JPS58153157A - 磁気探傷装置の磁気検出器 - Google Patents
磁気探傷装置の磁気検出器Info
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- JPS58153157A JPS58153157A JP3561782A JP3561782A JPS58153157A JP S58153157 A JPS58153157 A JP S58153157A JP 3561782 A JP3561782 A JP 3561782A JP 3561782 A JP3561782 A JP 3561782A JP S58153157 A JPS58153157 A JP S58153157A
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- G—PHYSICS
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は棒鋼、鋼管などの強磁性体被検査材の表面1
九はamに近い部分のキズやその他の欠陥を検出する磁
気探傷装置の磁気検出器に関するものである。
九はamに近い部分のキズやその他の欠陥を検出する磁
気探傷装置の磁気検出器に関するものである。
鉄鋼材料の品質管層における非破壊検査機器のうちキズ
などの欠陥部からの漏洩磁束を直接磁気検出器で検出す
る方式の自動連続磁気探傷装置は磁気探傷法のように目
視検査員が要らず、また欠陥の大きさが定量的kかつ高
感度で検出でき、さらに被検査材が黒皮の11オンライ
ン検査ができるなどの特長を有し、広く用いられている
。この装置の磁気検出器には従来導線を巻回したボビン
状のサーチコイルが使用されていたが、巻#密度を余シ
高くする仁とができず、したがってキズによって生ずる
漏洩磁束との鎖交性が嵐くなく、検出感度が低い欠点が
あり、またマグネットダイオードやホール素子などの感
磁性半導体による磁気検出器は特性にパラツ中があり、
さらに湿度その他の影響を受は中すい欠点があり、また
被検査材の全面走査を効率よく行うに当ってキズの発生
しやすい軸方向に上記小形の感磁げ半導体の検出器をき
わめて多数個配列しなければならず、その個々の検出器
に直結させるキズ信号処理回路も膨大なものとなる欠点
がある。まえ上記検出器の配列において、隣合う検出−
に間隔があれば上記被検査材を回転させながら直進させ
ても検出器の走査軌跡がスパイクル状のしま模様となシ
キズ検出の不感帯が生じキズの見落しが生じることがあ
る。
などの欠陥部からの漏洩磁束を直接磁気検出器で検出す
る方式の自動連続磁気探傷装置は磁気探傷法のように目
視検査員が要らず、また欠陥の大きさが定量的kかつ高
感度で検出でき、さらに被検査材が黒皮の11オンライ
ン検査ができるなどの特長を有し、広く用いられている
。この装置の磁気検出器には従来導線を巻回したボビン
状のサーチコイルが使用されていたが、巻#密度を余シ
高くする仁とができず、したがってキズによって生ずる
漏洩磁束との鎖交性が嵐くなく、検出感度が低い欠点が
あり、またマグネットダイオードやホール素子などの感
磁性半導体による磁気検出器は特性にパラツ中があり、
さらに湿度その他の影響を受は中すい欠点があり、また
被検査材の全面走査を効率よく行うに当ってキズの発生
しやすい軸方向に上記小形の感磁げ半導体の検出器をき
わめて多数個配列しなければならず、その個々の検出器
に直結させるキズ信号処理回路も膨大なものとなる欠点
がある。まえ上記検出器の配列において、隣合う検出−
に間隔があれば上記被検査材を回転させながら直進させ
ても検出器の走査軌跡がスパイクル状のしま模様となシ
キズ検出の不感帯が生じキズの見落しが生じることがあ
る。
この発明は、以上の現況に鑑みてなされえもので、従来
の漏洩磁束検出法による磁気探傷機の検出器の欠点を解
消するものである。すなわち磁気検出器を検出したい最
小のキズの長さたとえ゛ば1゜關とか20鳳鳳とかに合
わせて、その大きさを自在に製作で龜、上記長さのキズ
を最大感度で検出できる111H形t−チコイルとしえ
ものであ〕、これハ電気絶縁性部材としてたとえば合成
樹脂フィルムの片WJ★えは両面に鋼・鎖などの導電性
金属の薄い層を付層し、この金属層にエツチングその他
の切り込み加工によって自わめて細くかつ高密度の渦巻
