JP2663767B2 - 変態率測定方法及びその装置 - Google Patents
変態率測定方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2663767B2 JP2663767B2 JP28673091A JP28673091A JP2663767B2 JP 2663767 B2 JP2663767 B2 JP 2663767B2 JP 28673091 A JP28673091 A JP 28673091A JP 28673091 A JP28673091 A JP 28673091A JP 2663767 B2 JP2663767 B2 JP 2663767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- metal plate
- magnetic flux
- transformation rate
- pair
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は相互誘導方法を用いて鋼
板等の金属板における変態率を測定する変態率測定方法
及び変態率測定装置に関する。
板等の金属板における変態率を測定する変態率測定方法
及び変態率測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鉄所で製造される鋼板の各種機械的特
性及び物理的特性に大きく影響を与える最終的な組織を
常に一定状態に維持するとは高い品質を維持するために
非常に重要な事項である。
性及び物理的特性に大きく影響を与える最終的な組織を
常に一定状態に維持するとは高い品質を維持するために
非常に重要な事項である。
【０００３】例えば、磁気的特性のうち透磁率は、硬
度，結晶粒度等の機械的特性に対して高い相関関係を有
している。このため、透磁率と機械的特性との相関関係
を予め測定しておけば、透磁率の測定を行う事によっ
て、鋼板の機械的特性をある程度推定することが可能と
なる。
度，結晶粒度等の機械的特性に対して高い相関関係を有
している。このため、透磁率と機械的特性との相関関係
を予め測定しておけば、透磁率の測定を行う事によっ
て、鋼板の機械的特性をある程度推定することが可能と
なる。
【０００４】また、製造工程管理においても、熱間鋼の
熱処理過程でオーステナイト相からフェライト相に変態
するが、その変態時期や変態率を正確に監視できれは、
熱間圧延ライン，熱処理ラインを用いた各種鋼材の製造
分野において極めて大きな製造品質上の効果を期待でき
る。また、製造工程で実際に連続して流れている鋼板に
対して磁気的特性の測定を行うためには、非接触でかつ
オンライン状態でこれらの測定を実施する必要がある。
熱処理過程でオーステナイト相からフェライト相に変態
するが、その変態時期や変態率を正確に監視できれは、
熱間圧延ライン，熱処理ラインを用いた各種鋼材の製造
分野において極めて大きな製造品質上の効果を期待でき
る。また、製造工程で実際に連続して流れている鋼板に
対して磁気的特性の測定を行うためには、非接触でかつ
オンライン状態でこれらの測定を実施する必要がある。
【０００５】そして、この相変態の測定においては、当
然磁気的特性が変化するので、この磁気的変化を検出す
ればよい。従来、このような鋼板における磁気的特性を
非接触でかつオンライン状態で測定する場合、検査対象
の鋼板を通過する磁束の減衰率が鋼板の磁気的特性によ
り変化するという性質を利用する図６に示す変態率測定
装置が提唱されている（特開昭５６−８２４４３号公
報）。
然磁気的特性が変化するので、この磁気的変化を検出す
ればよい。従来、このような鋼板における磁気的特性を
非接触でかつオンライン状態で測定する場合、検査対象
の鋼板を通過する磁束の減衰率が鋼板の磁気的特性によ
り変化するという性質を利用する図６に示す変態率測定
装置が提唱されている（特開昭５６−８２４４３号公
報）。
【０００６】すなわち、検査対象としての鋼板１の一方
面側に所定距離ｄ1をあけて磁化鉄心２と励磁コイル３
からなる磁化器４が、一対の磁極４ａ，４ｂが鋼板１に
対向するように配設されている。磁化器４の励磁コイル
３には磁化電源５から励磁電流が印加される。そして、
この鋼板１の他方側に距離ｄ2 だけ離間して磁気検出素
子６が配設されている。また、鋼板１の表面温度は温度
計７で測定される。磁気検出素子６にて検出された磁束
は演算装置８へ送信される。
面側に所定距離ｄ1をあけて磁化鉄心２と励磁コイル３
からなる磁化器４が、一対の磁極４ａ，４ｂが鋼板１に
対向するように配設されている。磁化器４の励磁コイル
３には磁化電源５から励磁電流が印加される。そして、
この鋼板１の他方側に距離ｄ2 だけ離間して磁気検出素
子６が配設されている。また、鋼板１の表面温度は温度
計７で測定される。磁気検出素子６にて検出された磁束
は演算装置８へ送信される。
【０００７】このような構成の変態率測定装置によれ
ば、磁化器４の一方の磁極４ａから出力された磁束の大
部分は鋼板１内を通過して他方の磁極４ｂに入力される
が、磁化器４の発生磁界が大きい場合は、磁化器４の一
方の磁極４ａから出力された磁束９の一部はこの鋼板１
を貫通して反対側の空間を経由して、再度鋼板１を逆方
向に貫通して他方の磁極４ｂに入力する。
ば、磁化器４の一方の磁極４ａから出力された磁束の大
部分は鋼板１内を通過して他方の磁極４ｂに入力される
が、磁化器４の発生磁界が大きい場合は、磁化器４の一
方の磁極４ａから出力された磁束９の一部はこの鋼板１
を貫通して反対側の空間を経由して、再度鋼板１を逆方
向に貫通して他方の磁極４ｂに入力する。
【０００８】そして、鋼板１の変態率が変化すると、鋼
板１の透磁率等の磁気特性が変化して、鋼板１を貫通す
る磁束９の強度Φが変化する。したがって、予め既知の
変態率を有する試験用鋼板における基準磁束強度を求め
ておき、測定された磁束強度Φと基準磁束強度とを比較
することによって変態率が求まる。また、鋼板１を一定
方向へ移動させながら、磁気検出素子６で鋼板１の反対
側に漏れた磁束９の強度Φを連続測定して、その磁束強
度Φが大きく変化した地点を鋼板上の変態率の変化地点
と見なすことが可能である。
板１の透磁率等の磁気特性が変化して、鋼板１を貫通す
る磁束９の強度Φが変化する。したがって、予め既知の
変態率を有する試験用鋼板における基準磁束強度を求め
ておき、測定された磁束強度Φと基準磁束強度とを比較
することによって変態率が求まる。また、鋼板１を一定
方向へ移動させながら、磁気検出素子６で鋼板１の反対
側に漏れた磁束９の強度Φを連続測定して、その磁束強
度Φが大きく変化した地点を鋼板上の変態率の変化地点
と見なすことが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示した従来の変態率測定装置においてもまだ次のような
課題があった。
示した従来の変態率測定装置においてもまだ次のような
課題があった。
【００１０】すなわち、磁気検出素子６には前述した磁
化器４の各磁極４ａ，４ｂから出力されて鋼板１を貫通
した磁束９の他に周辺機器から出力される浮遊磁束が検
出される。特に、この変態率測定装置を前述した製鉄工
場における製造ラインに設置した場合においては、周囲
に多数のモータや各種電気機器が配設されているので、
これらの機器から周囲に漏れる磁束が大きい。これらの
磁束が前記磁気検出素子６に交差すると、磁気検出素子
６から検出される前記正規の磁束９に起因する信号成分
にこれらの浮遊磁束に起因する信号が雑音成分として重
畳する。
化器４の各磁極４ａ，４ｂから出力されて鋼板１を貫通
した磁束９の他に周辺機器から出力される浮遊磁束が検
出される。特に、この変態率測定装置を前述した製鉄工
場における製造ラインに設置した場合においては、周囲
に多数のモータや各種電気機器が配設されているので、
これらの機器から周囲に漏れる磁束が大きい。これらの
磁束が前記磁気検出素子６に交差すると、磁気検出素子
６から検出される前記正規の磁束９に起因する信号成分
にこれらの浮遊磁束に起因する信号が雑音成分として重
畳する。
【００１１】したがって、磁気検出素子６の出力信号の
なかに占める正規磁束９による信号成分比率が小さくな
って、出力信号全体のＳ／Ｎが低下して、磁束９の磁束
強度Φにおける微細な変化を正確に検出できない。した
がって、鋼板１の変態率の測定精度が低下する。
なかに占める正規磁束９による信号成分比率が小さくな
って、出力信号全体のＳ／Ｎが低下して、磁束９の磁束
強度Φにおける微細な変化を正確に検出できない。した
がって、鋼板１の変態率の測定精度が低下する。
【００１２】このような不都合を解消するためには、磁
気検出素子６と鋼板１との間の距離ｄ2 を短く設定し
て、磁気検出素子６に交差する磁束９の数を多くすれば
よいが、鋼板１は振動しながらかなりの速度で移動して
いるので、過度に磁気検出素子６を接近させると、接触
事故等が発生する懸念がある。また、鋼板１の温度が高
い場合は、過度に接近させると、磁気検出素子６の磁気
検出特性が変化したり、検出信号の信号レベルが変動す
る懸念がある。
気検出素子６と鋼板１との間の距離ｄ2 を短く設定し
て、磁気検出素子６に交差する磁束９の数を多くすれば
よいが、鋼板１は振動しながらかなりの速度で移動して
いるので、過度に磁気検出素子６を接近させると、接触
事故等が発生する懸念がある。また、鋼板１の温度が高
い場合は、過度に接近させると、磁気検出素子６の磁気
検出特性が変化したり、検出信号の信号レベルが変動す
る懸念がある。
【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、検査対象の金属板を挟んで磁化器の一対の
磁極と一対の磁気センサとを互いに対向させて配置する
ことによって、外部の浮遊磁束に起因する雑音成分を相
殺でき、金属板を貫通した磁束の強度を正確に検出で
き、変態率の測定精度を大幅に向上できる変態率測定方
法及びその装置を提供することを目的とする。
ものであり、検査対象の金属板を挟んで磁化器の一対の
磁極と一対の磁気センサとを互いに対向させて配置する
ことによって、外部の浮遊磁束に起因する雑音成分を相
殺でき、金属板を貫通した磁束の強度を正確に検出で
き、変態率の測定精度を大幅に向上できる変態率測定方
法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明の変態率測定方法によれば、検査対象の金属板
の一方面に近接してこの金属板を磁化する磁束を発生す
る磁化器を一対の磁極が金属板に対向するように配設
し、金属板を挟んで各磁極の各対向位置でかつ各磁気感
応方向が金属板に直交する方向に一対の磁気センサを配
設し、この一対の磁気センサにて検出された金属板を貫
通した各磁束相互間の減算磁束を求め、この減算磁束値
でもって金属板の変態率を測定する。
に本発明の変態率測定方法によれば、検査対象の金属板
の一方面に近接してこの金属板を磁化する磁束を発生す
る磁化器を一対の磁極が金属板に対向するように配設
し、金属板を挟んで各磁極の各対向位置でかつ各磁気感
応方向が金属板に直交する方向に一対の磁気センサを配
設し、この一対の磁気センサにて検出された金属板を貫
通した各磁束相互間の減算磁束を求め、この減算磁束値
でもって金属板の変態率を測定する。
【００１５】また、本発明の変態率測定装置は、検査対
象の金属板の一方面に一対の磁極が対向するように配設
され、金属板を磁化する磁束を発生する磁化器と、金属
板を挟んで各磁極の各対向位置でかつ各磁気感応方向が
金属板に直交する方向に配設され、金属板を貫通した磁
束を検出する一対の磁気センサと、この一対の磁気セン
サの各検出信号を減算する減算回路と、減算回路にて得
られた減算磁束値に基づいて金属板の変態率を求める信
号処理部とを備えたものである。
象の金属板の一方面に一対の磁極が対向するように配設
され、金属板を磁化する磁束を発生する磁化器と、金属
板を挟んで各磁極の各対向位置でかつ各磁気感応方向が
金属板に直交する方向に配設され、金属板を貫通した磁
束を検出する一対の磁気センサと、この一対の磁気セン
サの各検出信号を減算する減算回路と、減算回路にて得
られた減算磁束値に基づいて金属板の変態率を求める信
号処理部とを備えたものである。
【００１６】
【作用】このように構成された変態率測定方法及びその
装置の動作原理を図２を用いて説明する。
装置の動作原理を図２を用いて説明する。
【００１７】図２において、磁化器１０の各磁極１０
ａ，１０ｂは検査対象の金属板１２の一方面に対向して
いる。そして、金属板１１を挟んだ各磁極１０ａ，１０
ｂの対向位置には一対の磁気センサ１３ａ，１３ｂが配
設されている。各磁気センサ１３ａ，１３ｂの磁気感応
方向は図中Ｙ方向で示す金属板１１と直交する方向に設
定されている。そして、例えば磁化器１０の一方の磁極
１０ａから出力された磁束の大部分は金属板１１内を経
由して他方の磁極１０ｂに入力される。しかし、磁化器
１０の磁極１０ａから出力された磁束の一部は金属板１
１を貫通する。金属板１１を貫通した磁束１４は金属板
１１の反対側の空間を経由して、再度金属板１１を逆方
向に貫通して他方の磁極１０ｂに入力する。
ａ，１０ｂは検査対象の金属板１２の一方面に対向して
いる。そして、金属板１１を挟んだ各磁極１０ａ，１０
ｂの対向位置には一対の磁気センサ１３ａ，１３ｂが配
設されている。各磁気センサ１３ａ，１３ｂの磁気感応
方向は図中Ｙ方向で示す金属板１１と直交する方向に設
定されている。そして、例えば磁化器１０の一方の磁極
１０ａから出力された磁束の大部分は金属板１１内を経
由して他方の磁極１０ｂに入力される。しかし、磁化器
１０の磁極１０ａから出力された磁束の一部は金属板１
１を貫通する。金属板１１を貫通した磁束１４は金属板
１１の反対側の空間を経由して、再度金属板１１を逆方
向に貫通して他方の磁極１０ｂに入力する。
【００１８】各磁気センサ１３ａ，１３ｂは金属板１１
を貫通した磁束１４のＹ方向成分の磁束強度Φａ，Φｂ
を検出する。この変態率測定装置の周囲の機器から出力
される浮遊磁束が存在すると、この浮遊磁束の前記Ｙ方
向の磁束強度Φｎが各磁気センサ１３ａ，１３ｂにて検
出される。したがって、各磁気センサ１３ａ，１３ｂで
検出される各Ｙ方向の磁束強度ΦA ，ΦB は下記のよう
になる。 ΦA ＝Φａ＋Φｎ ΦB ＝Φｂ＋Φｎ したがって、各磁気センサ１３ａ，１３ｂで検出された
各磁束強度ΦA ，ΦBの磁束強度差ΔΦを算出すると浮
遊磁束強度Φｎは相殺される。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ
を貫通した磁束１４のＹ方向成分の磁束強度Φａ，Φｂ
を検出する。この変態率測定装置の周囲の機器から出力
される浮遊磁束が存在すると、この浮遊磁束の前記Ｙ方
向の磁束強度Φｎが各磁気センサ１３ａ，１３ｂにて検
出される。したがって、各磁気センサ１３ａ，１３ｂで
検出される各Ｙ方向の磁束強度ΦA ，ΦB は下記のよう
になる。 ΦA ＝Φａ＋Φｎ ΦB ＝Φｂ＋Φｎ したがって、各磁気センサ１３ａ，１３ｂで検出された
各磁束強度ΦA ，ΦBの磁束強度差ΔΦを算出すると浮
遊磁束強度Φｎは相殺される。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ
【００１９】各磁気センサ１３ａ，１３ｂは磁化器１０
の各磁極１０ａ，１０ｂの対向位置に配設されているの
で、磁束１４の磁束強度Φａ，Φｂは値が等しくて極性
が互いに逆となる（Φｂ＝−Φａ）。よって、各磁気セ
ンサ１３ａ，１３ｂで検出された磁束強度ΦA ，ΦB の
磁束強度差ΔΦを算出することによって、浮遊磁束が含
まれない正しい磁束強度を測定できる。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ＝Φａ−（−Φａ）＝２Φａ このように、各磁気センサにて検出された浮遊磁束を相
殺できるので、高いＳ／Ｎでもって金属板の変態率を測
定できる。
の各磁極１０ａ，１０ｂの対向位置に配設されているの
で、磁束１４の磁束強度Φａ，Φｂは値が等しくて極性
が互いに逆となる（Φｂ＝−Φａ）。よって、各磁気セ
ンサ１３ａ，１３ｂで検出された磁束強度ΦA ，ΦB の
磁束強度差ΔΦを算出することによって、浮遊磁束が含
まれない正しい磁束強度を測定できる。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ＝Φａ−（−Φａ）＝２Φａ このように、各磁気センサにて検出された浮遊磁束を相
殺できるので、高いＳ／Ｎでもって金属板の変態率を測
定できる。
【００２０】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例の変態率測定方法を適用した変態率測
定装置の概略構成を示す模式図である。なお、この実施
例の変態率測定装置は製鉄工場における熱処理ラインに
組込まれ、高速で連続移動される鋼板の変態率を測定す
るために用いる。
る。図１は実施例の変態率測定方法を適用した変態率測
定装置の概略構成を示す模式図である。なお、この実施
例の変態率測定装置は製鉄工場における熱処理ラインに
組込まれ、高速で連続移動される鋼板の変態率を測定す
るために用いる。
【００２１】磁化電源２１は一定周波数ｆ1 を有した交
流の励磁電流Ｉを出力する。磁化電源２１から出力され
た励磁電流Ｉは磁化器２２の磁化鉄心２３に巻装された
励磁コイル２４に印加される。この磁化器２２は、略コ
字型形状を有した磁化鉄心２３の各磁極２３ａ，２３ｂ
が検査対象の金属板としての鋼板２５の下面に距離Ｌａ
（リフトオフ）だけ離れて対向するように配設されてい
る。なお、鋼板２５は紙面に対して直交する方向に搬送
される。
流の励磁電流Ｉを出力する。磁化電源２１から出力され
た励磁電流Ｉは磁化器２２の磁化鉄心２３に巻装された
励磁コイル２４に印加される。この磁化器２２は、略コ
字型形状を有した磁化鉄心２３の各磁極２３ａ，２３ｂ
が検査対象の金属板としての鋼板２５の下面に距離Ｌａ
（リフトオフ）だけ離れて対向するように配設されてい
る。なお、鋼板２５は紙面に対して直交する方向に搬送
される。
【００２２】鋼板２５の上面に距離Ｌｂだけ離れた位置
で、かつ磁化器２２の各磁極２３ａ，２３ｂに対抗する
位置に同一構成の一対の磁気センサ２６ａ，２６ｂが配
設されている。各磁気センサ２６ａ，２６ｂの各出力信
号ａ1 ，ａ2 はそれぞれ磁気検出回路２７ａ，２７ｂへ
入力される。各磁気センサ２６ａ，２６ｂの各出力信号
ａ1 ，ａ2 は磁気検出回路２７ａ，２７ｂにて各磁気セ
ンサ２６ａ，２６ｂに交差する各磁束の強度ΦA ，ΦB
に対応した検出信号ｂ1 ，ｂ2 に変換される。各磁気検
出回路２７ａ，２７ｂから出力された各検出信号ｂ1 ，
ｂ2 は次の差動増幅器２８へ入力される。この差動増幅
器２８は各検出信号ｂ1 ，ｂ2 の差信号ｃを検出して次
の信号処理部２９へ送出する。
で、かつ磁化器２２の各磁極２３ａ，２３ｂに対抗する
位置に同一構成の一対の磁気センサ２６ａ，２６ｂが配
設されている。各磁気センサ２６ａ，２６ｂの各出力信
号ａ1 ，ａ2 はそれぞれ磁気検出回路２７ａ，２７ｂへ
入力される。各磁気センサ２６ａ，２６ｂの各出力信号
ａ1 ，ａ2 は磁気検出回路２７ａ，２７ｂにて各磁気セ
ンサ２６ａ，２６ｂに交差する各磁束の強度ΦA ，ΦB
に対応した検出信号ｂ1 ，ｂ2 に変換される。各磁気検
出回路２７ａ，２７ｂから出力された各検出信号ｂ1 ，
ｂ2 は次の差動増幅器２８へ入力される。この差動増幅
器２８は各検出信号ｂ1 ，ｂ2 の差信号ｃを検出して次
の信号処理部２９へ送出する。
【００２３】信号処理部２９は例えば増幅器と記録計と
で構成されており、入力された差信号ｃに含まれる磁束
強度ΔΦから予め実験的に求められている校正曲線を用
いて、変態率Ａを求めて記録計に出力する。記録計は変
態率Ａの経時変化を記録する。
で構成されており、入力された差信号ｃに含まれる磁束
強度ΔΦから予め実験的に求められている校正曲線を用
いて、変態率Ａを求めて記録計に出力する。記録計は変
態率Ａの経時変化を記録する。
【００２４】前記磁気センサ２６ａ，２６ｂとして特開
平１−３０８９８２号公報に記載された過飽和型の磁気
センサを採用している。すなわち、この磁気センサ２６
ａ，２６ｂにおいては、強磁性体材料で形成された棒状
コア３０ａ，３０ｂに検出コイル３１ａ，３１ｂが巻装
されている。また、この検出コイル２６ａ，２６ｂにそ
れぞれ同一構成の各高周波電源３２ａ，３２ｂから抵抗
３３ａ，３３ｂを介して高周波励磁電流が継続して流さ
れている。各棒状コア３０ａ，３０ｂは過飽和域まで励
磁された状態である。したがって、各検出コイル３１
ａ，３１ｂの両端の出力電圧波形の振幅値は一定とな
る。
平１−３０８９８２号公報に記載された過飽和型の磁気
センサを採用している。すなわち、この磁気センサ２６
ａ，２６ｂにおいては、強磁性体材料で形成された棒状
コア３０ａ，３０ｂに検出コイル３１ａ，３１ｂが巻装
されている。また、この検出コイル２６ａ，２６ｂにそ
れぞれ同一構成の各高周波電源３２ａ，３２ｂから抵抗
３３ａ，３３ｂを介して高周波励磁電流が継続して流さ
れている。各棒状コア３０ａ，３０ｂは過飽和域まで励
磁された状態である。したがって、各検出コイル３１
ａ，３１ｂの両端の出力電圧波形の振幅値は一定とな
る。
【００２５】このような過飽和に励磁された棒状コア３
０ａ，３０ｂに外部磁束が接近すると、前記両端電圧波
形の振幅値は変化しないが、正負の各波高値Ｖａ，−Ｖ
ｂが変化する。そこで、前記磁気検出回路２７ａ，２７
ｂ内において、この各波高値Ｖａ，−Ｖｂを検波器で検
波して直流に変換して、加算器で加算することによっ
て、差電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を求める。すなわち、この差
電圧（Ｖａ−Ｖｂ）がこの磁気センサ２６ａ，２６ｂに
加えられた外部磁束に対応する。よって、各磁気検出回
路２７ａ，２７ｂからそれぞれの磁気センサ２６ａ，２
６ｂに印加された各磁束の磁束強度ΦA ，ΦB に対応し
た検出信号ｂ1 ，ｂ2 が出力される。なお、この磁気セ
ンサ２６ａ，２６ｂにおける各磁気検出回路２７ａ，２
７ｂから出力される各検出信号ｂ1 ，ｂ2 の周波数応答
性能は前記励磁電流Ｉの周波数ｆ1より十分高い。した
がって、差動増幅器２８から出力される差信号ｃは各磁
束強度ΦA ，ΦBの差の磁束強度ΔΦを示す。 ΔΦ＝ΦA −ΦB
０ａ，３０ｂに外部磁束が接近すると、前記両端電圧波
形の振幅値は変化しないが、正負の各波高値Ｖａ，−Ｖ
ｂが変化する。そこで、前記磁気検出回路２７ａ，２７
ｂ内において、この各波高値Ｖａ，−Ｖｂを検波器で検
波して直流に変換して、加算器で加算することによっ
て、差電圧（Ｖａ−Ｖｂ）を求める。すなわち、この差
電圧（Ｖａ−Ｖｂ）がこの磁気センサ２６ａ，２６ｂに
加えられた外部磁束に対応する。よって、各磁気検出回
路２７ａ，２７ｂからそれぞれの磁気センサ２６ａ，２
６ｂに印加された各磁束の磁束強度ΦA ，ΦB に対応し
た検出信号ｂ1 ，ｂ2 が出力される。なお、この磁気セ
ンサ２６ａ，２６ｂにおける各磁気検出回路２７ａ，２
７ｂから出力される各検出信号ｂ1 ，ｂ2 の周波数応答
性能は前記励磁電流Ｉの周波数ｆ1より十分高い。した
がって、差動増幅器２８から出力される差信号ｃは各磁
束強度ΦA ，ΦBの差の磁束強度ΔΦを示す。 ΔΦ＝ΦA −ΦB
【００２６】このように構成された変態率測定装置にお
いて、磁化電源２１を起動すると、磁化器２２によって
鋼板２５が磁化される。そして、例えば一方の磁極２３
ａから出力された磁束の大部分は鋼板２５内を経由して
た他方の磁極２３ｂに入力するが、一部の磁束は鋼板２
５を貫通して、鋼板２５の磁気センサ２６ａ，２６ｂ側
の空間を経由して再度鋼板２５を逆方向に貫通して他方
の磁極２３ｂへ入力される。
いて、磁化電源２１を起動すると、磁化器２２によって
鋼板２５が磁化される。そして、例えば一方の磁極２３
ａから出力された磁束の大部分は鋼板２５内を経由して
た他方の磁極２３ｂに入力するが、一部の磁束は鋼板２
５を貫通して、鋼板２５の磁気センサ２６ａ，２６ｂ側
の空間を経由して再度鋼板２５を逆方向に貫通して他方
の磁極２３ｂへ入力される。
【００２７】そして、各磁気センサ２６ａ，２６ｂの磁
気感応方向は鋼板２５に直交しているので、各磁気セン
サ２６ａ，２６ｂは、鋼板２５を貫通した磁束の鋼板２
５に直交する方向の各強度Φａ，Φｂおよび周囲の電気
機器から出力される浮遊磁束のうちの鋼板２５に直交す
る方向の磁束強度Φｎを検出する。よって、前述したよ
うに、各磁気センサ２６ａ，２６ｂにて検出される磁束
強度ΦA ，ΦB は下記のようになる。 ΦA ＝Φａ＋Φｎ ΦB ＝Φｂ＋Φｎ
気感応方向は鋼板２５に直交しているので、各磁気セン
サ２６ａ，２６ｂは、鋼板２５を貫通した磁束の鋼板２
５に直交する方向の各強度Φａ，Φｂおよび周囲の電気
機器から出力される浮遊磁束のうちの鋼板２５に直交す
る方向の磁束強度Φｎを検出する。よって、前述したよ
うに、各磁気センサ２６ａ，２６ｂにて検出される磁束
強度ΦA ，ΦB は下記のようになる。 ΦA ＝Φａ＋Φｎ ΦB ＝Φｂ＋Φｎ
【００２８】よって、差動増幅器２８にて得られる磁束
強度差（減算磁束）ΔΦ（＝Φａ−Φｂ）から浮遊磁束
強度Φｎの成分を除去できる。また、各磁気センサ２６
ａ，２６ｂは磁化器２２の各磁極２３ａ，２３ｂの対向
位置に配設されているので、磁束強度Φａ，Φｂは値が
等しくて極性が互いに逆となる（Φｂ＝−Φａ）。よっ
て、各磁気センサ２６ａ，２６ｂで検出された磁束
ΦA ，ΦB の磁束強度差ΔΦを算出することによって、
浮遊磁束が含まれない正しい磁束強度を測定できる。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ＝２Φａ
強度差（減算磁束）ΔΦ（＝Φａ−Φｂ）から浮遊磁束
強度Φｎの成分を除去できる。また、各磁気センサ２６
ａ，２６ｂは磁化器２２の各磁極２３ａ，２３ｂの対向
位置に配設されているので、磁束強度Φａ，Φｂは値が
等しくて極性が互いに逆となる（Φｂ＝−Φａ）。よっ
て、各磁気センサ２６ａ，２６ｂで検出された磁束
ΦA ，ΦB の磁束強度差ΔΦを算出することによって、
浮遊磁束が含まれない正しい磁束強度を測定できる。 ΔΦ＝Φａ−Φｂ＝２Φａ
【００２９】したがって、この磁束強度差ΔΦが鋼板２
５の変態率Ａに対応した値となる。信号処理部２９はこ
の磁束強度差ΔΦから校正曲線を用いて変換された変態
率Ａの時間変換を記録する。
５の変態率Ａに対応した値となる。信号処理部２９はこ
の磁束強度差ΔΦから校正曲線を用いて変換された変態
率Ａの時間変換を記録する。
【００３０】図３は、０〜１００％の既知の変態率Ａを
有する多数の試験用鋼板に対して実施例装置で変態率測
定した場合における差動増幅器２７の磁束強度差ΔΦに
対応する差信号ｃの出力レベル（ｍＶ）と前記変態Ａと
の関係を特性図である。但し、試験用鋼板の厚さＴは
５．６mmであり、各磁極２３ａ，２３ｂから各磁気セン
サ２６ａ，２６ｂまでの距離Ｂは５００mmであり、磁化
器２２の磁化周波数ｆ1は１０Hzに設定している。ま
た、高周波電源３２ａ，３２ｂから出力される高周波信
号の平均電圧ｅm は３ｍＶである。そして、図中実線で
示す特性はリフトオフＬａが１００mmの条件下の特性で
あり、破線で示す特性はリフトオフＬａが１００mm条件
下の特性であである。したがって、この図３の特性が校
正特性となる。
有する多数の試験用鋼板に対して実施例装置で変態率測
定した場合における差動増幅器２７の磁束強度差ΔΦに
対応する差信号ｃの出力レベル（ｍＶ）と前記変態Ａと
の関係を特性図である。但し、試験用鋼板の厚さＴは
５．６mmであり、各磁極２３ａ，２３ｂから各磁気セン
サ２６ａ，２６ｂまでの距離Ｂは５００mmであり、磁化
器２２の磁化周波数ｆ1は１０Hzに設定している。ま
た、高周波電源３２ａ，３２ｂから出力される高周波信
号の平均電圧ｅm は３ｍＶである。そして、図中実線で
示す特性はリフトオフＬａが１００mmの条件下の特性で
あり、破線で示す特性はリフトオフＬａが１００mm条件
下の特性であである。したがって、この図３の特性が校
正特性となる。
【００３１】図３の特性に示すように、変態率が０〜１
００％の変化範囲に対して出力電圧は８３〜２４０ｍＶ
と非常に広い測定レンジが得られた。したがって、磁気
センサ２６ａ，２６ｂと鋼板２５との間の距離Ｌｂを、
たとえ大きく設定しても十分高い検出レベルを確保でき
る。また、リフトオフＬａが１００〜１２５ｍｍ（２５
％）も変化したとしても、出力信号レベルは変態率Ａに
換算して５％未満であり、非常に良好な値が得られた。
また、図３のグラフには示していないが、前述したよう
に浮遊磁束の成分が除されているるので、高い繰返し測
定精度を確保できた。
００％の変化範囲に対して出力電圧は８３〜２４０ｍＶ
と非常に広い測定レンジが得られた。したがって、磁気
センサ２６ａ，２６ｂと鋼板２５との間の距離Ｌｂを、
たとえ大きく設定しても十分高い検出レベルを確保でき
る。また、リフトオフＬａが１００〜１２５ｍｍ（２５
％）も変化したとしても、出力信号レベルは変態率Ａに
換算して５％未満であり、非常に良好な値が得られた。
また、図３のグラフには示していないが、前述したよう
に浮遊磁束の成分が除されているるので、高い繰返し測
定精度を確保できた。
【００３２】図４において、磁化器２２の励磁コイル２
４に印加する励磁電流Ｉの励磁周波数ｆ1 を０Hz（直
流）から２４０Hzまで変化させた場合における実施例装
置の差動増幅器２８の出力レベル変化と、実施例の過飽
和型の磁気センサ２６ａ，２６ｂの代りに、過飽和型磁
気センサでない従来の通常のサーチコイル型磁気センサ
を用いた場合の出力レベル変化との比較を示す。なお、
従来のサーチコイル型磁気センサは、フェライトコアに
コイルを巻装して、外部磁界によってサーチコイルに発
生する誘起電圧を検出する磁気センサである。サーチコ
イル型磁気センサは、図４に示すように、検出感度が測
定磁束の周波数に大きく依存し、約220Hz以下の周波数
では、過飽和型磁気センサより大きく低下する。なお、
このサーチコイル型磁気センサにおけるコイル巻数は15
00回である。
４に印加する励磁電流Ｉの励磁周波数ｆ1 を０Hz（直
流）から２４０Hzまで変化させた場合における実施例装
置の差動増幅器２８の出力レベル変化と、実施例の過飽
和型の磁気センサ２６ａ，２６ｂの代りに、過飽和型磁
気センサでない従来の通常のサーチコイル型磁気センサ
を用いた場合の出力レベル変化との比較を示す。なお、
従来のサーチコイル型磁気センサは、フェライトコアに
コイルを巻装して、外部磁界によってサーチコイルに発
生する誘起電圧を検出する磁気センサである。サーチコ
イル型磁気センサは、図４に示すように、検出感度が測
定磁束の周波数に大きく依存し、約220Hz以下の周波数
では、過飽和型磁気センサより大きく低下する。なお、
このサーチコイル型磁気センサにおけるコイル巻数は15
00回である。
【００３３】これに対して、本実施例の過飽型磁気セン
サの検出感度は巻数に依存せず、この従来のサーチコイ
ル型磁気センサより遥かに少ないコイル巻数（この実施
例では200 回）で済む。
サの検出感度は巻数に依存せず、この従来のサーチコイ
ル型磁気センサより遥かに少ないコイル巻数（この実施
例では200 回）で済む。
【００３４】一般に励磁周波数ｆ1 は検査目的や鋼板２
５の厚みＴに応じて最適周波数に設定される。そして、
検査目的が変態率測定であり、鋼板２５の厚みＴが１〜
１０mmの範囲においては、励磁周波数ｆ1 は数Ｈz 〜数
十Ｈz の範囲に設定される場合が多い。そこで、図４の
周波数特性図に示すように、磁気センサ２６ａ，２６ｂ
に過飽和型磁気センサを用いることによって、広い周波
数範囲で一定した出力信号レベルが得られる。図５は本
発明の他の実施例に係わる変態率測定装置の概略構成図
である。図１の実施例と同一部分には同一符号が付して
ある。
５の厚みＴに応じて最適周波数に設定される。そして、
検査目的が変態率測定であり、鋼板２５の厚みＴが１〜
１０mmの範囲においては、励磁周波数ｆ1 は数Ｈz 〜数
十Ｈz の範囲に設定される場合が多い。そこで、図４の
周波数特性図に示すように、磁気センサ２６ａ，２６ｂ
に過飽和型磁気センサを用いることによって、広い周波
数範囲で一定した出力信号レベルが得られる。図５は本
発明の他の実施例に係わる変態率測定装置の概略構成図
である。図１の実施例と同一部分には同一符号が付して
ある。
【００３５】この実施例においては、磁化器２２の各磁
極２３ａ，２３ｂにそれぞれ対向して配設された各磁気
センサ３４ａ，３４ｂの各棒状コア３５ａ，３５ｂにそ
れぞれ検出コイル３６ａ，３６ｂが巻装されている。な
お、各検出コイル３６ａ，３６ｂの巻回方向は同一方向
である。そして、高周波電源３２から出力される高周波
信号は抵抗３３を介して一方の磁気センサ３４ａの検出
コイル３６ａの巻始端子Ｓｔに印加される。検出コイル
３６ａの巻終端子Ｅｎは他方の磁気センサ３６ｂの検出
コイル３４ｂのの検出コイル３６ｂの巻終端子Ｅｎに接
続されている。そして、検出コイル３６ｂの巻始端子Ｓ
ｔは接地されている。
極２３ａ，２３ｂにそれぞれ対向して配設された各磁気
センサ３４ａ，３４ｂの各棒状コア３５ａ，３５ｂにそ
れぞれ検出コイル３６ａ，３６ｂが巻装されている。な
お、各検出コイル３６ａ，３６ｂの巻回方向は同一方向
である。そして、高周波電源３２から出力される高周波
信号は抵抗３３を介して一方の磁気センサ３４ａの検出
コイル３６ａの巻始端子Ｓｔに印加される。検出コイル
３６ａの巻終端子Ｅｎは他方の磁気センサ３６ｂの検出
コイル３４ｂのの検出コイル３６ｂの巻終端子Ｅｎに接
続されている。そして、検出コイル３６ｂの巻始端子Ｓ
ｔは接地されている。
【００３６】磁気センサ３４ａの巻始端子Ｓｔから取出
される出力信号ａは磁気検出回路２７へ入力される。磁
気検出回路２７は出力信号ａから磁束強度を検出して次
の信号処理部２９へ送出する。
される出力信号ａは磁気検出回路２７へ入力される。磁
気検出回路２７は出力信号ａから磁束強度を検出して次
の信号処理部２９へ送出する。
【００３７】このような構成の変態率測定装置におい
て、各磁気センサ３４ａ，３４ｂは外部磁界に対して互
いに逆方向に信号レベルがシフトするように作用する。
したがって、各磁気センサ３４ａ，３４ｂで検出された
浮遊磁束強度Φｎは互いに逆極性となる。よって、直列
接続された磁気センサ３４ａ，３４ｂの出力信号ａ内に
おいては浮遊磁束強度Φｎは互いに相殺される。また、
磁化器２２から鋼板２５を貫通した磁束は互いに逆方向
に各磁気センサ３６ａ，３６ｂに作用するので、出力信
号ａには各磁束の加算強度２Φａの情報が含まれる。
て、各磁気センサ３４ａ，３４ｂは外部磁界に対して互
いに逆方向に信号レベルがシフトするように作用する。
したがって、各磁気センサ３４ａ，３４ｂで検出された
浮遊磁束強度Φｎは互いに逆極性となる。よって、直列
接続された磁気センサ３４ａ，３４ｂの出力信号ａ内に
おいては浮遊磁束強度Φｎは互いに相殺される。また、
磁化器２２から鋼板２５を貫通した磁束は互いに逆方向
に各磁気センサ３６ａ，３６ｂに作用するので、出力信
号ａには各磁束の加算強度２Φａの情報が含まれる。
【００３８】したがって、この実施例においては、各磁
気センサ３４ａ，３４ｂの各検出コイル３６ａ，３６ｂ
との間の配線が減算回路を構成する。よって、図１の差
動増幅器２８を除去して、磁気検出回路２７の出力信号
ｇを直接信号処理部２９へ印加することが可能となる。
気センサ３４ａ，３４ｂの各検出コイル３６ａ，３６ｂ
との間の配線が減算回路を構成する。よって、図１の差
動増幅器２８を除去して、磁気検出回路２７の出力信号
ｇを直接信号処理部２９へ印加することが可能となる。
【００３９】したがって、図１の実施例とほぼ同様の効
果を得ることができる。さらに、この実施例において
は、図１の実施例に比較して、高周波電源３２を１台で
実施でき、かつ差動増幅器２８を除去できるので、装置
全体を小型軽量に、かつ低い製造費で製造できる。
果を得ることができる。さらに、この実施例において
は、図１の実施例に比較して、高周波電源３２を１台で
実施でき、かつ差動増幅器２８を除去できるので、装置
全体を小型軽量に、かつ低い製造費で製造できる。
【００４０】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例装置においては、磁気センサ２
６として温度特性や検出感度特性が優れている過飽和型
の磁気センサを用いたが、例えば温度保証回路が附加さ
れたホール素子を用いた半導体磁気センサであってもよ
い。また、検出感度は小さいか通常のサーチコイル型の
磁気センサを用いても本願発明の効果は十分達成でき
る。
るものではない。実施例装置においては、磁気センサ２
６として温度特性や検出感度特性が優れている過飽和型
の磁気センサを用いたが、例えば温度保証回路が附加さ
れたホール素子を用いた半導体磁気センサであってもよ
い。また、検出感度は小さいか通常のサーチコイル型の
磁気センサを用いても本願発明の効果は十分達成でき
る。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の変態率測定
方法および変態率測定装置によれば、検査対象の金属板
を挟んで磁化器の一対の磁極と一対の磁気センサとを互
いに対向させて配置している。したがって、各磁気セン
サの各出力の差を取ることによって、外部の浮遊磁束に
起因する雑音成分を相殺できる。また、金属板を貫通し
た磁束は各磁気センサに互いに逆方向に作用するので、
差を取ることによって、金属板を貫通した磁束を２倍の
感度で検出できる。よって、金属板を貫通した磁束の強
度を高いＳ／Ｎでもって正確に検出できるので、結果と
して金属板の変態率をより精度よく測定できる。
方法および変態率測定装置によれば、検査対象の金属板
を挟んで磁化器の一対の磁極と一対の磁気センサとを互
いに対向させて配置している。したがって、各磁気セン
サの各出力の差を取ることによって、外部の浮遊磁束に
起因する雑音成分を相殺できる。また、金属板を貫通し
た磁束は各磁気センサに互いに逆方向に作用するので、
差を取ることによって、金属板を貫通した磁束を２倍の
感度で検出できる。よって、金属板を貫通した磁束の強
度を高いＳ／Ｎでもって正確に検出できるので、結果と
して金属板の変態率をより精度よく測定できる。
【図１】 本発明の一実施例に係わる変態率測定方法を
適用した変態率測定装置の概略構成を示す模式図、
適用した変態率測定装置の概略構成を示す模式図、
【図２】 本発明の動作原理を示す図、
【図３】 実施例装置にて測定されたサンプル鋼板の変
態率と出力電圧レベルとの関係を示す図、
態率と出力電圧レベルとの関係を示す図、
【図４】 実施例装置に採用される異なる種類の磁気セ
ンサの周波数特性を示す図、
ンサの周波数特性を示す図、
【図５】 本発明の他の実施例に係わる変態率測定装置
の概略構成を示す模式図、
の概略構成を示す模式図、
【図６】 従来の変態率測定装置の概略構成を示す模式
図。
図。
２１…磁化電源、２２…磁化器、２３…磁化鉄心、２３
ａ，２３ｂ…磁極、２４…励磁コイル、２５…鋼板、２
６ａ，２６ｂ，３４ａ，３４ｂ…磁気センサ、２７，２
７ａ，２７ｂ…磁気検出回路、２８…差動増幅器、２９
…信号処理部、３２，３２ａ，３２ｂ…高周波電源。
ａ，２３ｂ…磁極、２４…励磁コイル、２５…鋼板、２
６ａ，２６ｂ，３４ａ，３４ｂ…磁気センサ、２７，２
７ａ，２７ｂ…磁気検出回路、２８…差動増幅器、２９
…信号処理部、３２，３２ａ，３２ｂ…高周波電源。
Claims (2)
- 【請求項１】 検査対象の金属板の一方面に近接してこ
の金属板を磁化する磁束を発生する磁化器を一対の磁極
が前記金属板に対向するように配設し、前記金属板を挟
んで前記各磁極の各対向位置でかつ各磁気感応方向が前
記金属板に直交する方向に一対の磁気センサを配設し、
この一対の磁気センサにて検出された前記金属板を貫通
した各磁束相互間の減算磁束を求め、この減算磁束値で
もって前記金属板の変態率を測定する変態率測定方法。 - 【請求項２】 検査対象の金属板の一方面に一対の磁極
が対向するように配設され、前記金属板を磁化する磁束
を発生する磁化器と、前記金属板を挟んで前記各磁極の
各対向位置でかつ各磁気感応方向が前記金属板に直交す
る方向に配設され、前記金属板を貫通した磁束を検出す
る一対の磁気センサと、この一対の磁気センサの各検出
信号を減算する減算回路と、減算回路にて得られた減算
磁束値に基づいて前記金属板の変態率を求める信号処理
部とを備えた変態率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28673091A JP2663767B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 変態率測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28673091A JP2663767B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 変態率測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126798A JPH05126798A (ja) | 1993-05-21 |
| JP2663767B2 true JP2663767B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17708278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28673091A Expired - Fee Related JP2663767B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 変態率測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663767B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1025588A9 (fr) * | 2018-06-01 | 2019-04-29 | Centre De Recherches Metallurgiques Asbl Centrum Voor Res In De Metallurgie Vzw | Dispositif de mesure en ligne du pourcentage d'austénite dans les aciers |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP28673091A patent/JP2663767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05126798A (ja) | 1993-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5610518A (en) | Method and apparatus for detecting small magnetizable particles and flaws in nonmagnetic conductors | |
| JP2020523588A (ja) | 負荷測定方法、負荷測定装置、及び負荷測定機構 | |
| CA1316714C (en) | Torque detecting apparatus | |
| JPH03235067A (ja) | 電磁式導電率計及び導電率測定方法 | |
| Stupakov | Local non-contact evaluation of the ac magnetic hysteresis parameters of electrical steels by the Barkhausen noise technique | |
| JPS6352345B2 (ja) | ||
| JP2009186433A (ja) | 渦電流式試料測定方法と、渦電流センサと、渦電流式試料測定システム | |
| JP2663767B2 (ja) | 変態率測定方法及びその装置 | |
| JPH04210B2 (ja) | ||
| JPH05281063A (ja) | 鋼材の張力測定装置 | |
| JPH0242402B2 (ja) | ||
| JPH07190991A (ja) | 変態率測定方法及び装置 | |
| JPH0784021A (ja) | 微弱磁気測定装置及びそれを用いた非破壊検査方法 | |
| JP3755403B2 (ja) | 磁性体材料の変態状態の計測方法、及び磁性体材料の変態状態の計測装置 | |
| Deyneka et al. | Non-destructive testing of ferromagnetic materials using hand inductive sensor | |
| JP2617570B2 (ja) | 磁気測定装置 | |
| JPH04218764A (ja) | 金属材料の劣化損傷検出装置 | |
| JPH0815229A (ja) | 高分解能渦電流探傷装置 | |
| JPS62229038A (ja) | 応力測定装置 | |
| JPH09166582A (ja) | 電磁気探傷法 | |
| JPH01119756A (ja) | 金属材料の劣化検査装置 | |
| JPH01269049A (ja) | 金属材料の劣化検査方法 | |
| JP3204073B2 (ja) | 磁歪効果を利用した応力測定方法および装置 | |
| JPH05107229A (ja) | 変態率測定方法及びその装置 | |
| JPH0750711Y2 (ja) | 薄鋼帯の磁気探傷装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080620 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |