JPH01301161A - Eddy current induction type defect detecting device - Google Patents
Eddy current induction type defect detecting deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、導体である被検査材料に存する欠陥を該被検
査材料に誘導された渦電流の乱れに基づいて検出する渦
電流誘導型欠陥検出装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is a method for detecting eddy current-induced defects in a conductive material to be inspected based on disturbances in eddy currents induced in the material to be inspected. This invention relates to a detection device.
［従来の技術］
たとえば、銅線（被検査材料）の製造工程においては、
銅線中に鉄片等の異物が混ざっていたり、損傷された部
分があると、これらの欠陥部分が拡大されて各伸線工程
中に銅線が断線してしまうことがある。したがって、」
１流工程でＬ記欠陥を検出して、銅線の断線を防止する
ことが、生産性低下を最小限に抑える」二で重要である
。[Prior art] For example, in the manufacturing process of copper wire (material to be inspected),
If foreign objects such as iron pieces are mixed into the copper wire or if there are damaged parts, these defective parts may become enlarged and the copper wire may break during each wire drawing process. therefore,"
It is important to detect L defects in the first process and prevent copper wire breakage in order to minimize productivity loss.
この種の上記欠陥を検出する装置としては、交番磁界を
発生させるコイル内に、銅線を所定の速度で移動させ、
該銅線内に誘導される渦電流の乱れを検出して欠陥の有
無を判断するしのが知られている。As a device for detecting this type of defect, a copper wire is moved at a predetermined speed inside a coil that generates an alternating magnetic field.
It is known that the presence or absence of a defect is determined by detecting disturbances in eddy currents induced within the copper wire.
この装置においては、銅線に欠陥が存在すると、その欠
陥部分に渦７１１流の乱れが生しるので、この渦電流の
乱れをたとえばインピーダンスの変化としてとらえて、
銅線の欠陥部を検出している。In this device, if there is a defect in the copper wire, a disturbance in the eddy current occurs at the defective part, so this disturbance in the eddy current is interpreted as a change in impedance, and
Detecting defects in copper wire.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記従来の装置においては、銅線の表面
から所定の深さまで渦電流を流すようにすることによっ
て、表面から所定の深さまでの欠陥を検出することがで
きるが、検出された欠陥の（装置が銅線の表面部に位置
しているのか、内部に位置しているのか確定することが
できないという問題があった。[Problem to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional device, it is difficult to detect defects from the surface to a predetermined depth by flowing an eddy current from the surface of the copper wire to a predetermined depth. However, there was a problem in that it was not possible to determine whether the detected defect was located on the surface of the copper wire or inside the copper wire.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたしのであり、被検
査材料の欠陥が表面部にあるか内部にあるかを確定する
ことのできる渦電流誘導型欠陥検出装置位を提供するこ
とを目的とし７ている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an eddy current induction type defect detection device that can determine whether a defect in a material to be inspected is on the surface or inside. There are seven years.
（−課題を解決するための手段１
本発明は、上記目的を達成するため、被検査材料の移動
径路に沿って所定の間隔をおいて交番磁界を発生する第
１、第２のコイルが設置され、前記第１のコイルには該
第１のコイルに低周波の交番′電流を供給４るとと乙に
前記披検青（Ａ料に発生−４る渦電流の乱れを検出する
低周波欠陥検出回路か接続され、前記第２のコイルには
該第２のコイルに高周波の交番電流を供給するとともに
前記彼検査材ネ１に発生する渦電流の乱れを検出する高
周波欠陥検出回路が接続されていることを特徴としてい
る。(-Means for Solving the Problems 1) In order to achieve the above object, the present invention provides first and second coils that generate an alternating magnetic field at predetermined intervals along the movement path of the material to be inspected. A low-frequency alternating current is supplied to the first coil, and a low-frequency alternating current is supplied to the first coil to detect disturbances in the eddy current generated in the sample. A defect detection circuit is connected to the second coil, and a high frequency defect detection circuit is connected to the second coil for supplying a high frequency alternating current to the second coil and detecting disturbances in eddy current generated in the inspection material 1. It is characterized by being
［作用］
本発明においては、低周波欠陥検出回路から供給されろ
低周波の交番電流により、第１のコイルに低周波の交番
磁界が発生ずる３、同様に（７て、第２のコイルに（を
高周波の交番磁界が発生する。そ【７て、これらの交番
磁界によ・て被検査材料に渦電流が発生する、。[Operation] In the present invention, a low-frequency alternating magnetic field is generated in the first coil by the low-frequency alternating current supplied from the low-frequency defect detection circuit. (A high-frequency alternating magnetic field is generated.) Then, these alternating magnetic fields generate eddy currents in the material to be inspected.