状金属層を形成し、その両端に9−ド線を付して、九と
えば巻線100〜300回の壱−密度の高い薄膜のす一
チコイルとし九磁気検出器にかかるものであ)、さらに
上記渦巻状金属層の上面に九とえばフェライトなどol
I4透磁率板状部材を接合することKよって漏洩磁束検
出感度を向上させた検出器に4かかるものである。この
構成によって任意の形状で、検出感度が高く、シかもそ
の性能の均一した磁気検出器が容易に製作でき、とくに
全面走査の際にはそれを複数個互いにコイルが重複する
ように連結し、不感帯のない長尺の検出器が形成でき、
効率よく探傷できるものとなる。
の漏洩磁束検出法による磁気探傷機の検出器の欠点を解
消するものである。すなわち磁気検出器を検出したい最
小のキズの長さたとえ゛ば1゜關とか20鳳鳳とかに合
わせて、その大きさを自在に製作で龜、上記長さのキズ
を最大感度で検出できる111H形t−チコイルとしえ
ものであ〕、これハ電気絶縁性部材としてたとえば合成
樹脂フィルムの片WJ★えは両面に鋼・鎖などの導電性
金属の薄い層を付層し、この金属層にエツチングその他
の切り込み加工によって自わめて細くかつ高密度の渦巻
状金属層を形成し、その両端に9−ド線を付して、九と
えば巻線100〜300回の壱−密度の高い薄膜のす一
チコイルとし九磁気検出器にかかるものであ)、さらに
上記渦巻状金属層の上面に九とえばフェライトなどol
I4透磁率板状部材を接合することKよって漏洩磁束検
出感度を向上させた検出器に4かかるものである。この
構成によって任意の形状で、検出感度が高く、シかもそ
の性能の均一した磁気検出器が容易に製作でき、とくに
全面走査の際にはそれを複数個互いにコイルが重複する
ように連結し、不感帯のない長尺の検出器が形成でき、
効率よく探傷できるものとなる。
以下図面によってこの発明の詳細な説明する。
第1図[有]■■はこの発q14kかかる実施例磁気検
出器の薄膜コイルの正面ならびに側面図である。図■は
コイルの形状が長方形(1)のもの、図■は検出キズの
方向がいずれの場合にも適する丸形コイルωのもの、図
■は図■と#tは同じ目的に用いる正方形コイルω04
のである。ともに電気絶縁部材(りはたとえば耐熱性・
弾力性合成樹脂として開発され、太陽電池などの基板に
用いられる窒素系の合成樹脂ボリイ建ド(商品名Kap
ton)などのたとえば20μのフィルムとし、これに
!着積層する金属層はこれも同じ<20μ厚の銅箔とす
る。この鋼箔表面に形成しようとする渦巻状パターンを
スクリーン印刷し、非印刷部の鋼箔をエツチングして渦
巻状導体(3)の線幅をたとえば10μとし、その巻線
ピッチのをJμに仕上げ、総巻数100〜300回(図
は簡単の丸め数回で表示している)位の巻線密度の^い
サーチコイル(4)K仕上げる。上記渦巻パターンの製
作法はスクリーン印刷に@らず、パターンをフィルム原
版に作成して、鋼箔の表面に焼付け、現像し、それをエ
ツチングして仕上げるフォトエツチング法でもよい。ま
た金属層は鋼箔に隈らず銀箔・金箔などの電気良導体で
あればよい。
出器の薄膜コイルの正面ならびに側面図である。図■は
コイルの形状が長方形(1)のもの、図■は検出キズの
方向がいずれの場合にも適する丸形コイルωのもの、図
■は図■と#tは同じ目的に用いる正方形コイルω04
のである。ともに電気絶縁部材(りはたとえば耐熱性・
弾力性合成樹脂として開発され、太陽電池などの基板に
用いられる窒素系の合成樹脂ボリイ建ド(商品名Kap
ton)などのたとえば20μのフィルムとし、これに
!着積層する金属層はこれも同じ<20μ厚の銅箔とす
る。この鋼箔表面に形成しようとする渦巻状パターンを
スクリーン印刷し、非印刷部の鋼箔をエツチングして渦
巻状導体(3)の線幅をたとえば10μとし、その巻線
ピッチのをJμに仕上げ、総巻数100〜300回(図
は簡単の丸め数回で表示している)位の巻線密度の^い
サーチコイル(4)K仕上げる。上記渦巻パターンの製
作法はスクリーン印刷に@らず、パターンをフィルム原
版に作成して、鋼箔の表面に焼付け、現像し、それをエ
ツチングして仕上げるフォトエツチング法でもよい。ま
た金属層は鋼箔に隈らず銀箔・金箔などの電気良導体で
あればよい。
また図■で示す長方形コイル(1)の大きさは自在に作
シうるが通常幅υが約101111’t:長さ0が10
