害度を評価するようにした
磁気探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気を利用して、金属帯の内部あるいは
表面に存在する疵，介在物等の欠陥を検出する磁気検出
装置として、金属帯を静止した状態で測定するのみなら
ず、例えば工場等の製造ライン等において、走行中の金
属帯に存在する欠陥を連続的に検出できる磁気探傷装置
が提唱されている（実開昭６３−１０７８４９号公報，
実開昭６１−１７００６８号公報）。
表面に存在する疵，介在物等の欠陥を検出する磁気検出
装置として、金属帯を静止した状態で測定するのみなら
ず、例えば工場等の製造ライン等において、走行中の金
属帯に存在する欠陥を連続的に検出できる磁気探傷装置
が提唱されている（実開昭６３−１０７８４９号公報，
実開昭６１−１７００６８号公報）。
【０００３】図８は実開昭６３−１０７８４９号公報に
示された走行中の金属帯の欠陥を連続的に検出する磁気
探傷装置を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）はそれぞれ
異なる方向から見た断面模式図である。
示された走行中の金属帯の欠陥を連続的に検出する磁気
探傷装置を示す図であり、同図（ａ）（ｂ）はそれぞれ
異なる方向から見た断面模式図である。
【０００４】非磁性材料で形成された中空ロール１の中
心に固定軸２の一端が貫通されている。この固定軸２の
他端は図示しない建屋のフレームに支持されている。そ
して、固定軸２は中空ロール１の中心に位置するように
一対のころがり軸受３ａ，３ｂでもって中空ロール１の
両端の内周面に支持されている。したがって、この中空
ロール１は固定軸２を回転中心軸として自由に回転す
る。
心に固定軸２の一端が貫通されている。この固定軸２の
他端は図示しない建屋のフレームに支持されている。そ
して、固定軸２は中空ロール１の中心に位置するように
一対のころがり軸受３ａ，３ｂでもって中空ロール１の
両端の内周面に支持されている。したがって、この中空
ロール１は固定軸２を回転中心軸として自由に回転す
る。
【０００５】中空ロール１内に、略コ字断面形状を有し
た磁化鉄心４ｃが、その各磁極４ａ，４ｂが中空ロール
１の内周面に近接する姿勢で、支持部材５を介して固定
軸２に固定されている。この磁化鉄心４ｃに磁化コイル
６が巻装されている。したがって、この磁化鉄心４ｃと
磁化コイル６とで磁化器４を構成している。磁化鉄心４
ｃの磁極４ａ，４ｂの間に複数の磁気センサ７ａを軸方
向にリニア状に配列してなる磁気センサ群７がやはり固
定軸２に固定されている。
た磁化鉄心４ｃが、その各磁極４ａ，４ｂが中空ロール
１の内周面に近接する姿勢で、支持部材５を介して固定
軸２に固定されている。この磁化鉄心４ｃに磁化コイル
６が巻装されている。したがって、この磁化鉄心４ｃと
磁化コイル６とで磁化器４を構成している。磁化鉄心４
ｃの磁極４ａ，４ｂの間に複数の磁気センサ７ａを軸方
向にリニア状に配列してなる磁気センサ群７がやはり固
定軸２に固定されている。
【０００６】磁化コイル６に励磁電流を供給するための
電源ケーブル８および磁気センサ群７の各磁気センサ７
ａの出力信号を取出すための信号ケーブル９は固定軸２
内を経由して外部へ導出されている。したがって、磁化
器４および磁気センサ群７の位置は固定され、中空ロー
ル１が磁化器４および磁気センサ群７の外周を微小間隙
を有して回転する。
電源ケーブル８および磁気センサ群７の各磁気センサ７
ａの出力信号を取出すための信号ケーブル９は固定軸２
内を経由して外部へ導出されている。したがって、磁化
器４および磁気センサ群７の位置は固定され、中空ロー
ル１が磁化器４および磁気センサ群７の外周を微小間隙
を有して回転する。
【０００７】このような構成の磁気探傷装置の中空ロー
ル１の外周面を例えば矢印ａ方向に走行状態の金属帯１
０の一方面に所定圧力でもって押し当てると、固定軸２
はフレームに固定されているので、中空ロール１が矢印
ｂ方向に回転する。
ル１の外周面を例えば矢印ａ方向に走行状態の金属帯１
０の一方面に所定圧力でもって押し当てると、固定軸２
はフレームに固定されているので、中空ロール１が矢印
ｂ方向に回転する。
【０００８】このような磁気検出装置において、磁化コ
イル６に励磁電流を供給すると、磁化鉄心４ｃの各磁極
４ａ，４ｂと走行中の金属帯１０とで閉じた磁路が形成
される。そして、金属帯１０の内部あるいは表面に欠陥
が存在すると、金属帯１０内の磁路が乱れ、漏洩磁束が
生じる。この漏洩磁束が磁気センサ群７を構成する該当
欠陥位置に対向する磁気センサ７ａで検出され、この磁
気センサ７ａから該当欠陥に対応する信号が出力され
る。
イル６に励磁電流を供給すると、磁化鉄心４ｃの各磁極
４ａ，４ｂと走行中の金属帯１０とで閉じた磁路が形成
される。そして、金属帯１０の内部あるいは表面に欠陥
が存在すると、金属帯１０内の磁路が乱れ、漏洩磁束が
生じる。この漏洩磁束が磁気センサ群７を構成する該当
欠陥位置に対向する磁気センサ７ａで検出され、この磁
気センサ７ａから該当欠陥に対応する信号が出力され
る。
【０００９】検出された信号はその信号レベルが金属帯
１０内部または表面の欠陥の規模（大きさ）と対応する
ので、出力信号の信号レベルを測定することによって金
属帯１０の内部または表面に存在する欠陥の幅方向の発
生位置とその概略規模が把握できる。
１０内部または表面の欠陥の規模（大きさ）と対応する
ので、出力信号の信号レベルを測定することによって金
属帯１０の内部または表面に存在する欠陥の幅方向の発