Ｍｌ流かどｔ１程深く導体内を流れるかの１」安として
、浸透深さδという量が使われるが、この浸透深さδは
次式で表される。A penetration depth δ is used as a measure of whether the Ml flow is as deep as t1 in the conductor, and this penetration depth δ is expressed by the following equation.
δ−５．二丁］７可コ゛１ ・・・・・・（１）ただし
、〃 円周率
［・コイルに流す交番電流の周波数
μ：披検査材料の初透磁率
σ、彼検査材料の導電率
このため、第！のコイルでは浸透深さδが深くなり、被
検査材料の内部まで欠陥を検出することかできる。また
、第２のコイルでは浸透深さδが浅くなり、被検査材料
の表面部の欠陥を検出することができる。δ-5. 2 pieces] 7 Possible 1 ...... (1) However, 〃 Pi [・Frequency μ of the alternating current applied to the coil: initial magnetic permeability σ of the test material, electrical conductivity of the test material. , No. ! With the coil, the penetration depth δ is deep, and defects can be detected deep into the inspected material. Furthermore, the second coil has a shallower penetration depth δ, making it possible to detect defects on the surface of the material to be inspected.
したがって、被検査材料の表面部に欠陥があると、低周
波欠陥検出回路および高周波欠陥検出回路の両方で被検
査材料の渦電流の乱れを検出し、彼検査（材料の内部に
欠陥があると、低周波欠陥検出回路のみでｌ晶電流の乱
れ検出する。Therefore, if there is a defect on the surface of the material to be inspected, both the low-frequency defect detection circuit and the high-frequency defect detection circuit detect disturbances in the eddy current of the material to be inspected. , disturbances in the crystal current are detected using only the low frequency defect detection circuit.
１実施例］
以下、第１図ないｊ−第２図を参照して本発明の一実施
例を説明する。1 Embodiment] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1-2.
第１図において、Ｉは銅線（被検査材料）であり、この
銅線１はその長平方向に所定の速度で供給されるＪ−う
にな−・ている。この銅線Ｉの移動経路に沿って所定の
間隔を」′３いて該移動経路を巻くように第１のコイル
２および第２のコイル３が設置されている。そして、第
１のコイル２には低周波欠陥検出回路４が接続され、第
２コイルには高周波欠陥検出回路５が接続されている。In FIG. 1, I is a copper wire (material to be inspected), and this copper wire 1 is fed at a predetermined speed in the longitudinal direction thereof. A first coil 2 and a second coil 3 are installed along the moving path of the copper wire I so as to wrap around the moving path at a predetermined interval. A low frequency defect detection circuit 4 is connected to the first coil 2, and a high frequency defect detection circuit 5 is connected to the second coil.
低周波欠陥検出回路４は、前記第１のコ１′ル２に低周
波の交番電流を供給するとと６に、該第１のコイル２の
インピーダンスの変化率が測定可能なよ・）に構成され
たＣ）のである。′Ｊ′、”、：、高周波欠陥検出回路
５（＋１、前記第２のコイル３に高周波の交番電流を供
給するとともに、この第２のコイル３のインビーダニメ
スの変化率が測定可能なように構成されたものである。The low frequency defect detection circuit 4 is configured such that when a low frequency alternating current is supplied to the first coil 1', the rate of change in impedance of the first coil 2 can be measured. C). 'J', ”, :, High frequency defect detection circuit 5 (+1, configured to supply a high frequency alternating current to the second coil 3 and to measure the rate of change of the in-bee mite female of this second coil 3. It is what was done.