〜30閣が多い。上記サーチコイル(4)の両端(6)
(6)に図示しないリード線を付して仕上げる。第2
図は絶縁フィルム(2)の両面に渦巻状コイルを形成し
、この2個のコイル(4) <4′>を(6)の位置で
フィルム(2)を貫通して接続し、同一方向に巻かれた
2重のコイルにして端部の引出リード(・)(7)をフ
ィルム(2)の一方の縁部Kmとめたものであり、この
薄膜両面コイル(ivは後述の全面走査形検出器の素子
コイルに適するものである。第3図ムBは上記薄膜コイ
ル(1) o)(1)のいずれかを用いて、被検査材(
8)のキズを探傷する状況を示す図で、図ムは図示しな
い磁化装置によって矢印の方向に磁束(9)が通ってい
るキズのない被検査材(8)の外表面(81F)K薄膜
コイル(1)を近接させ、かつ上記被検査材(8)と薄
膜コイルとの相対位置を移動させたときリード線(5バ
6)には検出電圧(・)は零であることを示している。
シうるが通常幅υが約101111’t:長さ0が10
〜30閣が多い。上記サーチコイル(4)の両端(6)
(6)に図示しないリード線を付して仕上げる。第2
図は絶縁フィルム(2)の両面に渦巻状コイルを形成し
、この2個のコイル(4) <4′>を(6)の位置で
フィルム(2)を貫通して接続し、同一方向に巻かれた
2重のコイルにして端部の引出リード(・)(7)をフ
ィルム(2)の一方の縁部Kmとめたものであり、この
薄膜両面コイル(ivは後述の全面走査形検出器の素子
コイルに適するものである。第3図ムBは上記薄膜コイ
ル(1) o)(1)のいずれかを用いて、被検査材(
8)のキズを探傷する状況を示す図で、図ムは図示しな
い磁化装置によって矢印の方向に磁束(9)が通ってい
るキズのない被検査材(8)の外表面(81F)K薄膜
コイル(1)を近接させ、かつ上記被検査材(8)と薄
膜コイルとの相対位置を移動させたときリード線(5バ
6)には検出電圧(・)は零であることを示している。
図Bは被検査材(8)のキズDOKよって上記磁束(9
)が外表l1Ii(8F)K漏洩し、この漏洩磁束(荀
がサーチコイル(4)と鎖交した状況を示し、この状態
でコイルの両端リード線(6) (6)に誘起する電圧
(・)はつぎの式であられせる。
)が外表l1Ii(8F)K漏洩し、この漏洩磁束(荀
がサーチコイル(4)と鎖交した状況を示し、この状態
でコイルの両端リード線(6) (6)に誘起する電圧
(・)はつぎの式であられせる。
・ニー111φ/(ltここで■は磁束(d)が鎖交し
ているサーチコイル(4)の巻数、Q)は漏洩磁束数(
1)は磁束(9)の変化を)けている時間である。
ているサーチコイル(4)の巻数、Q)は漏洩磁束数(
1)は磁束(9)の変化を)けている時間である。
第4図は薄膜コイル(1)の漏洩磁束量の磁束数(ロ)
を増大する丸めコイル(4)の上面に高透磁率材料九と
えばF@、O,を主成分とする金属酸化物磁心材料(フ
ェライト)の圧縮焼結板状材Q◇を接着剤などにて接合
させた磁気検出器(2)である。上記フェライ) (1
1は透磁率が高いが電気抵抗率が導電性金属の10’−
、,10”倍大きく電気絶縁体と見なせるのでこのよう
にコイル(4)K接合することができるのである。この
性質を利用して、第5図のようにフェライ) Qlを絶
縁基板としてその片面または両面上に渦巻状金属層を形
成し、サーチコイル(4)を作るととKよって第4図同
様の検出感度の高い検出器鶴となる。
を増大する丸めコイル(4)の上面に高透磁率材料九と
えばF@、O,を主成分とする金属酸化物磁心材料(フ
ェライト)の圧縮焼結板状材Q◇を接着剤などにて接合
させた磁気検出器(2)である。上記フェライ) (1
1は透磁率が高いが電気抵抗率が導電性金属の10’−
、,10”倍大きく電気絶縁体と見なせるのでこのよう
にコイル(4)K接合することができるのである。この
性質を利用して、第5図のようにフェライ) Qlを絶
縁基板としてその片面または両面上に渦巻状金属層を形
成し、サーチコイル(4)を作るととKよって第4図同
様の検出感度の高い検出器鶴となる。
つぎKjllEM図によって被検査材が丸棒鋼中鋼管な
どのばあい、その長尺方向のキズが発生しやすく、それ
を効率良く検出する全面走査形検出器(2)を説明する
。これは上記第1図■または第2図で示し丸長方形薄膜