生位置とその概略規模が把握できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第８図
に示した磁気探傷装置においてもまだ解消すべき次のよ
うな課題があった。
に示した磁気探傷装置においてもまだ解消すべき次のよ
うな課題があった。
【００１１】すなわち、各磁気センサ７ａの出力信号の
信号レベルが金属帯１０内部または表面の欠陥の大きさ
と対応するが、厳密には出力信号の信号レベルは前記欠
陥の大きさの他に欠陥位置にも影響される。すなわち、
たとえ同一規模の欠陥であっても、磁気センサ７ａ側の
表面近傍位置に発生した欠陥と、磁気センサ７ａ側と反
対側の表面近傍位置に発生した欠陥とでは出力信号の値
が大きく異なる。したがって、板厚方向の欠陥発生位置
と欠陥規模が正確に検出できない問題がある。一方、同
一欠陥規模であっても、その欠陥の厚さ方向の発生位置
によって、その欠陥規模の許容限度が大きく異なる。
信号レベルが金属帯１０内部または表面の欠陥の大きさ
と対応するが、厳密には出力信号の信号レベルは前記欠
陥の大きさの他に欠陥位置にも影響される。すなわち、
たとえ同一規模の欠陥であっても、磁気センサ７ａ側の
表面近傍位置に発生した欠陥と、磁気センサ７ａ側と反
対側の表面近傍位置に発生した欠陥とでは出力信号の値
が大きく異なる。したがって、板厚方向の欠陥発生位置
と欠陥規模が正確に検出できない問題がある。一方、同
一欠陥規模であっても、その欠陥の厚さ方向の発生位置
によって、その欠陥規模の許容限度が大きく異なる。
【００１２】例えば、表面または表面近傍に欠陥が存在
する金属帯の曲げ強度と、板厚方向のほぼ中央位置に欠
陥が存在する金属帯の曲げ強度とを比較すると、表面ま
たは表面近傍に欠陥が存在する金属帯の曲げ強度の方が
大幅に小さい。したがって、たとえ同一規模の欠陥であ
ったとしてもその発生位置が重要な意味を持つ。
する金属帯の曲げ強度と、板厚方向のほぼ中央位置に欠
陥が存在する金属帯の曲げ強度とを比較すると、表面ま
たは表面近傍に欠陥が存在する金属帯の曲げ強度の方が
大幅に小さい。したがって、たとえ同一規模の欠陥であ
ったとしてもその発生位置が重要な意味を持つ。
【００１３】また、たとえ同一規模の欠陥であっても、
該当金属帯が最終的に何の製品に加工されるかによって
も、その発生位置によって許容限度が異なる。例えば、
食缶材として使用される場合は、腐食等の関係から缶の
内面（裏面）の欠陥に対して厳しく、一般の鋼材に対し
ては表面の欠陥に対して厳しい。
該当金属帯が最終的に何の製品に加工されるかによって
も、その発生位置によって許容限度が異なる。例えば、
食缶材として使用される場合は、腐食等の関係から缶の
内面（裏面）の欠陥に対して厳しく、一般の鋼材に対し
ては表面の欠陥に対して厳しい。
【００１４】なお、このような事態を解消するために、
磁気センサを走行する金属帯の両側に配設して、各磁気
センサの出力信号の和と差の成分から欠陥発生位置を検
出する薄鋼板の内部欠陥検出方法が提唱されている（特
開昭５７−１０８６５６号公報）。
磁気センサを走行する金属帯の両側に配設して、各磁気
センサの出力信号の和と差の成分から欠陥発生位置を検
出する薄鋼板の内部欠陥検出方法が提唱されている（特
開昭５７−１０８６５６号公報）。
【００１５】一般に、走行している金属帯は上下に大き
く振動しながら走行する。したがって、この検出方法を
上記振動しながら走行している金属帯に対して適用する
と、金属帯の両側に配設された磁気センサの位置は例え
ば建屋のフレームに固定されているので、各磁気センサ
と金属帯表面との間のリフトオフと呼ばれる距離が大き
く変動する。したがって、磁気センサの出力信号の信号
レベルが大きく変動する。よって、欠陥検出精度が低下
する。
く振動しながら走行する。したがって、この検出方法を
上記振動しながら走行している金属帯に対して適用する
と、金属帯の両側に配設された磁気センサの位置は例え
ば建屋のフレームに固定されているので、各磁気センサ
と金属帯表面との間のリフトオフと呼ばれる距離が大き
く変動する。したがって、磁気センサの出力信号の信号
レベルが大きく変動する。よって、欠陥検出精度が低下
する。
【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、金属帯の走行路を挟んでこの金属帯に接す
る一対の中空ロール内にそれぞれ磁気センサを配設する
ことによって、金属帯の表面及び内部に存在する欠陥の
欠陥規模，欠陥位置および欠陥の金属帯に対する定量的
な有害度を精度よく測定でき、装置全体の欠陥検査能力
を大幅に向上できる磁気探傷装置を提供することを目的
とする。
ものであり、金属帯の走行路を挟んでこの金属帯に接す
る一対の中空ロール内にそれぞれ磁気センサを配設する
ことによって、金属帯の表面及び内部に存在する欠陥の
欠陥規模，欠陥位置および欠陥の金属帯に対する定量的
な有害度を精度よく測定でき、装置全体の欠陥検査能力
を大幅に向上できる磁気探傷装置を提供することを目的
とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の磁気探傷装置においては、金属帯の走行路
に直交する支持軸に回転自在に支持され、走行路を挟ん
でこの走行路を走行する金属帯の上面および下面にそれ
ぞれ接することによって回転する一対の中空ロールと、
この一対の中空ロールのうちの一方の中空ロール内に配
設され、金属帯内に磁界を発生させる磁化器と、各中空
ロール内に配設され、金属帯の内部または表面の欠陥に
起因して生じる漏洩磁束を検出する一対の磁気センサ
と、この一対の磁気センサで検出された各漏洩磁束値か