そし、で、これらの低周θＵ欠陥検出回路４および高周
波欠陥検出回路５は演算回路６に接続されている。The low frequency θU defect detection circuit 4 and the high frequency defect detection circuit 5 are connected to an arithmetic circuit 6.
演算回路６は、第１のクイル２および第２のコイル３に
銅線１の同一部分が通過する際の通過時間のずれを、銅
線１の移動速度と、第１のコイル２と第２のコイル３と
の距離とによっ７１＋ｎ ｉＥ Ｌ、低周波欠陥検出回
路４おにび高周波欠陥検出回路５によって検出され）、
−各インピーダンスの変化率が同一の銅線１の部分で検
出されたものとして表示器７に出力するようになってい
る。The arithmetic circuit 6 calculates the difference in passage time when the same portion of the copper wire 1 passes through the first quill 2 and the second coil 3 based on the moving speed of the copper wire 1 and the time difference between the first quill 2 and the second coil 3. 71+n iE L, detected by the low frequency defect detection circuit 4 and the high frequency defect detection circuit 5),
- The rate of change of each impedance is output to the display 7 as being detected in the same portion of the copper wire 1.
表示器７は、通常のプリンタによって構成されたもので
あり、第２図に示すように、低周波欠陥検出回路４で測
定されたインピーダンスの変化率を記号りとともに表示
するとともに、高周波欠陥検出回路５で測定されたイン
ピーダンスの変化率を記号Ｉ４ととらに表示するように
なっている。そして、記号りおよび■４の両方にインピ
ーダンスの変化率か表示された場合には、内部と表示さ
れた部分に何も表示しないで、表面部と表示された部分
に該インピーダンスの変化率を表示し、記号りのみにイ
ンピーダンスの変化率が表示された場合には、表面部と
表示された部分に何ら表示しないで内部と表示された部
分に該インピーダンスの変化率を表示するようになって
いる。The display 7 is configured by a normal printer, and as shown in FIG. The rate of change in impedance measured in step 5 is displayed at the symbol I4. If the rate of change of impedance is displayed on both the mark and ■4, nothing is displayed on the part marked as internal, and the rate of change of impedance is displayed on the part marked as surface part. However, if the rate of change in impedance is displayed only on the symbol, the rate of change in impedance is displayed in the area labeled as internal without any display in the area labeled as surface. .
このように構成されｊコ欠陥検出装置においては、第１
のコイル２に低周波欠陥検出回路４から低周波の交番電
流が流れ、前記（１）式の関係から銅線の表面から深い
位置まで渦電流が流れる。そして、銅線の表面から深部
までの間に欠陥が存在すると、その部分て渦？Ｉｉ流の
乱れが生じ、第１のコイル２のインピーダンスが変化す
る。そうすると、このインピーダンスの変化率が低周波
欠陥検出回路４て検出される。また、第２のコイル３に
高周波欠陥検出回路５から高周波の交番電流が流れ、前
記（１）式の関係から銅線の表面部近傍に渦電流が流れ
る。そして、銅線の表面部近傍に欠陥が存在するとその
部分の渦電流の流れが乱れ、第２のコイル３のインピー
ダンスが変化する。そうすると、このインピーダンスの
変化率が高周波欠陥検出回路５で検出される。そして、
演算回路６で上記各インピーダンスの変化率の検出時間
のずれがｈ１７正されて、銅線１の同一部分が通過され
た際の各インピーダンスの変化率が表示器７に出力され
る。In the defect detection device configured in this way, the first
A low-frequency alternating current flows from the low-frequency defect detection circuit 4 to the coil 2, and an eddy current flows from the surface of the copper wire to a deep position from the relationship of equation (1). And if there is a defect between the surface and the deep part of the copper wire, that part will become a vortex? Disturbance of the Ii flow occurs, and the impedance of the first coil 2 changes. Then, the rate of change in impedance is detected by the low frequency defect detection circuit 4. Further, a high-frequency alternating current flows from the high-frequency defect detection circuit 5 to the second coil 3, and an eddy current flows near the surface of the copper wire due to the relationship expressed by equation (1). If a defect exists near the surface of the copper wire, the flow of eddy current in that portion is disturbed, and the impedance of the second coil 3 changes. Then, the rate of change in impedance is detected by the high frequency defect detection circuit 5. and,
The arithmetic circuit 6 corrects the detection time difference h17 of the rate of change of each impedance, and outputs the rate of change of each impedance when the same portion of the copper wire 1 is passed through to the display 7.