コイル(1)または(イ5を複数個(この例では14個
)、被検査材(2))の細心方向く配列したものであり
、との被検査材(8)はたとえば矢印(り方向に回転さ
せながら矢印ω)方向に移動させる。
どのばあい、その長尺方向のキズが発生しやすく、それ
を効率良く検出する全面走査形検出器(2)を説明する
。これは上記第1図■または第2図で示し丸長方形薄膜
コイル(1)または(イ5を複数個(この例では14個
)、被検査材(2))の細心方向く配列したものであり
、との被検査材(8)はたとえば矢印(り方向に回転さ
せながら矢印ω)方向に移動させる。
こめ検出器(至)の14個の薄膜コイル(1)は千鳥形
に積層することによってサーチコイル(4)が隣シ合う
コイルごとK(ΔL)だけ重複し、その全長CI>がた
とえば150■とすればその間には全く漏洩磁束の不感
帯が存在しない。このことは従来の半導体磁気検出器で
は積層することが困難であシ、平面状に千鳥形配列とな
シ前述の如く検出器が非I、に多く要る以外に実現困難
な点である。を九この検出器(11は個々の薄膜コイル
(1)ととに図示しない信号増幅器などのキズ信号処理
回路を有しており、それぞれたとえば長さ50Hmで深
さの同じキズに対しては同等の感度でそれを検出し、個
々の検出器には感度差がない特長を有している。このた
め信号処理回路における感度設定子信号処理が容易とな
る。今、被検査$tll)Kその軸方向のキズαqが上
記全長(1)の1/3存在し九とき図の関係位置で、サ
ーチコイル(IA) (IB)が100−の感度で信号
を出し、サーチコイル(1の(1功(I B’)(1つ
はほぼ60チの感度で信号を出してその位置ならびにキ
ズの深さを検知する。これに対し、今もし全長C1>を
1個のサーチコイルで作つえとすると同じC115)の
キズQQK対して55−の感度でしか信号が出ない。
に積層することによってサーチコイル(4)が隣シ合う
コイルごとK(ΔL)だけ重複し、その全長CI>がた
とえば150■とすればその間には全く漏洩磁束の不感
帯が存在しない。このことは従来の半導体磁気検出器で
は積層することが困難であシ、平面状に千鳥形配列とな
シ前述の如く検出器が非I、に多く要る以外に実現困難
な点である。を九この検出器(11は個々の薄膜コイル
(1)ととに図示しない信号増幅器などのキズ信号処理
回路を有しており、それぞれたとえば長さ50Hmで深
さの同じキズに対しては同等の感度でそれを検出し、個
々の検出器には感度差がない特長を有している。このた
め信号処理回路における感度設定子信号処理が容易とな
る。今、被検査$tll)Kその軸方向のキズαqが上
記全長(1)の1/3存在し九とき図の関係位置で、サ
ーチコイル(IA) (IB)が100−の感度で信号
を出し、サーチコイル(1の(1功(I B’)(1つ
はほぼ60チの感度で信号を出してその位置ならびにキ
ズの深さを検知する。これに対し、今もし全長C1>を
1個のサーチコイルで作つえとすると同じC115)の
キズQQK対して55−の感度でしか信号が出ない。
以上がこの発911Kかかる実施例検出器の構成と作用
であるが、この発明は図示や説明に@定されるものでな
いことはいうまでもない。たとえば、電気絶縁性薄膜i
ボリイ電ドでなくてもそれに近い性能の他の合成樹脂の
フィルムでもよいし、ま九IIIPK耐熱性のものでな
くてもよい。その厚みなども20μK11Iらない0こ
の発明は以上のように構成されているので、従来の感磁
性半導体の磁気検出器の欠点を解消するものである。す
なわち最小検出キズ喪さに応じて自在に大きさを決めて
巻線重度の高い薄膜サーチコイルを容易に作り得るので
、とくに全長走査のばあいの検出器数を少くする仁とが
でき、信号J6壇囲路などを含め装置が簡単廉価とな)
、ま九そのす−チコイル製作法によって巻数その麹が均
一になるので、検出器側々の検出感度に差がなく、さら
に半導体検出器に見られるような温度・振動および衝撃
による影替のない信頼性の高い検出器を提供しえたもの
である。
であるが、この発明は図示や説明に@定されるものでな
いことはいうまでもない。たとえば、電気絶縁性薄膜i
ボリイ電ドでなくてもそれに近い性能の他の合成樹脂の
フィルムでもよいし、ま九IIIPK耐熱性のものでな
くてもよい。その厚みなども20μK11Iらない0こ
の発明は以上のように構成されているので、従来の感磁
性半導体の磁気検出器の欠点を解消するものである。す
なわち最小検出キズ喪さに応じて自在に大きさを決めて
巻線重度の高い薄膜サーチコイルを容易に作り得るので
、とくに全長走査のばあいの検出器数を少くする仁とが
でき、信号J6壇囲路などを含め装置が簡単廉価とな)
、ま九そのす−チコイル製作法によって巻数その麹が均
一になるので、検出器側々の検出感度に差がなく、さら
に半導体検出器に見られるような温度・振動および衝撃
による影替のない信頼性の高い検出器を提供しえたもの
である。
縞1図ん■■はこの発明にかかる渦巻状コイルが兼方彫
、丸形および正方形の薄膜捜索コイルの正面ならびに側
面図、第2図は両面にコイルを形成し九薄膜捜索コイル
の正面、側面、背面図、第3図■は上記第1図の薄膜捜
索コイルによって、キズのない被検葺替探傷の状態を示
す断面図、図■は上記被検査材のキズを検出する状態を
示す同じく断面図、第4図はこの発明Kかかる実施例の
一つとしての高感度検出器の断面図、第5図は同じく別
の実施例の高感度検出器の側面図、第6図■は全面走査
用積層形検出器の正面図、図■は上記図■の検出器の側
面図ならびKその作用を説明する図である。 (1) (15(1)(ii h−・・漏洩磁束捜索コ
イル(2)・・・電気絶縁性薄膜 (4)・・・渦巻状
導電金属層(渦巻状コイル) (5) (6) (7
)・・・上記渦巻状金属層の両端末(リード線引出部) (8)・・・磁性体被検査材 (8IP)・・・被検査
材の外表面 (9)・・・被検査材(8)内を通る磁束
(d)・・・被検査材(旬の欠陥により表面(BF)4
Cあられれる漏洩磁束 QO・・・被検査材(船の表面または表面に近いキズや
欠陥 Qや・・・^透磁率の板状部材
、丸形および正方形の薄膜捜索コイルの正面ならびに側
面図、第2図は両面にコイルを形成し九薄膜捜索コイル
の正面、側面、背面図、第3図■は上記第1図の薄膜捜
索コイルによって、キズのない被検葺替探傷の状態を示
す断面図、図■は上記被検査材のキズを検出する状態を
示す同じく断面図、第4図はこの発明Kかかる実施例の
一つとしての高感度検出器の断面図、第5図は同じく別
の実施例の高感度検出器の側面図、第6図■は全面走査
用積層形検出器の正面図、図■は上記図■の検出器の側
面図ならびKその作用を説明する図である。 (1) (15(1)(ii h−・・漏洩磁束捜索コ
イル(2)・・・電気絶縁性薄膜 (4)・・・渦巻状
導電金属層(渦巻状コイル) (5) (6) (7
)・・・上記渦巻状金属層の両端末(リード線引出部) (8)・・・磁性体被検査材 (8IP)・・・被検査
材の外表面 (9)・・・被検査材(8)内を通る磁束
(d)・・・被検査材(旬の欠陥により表面(BF)4
Cあられれる漏洩磁束 QO・・・被検査材(船の表面または表面に近いキズや
欠陥 Qや・・・^透磁率の板状部材
Claims (1)
- 1磁性体被検査材を畿化し、その表面にあられれる漏洩
磁束の強度を測定し、前記被検査材のキズその他の欠陥
を検出する検出器において、電気絶縁性薄膜の面に導電
性金属層を付層゛し、この金属層に化学的★九祉物場的
切り込み加工を施し、繊#&#条が高密度に巻かれ九渦
巻′状金属層を形成し、これを前記漏洩磁束捜索−膜コ
イルとしてなる磁気探傷装置の磁気検出器02表面に高
透磁率の板状部材を接合してなる特許請求oats第1
項記載O磁気探傷装置の磁気検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3561782A JPS58153157A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 磁気探傷装置の磁気検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3561782A JPS58153157A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 磁気探傷装置の磁気検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58153157A true JPS58153157A (ja) | 1983-09-12 |
Family
ID=12446804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3561782A Pending JPS58153157A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | 磁気探傷装置の磁気検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58153157A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002033398A1 (fr) * | 2000-10-18 | 2002-04-25 | Kawasaki Steel Corporation | Capteur de fuites magnetiques d"un appareil de penetration magnetique |
US7688067B2 (en) | 2002-01-17 | 2010-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Probe for electrical measurement methods and use of a flexible probe for production of a rigid probe |
JP2017125709A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 新日鐵住金株式会社 | 漏洩磁束探傷装置 |
JP2018009873A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社Ihi | 探触子およびこれを備えた漏洩磁束探傷装置 |
JP2018009874A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社Ihi | 磁気探触子 |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP3561782A patent/JPS58153157A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002033398A1 (fr) * | 2000-10-18 | 2002-04-25 | Kawasaki Steel Corporation | Capteur de fuites magnetiques d"un appareil de penetration magnetique |
JP2002195984A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-07-10 | Kawasaki Steel Corp | 磁気探傷装置の漏洩磁気検出センサ |
US6774627B2 (en) | 2000-10-18 | 2004-08-10 | Kawasaki Steel Corporation | Leak magnetism detection sensor for magnetic flaw detection system |
US7688067B2 (en) | 2002-01-17 | 2010-03-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Probe for electrical measurement methods and use of a flexible probe for production of a rigid probe |
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JP2018009873A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社Ihi | 探触子およびこれを備えた漏洩磁束探傷装置 |
JP2018009874A (ja) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | 株式会社Ihi | 磁気探触子 |
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