JPH01301161A - 渦電流誘導型欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

［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
。

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。

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。

［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。

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。

（−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。

［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、。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

（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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交番磁界中に導体の被検査材料を所定の速度で移動させ
   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。