ここで、銅線ｌの表面部に欠陥が存在する場合には、Ｉ
−［およびＬの表示部の両方にインピーダンスの変化率
が大きく現れ、その際には表面部と表示された部分にも
インピーダンスの変化率が大きく現れ、表面部に欠陥が
あることが直ぐにわかる。Here, if there is a defect on the surface of the copper wire l,
A large rate of change in impedance appears in both the -[ and L display parts, and at that time, a large rate of change in impedance also appears in the part labeled as the surface part, and it is immediately obvious that there is a defect in the surface part.
また、内部に欠陥がある場合には、Ｌの表示部のみにイ
ンピーダンスの変化率が大きく現れるとともに、内部と
表示された部分にもインピーダンスの変化率が大きく現
れ、内部に欠陥があることが直ぐにわかる。そして、欠
陥の大小によってインピーダンスの変化率も大小に変化
するので、該インピーダンスの変化率の大きさによ−で
、欠陥の大きさが推定可能になる。In addition, if there is an internal defect, a large rate of change in impedance will appear only in the L display area, and a large rate of change in impedance will also appear in the area labeled as internal, which will immediately indicate that there is a defect inside. Recognize. Since the rate of change in impedance varies depending on the size of the defect, the size of the defect can be estimated based on the rate of change in impedance.
したがって、上記のように構成さｈ ７′：欠陥検出装
置によれば、表面部あるいは内部という表示とともに、
インピー・ダンスの変化率を表示することができるので
、銅線１に存する欠陥が該銅線ｌの内部にあるのか表面
部にあるのかを簡単（こ判断することができる。また、
欠陥の大きさが大きければインピーダンスの変化率も大
きくなり、該欠陥が小さければインピーダンスの変化率
ら小さくなるので、表示器７に表示されたインピーダン
スの変化率の大きさから欠陥の大きさを推定することが
できる。Therefore, according to the defect detection device configured as described above, along with the indication of surface part or inside,
Since the rate of change in impedance can be displayed, it is possible to easily determine whether the defect in the copper wire 1 is inside the copper wire 1 or on the surface.
If the size of the defect is large, the rate of change in impedance will be large, and if the defect is small, the rate of change in impedance will be smaller. Therefore, the size of the defect can be estimated from the size of the rate of change in impedance displayed on the display 7. can do.
［実験例］
上記欠陥検出装置を使用して銅線の欠陥の有無を検存す
るとともに、伸線を行って断線の有無を調査したので、
この結果を第１表の実験結果に基づいて説明する。[Experiment example] The defect detection device described above was used to detect the presence or absence of defects in copper wire, and the presence or absence of wire breakage was investigated by wire drawing.
This result will be explained based on the experimental results shown in Table 1.
ただし、第１表において、欠陥レベルとは、インピーダ
ンスの変化率の大きさから欠陥の大きさを推定した値で
あり、表面部の欠陥については表面からの欠陥の深さで
示し、内部の欠陥については欠陥を球体と想定してその
半径で示したものである。また、カッピー断線とは、内
部欠陥に起因する断線のことであり、ソゲ断線とは表面
部の欠陥に起因する断線のことである。さらに、！−，
１は銅線の表面部を示し、Ｌは銅線の内部を示す。そし
て、本発明による欠陥検出装置とは別にＸ線および超音
波によって欠陥を検出し、伸線を行って断線の有無を調
査した結果も示した。However, in Table 1, the defect level is the value estimated from the size of the defect from the magnitude of the rate of change in impedance.For surface defects, it is indicated by the depth of the defect from the surface, and for internal defects The defect is assumed to be a sphere and is expressed by its radius. Further, a cuppy disconnection is a disconnection caused by an internal defect, and a sag disconnection is a disconnection due to a surface defect. moreover,! −、
1 indicates the surface portion of the copper wire, and L indicates the inside of the copper wire. In addition to the defect detection device according to the present invention, defects were detected using X-rays and ultrasonic waves, and results were also shown in which wire drawing was performed to investigate the presence or absence of wire breakage.
（以下余白）
第１表 実験結果
上記第１表に示すように、内部に欠陥がある場合にはそ
の欠陥のレベルが０．３１ｍｍでも断線し、表面部に欠
陥がある場合にはその欠陥レベルが０゜４３ｍｍであっ
ても断線しなしことがわかる。すなわち、欠陥が内部に
ある場合には、断線が起こりやすいことがわかる。した
がって、断線の有無を判断する上で、欠陥が内部にある
のか表面部にあるのかを検出することが重要になる。そ
して、欠陥が内部にあるか表面部にあるかを判断するこ
とによって、断線の有無を従来よりきめこまかく推定す
ることができるようになる。(Leaving space below) Table 1 Experimental results As shown in Table 1 above, if there is an internal defect, the wire will break even if the defect level is 0.31 mm, and if there is a defect on the surface, the defect level It can be seen that there was no disconnection even when the distance was 0°43 mm. That is, it can be seen that if the defect is inside, disconnection is likely to occur. Therefore, in determining whether there is a disconnection, it is important to detect whether the defect is inside or on the surface. By determining whether the defect is internal or on the surface, it becomes possible to estimate the presence or absence of a disconnection more precisely than before.
また、Ｘ線による欠陥検出装置の場合には、−般に普及
しているタイプのものでは欠陥レベルを１ｍｍ単位でし
か測定することができず、細線の欠陥を検出することが
できないという欠点がある。Furthermore, in the case of defect detection devices using X-rays, the generally popular type can only measure defect levels in 1 mm increments, and has the disadvantage of not being able to detect defects in thin wires. be.
しかも、放射線の漏洩が問題になり、伸線ラインに設け
ることが難しいという問題がある。Furthermore, there is a problem of radiation leakage, and it is difficult to install it on a wire drawing line.
超音波による欠陥検出装置の場合には、欠陥レベルを０
．１ｍｍ単位で測定することができるが、欠陥の位置を
確定することが難しいので、欠陥が表面部にあるのか内
部にあるのかを判断することが困難であるという欠点が
ある。In the case of ultrasonic defect detection equipment, the defect level is set to 0.
．． Although it can be measured in units of 1 mm, it is difficult to determine the position of the defect, so it has the disadvantage that it is difficult to determine whether the defect is on the surface or inside.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、被検査材料の移
動径路に沿って所定の間隔をおいて前記交番磁界を発生
する第１１第２のコイルが設置され、前記第１のコイル
には該第１のコイルに低周波の交番電流を供給するとと
もに前記被検査材料に発生する渦電流の乱れを検出する
低周波欠陥検出回路が接続され、前記第２のコイルには
該第２のコイルに高周波の交番電流を供給するとともに
前記被検査材料に発生する渦電流の乱れを検出する高周
波欠陥検出回路が接続されているから、低周波欠陥検出
回路で非検査材料の表面から内部までの渦電流の乱れを
検出することができ、高周波欠陥検出回路で非検査材料
の表面部の渦電流の乱れを検出することができる。そし
て、非検査材料の欠陥部で前記渦電流が乱れるので、低
周波欠陥検出回路および高周波欠陥検出回路の両方で渦
電流の乱れを検出した場合には非検査材料の表面部に欠
陥があると判断することができ、低周波欠陥検出回路の
みで渦電流の乱れを検出した場合には非検査材料の内部
に欠陥があると判断することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the eleventh and second coils that generate the alternating magnetic field are installed at predetermined intervals along the movement path of the material to be inspected, and the A low frequency defect detection circuit is connected to the first coil for supplying a low frequency alternating current to the first coil and for detecting disturbances in eddy currents generated in the inspected material, and the second coil is connected to Since the second coil is connected to a high-frequency defect detection circuit that supplies a high-frequency alternating current and detects disturbances in the eddy current generated in the inspected material, the low-frequency defect detection circuit detects the surface of the non-inspected material. It is possible to detect disturbances in eddy currents from the inside to the inside, and it is possible to detect disturbances in eddy currents on the surface of non-inspected materials using a high frequency defect detection circuit. Since the eddy current is disturbed at the defective part of the non-inspected material, if the eddy current disturbance is detected by both the low-frequency defect detection circuit and the high-frequency defect detection circuit, it is determined that there is a defect in the surface part of the non-inspected material. If eddy current disturbance is detected only by the low frequency defect detection circuit, it can be determined that there is a defect inside the non-inspected material.
第１図ないし第２図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は渦電流誘導型欠陥検出装置の概略構成図、
第２図は表示器の表示内容を示を図である。
ｌ・・・・・・銅線（非検査材料）、２・・・・・・第
１のコイル、３・・・・・・第２のコイル、４・・・・
・・低周波欠陥検出回路、５・・・・・・高周波欠陥検
出回路。
出廓人 三菱金属株式会社1 and 2 are diagrams showing one embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an eddy current induction type defect detection device;
FIG. 2 is a diagram showing the display contents of the display. l...Copper wire (non-inspection material), 2...First coil, 3...Second coil, 4...
...Low frequency defect detection circuit, 5...High frequency defect detection circuit. Outsourcer Mitsubishi Metals Corporation
Claims (1)
て該被検査材料に渦電流を誘導させ、前記被検査材料に
存する欠陥を前記渦電流の乱れに基づいて検出する渦電
流誘導型欠陥検出装置において、 前記被検査材料の移動径路に沿って所定の間隔をおいて
前記交番磁界を発生する第１、第２のコイルが設置され
、前記第１のコイルには該第１のコイルに低周波の交番
電流を供給するとともに前記被検査材料に発生する渦電
流の乱れを検出する低周波欠陥検出回路が接続され、前
記第２のコイルには該第２のコイルに高周波の交番電流
を供給するとともに前記被検査材料に発生する渦電流の
乱れを検出する高周波欠陥検出回路が接続されているこ
とを特徴とする渦電流誘導型欠陥検出装置。[Claims] A conductive material to be inspected is moved at a predetermined speed in an alternating magnetic field to induce eddy currents in the material to be inspected, and defects existing in the material to be inspected are detected based on disturbances in the eddy currents. In the eddy current induction defect detection device, first and second coils that generate the alternating magnetic field are installed at a predetermined interval along the movement path of the inspected material, and the first coil is connected to a low-frequency defect detection circuit that supplies a low-frequency alternating current to the first coil and detects disturbances in eddy current generated in the inspected material, and the second coil is connected to the second coil. An eddy current induction type defect detection device, characterized in that a high frequency defect detection circuit is connected to supply a high frequency alternating current to a coil and detect disturbances in eddy currents generated in the inspected material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132490A JPH01301161A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Eddy current induction type defect detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63132490A JPH01301161A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Eddy current induction type defect detecting device |
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| JPH01301161A true JPH01301161A (en) | 1989-12-05 |
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| JP63132490A Pending JPH01301161A (en) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | Eddy current induction type defect detecting device |
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| JP (1) | JPH01301161A (en) |
Cited By (3)
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