ら欠陥の金属帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規模を
算出する演算回路と、基準欠陥が形成された基準金属試
料を用いて予め実験的に求められている欠陥発生位置と
この基準金属試料に曲げ応力を印加した場合における亀
裂発生の容易性を示す基準の有害度との関係を示す基準
有害度特性から、算出された欠陥発生位置における基準
の有害度を算出し、この算出された基準の有害度を算出
された欠陥規模と金属帯の板厚と金属帯の使用目的で定
まる金属種別情報とで補正して金属帯に対する最終の有
害度を求める有害度評価回路とを備えたものである。
に、本発明の磁気探傷装置においては、金属帯の走行路
に直交する支持軸に回転自在に支持され、走行路を挟ん
でこの走行路を走行する金属帯の上面および下面にそれ
ぞれ接することによって回転する一対の中空ロールと、
この一対の中空ロールのうちの一方の中空ロール内に配
設され、金属帯内に磁界を発生させる磁化器と、各中空
ロール内に配設され、金属帯の内部または表面の欠陥に
起因して生じる漏洩磁束を検出する一対の磁気センサ
と、この一対の磁気センサで検出された各漏洩磁束値か
ら欠陥の金属帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規模を
算出する演算回路と、基準欠陥が形成された基準金属試
料を用いて予め実験的に求められている欠陥発生位置と
この基準金属試料に曲げ応力を印加した場合における亀
裂発生の容易性を示す基準の有害度との関係を示す基準
有害度特性から、算出された欠陥発生位置における基準
の有害度を算出し、この算出された基準の有害度を算出
された欠陥規模と金属帯の板厚と金属帯の使用目的で定
まる金属種別情報とで補正して金属帯に対する最終の有
害度を求める有害度評価回路とを備えたものである。
【００１８】
【作用】このように構成された磁気探傷装置であれは、
一対の中空ロールが金属帯を挟んで対向配設されてお
り、各中空ロール内にはそれぞれ磁気センサが配設され
ている。さらに、一対の中空ロールは金属帯の表面また
は裏面にそれぞれ接触しているので各磁気センサと金属
帯の表面または裏面までの距離は一定に保たれる。そし
て、金属帯内部には磁化器にて磁界が発生されているの
で、欠陥が存在すれば、各磁気センサはそれぞれ欠陥に
対応する漏洩磁束を検出する。各磁気センサの出力信号
（欠陥信号）の各出力値Ｙ1 ，Ｙ2 は(1) (2) 式に示す
ように、例えば欠陥体積で表現した欠陥規模Ｋと欠陥ま
での距離、すなわち該当磁気センサ側の各表面からの深
さｄ1 ，ｄ2 との関数で表示することができる。 Ｙ1 ＝Ｆ1 （ｄ1 ，Ｋ，Ｄ，Ｚ） …(1) Ｙ2 ＝Ｆ2 （ｄ2 ，Ｋ，Ｄ，Ｚ） …(2) この各関数Ｆ1 ，Ｆ2 は、例えば第４図に示すように、
金属帯の材質毎に直線式で近似できる。また、金属帯の
板厚Ｄは予め定まっているので、 Ｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 …(3)
一対の中空ロールが金属帯を挟んで対向配設されてお
り、各中空ロール内にはそれぞれ磁気センサが配設され
ている。さらに、一対の中空ロールは金属帯の表面また
は裏面にそれぞれ接触しているので各磁気センサと金属
帯の表面または裏面までの距離は一定に保たれる。そし
て、金属帯内部には磁化器にて磁界が発生されているの
で、欠陥が存在すれば、各磁気センサはそれぞれ欠陥に
対応する漏洩磁束を検出する。各磁気センサの出力信号
（欠陥信号）の各出力値Ｙ1 ，Ｙ2 は(1) (2) 式に示す
ように、例えば欠陥体積で表現した欠陥規模Ｋと欠陥ま
での距離、すなわち該当磁気センサ側の各表面からの深
さｄ1 ，ｄ2 との関数で表示することができる。 Ｙ1 ＝Ｆ1 （ｄ1 ，Ｋ，Ｄ，Ｚ） …(1) Ｙ2 ＝Ｆ2 （ｄ2 ，Ｋ，Ｄ，Ｚ） …(2) この各関数Ｆ1 ，Ｆ2 は、例えば第４図に示すように、
金属帯の材質毎に直線式で近似できる。また、金属帯の
板厚Ｄは予め定まっているので、 Ｄ＝ｄ1 ＋ｄ2 …(3)
【００１９】である。また、Ｚは測定対象金属の種別で
定まる一定の補正値である。そして、Ｙ1 ，Ｙ2 は各磁
気センサで測定された値であるので、(1) 〜(3) の連立
方程式を解くことによって、欠陥規模Ｋと一方の表面か
らの欠陥発生位置ｄ（＝ｄ1 ）が求まる。
定まる一定の補正値である。そして、Ｙ1 ，Ｙ2 は各磁
気センサで測定された値であるので、(1) 〜(3) の連立
方程式を解くことによって、欠陥規模Ｋと一方の表面か
らの欠陥発生位置ｄ（＝ｄ1 ）が求まる。
【００２０】次に、このようにして算出された欠陥規模
Ｋと欠陥発生位置ｄおよび金属帯の板厚Ｄおよび金属種
別情報としての種別補正値Ｚを用いて、該当欠陥の金属
帯に対する有害度αを評価する手順について説明する。
すなわち、有害度αは(4) 式に示すように、Ｋ，ｄ，
Ｄ，Ｚの関数となる。 α＝Ｆ3 （Ｋ，ｄ，Ｄ，Ｚ） …(4)
Ｋと欠陥発生位置ｄおよび金属帯の板厚Ｄおよび金属種
別情報としての種別補正値Ｚを用いて、該当欠陥の金属
帯に対する有害度αを評価する手順について説明する。
すなわち、有害度αは(4) 式に示すように、Ｋ，ｄ，
Ｄ，Ｚの関数となる。 α＝Ｆ3 （Ｋ，ｄ，Ｄ，Ｚ） …(4)
【００２１】前述したように欠陥が表面または表面近傍
に位置するほど加工時の曲げ応力に対して亀裂を起こし
やすく、逆に、欠陥が中央に位置している（ｄ＝Ｄ／
２）時が最も破損しにくい。
に位置するほど加工時の曲げ応力に対して亀裂を起こし
やすく、逆に、欠陥が中央に位置している（ｄ＝Ｄ／
２）時が最も破損しにくい。
【００２２】これについては図６の絞り試験装置で行っ
た基準サンプルに対する図７に示す実験結果より明らか
である。すなわち、円形の穴３１を有する台３２におけ
る穴３１上に既知の基準規模Ｋ0 （＝7.8 ×１０-3m
m3 ）の基準欠陥３３、および基準板厚Ｄ0 を有する基
準サンプル３４を置く。穴３１と同一径を有するポンチ
３５で基準サンプル３４に対して上面から下方に圧力を
加える。そして、基準サンプル３４に亀裂が発生した時
の圧力Ｐを測定する。
た基準サンプルに対する図７に示す実験結果より明らか
である。すなわち、円形の穴３１を有する台３２におけ
る穴３１上に既知の基準規模Ｋ0 （＝7.8 ×１０-3m
m3 ）の基準欠陥３３、および基準板厚Ｄ0 を有する基
準サンプル３４を置く。穴３１と同一径を有するポンチ
３５で基準サンプル３４に対して上面から下方に圧力を
加える。そして、基準サンプル３４に亀裂が発生した時
の圧力Ｐを測定する。
【００２３】基準欠陥３３の板厚方向の位置ｄが、上側
表面（ｄ＝０）から下側表面（ｄ＝Ｄ0 ）まで種々に位
置する複数の基準サンプル３４に対する実験を行った。
そして、上側表面および下側表面に欠陥が位置した場合
の亀裂圧力を基準圧力Ｐ0 とした場合の各欠陥発生位置
ｄおける亀裂圧力Ｐに対する比率を有害度αとする。 α＝（Ｐ0 ／Ｐ）×１００（％） …(5) 測定結果は、図７に示すように、中央部（ｄ＝Ｄ0 ／
２）で最も有害度αが低く、両端の表面位置で最大値１
００％を示す。
表面（ｄ＝０）から下側表面（ｄ＝Ｄ0 ）まで種々に位
置する複数の基準サンプル３４に対する実験を行った。
そして、上側表面および下側表面に欠陥が位置した場合
の亀裂圧力を基準圧力Ｐ0 とした場合の各欠陥発生位置
ｄおける亀裂圧力Ｐに対する比率を有害度αとする。 α＝（Ｐ0 ／Ｐ）×１００（％） …(5) 測定結果は、図７に示すように、中央部（ｄ＝Ｄ0 ／
２）で最も有害度αが低く、両端の表面位置で最大値１
００％を示す。
【００２４】このように、基準サンプル３４に存在する
基準欠陥３３の有害度αが得られる。そして、この有害
度αを示す基準有害度特性３６が、先に算出された欠陥
発生位置ｄと欠陥規模Ｋおよび板厚Ｄによって変化す
る。また、種別補正値Ｚによっても異なる。なお、この
種別補正値Ｚは、金属帯の使用品目や金属材料に応じて
変化する。
基準欠陥３３の有害度αが得られる。そして、この有害
度αを示す基準有害度特性３６が、先に算出された欠陥
発生位置ｄと欠陥規模Ｋおよび板厚Ｄによって変化す
る。また、種別補正値Ｚによっても異なる。なお、この
種別補正値Ｚは、金属帯の使用品目や金属材料に応じて
変化する。
【００２５】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００２６】第１図は実施例の磁気探傷装置の全体シス
テムを示す模式図である。供給リール１２から繰出され
る金属帯１０は、前方押さえロール１３ａ，１３ｂを介
して一対の中空ロール１，１ａへ導かれ、この中空ロー
ル１，１ａの間を経由し、後方押さえロール１４ａ，１
４ｂを経て巻取リール１５に一定速度で巻取られる。
テムを示す模式図である。供給リール１２から繰出され
る金属帯１０は、前方押さえロール１３ａ，１３ｂを介
して一対の中空ロール１，１ａへ導かれ、この中空ロー
ル１，１ａの間を経由し、後方押さえロール１４ａ，１
４ｂを経て巻取リール１５に一定速度で巻取られる。
【００２７】前記一対の中空ロール１，１ａのうちの下
側中空ロール１には電源ケーブル８を介して磁化電源装
置１６が接続され、上側中空ロール１ａには信号ケーブ
ル９ａを介して信号処理回路１７ａが接続されている。
さらに、下側中空ロール１には信号ケーブル９を介して
信号処理回路１７が接続されている。各信号処理回路１
７ａ，１７から出力された各信号値Ｙ1 ，Ｙ2 は演算回
路１８へ入力される。演算回路１８は入力されれた各信
号値Ｙ1，Ｙ2 、および上位計算機２０から供給される
金属帯１０の板厚Ｄを用いて前述した手法にて欠陥規模
Ｋと欠陥発生位置ｄを算出する。算出された欠陥規模Ｋ
および欠陥発生位置ｄは次の有害度評価回路２０へ送出
される。
側中空ロール１には電源ケーブル８を介して磁化電源装
置１６が接続され、上側中空ロール１ａには信号ケーブ
ル９ａを介して信号処理回路１７ａが接続されている。
さらに、下側中空ロール１には信号ケーブル９を介して
信号処理回路１７が接続されている。各信号処理回路１
７ａ，１７から出力された各信号値Ｙ1 ，Ｙ2 は演算回
路１８へ入力される。演算回路１８は入力されれた各信
号値Ｙ1，Ｙ2 、および上位計算機２０から供給される
金属帯１０の板厚Ｄを用いて前述した手法にて欠陥規模
Ｋと欠陥発生位置ｄを算出する。算出された欠陥規模Ｋ
および欠陥発生位置ｄは次の有害度評価回路２０へ送出
される。
【００２８】有害度評価回路２０内には図７に示す基準
サンプル３４における基準有害度特性３６が記憶されて
いる。そして、この有害度評価回路２０は、まず、演算
回路１８から入力した欠陥発生位置ｄにおける基準有害
度特性３６上の有害度α0 を求める。次に、この有害度
α0 に得られた欠陥規模Ｋと基準欠陥規模Ｋ0 と比（Ｋ
／Ｋ0 ）を乗算する。また、板厚Ｄが厚いと有害度αは
小さくなるので、基準サンプル３４の基準厚Ｄとの比
（Ｄ／Ｄ0 ）で除算する。
サンプル３４における基準有害度特性３６が記憶されて
いる。そして、この有害度評価回路２０は、まず、演算
回路１８から入力した欠陥発生位置ｄにおける基準有害
度特性３６上の有害度α0 を求める。次に、この有害度
α0 に得られた欠陥規模Ｋと基準欠陥規模Ｋ0 と比（Ｋ
／Ｋ0 ）を乗算する。また、板厚Ｄが厚いと有害度αは
小さくなるので、基準サンプル３４の基準厚Ｄとの比
（Ｄ／Ｄ0 ）で除算する。
【００２９】さらに、上位計算機１９から入力された金
属種別補正値Ｚでもって補正して、最終の有害度αを求
める。種別補正値Ｚは、金属帯１０のｄ＝０からｄ＝Ｄ
までの各位置によって異なる補正値を有する。例えば金
属帯１０の用途が食缶の場合は、図５に示すように、内
側に高い補正値を有し、外側に低いほ補正値を有する。
一方、一般材においては、外側に高い補正値を有する。
このようにこれらの各補正値Ｚは金属帯１０の材質や用
途先に応じた補正特性を有している。そして、これらの
各種別補正値Ｚは上位計算機１９から供給される。よっ
て、最終的な有害度α1 は(6) 式となる。 α1 ＝α0 ・（Ｋ／Ｋ0 ）・（Ｄ0 ／Ｄ）・Ｚ …(6)
属種別補正値Ｚでもって補正して、最終の有害度αを求
める。種別補正値Ｚは、金属帯１０のｄ＝０からｄ＝Ｄ
までの各位置によって異なる補正値を有する。例えば金
属帯１０の用途が食缶の場合は、図５に示すように、内
側に高い補正値を有し、外側に低いほ補正値を有する。
一方、一般材においては、外側に高い補正値を有する。
このようにこれらの各補正値Ｚは金属帯１０の材質や用
途先に応じた補正特性を有している。そして、これらの
各種別補正値Ｚは上位計算機１９から供給される。よっ
て、最終的な有害度α1 は(6) 式となる。 α1 ＝α0 ・（Ｋ／Ｋ0 ）・（Ｄ0 ／Ｄ）・Ｚ …(6)
【００３０】そして、最終的に得られた有害度α1 が警
報装置２１へ送出される。警報装置２１は入力された有
害度α1 が予め定められた限界有害度αM 以上になると
ブザー等にて警報出力する。
報装置２１へ送出される。警報装置２１は入力された有
害度α1 が予め定められた限界有害度αM 以上になると
ブザー等にて警報出力する。
【００３１】第２図（ａ）は、前記一対の中空ロール
１，１ａを金属帯１０の矢印で示す走行方向に平行する
面で切断した場合の断面模式図であり、同図（ｂ）は前
記走行方向に直交する面で切断した場合の断面模式図で
ある。図８（ａ）（ｂ）と同一部分名は同一符号が付し
てある。したがって重複する部分の詳細説明を省略す
る。
１，１ａを金属帯１０の矢印で示す走行方向に平行する
面で切断した場合の断面模式図であり、同図（ｂ）は前
記走行方向に直交する面で切断した場合の断面模式図で
ある。図８（ａ）（ｂ）と同一部分名は同一符号が付し
てある。したがって重複する部分の詳細説明を省略す
る。
【００３２】各中空ロール１，１ａは非磁性材料で形成
されている。そして、外径は互いに等しく設定されてい
る。各中空ロール１，１ａの各中心軸にそれぞれ中空の
固定軸２，２ａの一端が貫通されている。下側中空ロー
ル１の固定軸２の他端は図３に示すように、建屋のフレ
ーム２２に支持ばね２４を介して支持され、上側中空ロ
ール１ａの固定軸２ａは建屋のフレーム２２上に組立て
られた枠２３の上側に支持ばね２４ａを介して支持され
ている。すなわち、上下の固定軸２，２ａは支持ばね２
４．２４ａにて互いに付勢しあっている。
されている。そして、外径は互いに等しく設定されてい
る。各中空ロール１，１ａの各中心軸にそれぞれ中空の
固定軸２，２ａの一端が貫通されている。下側中空ロー
ル１の固定軸２の他端は図３に示すように、建屋のフレ
ーム２２に支持ばね２４を介して支持され、上側中空ロ
ール１ａの固定軸２ａは建屋のフレーム２２上に組立て
られた枠２３の上側に支持ばね２４ａを介して支持され
ている。すなわち、上下の固定軸２，２ａは支持ばね２
４．２４ａにて互いに付勢しあっている。
【００３３】各固定軸２，２ａは各中空ロール１，１ａ
の各中心軸に位置するようにそれぞれ一対のころがり軸
受３ａ，３ｂを介して各中空ロール１，１ａの両端の内
周面に支持されている。したがって、各中空ロール１，
１ａは固定軸２，２ａを回転中心軸として自由に回転す
る。
の各中心軸に位置するようにそれぞれ一対のころがり軸
受３ａ，３ｂを介して各中空ロール１，１ａの両端の内
周面に支持されている。したがって、各中空ロール１，
１ａは固定軸２，２ａを回転中心軸として自由に回転す
る。
【００３４】上側中空ロール１ａ内において、複数の磁
気センサ７ｂからなる磁気センサ郡が下方を向く姿勢で
固定軸２ａに支持部材を介して固定されている。そし
て、各磁気センサ７ｂの先端は上側中空ロール１ａの内
周面に微小間隙を有して対向している。この各磁気セン
サ７ｂの出力信号は固定軸２ａの内部を経由した信号線
ケーブル９ａでもって第１図の信号処理回路１７ａへ導
かれる。
気センサ７ｂからなる磁気センサ郡が下方を向く姿勢で
固定軸２ａに支持部材を介して固定されている。そし
て、各磁気センサ７ｂの先端は上側中空ロール１ａの内
周面に微小間隙を有して対向している。この各磁気セン
サ７ｂの出力信号は固定軸２ａの内部を経由した信号線
ケーブル９ａでもって第１図の信号処理回路１７ａへ導
かれる。
【００３５】また、複数の磁気センサ７ｂからなる磁気
センサ群の外周を覆うように校正用コイル２５ａが巻回
されている。なお、この校正用コイル２５ａは測定開始
前に電流を流して、擬似漏洩磁束を発生させて、信号処
理回路１７ａにおけるゲイン調整を行うためのコイルで
ある。
センサ群の外周を覆うように校正用コイル２５ａが巻回
されている。なお、この校正用コイル２５ａは測定開始
前に電流を流して、擬似漏洩磁束を発生させて、信号処
理回路１７ａにおけるゲイン調整を行うためのコイルで
ある。
【００３６】一方、下側中空ロール１内の構造は、図８
の中空ロール１内の構造とほぼ同じである。ただし、複
数の磁気センサ７ａからなる磁気センサ郡７に対して上
側中空ロール１ａと同様に校正用コイル２５が巻装され
ている。そして。各磁気センサ７ａの出力信号は固定軸
２の内部を経由して信号ケーブル９でもって図１の信号
処理回路１７へ導かれる。
の中空ロール１内の構造とほぼ同じである。ただし、複
数の磁気センサ７ａからなる磁気センサ郡７に対して上
側中空ロール１ａと同様に校正用コイル２５が巻装され
ている。そして。各磁気センサ７ａの出力信号は固定軸
２の内部を経由して信号ケーブル９でもって図１の信号
処理回路１７へ導かれる。
【００３７】したがって、上側中空ロール１ａ内に収納
された各磁気センサ７ｂは金属帯１０を介して下側中空
ロール１内に収納された各磁気センサ７ａと所定間隔で
もって対向する。
された各磁気センサ７ｂは金属帯１０を介して下側中空
ロール１内に収納された各磁気センサ７ａと所定間隔で
もって対向する。
【００３８】このような構成の磁気探傷装置において、
金属帯１０を図２に示す矢印ａ方向へ一定速度で走行さ
せると、下側中空ロール１には金属帯１０の張力に起因
する下向きの力および重力による下向きの力が印加され
ているので、下側中空ロール１が矢印ｂ方向に回転す
る。また、上側中空ロール１ａも下方へばねで付勢され
ているので、矢印ｃ方向に回転する。
金属帯１０を図２に示す矢印ａ方向へ一定速度で走行さ
せると、下側中空ロール１には金属帯１０の張力に起因
する下向きの力および重力による下向きの力が印加され
ているので、下側中空ロール１が矢印ｂ方向に回転す
る。また、上側中空ロール１ａも下方へばねで付勢され
ているので、矢印ｃ方向に回転する。
【００３９】そして、磁化電源装置１６を起動して励磁
コイル６に励磁電流を供給すると、磁化器４の磁化鉄心
４ｃと走行中の金属帯１０とで閉じた磁路が形成され
る。そして、金属帯１０の内部あるは表面に疵や気泡等
の欠陥が存在すると、金属帯１０内の磁路が乱れ、漏洩
磁束が生じる。この漏洩磁束が上下の中空ロール１ａ，
１内に収納された各磁気センサ７ｂ，７ａにて検出さ
れ、信号処理回路１７ａ，１７へ入力される。
コイル６に励磁電流を供給すると、磁化器４の磁化鉄心
４ｃと走行中の金属帯１０とで閉じた磁路が形成され
る。そして、金属帯１０の内部あるは表面に疵や気泡等
の欠陥が存在すると、金属帯１０内の磁路が乱れ、漏洩
磁束が生じる。この漏洩磁束が上下の中空ロール１ａ，
１内に収納された各磁気センサ７ｂ，７ａにて検出さ
れ、信号処理回路１７ａ，１７へ入力される。
【００４０】そして、前述した手順でもって、演算回路
１８が欠陥規模Ｋおよび欠陥発生位置ｄを算出し、有害
度評価回路２０が最終的な有害度α1 を算出する。そし
て、警報装置２１は、算出された有害度α1 が限界有害
度αM 以上になるとブザー等にて警報出力する。
１８が欠陥規模Ｋおよび欠陥発生位置ｄを算出し、有害
度評価回路２０が最終的な有害度α1 を算出する。そし
て、警報装置２１は、算出された有害度α1 が限界有害
度αM 以上になるとブザー等にて警報出力する。
【００４１】このように構成された磁気探傷装置によれ
ば、探傷対象としての金属帯１０を挟んで対向配置され
た一対の中空ロール１，１ａ内に配設された各磁気セン
サ７ａ，７ｂで検出された金属帯１０の各欠陥信号
Ｙ2 ，Ｙ1 から簡単な計算式でもって，金属帯１０の表
面および内部に存在する欠陥の発生位置ｄと欠陥規模Ｋ
とを正確に把握できる。
ば、探傷対象としての金属帯１０を挟んで対向配置され
た一対の中空ロール１，１ａ内に配設された各磁気セン
サ７ａ，７ｂで検出された金属帯１０の各欠陥信号
Ｙ2 ，Ｙ1 から簡単な計算式でもって，金属帯１０の表
面および内部に存在する欠陥の発生位置ｄと欠陥規模Ｋ
とを正確に把握できる。
【００４２】また、この欠陥発生位置ｄ，欠陥規模Ｋ
と、板厚Ｄと種別補正値Ｚとから、該当金属帯１０にお
ける欠陥が存在することによる有害度α1 を定量的に算
出して、この有害度α1 が限界有害度αM 以上になる
と、警報を出力している。この有害度α1 はこの金属帯
１０を実際に製品に加工したり、加工後の腐食等をも考
慮した定量的な値である。このように、従来定性的な概
念として考えられていた有害度α1 を定量的に把握する
ことによって、より現実的な欠陥検査ができる。
と、板厚Ｄと種別補正値Ｚとから、該当金属帯１０にお
ける欠陥が存在することによる有害度α1 を定量的に算
出して、この有害度α1 が限界有害度αM 以上になる
と、警報を出力している。この有害度α1 はこの金属帯
１０を実際に製品に加工したり、加工後の腐食等をも考
慮した定量的な値である。このように、従来定性的な概
念として考えられていた有害度α1 を定量的に把握する
ことによって、より現実的な欠陥検査ができる。
【００４３】図５は、同一欠陥規模（Ｋ＝2.8 ×１０-2
mm3 ）であっても欠陥発生位置ｄ，板厚Ｄ，種別補正値
Ｄが異なれば、最終的な有害度α1 が大きく変化するこ
とを示す実測値である。図５（ａ）は種別補正値Ｚとし
て食缶用の材料としてこの金属帯１０を使用する条件を
設定した場合の有害度特性である。図示するように、外
側より内側の方が欠陥が存在した場合の有害度が高くな
る。当然、板厚Ｄが薄いと有害度が高くなる。
mm3 ）であっても欠陥発生位置ｄ，板厚Ｄ，種別補正値
Ｄが異なれば、最終的な有害度α1 が大きく変化するこ
とを示す実測値である。図５（ａ）は種別補正値Ｚとし
て食缶用の材料としてこの金属帯１０を使用する条件を
設定した場合の有害度特性である。図示するように、外
側より内側の方が欠陥が存在した場合の有害度が高くな
る。当然、板厚Ｄが薄いと有害度が高くなる。
【００４４】一方、図５（ｂ）は種別補正値Ｚとして一
般用の材料として金属帯１０を使用とする条件を設定し
た場合の有害度特性である。図示するように、内側より
外側の方が欠陥が存在した場合の有害度が高くなる。
般用の材料として金属帯１０を使用とする条件を設定し
た場合の有害度特性である。図示するように、内側より
外側の方が欠陥が存在した場合の有害度が高くなる。
【００４５】また、各磁気センサ７ａ，２７ｂをそれぞ
れ中空ロール１，１ａ内に収納している。そして、各中
空ロール１，１ａは常時金属帯１０の上面および下面に
一定の付勢力で押付けられている。したがって、各磁気
センサ７ａ．７ｂと金属帯１０の上面および下面との間
の距離を常時一定に維持できる。よって、たとえ金属帯
１０が走行過程で上下に振動したとしても前記距離は一
定値に維持されるので、欠陥測定精度をさらに向上でき
る。
れ中空ロール１，１ａ内に収納している。そして、各中
空ロール１，１ａは常時金属帯１０の上面および下面に
一定の付勢力で押付けられている。したがって、各磁気
センサ７ａ．７ｂと金属帯１０の上面および下面との間
の距離を常時一定に維持できる。よって、たとえ金属帯
１０が走行過程で上下に振動したとしても前記距離は一
定値に維持されるので、欠陥測定精度をさらに向上でき
る。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気探傷装
置によれば、金属帯の走行路を挟んでこの金属帯に接す
る一対の中空ロール内にそれぞれ磁気センサを配設して
いる。よって、金属帯の表面及び内部に存在する欠陥の
欠陥規模，欠陥位置を正確に測定できる。
置によれば、金属帯の走行路を挟んでこの金属帯に接す
る一対の中空ロール内にそれぞれ磁気センサを配設して
いる。よって、金属帯の表面及び内部に存在する欠陥の
欠陥規模，欠陥位置を正確に測定できる。
【００４７】また、測定され欠陥規模および欠陥発生位
置，板厚，金属種別情報から欠陥の金属帯に対する有害
度を算出している。したがって、従来、定性的に評価さ
れてきた欠陥の金属帯に対する有害度を定量的に把握で
き、欠陥検出機能をより一層向上できる。
置，板厚，金属種別情報から欠陥の金属帯に対する有害
度を算出している。したがって、従来、定性的に評価さ
れてきた欠陥の金属帯に対する有害度を定量的に把握で
き、欠陥検出機能をより一層向上できる。
【図１】 本発明の一実施例に係わる磁気探傷装置の全
体システムを示す模式図、
体システムを示す模式図、
【図２】 同実施例装置の断面模式図、
【図３】 同実施例装置の据付模式図、
【図４】 欠陥の信号レベルと欠陥発生位置との関係を
示す図、
示す図、
【図５】 同実施例装置にて得られた有害度特性図、
【図６】 基本有害度特性を得るための絞り試験装置を
示す模式図、
示す模式図、
【図７】 同絞り試験装置で得られた基本有害度特性
図、
図、
【図８】 従来の磁気探傷装置の断面模式図。
１，１ａ…中空ロール、２，２ａ…固定軸、４…磁化
器、７ａ，７ｂ…磁気センサ、１０……金属帯、１７，
１７ａ…信号処理回路、１８…演算回路、１９…上位計
算機、２０…有害度評価回路、２１…警報装置。
器、７ａ，７ｂ…磁気センサ、１０……金属帯、１７，
１７ａ…信号処理回路、１８…演算回路、１９…上位計
算機、２０…有害度評価回路、２１…警報装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧 宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−175352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−108656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−62816（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 金属帯の走行路に直交する支持軸に回転
自在に支持され、前記走行路を挟んでこの走行路を走行
する金属帯の上面および下面にそれぞれ接することによ
って回転する一対の中空ロールと、 この一対の中空ロールのうちの一方の中空ロール内に配
設され、前記金属帯内に磁界を発生させる磁化器と、 前記各中空ロール内に配設され、前記金属帯の内部また
は表面の欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出する一対
の磁気センサと、 この一対の磁気センサで検出された各漏洩磁束値から前
記欠陥の前記金属帯の厚み方向の欠陥発生位置と欠陥規
模を算出する演算回路と、基準欠陥が形成された基準金属試料を用いて予め実験的
に求められている欠陥発生位置とこの基準金属試料に曲
げ応力を印加した場合における亀裂発生の容易性を示す
基準の有害度との関係を示す基準有害度特性から、前記
算出された欠陥発生位置における基準の有害度を算出
し、この算出された基準の有害度を前記算出された欠陥
規模と前記金属帯の板厚と前記金属帯の使用目的で定ま
る金属種別情報とで補正して前記金属帯に対する最終の
有害度を求める 有害度評価回路とを備えた磁気探傷装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234596A JP2639250B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 磁気探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3234596A JP2639250B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 磁気探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572181A JPH0572181A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2639250B2 true JP2639250B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16973514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3234596A Expired - Fee Related JP2639250B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 磁気探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639250B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210010134A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 이재혁 | 강판 용접부 식별 장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08193980A (ja) * | 1995-01-19 | 1996-07-30 | Yoshihiro Murakami | 磁気探傷法及び、磁気探傷装置 |
| US6633159B1 (en) * | 1999-03-29 | 2003-10-14 | Otis Elevator Company | Method and apparatus for magnetic detection of degradation of jacketed elevator rope |
| JP4724967B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2011-07-13 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 探傷結果情報が添付された熱延鋼板の製造方法 |
| JP4661252B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2011-03-30 | Ｊｆｅスチール株式会社 | マーキング付き金属帯 |
| JP4552680B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2010-09-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属帯の製造方法およびマーキング付き金属帯 |
| JP2011016143A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接ｈ形鋼の製造方法および製造装置 |
| CN103713041B (zh) * | 2013-12-06 | 2016-11-02 | 中铁宝桥（南京）有限公司 | 铁磁性材料表面开口性微缺陷的深度测量装置及测量方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108656A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-06 | Kawasaki Steel Corp | Detecting method of internal defect in thin steel plate |
| AT399410B (de) * | 1984-07-13 | 1995-05-26 | Erste Wiener Wach & Schliess | Einrichtung zur erfassung, speicherung und auswertung der daten eines kontrollvorganges |
| US5089776A (en) * | 1989-09-25 | 1992-02-18 | Nkk Corporation | Apparatus for detecting defects in a moving steel strip with a magnetizing yoke and a sensor placed on opposite sides of the strip |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3234596A patent/JP2639250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210010134A (ko) * | 2019-07-19 | 2021-01-27 | 이재혁 | 강판 용접부 식별 장치 |
| KR102210272B1 (ko) | 2019-07-19 | 2021-02-01 | 이재혁 | 강판 용접부 식별 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572181A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |