KR960009762B1 - Magnetic flaw detector for thin steel belt - Google Patents

Abstract

요약없음No summary

Description

박강대의 자기탐상 장치Magnetic stripping device

제1도는 본 발명에 관련된 한 실시예에 관한 박강대의 자기탐상장치의 박강대의 주행방향에 평행하는 면에서 절단한 단면도,1 is a cross-sectional view cut in a plane parallel to the running direction of the thin strip of the magnetic strip of the magnetic strip according to the embodiment of the present invention,

제2도는 동 실시예 장치에 있어서 박강대의 주행방향에 직교하는 면에서 절단한 단면도,2 is a cross-sectional view taken in a plane perpendicular to the running direction of the thin steel strip in the embodiment device,

제3도는 동 실시예 장치의 효과를 확인하기 위한 실험장치를 나타내는 단면도,3 is a cross-sectional view showing an experimental apparatus for confirming the effect of the apparatus of the embodiment;

제4도는 동 실험장치에서 얻어진 검출 특성도,4 is a detection characteristic diagram obtained in the experiment apparatus,

제5도는 제4도의 검출 특성도를 다른 패러미터로 나타낸 특성도,5 is a characteristic diagram showing the detection characteristic diagram of FIG. 4 in different parameters,

제6도는 동 실시예 장치에서 얻어진 결함 신호 파형도,6 is a defect signal waveform diagram obtained in the device of the embodiment;

제7도는 본 발명과 관련된 다른 실시예에 관한 박강대의 자기탐상장치의 박강대의 주행방향에 평행하는 면에서 절단한 단면도,7 is a cross-sectional view cut in a plane parallel to the running direction of the thin strip of the magnetic strip of the thin steel strip according to another embodiment of the present invention,

제8도는 동 실시예 장치의 효과를 확인하기 위한 동 실시예에 장치의 요부를 꺼내어 도시하는 모식도,8 is a schematic diagram showing the main parts of the apparatus in the same embodiment for confirming the effect of the apparatus.

제9도는 각 자극과 수평자계분포 및 수직자계 분포와의 관계를 나타내는 도면,9 is a view showing the relationship between each magnetic pole and the horizontal magnetic field distribution and the vertical magnetic field distribution,

제10도는 여자전류와 자기센서의 검출전압과의 관계를 나타내는 검출 특성도,10 is a detection characteristic diagram showing a relationship between an excitation current and a detection voltage of a magnetic sensor,

제11도는 동 실험 장치에 있어서 자화전류를 변화한 경우에 있어서 자기센서의 검출 특성도,11 is a detection characteristic diagram of the magnetic sensor when the magnetization current is changed in the experimental apparatus.

제12도는 동 실험장치에 있어서 자기센서 위치를 변경한 경우에 있어서 자기센서의 검출 특성도,12 is a detection characteristic diagram of the magnetic sensor in the case where the position of the magnetic sensor is changed in the experimental apparatus.

제13도는 본 발명의 실시예에 관한 박강대의 자기탐상 장치의 박강대의 주행방향에 평행하는 면에서 절단한 단면도,13 is a cross-sectional view cut in a plane parallel to the running direction of the thin steel strip of the magnetic strip of the magnetic strip according to the embodiment of the present invention,

제14도는 동 실시예 장치에 있어서 박강대의 주행방향에 직교하는 면에서 절단한 단면도,14 is a cross-sectional view taken in a plane perpendicular to the traveling direction of the thin steel strip in the embodiment device;

제15도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 박강대의 자기탐상장치의 박강대의 주행방향에 주행하는 면에서 절단한 단면도,15 is a cross-sectional view cut in the plane traveling in the traveling direction of the steel strip of the magnetic strip of the magnetic strip according to another embodiment of the present invention,

제16도는 동 실시예 장치에 있어서 박강대의 주행방향에 직교하는 면에서 절단한 단면도,16 is a cross-sectional view taken in a plane perpendicular to the running direction of the thin steel strip in the embodiment device,

제17도는 동 실시예 장치 전체의 시스템을 나타내는 모식도,17 is a schematic diagram showing a system of the entire apparatus of the embodiment;

제18도는 실시예 장치에 있어서 결함신호 특성도,18 is a view illustrating defect signal characteristics in an example apparatus;

제19도는 상기 결함 신호특성에서 결함 위치 및 결함규모를 산출하는 순서를 나타내는 도면,19 is a view showing a procedure for calculating a defect position and a defect scale from the defect signal characteristic;

제20도는 실측치와 인공에 의한 육안 평가와의 관계를 나타내는 도면,20 is a diagram showing the relationship between actual values and visual evaluation by an artificial person,

제21도는 본 발명의 다른 실시예에 자기탐상장치에 있어서 각 측정치와 결함위치 및 결함 규모와의 관계를 나타내는 테이블을 나타내는 도면,21 is a table showing a relationship between each measured value and a defect location and a defect scale in a magnetic flaw detector according to another embodiment of the present invention;

제22도는 박강대의 자기탐상장치의 자기 검출회로를 나타내는 블록도,22 is a block diagram showing a magnetic detection circuit of a magnetic stripping apparatus for thin steel strips;

제23도는 동 자기검출 회로의 동작을 나타내는 타임 챠트,23 is a time chart showing the operation of the same self-detection circuit,

제24도는 동 자기검출 회로의 검출코일에 인가하는 전압의 파형도,24 is a waveform diagram of a voltage applied to a detection coil of the same magnetic detection circuit;

제25도는 동 자기검출 회로의 코일출력 전압파형도,25 is a coil output voltage waveform of the same magnetic detection circuit,

제26도는 동 자기검출 회로의 코일출력 전압파형도,26 is a coil output voltage waveform of the same magnetic detection circuit,

제27도는 강자성체 코일의 자화 특성도,27 is a magnetization characteristic diagram of a ferromagnetic coil,

제28도는 동 자기검출회로에 있어서 자속밀도에 대한 출력전압 특성도,28 is an output voltage characteristic versus magnetic flux density in the same magnetic detection circuit;

제29도는 다른 자기검출회로를 나타내는 블록도,29 is a block diagram showing another magnetic detection circuit;

제30도는 동 자기검출 회로에 있어서 자기전류에 대한 출력 전압 특성도,30 is an output voltage characteristic diagram of a magnetic current in the same magnetic detection circuit;

제31도는 일반적인 박강대의 자기탐상장치의 박강대의 주행방향에 평행하는 면에서 절단한 단면도,31 is a cross-sectional view cut in a plane parallel to the driving direction of the thin steel strip of the magnetic strip of the general steel strip;

제32도는 동 종래 장치에 있어서 박강대의 주행방향에 직교하는 면에서 절단한 단면도,32 is a cross-sectional view taken in a plane perpendicular to the traveling direction of the steel strip in the conventional apparatus;

제33도는 자기센서의 배설 방향과 각 자기센서의 검출파형과의 관계를 나타내는 도면,33 is a diagram showing the relationship between the excretion direction of the magnetic sensors and the detection waveform of each magnetic sensor;

제34도는 제33도의 각 자기센서로 검출된 수직자계와 수평자계와의 관계를 나타내는 도면.FIG. 34 is a diagram showing a relationship between a vertical magnetic field and a horizontal magnetic field detected by each magnetic sensor of FIG. 33; FIG.

본 발명은 주행상태의 박강대(薄鋼帶)의 내부 또는 표면에 존재하는 결함을 검출하는 박강대의 자기탐상장치에 관하며, 특히, 박강대의 주행로에 직교하는 고정축에 회전 가능하게 지지된 중공롤을 박강대에 누르고, 그 중공롤 내에 자화기(磁化器)를 수납하고, 결함에 기인하여 생기는 누설 자속을 자기센서로 검출하도록 구성된 박강대의 자기탐상장치(磁氣探像裝置)에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic strip of the steel strip for detecting defects present in the interior or surface of the steel strip in the running state, in particular, rotatably supported on a fixed shaft orthogonal to the traveling path of the steel strip Pressing the hollow roll on the thin steel strip, the magnetizer is stored in the hollow roll, and the magnetic flaw detection apparatus of the thin steel strip configured to detect leakage magnetic flux caused by a defect with a magnetic sensor. will be.

자기탐상장치는 자기를 이용하여, 박강대의 내부 혹은 표면에 존재하는 홈, 개재물 등의 결함을 검출한다. 그리고, 박강대의 자기 탐상 장치는 피캄상체로서의 박강대를 정지(靜止)한 상태에서 탐상하는 것만이 아니라, 예를들면 공장등의 제조라인등에 설치되는 주행중의 박강대에 존재하는 결함을 연속적으로 검출할 수 있는 것이 보고되어 있다(실개소 63-107849호 공보).The magnetic flaw detector detects defects such as grooves and inclusions existing in or on the surface of the steel strip by using magnetism. In addition, the magnetic flaw detection apparatus of the thin steel strip not only detects the thin steel strip as a target body in a stopped state, but also continuously detects defects in the thin steel strip in the running line, for example, installed in a manufacturing line such as a factory. What can be done is reported (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-107849).

제31도 및 제32도는 상술한 주행중의 박강대의 결함을 연속적으로 검출하는 박강대의 자기탐상장치를 각각 다른 방향에서 본 단면도이다.31 and 32 are cross-sectional views of magnetic strip devices for continuously detecting the above-described defects of the thin strips while driving, respectively, viewed from different directions.

중공롤(1)은 비자성재료로 형성되어 있다. 이 중공롤(1)의 중심축에 고정축(2)의 한쪽끝이 관통되어 있다. 이 고정축(2)의 다른쪽 끝은 도시하지 않은 건옥의 프레임에 고정되어 있다. 그리고, 고정축(2)은 중공롤(1)의 중심축에 위치하도록 1쌍의 구룸베어링(rolling bearing)(3a,3b)으로서 중공롤(1)의 양쪽 끝의 내주면에 지지되어 있다. 따라서, 이 중공롤(1)은 고정축(2)을 회전중심축으로 하여 자유롭게 회전한다.The hollow roll 1 is formed of a nonmagnetic material. One end of the fixed shaft 2 penetrates through the central axis of the hollow roll 1. The other end of this fixed shaft 2 is fixed to a frame of a building not shown. The fixed shaft 2 is supported on the inner circumferential surfaces of both ends of the hollow roll 1 as a pair of rolling bearings 3a and 3b so as to be located at the central axis of the hollow roll 1. Therefore, the hollow roll 1 rotates freely with the fixed shaft 2 as the center of rotation.

중공롤(1)내에 대략 ㄷ자 단면형상을 가진 자화(磁化) 철심(4c)이 자로를 구성하는 자극(4a,4b)이 중공롤(1)의 내주면에 근접하는 자세로 지지부재(5)를 개재하여 고정축(2)에 고정되어 있다. 그리고, 이 자화철심(4c)에 자화코일(6)이 권장되어 있다. 따라서 자극(4a,4b)이 형성된 자화철심(4c)과 자화코일(6)로 자화기(4)를 구성한다. 자화기(4)의 자화철심(4c)의 자극(4a,4b)의 사이에 복수의 자기센서(7)가 축방향으로 배열되어 있다. 그리고, 각 자기센서(7)는 상기 고정축(2)에 고정되어 있다.The support member 5 is placed in a position in which the magnetic poles 4a and 4b of the magnetized iron core 4c having a substantially C-shaped cross-sectional shape in the hollow roll 1 are close to the inner circumferential surface of the hollow roll 1. It is fixed to the fixed shaft 2 through it. The magnetizing coil 6 is recommended for the magnetized iron core 4c. Accordingly, the magnetizer 4 is constituted by the magnetized iron core 4c and the magnetized coil 6 on which the magnetic poles 4a and 4b are formed. A plurality of magnetic sensors 7 are arranged in the axial direction between the magnetic poles 4a and 4b of the magnetic iron core 4c of the magnetizer 4. Each magnetic sensor 7 is fixed to the fixed shaft 2.

자화코일(6)에 여자전류를 공급하기 위한 전원케이블(8) 및 각 자기센서(7)에서 출력되는 각 검출신호를 꺼내기 위한 신호 케이블(9)이 고정축(2)내를 경유하여 외부로 도출되고 있다. 따라서, 자화철심(4c) 및 각 자기센서(7)의 위치는 고정되고, 중공롤(1)이 자화기(4) 및 각 자기센서(7)의 바깥둘레를 미소한 간격을 가지고 회전한다.A power cable 8 for supplying an excitation current to the magnetizing coil 6 and a signal cable 9 for taking out each detection signal output from each magnetic sensor 7 are routed to the outside via the inside of the fixed shaft 2. Being derived. Therefore, the positions of the magnetic iron core 4c and the respective magnetic sensors 7 are fixed, and the hollow roll 1 rotates at a slight interval between the magnetizer 4 and the outer circumference of the magnetic sensors 7.

이와 같은 구성이 자기탐상 장치의 중공롤(1)의 바깥둘레면을 예를들면 화살표 A방향으로 주행상태의 박강대(10)의 한쪽면에 소정압력으로서 꽉 누르면, 고정축(2)은 건옥의 프레임에 고정되어 있으므로, 중공롤(1)이 화살표 B방향으로 회전한다.When such a configuration presses the outer circumferential surface of the hollow roll 1 of the magnetic flaw detector on one side of the thin strip 10 in the traveling state in the direction of arrow A, for example, with a predetermined pressure, the fixed shaft 2 Since it is fixed to the jade frame, the hollow roll 1 rotates in the arrow B direction.

그리고, 자화코일(6)에 여자전류를 공급하면, 자화철심(4c)과 주행상태의 박강대(10)로 닫힌 자로가 형성된다. 이와 같이, 박강대(10)의 내부 혹은 표면에 상술한 결함이 존재하면, 박강대(10)내의 자로가 뒤죽박죽되고, 누설자속이 생긴다. 이 누설자속이 해당 위치의 자기센서(7)에서 추출되어 결함신호로서 검출된다.When the excitation current is supplied to the magnetizing coil 6, a magnetic path closed by the magnetic core 4c and the thin steel strip 10 in the running state is formed. As described above, when the above-described defects exist on the inside or the surface of the thin steel strip 10, the magnetic path in the thin steel strip 10 is jumbled and leakage magnetic flux occurs. This leakage magnetic flux is extracted by the magnetic sensor 7 at the corresponding position and detected as a defect signal.

검출된 결함신호는 그 신호레벨이 박강대(10) 내부 또는 표면의 결함의 크기와 대응하므로, 결함신호의 신호 레벨로써 박강대(10)의 결함의 존재와 그 크기를 파악하는 것이 가능하다.Since the signal level of the detected defect signal corresponds to the size of a defect in or on the thin strip 10, it is possible to grasp the presence and the size of the defect of the thin strip 10 as the signal level of the defect signal.

그러나, 결함신호의 신호레벨은 박강대(10)와 자화철심(4c)과 자화코일(6)로 이루어지는 자화기(4)에 의해 형성되는 자로의 상태나, 자화기(4)와 박강대(10)와의 사이의 거리(L)나, 리프트오프라 불리는 박강대(10)와 각 자기센서(7)와의 사이의 거리(ℓ)등에 의해 크게 변화한다.However, the signal level of the defect signal is in the state of the magnetic path formed by the magnetizer 4 consisting of the thin steel strip 10, the iron core 4c, and the magnetizing coil 6, or the magnetizer 4 and the thin steel strip ( The distance L between 10) and the distance L between the thin steel strip 10 called lift-off and each magnetic sensor 7 are greatly changed.

이와 같은 부적합함을 해소하기 위해, 제31도 및 제32도에 도시하는 바와 같이 일정두께(t)를 가진 중공롤(1)을 이용하여, 박강대(10)와 자화기(7)와의 사이의 거리(L)나, 박강대(10)와 각 자기센서(7)와의 사이의 거리(ℓ)를 항상 일정치로 유지하고 있다. 또, 중공롤(1)이 자성재료로 형성되어 있으면, 박강대(10) 안으로의 자로의 형성이 저해되므로, 중공롤(1)은 비자성 재료로 형성되어 있다.In order to eliminate such incompatibility, between the thin steel strip 10 and the magnetizer 7 by using the hollow roll 1 having a constant thickness t as shown in FIGS. 31 and 32. The distance L and the distance L between the thin steel strip 10 and each magnetic sensor 7 are always maintained at a constant value. In addition, when the hollow roll 1 is formed of the magnetic material, since the formation of the magnetic path into the thin steel strip 10 is inhibited, the hollow roll 1 is formed of the nonmagnetic material.

따라서, 중공롤(1)의 두께(t)를 얇게 하면 할수록, 박강대(10)와 자화기(4)의 자극(4a,4b)과의 사이의 거리(L)가 작아지며, 박강대(10)내에 형성되는 자계가 커지며, 안정한 자속을 얻을 수가 있다.Therefore, the thinner the thickness t of the hollow roll 1, the smaller the distance L between the thin strip 10 and the magnetic poles 4a, 4b of the magnetizer 4, and the thin strip ( 10) The magnetic field formed inside becomes large, and stable magnetic flux can be obtained.

따라서, 중공롤(1)의 두께(t)를 얇게 하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to make thickness t of the hollow roll 1 thin.

또, 중공롤(1)의 두께(t)가 두꺼우면 중공롤(1)의 관성모멘트가 커지며, 박강대(10)의 주행속도가 변동한 경우에 중공롤(1)의 관성력에 의해 중공롤(1)과 박강대(10)와의 접촉면에서 미끄럼 동작 현상이 생기고, 박강대(10)의 표면에 홈이 생겨 버릴 염려가 있다. 따라서, 중공롤(1)의 두께(t)를 얇게 하여 상기 관성 모멘트를 작게 할 필요가 있다. 또한, 단 관성 모멘트를 작게 할 목적으로는 중공롤(1)의 바깥지름을 작게 설정하면 좋지만, 내부에 수납되어 있는 자화기(4)나 자기센서(7)의 크기에 의해 바깥지름이 제약된다.In addition, when the thickness t of the hollow roll 1 is thick, the moment of inertia of the hollow roll 1 becomes large, and when the traveling speed of the thin steel strip 10 is varied, the hollow roll 1 is caused by the inertia force of the hollow roll 1. There exists a possibility that a sliding action phenomenon may arise in the contact surface between (1) and the thin steel strip 10, and a groove may arise in the surface of the thin steel strip 10. FIG. Therefore, it is necessary to make thickness t of the hollow roll 1 thin, and to make the said moment of inertia small. In addition, although the outer diameter of the hollow roll 1 may be set small for the purpose of reducing the short moment of inertia, the outer diameter is limited by the size of the magnetizer 4 or the magnetic sensor 7 housed therein. .

그러나, 상술한 바와 같이 연속하여 주행하고 있는 박강대(10)의 결함을 정밀도 좋게 검출하는데는 박강대(10) 표면과 중공롤(1)의 바깥 둘레면이 항상 접촉하고 있을 필요가 있으므로, 중공롤(1)에는 박강대(10)의 장력에 기인하는 하향의 힘이나, 박강대(10) 자체의 중량에 의한 하향의 힘이 인가된다. 하향의 힘이 인가되면 중공롤(1)이 변형하거나 손상된다. 그러면, 상술한 박강대(10)와 자화기(4)와의 사이의 거리(L)나 박강대(10)와 각 자기센서(7)와의 사이의 거리(ℓ)를 일정치로 제어할 수 없게 되므로, 결함 검출 정도가 저하하거나, 탐상 불능으로 된다.However, in order to accurately detect defects of the thin steel strip 10 continuously running as described above, the surface of the thin steel strip 10 and the outer circumferential surface of the hollow roll 1 always need to be in contact with each other. The downward force due to the tension of the thin strip 10 or the downward force due to the weight of the thin strip 10 itself is applied to the roll 1. When downward force is applied, the hollow roll 1 is deformed or damaged. Then, the distance L between the thin strip 10 and the magnetizer 4 or the distance L between the thin strip 10 and the magnetic sensors 7 cannot be controlled at a constant value. Therefore, the degree of defect detection decreases or becomes impossible to detect.

따라서, 중공롤(1)이 장기간에 걸쳐 완전히 둥근 상태를 유지하기에는 중공롤(1)의 두께(t)를 일정한도이하로 얇게 할 수 없다. 즉, 박강대(10)가 100m/분의 주행속도 조건하에서는 상기 두께(t)는 2mm 정도가 한계이다.Therefore, in order to keep the hollow roll 1 completely round for a long time, the thickness t of the hollow roll 1 cannot be thinned below a certain degree. That is, the thickness t is limited to about 2 mm under the condition of the traveling speed of 100 m / min.

또, 중공롤(1)내에 수납하는 자화철심(4c)과 자화코일(6)로 구성하는 자화기(4)의 발생하는 자계의 강도를 크게 하는 것이 생각되지만, 자화철심(4c)의 크기나 자화코일(6)에 흐르게 하는 전류의 크기를 일정한도 이상으로 하면, 장치 전체가 대형화 되거나 제조비가 대폭으로 상승하는 문제가 있다.Moreover, although it is thought that the intensity | strength of the magnetic field produced | generated of the magnetizer core 4c comprised by the magnetization iron core 4c and magnetization coil 6 accommodated in the hollow roll 1 is enlarged, If the magnitude of the current flowing through the magnetizing coil 6 is greater than or equal to a certain degree, there is a problem that the entire apparatus becomes large or the manufacturing cost increases significantly.

본 발명의 제1목적은 제조비를 대폭으로 상승시키지 않고, 자기 센서로 검출되는 결함신호의 S/N을 향상할 수 있으며, 결함의 검출감도와 검출 정밀도를 대폭으로 상승할 수 있는 박강대의 자기탐상 장치를 제공하는 것이다.The first object of the present invention is to improve the S / N of the defect signal detected by the magnetic sensor without significantly increasing the manufacturing cost, and magnetic flaw detection of the steel strip can significantly increase the detection sensitivity and detection accuracy of the defect To provide a device.

본 발명의 제2목적은 박강대의 두께 방향의 결함 발생 위치와 결함규모를 간단하게 검출할 수 있는 박강대의 자기탐상 장치를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a magnetic stripping apparatus for thin strips, which can easily detect a defect occurrence position and a defect size in the thickness direction of the strip.

본 발명의 제1목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 주행하는 박강대의 표면에 접함에따라 회전하는 중공롤내에 배설된 자화기의 자극 사이 거리는 자극에서 박강대까지의 거리의 2 이상이고 또한 8배 이하로 설정되어 있다.In order to achieve the first object of the present invention, in the present invention, the distance between the magnetic poles of the magnetizers disposed in the hollow roll rotating in contact with the surface of the thin steel strip running is not less than 2 and the 8 of the distance from the magnetic poles to the steel strip. It is set to less than twice.

주지한 바와 같이, 이간한 1쌍의 자극을 가지는 자화기에서는 한쪽의 자극에서 출력되는 자속은 자극상호간의 공간(자기갭)을 경유하여 다른쪽의 자극으로 입력된다. 이 경우, 자기갭에 근접하여 자성재료인 박강대가 존재하면, 한쪽의 자극에서 출력된 자속의 일부는 자기갭을 통과시키지 않고 박강대안을 통과하여 다른쪽의 자극으로 입력한다.As is well known, in a magnetizer having a pair of magnetic poles separated from each other, the magnetic flux output from one magnetic pole is input to the other magnetic pole via a space (magnetic gap) between the magnetic poles. In this case, when a thin steel strip, which is a magnetic material, is located close to the magnetic gap, a part of the magnetic flux output from one magnetic pole passes through the thin steel band without passing through the magnetic gap and is inputted to the other magnetic pole.

이 경우, 자기갭을 통과하는 자속과 박강대안을 통과하는 자속과의 비율은 자기갭의 간격(자극 사이거리(W))과 각 자극에서 박강대까지의 거리(L)에 크게 좌우된다. 즉, 자극 사이거리(W)가 일정한 경우에는 자기회로의 자기저항이 작은 쪽에 의해 많은 자속이 집중하므로 각 자극과 박강대와의 사이의 거리(L)가 작아지면, 당연히 박강대를 통과하는 자속의 밀도가 증대하고, 거리(L)이 커지면, 박강대를 통과하는 자속의 밀도가 감소한다.In this case, the ratio between the magnetic flux passing through the magnetic gap and the magnetic flux passing through the thin steel alternative largely depends on the interval of the magnetic gap (distance between magnetic poles W) and the distance L from each magnetic pole to the thin steel strip. That is, when the magnetic pole distance (W) is constant, the magnetic flux of the magnetic circuit is concentrated by the smaller magnetic flux, so if the distance (L) between each magnetic pole and the steel strip becomes small, of course the magnetic flux passing through the steel strip When the density increases and the distance L increases, the density of the magnetic flux passing through the steel strip decreases.

한편, 거리(L)가 일정한 경우에는 자극 사이거리(W)가 넓어지면 박강대를 통과하는 자속의 비율이 증대하지만, 자극사이 거리(W)가 과도하게 넓어지면, 상술한 자속의 총수가 감소한다. 또, 자극 사이거리(W)가 과도하게 좁아지면, 상기 자속의 총수는 증대하지만, 박강대를 통과하는 자속의 비율이 감소한다.On the other hand, when the distance L is constant, the ratio of magnetic flux passing through the steel strip increases as the distance between the magnetic poles increases, but when the distance W between the magnetic poles becomes excessively wide, the total number of magnetic fluxes described above decreases. do. In addition, if the magnetic pole distance W is excessively narrowed, the total number of the magnetic flux increases, but the ratio of the magnetic flux passing through the steel strip decreases.

따라서, 자극 사이 거리(W)에는 일정한 최적 범위가 존재한다. 그리고, 이 최적 범위는 각 자극에서 박강대까지의 거리(L)에 의해 좌우된다. 즉, 거리(L)가 큰 경우는 상기 최적 범위는 자극 사이거리(W)의 기여가 많고, 거리(L)가 작은 경우는 상기 최적범위는 거리(L)의 기여가 많다.Therefore, there is a certain optimum range in the distance W between the magnetic poles. And this optimum range depends on the distance L from each magnetic pole to the steel strip. In other words, when the distance L is large, the optimum range has a large contribution of the stimulus distance W, and when the distance L is small, the optimum range has a large contribution of the distance L.

발명자는 이 자극사이 거리(W)와 거리(L)와의 관계를 실험적으로 구하고, 자극 사이거리(W)가 거리(L)에 대해 2배에서 8배의 범위(2L≤W≤8L)이면, 박강대를 지나는 자속의 자속밀도가 높고 충분히 실용에 견디는 레벨로 되는 것을 확인했다.The inventors experimentally find out the relationship between the distance W and the distance L between the magnetic poles, and if the distance between the magnetic poles W is 2 to 8 times the range L (2L≤W≤8L), It was confirmed that the magnetic flux density of the magnetic flux passing through the steel strip is high and becomes sufficiently practical.

따라서, 상술한 바와 같이 중공롤의 두께에 제약으로, 예를들어 거리(L)를 작게 설정할 수 없었다 해도 자극 사이 거리(W)를 상기 관계로 설정함으로써, 자기센서의 검출감도를 최대한으로 설정할 수 있으며, 결함검출정밀도를 향상할 수 있다.Therefore, as described above, even if the distance L cannot be set small due to the thickness of the hollow roll, the detection sensitivity of the magnetic sensor can be set to the maximum by setting the distance W between the magnetic poles to the above relationship. And defect detection accuracy can be improved.

또, 본 발명에 있어서는, 자기센서의 박강대의 주행 방향 위치가 자극 사이의 중앙 위치에서 주행방향측으로 박강대의 잔류자화특성으로 정해지는 미소한 거리만큼 이동한 위치에 설정되어 있다.Moreover, in this invention, the traveling direction position of the thin steel strip of a magnetic sensor is set to the position which moved to the running direction side from the center position between magnetic poles by the small distance determined by the residual magnetization characteristic of the thin steel strip.

전혀 결함이 존재하지 않는 박강대를 자화기의 각 자극의 대향 배치하여 자화코일을 직류 여자한다. 그리고, 이 상태에서, 자기센서의 주행방향 위치를 변화시킨 경우의 자기센서에 검출되는 자계는 각 자극 위치에서 최대, 최소로 되며, 자극 사이거리(W)의 중앙위치에서 0레벨라인을 횡단하는 부유자속에 기인하는 수직자계 분포특성으로 된다. 따라서, 이 수직자계분포특성이 0레벨라인을 횡단하는 자극 사이거리(W)를 중앙위치에 자기센서를 설정하면, 상기 부유자속의 영향을 제거할 수 있다.A galvanic strip with no defects is placed opposite each magnetic pole of the magnetizer to direct the magnetization coil to DC excitation. In this state, the magnetic field detected by the magnetic sensor in the case of changing the position of the magnetic sensor in the traveling direction becomes maximum and minimum at each magnetic pole position, and crosses the zero level line at the central position of the distance between the magnetic poles (W). This results in a vertical magnetic field distribution characteristic due to the floating magnetic flux. Therefore, if the magnetic sensor is set at the central position between the magnetic pole distances W whose vertical magnetic field distribution characteristics cross the zero level line, the influence of the floating magnetic flux can be eliminated.

그러나, 실제의 자기탐상 장치에 있어서는 박강대는 일정속도에서 한쪽방향으로 주행하고 있다. 이때 박강대는 자화기에 의해 자화되고, 이 자화강도와 박강대의 보자력(保磁力)에 대응한 자속이 박강대에 잔류한다. 그 결과, 수직자계분포특성이 0라인을 힝단하는 위치가 반드시, 자극 사이거리(W)의 중앙위치라고는 한하지 않고 주행방향측으로 이동한다.However, in the actual magnetic flaw detector, the steel strip travels in one direction at a constant speed. At this time, the thin steel strip is magnetized by a magnetizer, and magnetic flux corresponding to the magnetic strength and coercive force of the thin steel strip remains in the thin steel strip. As a result, the position where the vertical magnetic field distribution characteristic is close to the zero line is not necessarily the center position of the magnetic pole distance W, but moves to the traveling direction side.

즉, 박강대의 주행상태에 있어서는 자극 사이거리(W)의 중앙위치가 수직자계분포특성이 0 레벨이 되지 않는다. 그리고, 0 레벨위치가 자극 사이거리(W)의 중앙위치에서 주행방향으로 이동한다. 따라서, 중앙위치에는 부유자속밀도가 존재한다.That is, in the traveling state of the thin steel strip, the vertical magnetic field distribution characteristic does not become zero level at the center position of the magnetic pole distance W. Then, the zero level position moves in the travel direction from the center position of the magnetic pole distance W. FIG. Therefore, there is a floating magnetic flux density at the central position.

따라서, 본 발명에 있어서는 이 이동한 0 레벨위치에 자기센서가 이동하고 있다. 그 결과, 이 자기센서는 부유자속을 검출하는 일은 없다. 따라서, 자기센서의 검출감도를 용이하게 상승할 수 있다.Therefore, in the present invention, the magnetic sensor is moved to this moved zero level position. As a result, this magnetic sensor does not detect the floating magnetic flux. Therefore, the detection sensitivity of the magnetic sensor can be easily increased.

또, 본 발명에 있어서는 자화기 또는 자기센서를 수납한 1쌍의 중공롤을 박강대에 끼우도록 배설하고 있다.Moreover, in this invention, the pair of hollow rolls which accommodated the magnetizer or the magnetic sensor are arrange | positioned so that a steel strip may be fitted.

따라서, 예를들어 박강대의 자중(自重)이나 장력이 직접 인가되는 쪽의 중공롤의 두께를 두껍게 하고 박강대의 자중이나 장력이 직접 인가되지 않는 쪽의 중공롤의 두께를 얇게 한다. 그리고, 이 얇은 쪽의 중공롤내에 자기센서를 수납함으로써 리프트오프를 짧게 할 수 있으며, 결함검출강도를 상승할 수 있다.Therefore, for example, the thickness of the hollow roll on the side where the self weight or tension of the steel strip is directly applied is thickened and the thickness of the hollow roll on the side where the self weight or tension of the steel sheet is not directly applied. The lift-off can be shortened by storing the magnetic sensor in the thin hollow roll, and the defect detection strength can be increased.

또한, 본 발명에 있어서는 박강대의 내부 또는 표면의 결함에 기인하여 생기는 누설자속을 검출하는 자기검출회로는 강자성체 코어에 검출코일을 권장하여 구성하는 과포화형의 자기센서와, 이 자기센서의 검출코일에 고정 임피던스를 통하여 교류전류를 공급하여 과포화영역까지 여자하는 여자전력 공급 수단과, 상기 검출코일의 양쪽끝에 발생하는 전압의 플러스측 전압 및 마이너스측 전압을 검출하는 전압검출 수단과, 이 전압검출 수단으로 검출된 플러스측 전압과 마이너스측 전압을 가산하여, 이 가산치를 상기 누설자속에 대응하는 측정치로 하는 연산수단으로 구성되어 있다.In addition, in the present invention, the magnetic detection circuit for detecting the leakage magnetic flux caused by the defect in the inside or the surface of the thin steel strip includes a supersaturated magnetic sensor configured by recommending the detection coil to the ferromagnetic core, and the detection coil of the magnetic sensor. Excitation power supply means for supplying an alternating current through a fixed impedance to the supersaturation region, voltage detection means for detecting the positive and negative voltages of the voltages generated at both ends of the detection coil, and the voltage detection means. And a calculating means for adding the detected plus side voltage and the minus side voltage to make the added value a measured value corresponding to the leakage magnetic flux.

일반적으로, 강자성체 코어에 검출 코일을 권장하여 구성하는 과포화형의 자기센서는 자기 다이오드나 자기저항소자나 홀소자를 사용한 자기센서에 비교하여 검출감도나 온도특성에 있어서 특별히 뛰어난 특성을 가진다.In general, a supersaturated magnetic sensor configured by recommending a detection coil for a ferromagnetic core has particularly excellent characteristics in detection sensitivity and temperature characteristics compared to magnetic sensors using magnetic diodes, magnetoresistive elements or Hall elements.

또, 제2목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서는 1쌍의 중공롤이 박강대의 상면 및 하면에 각각 접하도록 배설되어 있다. 그리고, 한쪽의 중공롤 내에 자화기가 배설되고, 양쪽의 중공롤내에 박강대의 내부 또는 표면의 결함에 기인하여 생기는 누설자속을 검출하는 자기센서가 배설되어 있다. 데이터 처리장치는, 이 1쌍의 자기센서로 검출된 각 누설자속치에서 결함의 박강대의 두께방향의 결함 발생 위치와 결함 규모를 산출하다.Moreover, in order to achieve the 2nd objective, in this invention, a pair of hollow roll is arrange | positioned so that it may contact each the upper surface and the lower surface of a steel strip. And a magnetizer is arrange | positioned in one hollow roll, and the magnetic sensor which detects the leakage magnetic flux which arises in the inside or the surface of a thin steel strip in both hollow rolls is arrange | positioned. The data processing apparatus calculates the defect occurrence position and the defect scale in the thickness direction of the thin steel strip of the defect at each leakage magnetic flux value detected by the pair of magnetic sensors.

1쌍의 중공롤은 강대의 상면 또는 하면에 각각 접촉하고 있으므로 각 자기센서와 강대의 상면 또는 하면까지의 거리는 일정하게 유지된다. 그리고, 강대 내부에는 자화기에 자계가 발생되어 있으므로, 결함이 존재하면, 각 자기센서는 각각 결함에 대응하는 누설자속을 검출한다. 각 자기센서로 검출되는 누설자속치는 결함규모와 결함까지의 거리, 즉 해당 자기센서측의 표면에서의 각 깊이와의 함수로 표시할 수가 있다. 따라서, 이 2개의 함수를 연립방정식으로 하면 결함규모와 결함위치가 산출된다.Since the pair of hollow rolls are in contact with the upper or lower surface of the steel strip, respectively, the distance between each magnetic sensor and the upper or lower surface of the steel strip is kept constant. Since a magnetic field is generated in the magnetizer inside the steel strip, when a defect exists, each magnetic sensor detects a leakage magnetic flux corresponding to the defect, respectively. The leakage magnetic flux value detected by each magnetic sensor can be expressed as a function of the magnitude of the defect and the distance to the defect, that is, the depth at the surface of the magnetic sensor side. Therefore, if these two functions are the simultaneous equations, the defect size and the defect position are calculated.

이하 본 발명에 관련된 한 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment related to the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도 및 제2도는 실시예의 박강대의 자기 탐상장치의 개략 구성을 나타내는 단면이다. 또한, 제31도 및 제32도에 도시된 종래 장치와 동일 부분에는 동일 부호가 붙어 있다. 따라서, 중복하는 부분의 상세한 설명은 생략되어 있다.1 and 2 are cross-sectional views showing the schematic configuration of the magnetic flaw detector of the thin steel strip of the embodiment. In addition, the same parts as those of the conventional apparatus shown in Figs. 31 and 32 are denoted by the same reference numerals. Therefore, detailed description of overlapping portions is omitted.

비자성재료로 형성된 중공롤(1a)의 중심축에 고정축(2)의 한쪽끝이 관통되어 있다. 중공롤(1a)의 양끝의 내주면이 1쌍의 구름베어링(3a,3b)에 의해 고정축(2)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 이 중공롤(1a)은 고정축(2)을 회전중심축으로 하여 자유롭게 회전한다.One end of the fixed shaft 2 penetrates through the central axis of the hollow roll 1a formed of a nonmagnetic material. The inner peripheral surfaces of both ends of the hollow roll 1a are rotatably supported by the fixed shaft 2 by a pair of rolling bearings 3a and 3b. Therefore, the hollow roll 1a is free to rotate with the fixed shaft 2 as the center of rotation.

상기 중공롤(1a)에 있어서, 제2도에 도시하는 바와 같이, 구름베어링(3a,3b)이 부착되어 있는 양끝부의 두께(t₀)가 두껍고, 박강대(10)가 접촉하는 중앙부의 두께(t₁)가 얇게 설정되어 있다.이 실시예에서는, 양끝부의 두께(t₀)가 6~10mm로 설정되고, 중앙부의 두께(t₁)가 1~4mm로 설정되어 있다.In the hollow roll 1a, as shown in FIG. 2, the thickness t _{0 of} both ends of the rolling bearings 3a and 3b to which the rolling bearings 3a and 3b are attached is thick, and the thickness of the center portion where the thin steel strip 10 contacts. (t ₁ ) is set thin. In this embodiment, the thickness t ₀ at both ends is set to 6 to 10 mm, and the thickness t _{1 at the} center is set to 1 to 4 mm.

이 중공롤(1a)내에 있어서, 대략 ㄷ자 단면형성을 가지 자화철심(4c)이 각 자극(4a,4b)이 중공롤(1a)의 내주면에 근접하는 자세로, 지지부재(5)를 통하여 고정축(2)에 고정되어 있다. 각 자극(4a,4b)의 선단은 중공롤(1a)의 내주면의 곡률에 대응하여 원호형상으로 형성되어 있다. 그리고, 자화철심(4c)에 자화코일(6)이 권장되어 있다. 또, 자화철심(4c)의 자극(4a,4b)의 사이에 복수의 자기센서(7)가 축방향으로 배열되어 있다. 그리고, 각 자기센서(7)는 고정축(2)에 고정되어 있다. 그래서, 자화철심(4c) 및 자화코일(6)은 중공롤(1a)을 통하여 박강대(10)내에 자계를 발생시키는 자화기(4)를 구성한다. 또한, 각 자기센서(7)는 특개평 1-308982호 공보에 기재된 과포화형의 자기센서를 사용하고 있다.In the hollow roll 1a, the magnetic core 4c having a substantially C-shaped cross section is fixed through the supporting member 5 in a position in which the magnetic poles 4a and 4b are close to the inner circumferential surface of the hollow roll 1a. It is fixed to the shaft 2. The tip of each magnetic pole 4a, 4b is formed in circular arc shape corresponding to the curvature of the inner peripheral surface of the hollow roll 1a. The magnetizing coil 6 is recommended for the magnetizing core 4c. Further, a plurality of magnetic sensors 7 are arranged in the axial direction between the magnetic poles 4a and 4b of the magnetized iron core 4c. Each magnetic sensor 7 is fixed to the fixed shaft 2. Thus, the magnetized iron core 4c and the magnetized coil 6 constitute a magnetizer 4 which generates a magnetic field in the thin steel strip 10 through the hollow roll 1a. In addition, each magnetic sensor 7 uses the supersaturation type magnetic sensor of Unexamined-Japanese-Patent No. 1-308982.

자화코일(6)에 여자전류를 공급하기 위한 전원케이블(8) 및 각 자기센서(7)에서 출력되는 각 검출신호를 꺼내기 위한 신호 케이블(9)이 고정축(2)내를 경유하여 외부로 도출되어 있다. 따라서, 자화철심(4c) 및 각 자기센서(7)의 위치는 고정되고, 중공롤(1a)이 자화철심(4c) 및 각 자기센서(7)의 바깥둘레를 미소한 간격을 가지고 회전한다.A power cable 8 for supplying an excitation current to the magnetizing coil 6 and a signal cable 9 for taking out each detection signal output from each magnetic sensor 7 are routed to the outside via the inside of the fixed shaft 2. Derived. Therefore, the positions of the magnetic iron core 4c and the respective magnetic sensors 7 are fixed, and the hollow roll 1a rotates at a minute interval between the magnetic core 4c and the outer periphery of each magnetic sensor 7.

그리고, 자화기(4)에 있어서 자극(4a,4b) 사이의 거리로 나타나게 되는 자극 사이거리(자기 갭 간격)(W)는 각 자극(4a,4b)과 박강대(10)까지의 거리(L)에 대하여 2배 이상이며 또한 8배 이하로 설정되어 있다(2L≤W≤8L).The distance between the magnetic poles (magnetic gap spacing) W, which is expressed as the distance between the magnetic poles 4a and 4b in the magnetizer 4, is the distance between the magnetic poles 4a and 4b and the thin strip 10 ( It is set to 2 times or more and 8 times or less with respect to L) (2L ≦ W ≦ 8L).

또, 각 자기센서(7)의 박강대(10)의 주행 방향위치는 각 자극(4a,4b)의 거리 중간위치에 설정되어 있다. 또, 각 자기센서(7)와 박강대(10)와의 사이의 리프트 오프(ℓ)는 이 실시예에 있어서는 3mm로 설정되어 있다.Moreover, the traveling direction position of the thin strip 10 of each magnetic sensor 7 is set to the distance intermediate position of each magnetic pole 4a, 4b. In addition, the lift-off 1 between each magnetic sensor 7 and the steel strip 10 is set to 3 mm in this embodiment.

이와 같은 구성의 자기탐상장치의 중공롤(1a)의 바깥둘레면을 예를들면 화살표 A방향으로 주행상태의 박강대(10)의 한쪽면에 소정 압력으로서 누르면, 고정축(2)은 건옥의 프레임에 고정되어 있으므로, 중공롤(1a)이 화살표 B방향으로 회전한다.When the outer circumferential surface of the hollow roll 1a of the magnetic flaw detector of such a configuration is pressed with a predetermined pressure on one surface of the thin steel strip 10 in the traveling state, for example, in the direction of arrow A, the fixed shaft 2 is Since it is fixed to a frame, the hollow roll 1a rotates in the arrow B direction.

그리고 도시하지 않은 외부의 자화 전원장치에서 여자코일(6)에 여자전류를 공급하면, 자화철심(4c)의 각 자극(4a,4b)과 주행중의 박강대(10)로 닫혀진 자로가 형성된다. 박강대(10)의 내부 혹은 표면에 결함이 존재하면, 박강대(10)의 자로가 뒤죽박죽되고, 누설자속이 생긴다. 이 누설자속이 해당 위치의 자기센서(7)로써 결함신호로 하여 검출된다.When an excitation current is supplied to the excitation coil 6 by an external magnetization power supply device (not shown), a magnetic path closed by the magnetic poles 4a and 4b of the magnetic iron core 4c and the thin steel strip 10 while traveling is formed. When a defect exists in the inside or the surface of the thin steel strip 10, the path | route of the thin steel strip 10 will be jumbled and a leakage magnetic flux will arise. The leaked magnetic flux is detected as a defect signal by the magnetic sensor 7 at that position.

검출된 결함신호는 그 신호 레벨이 박강대(10) 내부 또는 표면의 결함이 크기와 대응하므로, 결함신호의 신호 레벨변화로서 박강대(10)의 내부 또는 표면의 결함의 존재와 그 크기를 판정할 수가 있다.As the detected defect signal has a signal level corresponding to the size of the defect in the steel strip 10 or the surface, the presence of the defect and the size of the defect in the steel strip 10 or the surface is determined as a change in the signal level of the defect signal. You can do it.

다음으로, 상술한 바와 같이, 자화기(4)의 각 자극(4a,4b)의 자극 사이거리(W)를 박강대(10)까지의 거리(L)에 대하여 2배 이상이고 또한 8배 이하로 설정하는 근거로 되는 실험 결과를 설명한다.Next, as described above, the distance W between the magnetic poles 4a and 4b of the magnetizer 4 is twice or more and 8 times or less with respect to the distance L to the steel strip 10. The experimental result on which it sets as follows is demonstrated.

제3도는 이간한 자극(32a,32b)을 가지는 자화철심(32)에 자화코일(33)을 권장하여 이루어지는 자화기(31)에 거리(L)만큼 이간하여 박강대(10a)를 배설하여 이 박강대(10a)의 반대측 위치에 거리(d)만큼 떨어져 자기센서(7a)를 배설하고 있다. 또한, 이 자기센서(7a)의 위치는 자극사이거리(W)의 중심위치이다. 그리고, 자기센서(7a)는 자화기(31)에서 생성되는 자계의 자속 가운데 박강대(10a)내를 통과하는 자속의 자속밀도를 간접적으로 검출한다. 또한, 자극사이 거리(W)만이 다른 복수종류의 자화기(31)가 분비되어 있다. 또, 박강대(10a)와 자화기(31)와의 사이의 거리(L)도 임의로 변경 가능하다.FIG. 3 shows the thin steel strip 10a in the magnetizer 31 formed by recommending the magnetization coil 33 to the iron core 32 having the magnetic poles 32a and 32b spaced apart by the distance L. The magnetic sensor 7a is disposed at a position opposite to the thin steel strip 10a by a distance d. In addition, the position of this magnetic sensor 7a is the center position of the distance between magnetic poles. The magnetic sensor 7a indirectly detects the magnetic flux density of the magnetic flux passing through the steel strip 10a among the magnetic fluxes of the magnetic field generated by the magnetizer 31. In addition, a plurality of types of magnetizers 31 differing only in the distance between magnetic poles W are secreted. In addition, the distance L between the thin steel strip 10a and the magnetizer 31 can also be arbitrarily changed.

이와 같은 실험장치에 있어서, 자기센서(7a)를 그 축이 박강대(10a)에 직교하는 방향으로 배설하여 박강대(10a)에 형성된 바깥지름 0.2mm~0.9mm의 4종류의 표준결함에 기인하는 각 누설자계의 수직성분을 측정했다. 또, 자기센서(7a)를 그 축이 박강대(10a)에 평행하는 방향으로 배설하여, 동일 조건하여 누설자계의 수평 성분을 측정했다. 측정 결과를 제33도에 도시한다. 신호파형(a)이 자계의 수평성분이며, 신호파형(b)이 자계의 수직 성분이다.In the experimental apparatus as described above, the magnetic sensor 7a is disposed in a direction perpendicular to the thin steel strip 10a, and is caused by four types of standard defects of 0.2 mm to 0.9 mm in outer diameter formed on the thin steel strip 10a. The vertical component of each leakage magnetic field was measured. Moreover, the magnetic sensor 7a was arrange | positioned in the direction whose axis is parallel to thin steel strip 10a, and the horizontal component of the leakage magnetic field was measured on the same conditions. The measurement results are shown in FIG. The signal waveform a is the horizontal component of the magnetic field, and the signal waveform b is the vertical component of the magnetic field.

또한, 자화기의 각 자극과 수평자계분포 특성(F)과 수직 자계분포특성(D)과의 위치 관계가 제9도에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 수직자계 분포특성(F)는 대략 산모양 형상으로 되며, 수직자계분포특성(D)은 중앙위치에 0라인을 횡단하는 대략 정현파형으로 된다.Further, the positional relationship between each magnetic pole of the magnetizer and the horizontal magnetic field distribution characteristic F and the vertical magnetic field distribution characteristic D is shown in FIG. As shown in the drawing, the vertical magnetic field distribution characteristic F has an approximately mountain shape, and the vertical magnetic field distribution characteristic D has an approximately sinusoidal waveform crossing the zero line at the center position.

또, 자화기(31)와 박강대(10a)와의 거리(L)는 3.5mm, 자극 사이거리(W)는 20mm, 자기센서(7a)와 박강대(10a)와의 거리(d)는 3mm이다.The distance L between the magnetizer 31 and the thin steel strip 10a is 3.5 mm, the distance between the magnetic poles W is 20 mm, and the distance d between the magnetic sensor 7a and the thin steel strip 10a is 3 mm. .

그리고, 각 자기센서(7a)로 검출된 자계의 수직성분과 수평 성분의 각 상대 출력의 관계를 제34도에 나타낸다. 이 특성에서 이해할 수 있듯이, 자계의 수평 성분과 수직성분과는 플러스의 상관관계를 가진다.34 shows the relationship between the vertical output of the magnetic field detected by each magnetic sensor 7a and the relative output of the horizontal component. As can be understood from this characteristic, there is a positive correlation between the horizontal component and the vertical component of the magnetic field.

이와 같은 지견에 기인하여, 이후의 실시예에 있어서는 특별히 예고하지 않는한, 수직성분형의 자기센서를 사용한 경우에 대해 설명한다.Due to this knowledge, in the following examples, a case in which a vertical component type magnetic sensor is used, unless specially noticed, will be described.

또한, 제33도에 도시한 바와 같이, 수평 성분 검출형의 자기센서의 검출감도가 수직성분 검출형의 자기센서의 검출감도보다 높다. 그러나, 수평성분검출형의 자기센서를 이용한 경우에는 박강대(10a) 등의 피검체에서의 자기노이즈에서 결함 신호를 추출하기 위해 별도의 하이패스필터를 형성할 필요가 있으며, 회로구성이 복잡하게 된다.Further, as shown in FIG. 33, the detection sensitivity of the magnetic sensor of the horizontal component detection type is higher than that of the magnetic sensor of the vertical component detection type. However, in the case of using a horizontal component detection type magnetic sensor, it is necessary to form a separate high pass filter in order to extract a defect signal from magnetic noise in a subject such as thin steel strip 10a. do.

다음으로, 거리(L)를 예를들면 3mm의 일정치로 고정한 상태에서 자화기(31)의 자극 사이거리(W)를 예를들면 5mm에서 25mm까지 변경하고 있던 경우의 자기센서(7a)의 출력 전압을 측정했다. 박강대(10a)내에 결함이 존재하지 않으면, 누설자속은 박강대(10a)내의 자속밀도에 비례하므로, 자기센서(7a)로서 박강대(10a)내의 자속밀도가 측정된다.Next, when the distance L is fixed at, for example, 3 mm, the distance between the magnetic poles 31 of the magnetizer 31 is changed from 5 mm to 25 mm, for example, of the magnetic sensor 7a. The output voltage was measured. If no defect exists in the thin steel strip 10a, the leakage magnetic flux is proportional to the magnetic flux density in the thin steel strip 10a, so the magnetic flux density in the thin steel strip 10a is measured as the magnetic sensor 7a.

그 측정결과가 제4도에 도시되어 있다. 또한, 실험에 있어서는, 자화코일(33)에 공급하는 자화전류를 OA에서 정격의 5A까지 서서히 증가하고 있다.The measurement results are shown in FIG. In the experiment, the magnetization current supplied to the magnetizing coil 33 is gradually increased from OA to 5A of the rating.

제4도에 도시한 바와같이, 자화전류가 커지면 자극 사이거리(W)의 값에 따라, 박강대(10)내를 지나는 자속의 자속밀도가 변화하는 것을 이해할 수 있다. 즉, 예를들면 W=5mm의 조건등과 같이 자극 사이거리(W)가 거리(L)에 대하여 너무나도 작은 영역에서는 자속밀도가 작다. 또, 반대로, 예를들면 W=25mm의 조건등과 같이, 자극 사이거리(W)가 거리(L)에 대하여 너무나도 큰 영역에서도 자속밀도가 작아진다. 이와같은 경향은, 현실로 측정을 행한 0.5mm≤L≤8.0mm의 실측 범위에서 관측할 수 있었다.As shown in FIG. 4, it can be understood that as the magnetization current increases, the magnetic flux density of the magnetic flux passing through the thin steel strip 10 changes according to the value of the magnetic pole distance W. As shown in FIG. That is, the magnetic flux density is small in the region where the magnetic pole distance W is too small with respect to the distance L, for example, under the condition of W = 5 mm. On the contrary, the magnetic flux density decreases even in a region where the magnetic pole distance W is too large with respect to the distance L, for example, under the condition of W = 25 mm. Such a trend was observed in the actual measurement range of 0.5 mm? L?

따라서, 자극 사이거리(W)와 거리(L)와의 비(W/L)를 횡축으로 하고, 종축에 상기 자기센서(7a)의 상대출력을 잡으면, 제5도에 도시하는 특성을 얻을 수 있다. 즉, 이 도면에서는 각 거리(L)의 실측범위(0.5mm≤L≤8.0mm)내에서 자극 사이거리(W)를 조절하여 각 거리(L)에 있어서 최대 출력치가 거리(L)에서 규격화된 각 자극 사이거리(W)에 대하여 나타낸다.Therefore, if the ratio W / L between the magnetic pole distance W and the distance L is set as the horizontal axis, and the relative output of the magnetic sensor 7a is set to the vertical axis, the characteristics shown in Fig. 5 can be obtained. . That is, in this figure, the distance between the magnetic poles W is adjusted within the measured range (0.5 mm ≤ L ≤ 8.0 mm) of each distance L so that the maximum output value at each distance L is normalized at the distance L. Each stimulus distance W is shown.

일반적으로, 측정기기의 특성은 [-3dB]를 기준으로 하여 평가된다. 그 상태에서, 제5도에서, 상대 출력이 70% 이상의 경우이면, 그 출력은 충분히 실용에 견딘다고 생각한다. 따라서, 상기 비(W/L)가 2 이상이고 또한 8 이하의 범위가 최적범위이다.In general, the characteristics of the measuring equipment are evaluated on the basis of [-3dB]. In that state, in FIG. 5, when the relative output is 70% or more, the output is considered to be sufficiently practical. Therefore, the ratio (W / L) is 2 or more and 8 or less is the optimum range.

제6도는 상술한 조건(2L≤W≤8L)을 만족한 이상, 제1도 및 제2도에 도시하는 실제의 장치에서, 자화기(4)와 박강대(10)와의 사이의 거리(L)를 1mm에서 5mm까지 변화시키고 있던 경우에서 각 자기센서(7)로 검출된 결함신호의 파형도이다. 단, 이 파형도는 자계의 수직성분을 미분하여 출력한 신호파형이다. 또, 실험은, 0.9mm, 0.6mm, 0.3mm의 미리 핀홀 바깥지름이 정해져 있는 3 나무류의 시험용 결함을 가진 박강대(10)를 이용하여 실시했다.FIG. 6 shows the distance L between the magnetizer 4 and the steel strip 10 in the actual apparatus shown in FIGS. 1 and 2 as long as the above conditions (2L? W? 8L) are satisfied. ) Is a waveform diagram of a defect signal detected by each magnetic sensor 7 in the case of changing from 1 mm to 5 mm. However, this waveform diagram is a signal waveform obtained by differentiating the vertical components of the magnetic field. In addition, the experiment was performed using the thin steel strip 10 with the test defect of three trees which the pinhole outer diameter of 0.9 mm, 0.6 mm, and 0.3 mm was previously determined.

당연히 거리(L)가 커지면 검출된 결함신호전체의 신호 레벨은 저하하지만, 얻어진 결함신호의 S/N이 상승하고 있으므로, 증폭기를 이용하여 게인(이득)을 증대하면, 0.3mm 등의 작은 결함이라도 정밀도 좋게 검출할 수 있다.Naturally, when the distance L increases, the signal level of the entire detected defect signal decreases, but since the S / N of the obtained defect signal increases, even if the gain (gain) is increased using an amplifier, even a small defect such as 0.3 mm may be used. It can detect with good precision.

또, 제2도에 도시한 바와같이, 중공롤(1a)의 두께(t)를 구름베어링(3a,3b)이 부착되어 있는 양끝부에서 두껍고, 박강대(10)가 접촉하는 중앙부에서 얇게 설정되어 있다. 상술한 바와 같이, 중공롤(1b)의 두께(t)는 얇은 편이 바람직하지만, 과도하게 얇게 하면, 중공롤(1a)의 강도가 저하하는 문제가 있다. 이 강도를 보완할 목적으로, 구름베어링(3a,3b)가 부착되는 양끝부의 두께(t₀)를 박강대(10)가 맞붙는 중앙부의 두께(t₁)보다 두껍게 설정함으로써 중공롤(1a) 전체의 두께(t)를 얇게 하는 것에 의한 강도저하를 어느정도 보상할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the thickness t of the hollow roll 1a is thick at both ends to which the rolling bearings 3a and 3b are attached, and is set thin at the center portion where the steel strip 10 is in contact. It is. As described above, the thickness t of the hollow roll 1b is preferably thinner, but if the thickness t is excessively thin, there is a problem that the strength of the hollow roll 1a is lowered. For the purpose of supplementing this strength, the entire thickness of the hollow roll 1a is set by setting the thickness t ₀ at both ends to which the rolling bearings 3a and 3b are attached to be thicker than the thickness t _{1 at the} center portion to which the steel strip 10 is to be joined. The decrease in strength due to the thinning of the thickness t can be compensated to some extent.

따라서, 자기센서(7)와 박강대(10)와의 사이의 거리로 나타나게 되는 리프트 오브(ℓ)를 짧게 설정할 수 있으므로 자기센서(7)의 검출감도를 상승할 수 있다.Therefore, the lift of l, which is represented by the distance between the magnetic sensor 7 and the thin strip 10, can be set short, so that the detection sensitivity of the magnetic sensor 7 can be increased.

제7도는 본 발명에 관련된 다른 실시예의 박강대의 자기탐상 장치의 개략 구성을 나타내는 단면이다. 또한, 제31도 및 제1도에 도시된 자기탐상 장치와 동일 부분에는 동일 부호가 붙여져 있다. 따라서, 중복하는 부분의 상세한 설명은 생략되어 있다.7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a magnetic stripping apparatus for thin steel strips according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the magnetic flaw detector shown in FIG. 31 and FIG. Therefore, detailed description of overlapping portions is omitted.

이 실시예의 자기탐상 장치에서는, 중공롤(1)내의 고정축(2)에 부착된 각 자기센서(11)의 박강대(10)의 주행방향 위치는 각 자극(4a,4b)의 중앙위치(P)에서 박강대(10)의 주행방향으로 미소한 거리(△X₀)만큼 떨어진 위치에 설정되어 있다. 또한, 이 실시예에서는 1mm로 설정되어 있다. 또, 자화기(4)의 자극 사이거리(W)는 56mm로 설정되고, 각 자기센서(11)와 박강대(10)와의 사이의 리프트 오프(ℓ)는 3mm로 설정되어 있다.In the magnetic flaw detector of this embodiment, the traveling direction position of the steel strip 10 of each magnetic sensor 11 attached to the fixed shaft 2 in the hollow roll 1 is the center position of each magnetic pole 4a, 4b ( It is set at a position separated by a small distance ΔX _{0 in} the traveling direction of the thin steel strip 10 from P). In addition, in this embodiment, it is set to 1 mm. In addition, the magnetic pole 4 between the magnetic poles 4 is set to 56 mm, and the lift-off l between each magnetic sensor 11 and the steel strip 10 is set to 3 mm.

다음으로, 상술한 바와같이, 자기센서(11)를 자극(4a,4b) 사이의 중앙위치(P)에서 미소한 거리(△X₀)만큼 박강대(10)의 주행방향측으로 이동시켜서 부착한 근거 및 효과를 제8도 내지 제12도를 이용하여 설명한다.Next, as described above, the magnetic sensor 11 is moved and attached to the traveling direction side of the thin strip 10 by a small distance ΔX ₀ from the central position P between the magnetic poles 4a and 4b. The grounds and effects will be described using FIGS. 8 to 12.

전혀 결함이 존재하지 않는 박강대(10)를 자극(4a,4b)에 대해 정지시킨 상태에서 부유자속의 수직자계분포특성(D)이 제9도에 도시되어 있다. 박강대(10)는 일정속도에서 한쪽방향으로 주행하고 있으므로, 박강대(10)의 보자력에 대응한 자속이 박강대(10)에 잔류한다. 그 결과, 수직자계분포특성(D)의 0라인을 횡단하는 위치가 반드시, 자극 사이거리(W)의 중앙 위치라고는 한하지 않고, 주향방향측으로 이동한다.The vertical magnetic field distribution characteristic (D) of the floating magnetic flux is shown in FIG. 9 in a state where the steel strip 10 having no defect at all is stopped with respect to the magnetic poles 4a and 4b. Since the thin strip 10 runs in one direction at a constant speed, the magnetic flux corresponding to the coercive force of the thin strip 10 remains in the thin strip 10. As a result, the position crossing the zero line of the vertical magnetic field distribution characteristic D is not necessarily the center position of the magnetic pole distance W, but moves to the circumferential direction side.

전혀 결함이 존재하지 않는 박강대(10)를 일정속도에서 자극(4a,4b)의 대향 위치를 주행시킨 상태에서 여자전류치와 자기센서(7)의 검출 전압과의 관계를 나타낸 실측치가 제10도에 도시되어 있다. 이 제10도에서 여자전류가 증대하면 검출되는 부유자속이 증대하는 것을 이해할 수 있다.FIG. 10 is a measured value showing the relationship between the excitation current value and the detected voltage of the magnetic sensor 7 in a state where the steel strip 10 having no defect at all is driven at opposite speeds of the magnetic poles 4a and 4b at a constant speed. Is shown. It can be understood that the floating magnetic flux detected increases as the excitation current increases in FIG.

제8도는 제7도의 요부를 꺼내어 나타내는 모식도이다. 전혀 결함이 존재하지 않는 박강대(10)를 각 자극(4a,4b)에 대향 배치한 경우의 수직자계분포특성(G)과, 동일의 박강대(10)를 화살표 A방향으로 주행시킨 경우에 있어서 수직자계분포특성(E)과의 사이에 일정한 이동량이 생긴다. 그리고, 이 이동량은 거의 박강대(10)의 잔류 자화특성으로 정해진다. 이 수직자계분포특성(E)이 0레벨로 되는 주행방향 위치에 각 자기센서(11)가 부착되어 있다. 즉, 이 이동량이 상술한 미소한 거리(△X₀)로 된다. 따라서, 자기센서(11)의 부착위치에서 부유자속은 발생하지 않는다.8 is a schematic view showing the main portion of FIG. 7 taken out. The vertical magnetic field distribution characteristic (G) when the thin strip 10 at which no defects exist at all is disposed opposite the magnetic poles 4a and 4b, and the same thin strip 10 is driven in the direction of arrow A. In this case, a certain amount of movement occurs between the vertical magnetic field distribution characteristic E. This amount of movement is almost determined by the residual magnetization characteristic of the thin steel strip 10. Each magnetic sensor 11 is attached to the traveling direction position where this vertical magnetic field distribution characteristic E becomes zero level. That is, this movement amount becomes the above-mentioned small distance (ΔX ₀ ). Therefore, no floating magnetic flux occurs at the attachment position of the magnetic sensor 11.

자기센서(11)의 검출전압에 부유자속의 성분이 혼입되지 않으면, 자기센서(11)의 검출감도를 상승시켰다해도, 자기센서(11)가 포화하는 일은 없다. 따라서, 예를들어 소규모인 결함이라도 이 결함에 기인하는 누설자속을 정밀로 좋게 검출할 수 있다.If the component of the floating magnetic flux does not mix with the detection voltage of the magnetic sensor 11, even if the detection sensitivity of the magnetic sensor 11 is raised, the magnetic sensor 11 will not be saturated. Thus, for example, even small defects can accurately and accurately detect leaked magnetic fluxes caused by these defects.

제11도는 실시예와 같이 자기센서(11)를 중앙위치(P)에서 전혀 결함이 존재하지 않는 박강대(10)의 주행방향 또는 역방향으로 각각 1mm만큼 이동시킨 위치에 부착한 경우에 있어서, 자화코일(6)에 인가하는 자화전류와 자기센서(11)의 검출전압과의 관계를 나타내는 실측치의 그래프이다. 실선으로 나타내는 특성이 자기센서(11)를 주행방향으로 비켰을 경우의 실측치이며, 파선으로 나타내는 특성이 자기센서(11)를 역방향으로 비켰을 경우의 실측이다. 또한, 자극 사이거리(W)는 56mm이다.11 shows magnetization in the case where the magnetic sensor 11 is attached to a position in which the magnetic sensor 11 is moved by 1 mm in the traveling direction or the reverse direction of the thin steel strip 10 having no defect at the center position P as in the embodiment. It is a graph of the measured value which shows the relationship between the magnetizing current applied to the coil 6 and the detected voltage of the magnetic sensor 11. The characteristic shown by the solid line is the measured value when the magnetic sensor 11 is tilted in a running direction, and the characteristic shown by the broken line is the actual value when the magnetic sensor 11 is tilted in the reverse direction. Further, the magnetic pole distance W is 56 mm.

이 실험결과에서 분명한 바와같이, 자기센서(11)를 주행방향으로 비켰을 경우에 있어서 자기센서(11)로 검출된 부유자속에 의한 수직자계는 역방향으로 비켰을 경우에 의한 수직자계에 비교하여 매우 작다. 또, 제10도에 도시한 자기센서(7)를 중앙위치(P)에 설정한 경우에 검출되는 수직자계에 대해서도 대폭으로 저감되어 있다.As evident from this experimental result, when the magnetic sensor 11 is tilted in the traveling direction, the vertical magnetic field due to the floating magnetic flux detected by the magnetic sensor 11 is much higher than the vertical magnetic field when the magnetic sensor 11 is tilted in the reverse direction. small. In addition, the vertical magnetic field detected when the magnetic sensor 7 shown in FIG. 10 is set at the center position P is greatly reduced.

즉, 자기센서(11)를 박강대(10)의 주행방향으로 비킴에 따라, 자기센서(11)로 검출되는 부유자계가 대폭으로 저감된다.That is, as the magnetic sensor 11 is projected in the traveling direction of the steel strip 10, the floating magnetic field detected by the magnetic sensor 11 is greatly reduced.

또한, 제12도는 인공적으로 0.6mm 지름의 관통구멍으로 이루어지는 결함을 인공적으로 형성한 박강대(10)에 대한 결함 검출 결과를 나타내는 도면이다. 그리고, 이 실험에서는 자기센서(11)의 설치위치를 실선으로 나타내는 주행방향으로 이동시키고 있던 경우와, 파선으로 나타내는 역방향으로 이동시키고 있던 경우를 나타낸다.12 is a figure which shows the result of the defect detection with respect to the thin steel strip 10 which artificially formed the defect which consists of a through hole of 0.6 mm diameter artificially. In this experiment, the case where the installation position of the magnetic sensor 11 was moved to the traveling direction shown by the solid line, and the case where it moved to the reverse direction shown by the broken line are shown.

도시한 바와같이, 자기센서(11)를 주행방향으로 일정 거리만큼 이동시킨 조건으로 최량의 검출 감도를 확보할 수 있었다.As shown, the best detection sensitivity could be ensured under the condition that the magnetic sensor 11 was moved by a certain distance in the travel direction.

또, 자기센서(11)의 박강대(10)의 이동방향(X방향)에서 부착위치가 다소 어긋났다해도 인구 결함의 검출감도의 변동이 작다. 이와같이, 자기센서(11)의 부착이 용이하게 된다. 즉, 실시예 장치에서는 부착위치의 허용범위는 X=1±0.5mm이다.Further, even if the attachment position is slightly shifted in the moving direction (X direction) of the thin strip 10 of the magnetic sensor 11, the variation in the detection sensitivity of the population defect is small. In this manner, the magnetic sensor 11 can be easily attached. That is, in the example apparatus, the allowable range of the attachment position is X = 1 ± 0.5mm.

제13도 및 제14도는 본 발명의 실시예의 박강대의 자기탐상 장치의 개략 구성을 나타내는 단면이다. 또한, 제31도, 제32도 및 제1도에 도시된 자기탐상 장치와 동일 부분에는 동일 부호가 붙어 있다. 따라서, 중복하는 부분의 상세한 설명은 생략되어 있다.13 and 14 are cross-sectional views showing a schematic configuration of a magnetic stripping apparatus for thin steel strips according to an embodiment of the present invention. In addition, the same parts as those of the magnetic flaw detectors shown in Figs. 31, 32 and 1 are denoted by the same reference numerals. Therefore, detailed description of overlapping portions is omitted.

이 실시예의 자기탐상 장치에서는 박강대(10)를 끼워서 상하로 1쌍의 중공롤(1, 1b)이 배설되어 있다. 각 중공롤(1, 1b)은 비자성 재료로 형성되어 있다. 그리고, 바깥지름은 서로 같게 설정되어 있으나 상측 중공롤(1b)의 두께(t₃)가 하측 중공롤(1)의 두께(t₁)보다 얇게 설정되어 있다. 각 중공롤(1, 1b)의 각 중심축에 각각 중공의 고정축(2.2a)의 한쪽끝이 관통되어 있다. 하측 중공롤(1)의 고정축(2)의 다른쪽 끝은 도시하지 않은 건옥의 프레임에 고정되어 있다. 한편, 상측 중공롤(1b)의 고정축(2a)의 다른쪽 끝은 하측 중공롤(1)의 고정축(2)에 대하여 도시하지 않은 매우 약한 스프링으로 부세되어 있다. 각 고정축(2,2a)은 각 중공롤(1, 1b)의 각 중심축에 위치하도록 각각 1쌍의 구름 베어링(3a,3b)을 통하여 각 중공롤(1, 1b)의 양끝의 내주면에 지지되어 있다. 따라서, 각 중공롤(1, 1b)은 고정축(2,2a)을 회전중심축으로 하여 자유롭게 회전한다. 그리고, 박강대(10)가 화살표 A방향으로 주행하면, 각 중공(1, 1b)은 각각 화살표 B방향 및 화살표 C방향으로 회전한다.In the magnetic flaw detector according to this embodiment, a pair of hollow rolls 1 and 1b are disposed up and down while sandwiching the thin steel strip 10. Each hollow roll 1, 1b is formed with a nonmagnetic material. The outer diameter is set equal to each other, but the thickness t ₃ of the upper hollow roll 1b is set to be thinner than the thickness t ₁ of the lower hollow roll 1. One end of the hollow fixed shaft 2.2a penetrates through each of the central axes of the hollow rolls 1 and 1b, respectively. The other end of the fixed shaft 2 of the lower hollow roll 1 is fixed to the frame of a building not shown. On the other hand, the other end of the fixed shaft 2a of the upper hollow roll 1b is biased by a very weak spring not shown with respect to the fixed shaft 2 of the lower hollow roll 1. Each fixed shaft 2, 2a is provided on the inner circumferential surface of both ends of each hollow roll 1, 1b via a pair of rolling bearings 3a, 3b, respectively, so as to be located at each central axis of each hollow roll 1, 1b. Supported. Therefore, each of the hollow rolls 1, 1b freely rotates using the fixed shafts 2, 2a as the center of rotation. And when the steel strip 10 runs in the arrow A direction, each hollow 1 and 1b will rotate to arrow B direction and arrow C direction, respectively.

상기 중공롤(1b)내에서, 복수의 자기센서(7b)가 아래쪽을 향하는 자세로 고정축(2a)에 지지부재를 통하여 고정되어 있다. 그리고, 각 자기센서(7b)의 선단은 상측 중공롤(1b)의 내주면에 미소한 간격을 가지고 대향하고 있다. 이 각 자기센서(7b)의 출력 신호는 고정축(2a)의 내부를 경유한 신호선 케이블(9a)로서 외부로 도출된다.In the hollow roll 1b, a plurality of magnetic sensors 7b are fixed to the fixed shaft 2a via a supporting member in a downwardly facing posture. And the front end of each magnetic sensor 7b opposes the inner peripheral surface of the upper hollow roll 1b with a small space | interval. The output signal of each of the magnetic sensors 7b is led to the outside as the signal line cable 9a via the inside of the fixed shaft 2a.

한편, 하측 중공롤(1)내에서, 자화철심(4c)의 각 자극(4a,4b)이 위쪽을 향하는 자세로, 자화기(4)가 고정축(2)에 고정되어 있다. 자화코일(6)의 여자 전류는 고정축(2)내를 경유한 전원케이블(8)을 통하여 공급된다.On the other hand, in the lower hollow roll 1, the magnetizer 4 is being fixed to the fixed shaft 2 in the attitude | position which each magnetic pole 4a, 4b of the magnetized iron core 4c faces upwards. The excitation current of the magnetizing coil 6 is supplied via the power cable 8 via the inside of the fixed shaft 2.

또한, 중공롤(1)내의 자화기(4)의 자극 사이거리(W)와 자화기(4)와 박강대(10)와의 사이의 거리(L)와의 관계는 앞의 실시예와 같이 일정한 관계(2L≤W≤8L)를 유지하고 있다.In addition, the relationship between the distance between the magnetic poles W of the magnetizer 4 in the hollow roll 1 and the distance L between the magnetizer 4 and the thin steel strip 10 is constant as in the previous embodiment. (2L≤W≤8L) is maintained.

이와같은 자기탐상 장치에서는, 상측의 중공롤(1b)에는 박강대(10)의 중력이나 장력이 직접 인가되지 않으므로, 하측의 중공롤(1)의 두께(t₁)에 비교하여, 상측의 중공롤(1b)의 두께(t₃)을 얇게 설정할 수 있다. 따라서, 자기센서(7b)와 박강대(10)와의 사이의 리프트 오프(ℓ)를 더욱 짧게 설정함으로써 자기센서(7b)의 검출 감도를 더욱 향상할 수 있다.In such a magnetic flaw detector, since gravity and tension of the thin steel strip 10 are not directly applied to the upper hollow roll 1b, the upper hollow roll 1b is compared with the thickness t ₁ of the lower hollow roll 1. The thickness t ₃ of the roll 1b can be set thin. Therefore, the detection sensitivity of the magnetic sensor 7b can be further improved by setting the lift-off L between the magnetic sensor 7b and the thin strip 10 shorter.

또, 박강대(10)는 상하의 중공롤(1b, 1)에 의해 끼워져 있으므로, 주행에 따라 생기는 진동이 억제된다. 그 결과, 리프트 오프(ℓ)의 변동이 작아지며, 결함의 검출 정밀도가 향상된다.Moreover, since the thin steel strip 10 is sandwiched by the upper and lower hollow rolls 1b and 1, the vibration generated by running is suppressed. As a result, the variation of the lift-off L becomes small, and the detection accuracy of a defect improves.

제15도 및 제16도는 본 발명의 다른 실시예의 박강대의 자기탐상 장치의 개략 구성을 나타내는 단면이다. 또한, 제13도 및 제14도에 도시된 자기탐상 장치와 동일 부분에는 동일 부호가 붙여 있다. 따라서, 중복하는 부분의 상세한 설명은 생략되어 있다.15 and 16 are cross-sectional views showing the schematic configuration of a magnetic stripping apparatus for thin steel strips according to another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the magnetic flaw detector shown in FIG.13 and FIG.14. Therefore, detailed description of overlapping portions is omitted.

이 실시예에서는 하측의 중공롤(1)내에도 상측의 중공롤(1b)내에 수납된 자기센서(7b)와 동일구성의 자기센서(7)가 자화기(4)의 자극사이에 배설되어 있다.In this embodiment, the magnetic sensor 7 having the same configuration as that of the magnetic sensor 7b housed in the upper hollow roll 1b is disposed between the magnetic poles of the magnetizer 4 in the lower hollow roll 1 as well. .

또, 제17도는 자기탐상 장치 전체의 시스템을 나타내는 도면이다.17 is a diagram showing a system of the entire magnetic flaw detector.

공급릴(12)에서 계속 투입되는 박강대(10)는 전방 누름롤(13a,13b)을 통하여 1쌍의 중공롤(1, 1b)로 인도되고, 이 중공롤(1, 1b)의 사이를 경유하고, 후방 누름롤(14a,14b)을 지나 감기롤(15)에 일정 속도로 감겨진다. 하측 중공롤(1)에는 전원 케이블(8)을 통하여 자화전원장치(16)가 접속되어 있다. 각 중공롤(1, 1b)에는 신호 케이블(9,9a)을 통하여 각 신호처리회로(17a,17)가 접속되어 있다. 각 신호처리회로(17a,17)로부터 출력된 각 결함신호(y₁,t₂)는 데이터 처리장치(18)로 입력된다. 데이터 처리장치(18)는 입력된 각 결함신호(y₁,t₂)를 이용하여 결함규모(a)와 결함발생위치(X₁)를 산출한다. 산출된 결함규모(a) 및 결함발생위치(X₁)를 산출한다. 산출된 결함규모(a) 및 결함발생위치(X₁)는 예를들면 CRT 표시관을 이용한 표시장치(19)에 표시된다.The thin steel strip 10 continuously fed from the supply reel 12 is guided to the pair of hollow rolls 1 and 1b through the front pressing rolls 13a and 13b, and between the hollow rolls 1 and 1b. It passes through the back pressing rolls 14a and 14b and is wound around the winding roll 15 at a constant speed. The magnetization power supply device 16 is connected to the lower hollow roll 1 via the power cable 8. The signal processing circuits 17a and 17 are connected to the hollow rolls 1 and 1b via signal cables 9 and 9a. Each defect signal y ₁ , t ₂ output from each signal processing circuit 17a, 17 is input to the data processing device 18. The data processing device 18 calculates the defect size a and the defect occurrence position X ₁ using the inputted defect signals y ₁ and t ₂ . The calculated defect size (a) and the defect occurrence position (X ₁ ) are calculated. The calculated defect size a and the defect occurrence position X ₁ are displayed on the display device 19 using, for example, a CRT display tube.

다음으로, 이 자기탐상 장치를 이용하여 박강대(10)의 두께 방향의 결함발생위치(X₁)와 결함규모(a)를 산출하는 순서를 설명한다.Next, the procedure for calculating the defect generation position X ₁ and the defect size a in the thickness direction of the thin steel strip 10 using this magnetic flaw detector will be described.

1쌍의 중공롤(1b,1)은 박강대(10)의 표면 및 이면에 각각 접촉하고 있으므로 각 자기센서(7b,7)와 박강대(10)의 표면 및 이면까지의 거리는 일정하게 유지된다. 따라서, 결함이 존재했을 경우에 각 자기센서(7b,7)로 검출되는 누설자속치(Y₁,Y₂)는 (1),(2)식에 나타낸 바와같이, 결함규모(a)와 결함까지의 거리, 즉 해당 자기센서측의 표면에서의 각 깊이(X₁,X₂)와의 함수로 표시할 수가 있다.Since the pair of hollow rolls 1b and 1 are in contact with the front and rear surfaces of the thin steel strip 10, the distances to the front and rear surfaces of the magnetic sensors 7b and 7 and the thin steel strip 10 are kept constant. . Therefore, the leakage magnetic flux values Y ₁ and Y ₂ detected by the respective magnetic sensors 7b and 7 when a defect is present, as shown in equations (1) and (2), are the defect size (a) and the defect. It can be expressed as a function of the distance to, i.e., the depth (X ₁ , X ₂ ) at the surface of the magnetic sensor side.

Y₁=F₁(X₁,a)(1)Y ₁ = F ₁ (X ₁ , a) (1)

Y₂=F₂(X₂,a)(2)Y ₂ = F ₂ (X ₂ , a) (2)

이 각 함수(F₁,F₂)는 예를들면 제8도에 도시한 바와같이, 예를들면 지수 감쇠 곡선으로 근사할 수 있다. 거기서, 실시예에 있어서는 (1)(2)식을 다음의 (3)(4)식에 나타낸 바와같이 지수함수로 근사하여 있다.Each of these functions F ₁ , F ₂ can be approximated with an exponential decay curve, for example, as shown in FIG. 8. In the examples, the equation (1) (2) is approximated by the exponential function as shown in the following equation (3) (4).

Y₁=C₁₁exp[C₁₂X₁+a](3)Y ₁ = C ₁₁ exp [C ₁₂ X ₁ + a] (3)

Y₂=C₂₁exp[C₂₂X₁+a](4)Y ₂ = C ₂₁ exp [C ₂₂ X ₁ + a] (4)

단, C₁₁, C₁₂, C₂₁, C₂₂는 미리 실험적으로 구해지고 있는 정수이다. _{However, C 11, C 12, C} 21, C 22 is an integer that is determined in advance experimentally.

또, 강대의 두께(T)는 미리 정해져 있으므로,In addition, since the thickness T of the steel strip is predetermined,

T=X₁+X₂(5)T = X ₁ + X ₂ (5)

이다. 따라서, (3)(4)(5)의 연립 방정식을 풀음에 따라 결함규모(a)와 결함위치(X₁)가 구해진다.to be. Therefore, as the simultaneous equations of (3) (4) (5) are solved, the defect size a and the defect position X ₁ are obtained.

제19도는 결함위치(X₁) 및 결함규모(a)를 산출하는 과정을 모식적으로 나타내는 도면이다. 결함규모(a)가 a=a₃, a=a₂, a=a₁으로 변화하면, 결함신호(y₁)의 특성은 우방향으로 평행 이동한다. 또, 결함규모(a)가 a=a₃, a=a₂, a=a₁으로 변화하면, 결함신호(y₂)의 특성은 우방향으로 평행 이동한다.19 is a diagram schematically showing a process of calculating the defect position X ₁ and the defect size a. When the defect size a changes to a = a ₃ , a = a ₂ , a = a ₁ , the characteristic of the defect signal y ₁ moves in parallel in the right direction. In addition, when the defect scale a changes to a = a ₃ , a = a ₂ and a = a ₁ , the characteristics of the defect signal y ₂ move in parallel in the right direction.

따라서, 측정된 신호치(Y₁)에 대응하는 특성상의 점은 b₁,b₂,b₃로 된다. 마찬가지로, 측정된 신호치(Y₂)에 대응하는 특성상의 점은 c₁,c₂,c₃으로 된다. 따라서, 결함규모(a)가 서로 같고, 또, 각각 동시에 각 신호치(Y₁,Y₂)를 만족하는 점은 b₂,c₂로 된다. 따라서, 이 b₂,c₂점에 대응하는 위치(X₁)가 결함발생위치로 되며, 그때의 결함규모(a₂)가 해당 결함의 결함규모(a)로 된다.Therefore, the characteristic points corresponding to the measured signal value Y ₁ are b ₁ , b ₂ , b ₃ . Similarly, the characteristic points corresponding to the measured signal values Y ₂ are c ₁ , c ₂ , c ₃ . Therefore, the points where the defect sizes a are equal to each other and satisfy the respective signal values Y ₁ and Y ₂ at the same time are b ₂ and c ₂ . Therefore, the position X ₁ corresponding to this point b ₂ , c ₂ is a defect occurrence position, and the defect size a ₂ at that time becomes the defect size a of the defect.

이와같이 구성된 박강대의 자기탐상 장치에 의하면, 탐상 대상으로서의 박강대(10)를 끼워서 대향배치된 1쌍의 중공롤(1b,1)내에 배설된 각 자기센서(7b,7)로 검출된 박강대(10)의 각 결함신호(y₁,y₂)에서 간단한 계산식으로써, 박강대(10)의 표면 및 내부에 존재하는 결함의 위치(X₁)와 결함규모(a)를 정확하게 파악할 수 있다.According to the magnetic flaw detection apparatus of the thin steel strip configured as described above, the thin steel strip detected by the magnetic sensors 7b and 7 disposed in the pair of hollow rolls 1b and 1 facing each other by sandwiching the thin steel strip 10 as a flaw detection target ( By using a simple calculation formula for each defect signal y ₁ , y ₂ of 10), the position X ₁ and the defect size a of the defects existing on the surface and inside of the steel strip 10 can be accurately grasped.

따라서, 결함발생위치(X₁)와 그 규모(a)가 정확하게 파악할 수 있으므로, 결함의 종류도 거의 정확하게 파악할 수 있다. 이 자기탐상 장치에서 파악할 수 있는 결함의 종류로서, 예를들면 현존(顯存)가우지(gouge), 잠재가우지, 용접부, 블로 홀(blow hole), 구멍, 에지텅그홈, 에지조각홈, 트리머홈 등이 있다.Therefore, since the defect generation position X ₁ and the magnitude | size (a) can be grasped correctly, the kind of defect can also be grasped | ascertained almost correctly. As a kind of defect which can be recognized by this magnetic flaw detector, for example, existing gouge, latent gouge, welding part, blow hole, hole, edge tongue groove, edge engraving groove, trimmer Home etc.

이와같이, 결함의 발생위치, 결함규모, 결함종류 등이 정확하게 파악되므로, 이 자기탐상 장치를 공장의 검사라인에 조립한 경우에 있어서, 이들의 검사 데이터를 품질 개량대책의 중요한 정보로 할수가 있다.In this way, since the occurrence position of the defect, the size of the defect, the type of the defect, and the like are accurately known, when the magnetic inspection apparatus is assembled in the inspection line of the factory, these inspection data can be regarded as important information for quality improvement measures.

또, 각 자기센서(7b,7)를 각각 중공롤(1b,1)내에 수납되어 있다. 그리고, 각 중공롤(1b,1)은 항시 박강대(10)의 상면 및 하면에 일정한 부세력으로 눌러져 있다. 따라서, 각 자기센서(7b,7)와 박강대(10)의 상면 및 하면과의 사이의 거리를 항시 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 예를들어 박강대(10)가 주행과정에서 상하로 진동했다고 해도 상기 거리는 일정치로 유지되므로, 결함측정 정밀도가 더욱 향상한다.In addition, the magnetic sensors 7b and 7 are housed in the hollow rolls 1b and 1, respectively. And each hollow roll 1b and 1 is always pressed by the constant negative force on the upper surface and the lower surface of the thin steel strip 10. As shown in FIG. Therefore, the distance between each magnetic sensor 7b, 7 and the upper surface and the lower surface of the steel strip 10 can be kept constant at all times. Therefore, even if the thin strip 10 vibrates up and down in the course of travel, the distance is kept at a constant value, so that the defect measurement accuracy is further improved.

제20도는 실시예 장치에서, 측정된 실제의 결함의 결함규모와, 이 실측된 결함을 절단등에 의해 실제로 해부하여 관측자가 육안에 의해 결함규모를 A~E의 5단계로 평가한 결과와의 대응을 나타내는 도면이다. 측정된 결함규모는 육안 평가와 좋은 대응을 나타내고 있는 것을 이해할 수 있다.20 shows the correspondence between the defect size of the actual defect measured in the example apparatus, and the result of the observer evaluating the defect size in five steps A through E by actually dissecting the measured defect by cutting or the like. It is a figure which shows. It can be understood that the measured defect size indicates a good response with visual evaluation.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예의 데이터 처리장치(18)내에서는, 각 신호치(Y₁,Y₂)에서 결함발생신호(X₁와 결함규모(a)를 산출하는 수단으로 하여, 결함신호(y₁,y₂)를 (3)(4)식에 나타낸 바와같은 지수 함수 근사수법이 이용되었다.In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. Embodiment within the data processing device 18, and a means for calculating the defect signal (X ₁ and the defect size (a) in each of the signal value (Y _1, Y _2), a defect signal (y _1, y ₂₎ An exponential approximation method as shown in Eq. (3) (4) was used.

그러나, 간단한 함수 근사할 수 없는 경우는 미리 결함위치와 결함규모가 기지(旣知)의 다수의 표준 결함 시료를 이용하여, 그 표준 결함시료를 측정한다. 그리고, 얻어진 각 자기센서(7b,7)의 각 신호치(Y₁,Y₂)와 상기 결함위치(X₁)와 결함규모(a)와의 관계를 제21도에 도시한 바와같이 테이블의 형태로 기억하는 것이 가능하다. 그리고, 실제의 박강대(10)를 측정하여 얻어진 각 측정치(Y₁,Y₂)로써 제21도의 테이블을 검색하여 각 측정치(Y₁,Y₂)의 편성이 가장 가까운 데이터에 대응하는 결함위치와 결함규모를 판독하여, 이 판독한 결함위치와 결함규모를 측정 결과로 하면 좋다.However, if a simple function cannot be approximated, the standard defect sample is measured in advance using a plurality of standard defect samples having known defect positions and defect scales. Then, as shown in Fig. 21, the relationship between the respective signal values Y ₁ and Y _{2 of the} magnetic sensors 7b and 7 and the defect position X ₁ and the defect size a is obtained in the form of a table. It is possible to remember as. And, each measured value obtained by measuring the actual foil strip _{(10) (Y 1, Y} 2) as the defect to organize corresponds to the closest data of the search the table 21 degrees to each measurement (Y _1, Y ₂₎ where It is good to read the flaw size and the flaw size, and use the read flaw position and flaw size as a measurement result.

다음으로, 중공롤 내어 수납된 자화기(4)로써 자화된 중공롤의 내부 또는 표면에 기인하여 생기는 누설자속을 과포화형의 자기센서를 이용하여 검출하는 경우의 자기 검출회로를 설명한다.Next, a magnetic detection circuit in the case of detecting leaking magnetic flux generated due to the inside or the surface of the hollow roll magnetized by the magnetizer 4 housed inside the hollow roll using a supersaturated magnetic sensor will be described.

제22도는 자기 검출회로의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.22 is a block diagram showing a schematic configuration of a magnetic detection circuit.

과포화형의 자기센서(7)는 막대기 형상으로 형성된 강자성체 코어(21)와, 이 강자성체 코어(21)에 권장된 검출코일(22)로 구성되어 있다. 펄스 전압발생기(23)는 제23도에 도시한 바와같은, 일정한 간격으로 플러스 마이너스의 펄스전압을 출력한다. 출력 펄스 전압발생기(21)의 출력 단자에는 고정 임피던스인 저항(24)을 통하여 과포화형의 자기센서(7)의 검출코일(22)의 한쪽끝에 접속되어 있다. 검출코일(22)의 다른쪽 끝은 접지되어 있다. 펄스 전압발생회로(23)에서 출력된 펄스전압은 검출코일(22)에 인가된다. 그 결과, 강자성체 코어(21)는 과포화 영역까지 자화된다.The supersaturated magnetic sensor 7 is composed of a ferromagnetic core 21 formed in a rod shape and a detection coil 22 recommended for the ferromagnetic core 21. The pulse voltage generator 23 outputs a positive and negative pulse voltage at regular intervals, as shown in FIG. The output terminal of the output pulse voltage generator 21 is connected to one end of the detection coil 22 of the supersaturated magnetic sensor 7 via a resistor 24 having a fixed impedance. The other end of the detection coil 22 is grounded. The pulse voltage output from the pulse voltage generation circuit 23 is applied to the detection coil 22. As a result, the ferromagnetic core 21 is magnetized to the supersaturation region.

검출코일(22)의 한쪽끝은 플러스 전압 피크점파기(25) 및 마이너스 전압 피크검파기(26)의 입력단자에 접속되어 있다. 각 피크검파기(26,26)는 입력신호의 (+)측의 피크치(V₁) 및 (-)측의 피크치(V₂)를 검출한다. 각 피크검파기(25,26)로 얻어진 각 피크치(V₁, -V₂)는 다음의 가산기(27)에 입력된다. 가산기(27)는 각 피크치(V₁, -V₂)를 가산하여 출력전압(V₀)을 출력한다.One end of the detection coil 22 is connected to the input terminals of the positive voltage peak detector 25 and the negative voltage peak detector 26. Each peak detector (26, 26) is a peak value (V ₁₎ and the (+) side of the input signal-to detect the peak value on the side (V ₂₎ (). Each peak value (V ₁ , -V ₂ ) obtained by each peak detector (25, 26) is input to the next adder (27). The adder 27 adds each peak value V ₁ , -V ₂ to output the output voltage V ₀ .

다음으로 동작원리를 제24도 내지 제28도를 이용하여 설명한다.Next, the operation principle will be described with reference to FIGS. 24 to 28. FIG.

제24도에 도시한 바와같은 교류전압 파형을 가지는 교류전력을 저항(24)을 통하여 자기센서(7)의 검출코일(22)에 인가한다. 그러면, 검출코일(22)의 양끝에 발생하는 전압(e₀)은 저항(24)의 저항치(R)와 검출코일(22)의 임피던스(Zs)에 대응하여 결정된다.AC power having an AC voltage waveform as shown in FIG. 24 is applied to the detection coil 22 of the magnetic sensor 7 through the resistor 24. Then, the voltage e ₀ generated at both ends of the detection coil 22 is determined corresponding to the resistance value R of the resistor 24 and the impedance Zs of the detection coil 22.

즉,In other words,

e₀=e·Zs/(R+Zs)(6)e ₀ = eZs / (R + Zs) (6)

으로 나타나게 된다. 또한, e는 인가하는 전압치이다.Will appear. In addition, e is a voltage value to apply.

그리고, 검출코일(22)은 강자성체 코어(21)에 권장되어 있으므로, 임피던스(Zs)는 강자성체 코어(21)의 투자율(透磁率)에 비례하여 변화한다.Since the detection coil 22 is recommended for the ferromagnetic core 21, the impedance Zs changes in proportion to the permeability of the ferromagnetic core 21.

지금, 외부자계를 자기센서(7)에 가하지 않은 상태에서, 검출코일(22)에 교류전류를 흐르게 했다고 하면, 제27도에 도시한 바와같이 강자성체 코어(21)의 히스테리시스 특성에 따라, 강자성체 코어(21)의 투자율 특성이 변화한다. 또한, n은 코일 감은수, i는 코일 전류이다.Now, if an alternating current flows through the detection coil 22 in the state in which no external magnetic field is applied to the magnetic sensor 7, the ferromagnetic core is in accordance with the hysteresis characteristics of the ferromagnetic core 21 as shown in FIG. The permeability characteristic of (21) changes. In addition, n is a coil winding number and i is a coil current.

이와같이 검출코일(22)의 양끝에 발생하는 출력전압은 제25도에 도시한 바와같은 파형으로 된다. 그리고 외부자계를 가해지지 않는 상태에서는 파형은 플러스, 마이너스 대칭파형으로 되며, 플러스방향의 전압(V₁)과 마이너스방향의 전압(V₂)은 같아진다.In this way, the output voltage generated at both ends of the detection coil 22 has a waveform as shown in FIG. In the state where no external magnetic field is applied, the waveform becomes a positive and negative symmetric waveform, and the voltage V ₁ in the positive direction and the voltage V _{2 in the} negative direction are the same.

이 상태에서 외부자계를 가하면, 강자성체 코어(21)를 교차하는 자속은 검출코일(22)에서 발생하는 자계와 외부자계와의 합성자속으로 된다. 이와같이 검출코일의 양끝에 발생하는 파형은 제26도에 도시한 바와같이 V₁＞V₂로 된다.When an external magnetic field is applied in this state, the magnetic flux crossing the ferromagnetic core 21 becomes a synthetic magnetic flux between the magnetic field generated by the detection coil 22 and the external magnetic field. Thus, the waveform generated at both ends of the detection coil is V ₁ > V ₂ as shown in FIG.

따라서, 검출코일(22)의 양끝에 발생하는 출력전압의 플러스측의 전압(V₁)과 마이너스측의 전압(V₂)을 비교하여 그 차를 구함으로써 간접적으로 외부자계를 계측할 수 있다. 자기탐상 장치에 있어서는 외부자계는 결함에 의해 발생하는 누설자속의 강도를 검출할 수 있다.Therefore, the external magnetic field can be measured indirectly by comparing the voltage V ₁ on the positive side and the voltage V ₂ on the negative side of the output voltage generated at both ends of the detection coil 22 and obtaining the difference. In the magnetic flaw detector, the external magnetic field can detect the strength of the leakage magnetic flux generated by the defect.

이와같은 과포화형의 자기센서(7)를 이용함으로써 제28도에 도시한 바와같이 0~10가우스(gauss)라는 미소한 자속밀도에 대하여 0~500mV라는 출력전압(V₀)을 얻는 것이 가능하다.By using such a supersaturated magnetic sensor 7, it is possible to obtain an output voltage V _{0 of} 0 to 500 mV for a minute magnetic flux density of 0 to 10 gauss as shown in FIG. .

제22도에 도시하는 실시예의 자기검출 회로에 있어서는 자기센서(7)에 인가하는 교류전력을 제23도에 도시한 바와같은 플러스 마이너스의 펄스 전압파 파형을 가진다.In the magnetic detection circuit of the embodiment shown in FIG. 22, the AC power applied to the magnetic sensor 7 has a positive and negative pulse voltage wave waveform as shown in FIG.

이와같이 자기센서(7)의 검출코일(22)에 대하여 펄스전압을 공급하고 있으므로, 제24도에 도시하는 통상의 교류전력을 공급하는 경우에 비해 소비전력은 적어지며, 전력 절약화를 도모할 수가 있다. 예를들면 펄스전압의 펄스폭과 펄스 주기와의 비를 10~100으로 설정하면, 자기센서(7)에 공급하는 평균전력을 1/10~1/100 정도를 억제할 수가 있다. 그 결과, 자기탐상 장치의 동력원으로서 배터리를 사용하는 것이 충분히 가능하게 된다.In this way, since the pulse voltage is supplied to the detection coil 22 of the magnetic sensor 7, the power consumption is reduced compared to the case of supplying the normal AC power shown in FIG. have. For example, when the ratio between the pulse width and the pulse period of the pulse voltage is set to 10 to 100, the average power supplied to the magnetic sensor 7 can be suppressed by about 1/10 to 1/100. As a result, it becomes sufficiently possible to use a battery as a power source of the magnetic flaw detector.

또, 검출코일(22)의 양끝에 발생하는 전압의 피크치를 검출하도록 하고 있으므로, 상술한 펄스폭과 펄스주기와의 비를 2~100이라는 넓은 폭으로 변화시켜도 미소한 자속의 검출 감도의 상대감도는 거의 변화하지 않는다.In addition, since the peak value of the voltage generated at both ends of the detection coil 22 is detected, the relative sensitivity of the detection sensitivity of the minute magnetic flux can be changed even if the ratio of the pulse width and the pulse period described above is changed to a wide width of 2 to 100. Rarely changes.

또, 소비전력이 작기 때문에, 다수의 자기센서(7)를 박강대(10)의 폭방향으로 배설한 자기탐상 장치에서도, 소비전력이 대폭으로 증대하는 일은 없다.In addition, since the power consumption is small, the power consumption does not significantly increase even in the magnetic flaw detection apparatus in which many magnetic sensors 7 are disposed in the width direction of the steel strip 10.

제29도는 다른 실시예의 자기검출 회로의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.29 is a block diagram showing a schematic configuration of a magnetic detection circuit of another embodiment.

이 실시예의 자기검출 회로에서는 제22도의 회로에 자기센서(7)에 인가하는 펄스 전압에 직류바이어스 전압을 가산하는 바이어스 회로를 부가하고 있다.In the magnetic detection circuit of this embodiment, a bias circuit for adding a DC bias voltage to the pulse voltage applied to the magnetic sensor 7 is added to the circuit of FIG.

가산기(27)의 출력전압(Vo)은 로우패스 필터(41)에서 직류로 변환된 후, 차동증폭기(42)에 입력된다. 차동증폭기(42)는 입력된 출력전압(VO)과 기준전압 발생기(43)에서 출력된 기준전압(Vs)과의 차전압(△V)을 출력한다. 차동증폭기(42)에서 출력된 차전압(△V)은 다음의 직류전원(44)으로 입력된다. 직류전원(44)은 그 차전압(△V)에 비례하는 직류바이어스 전압(V₈)을 가산기(45)를 통하여 상기 펄스 전압으로 가산한다.The output voltage Vo of the adder 27 is converted into direct current by the low pass filter 41 and then input to the differential amplifier 42. The differential amplifier 42 outputs a difference voltage ΔV between the inputted output voltage VO and the reference voltage Vs output from the reference voltage generator 43. The difference voltage DELTA V output from the differential amplifier 42 is input to the next DC power supply 44. The DC power supply 44 adds the DC bias voltage V ₈ proportional to the difference voltage ΔV to the pulse voltage through the adder 45.

다음으로, 직류바이어스 전압(V₈)을 펄스 전압으로 가산하는 효과를 설명한다.Next, the effect of adding the DC bias voltage V ₈ to the pulse voltage will be described.

제30도는 직류전원(44)에서의 직류바이어스 전류의 값을 0mA, 50mA, 100mA, 160mA, 200mA로 변화시켰을 때의 검출코일(22)의 자화전류의 출력 전압과의 관계를 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.30 shows the result of measuring the relationship between the output voltage of the magnetizing current of the detection coil 22 when the value of the DC bias current in the DC power supply 44 is changed to 0 mA, 50 mA, 100 mA, 160 mA, 200 mA. It is a graph.

예를들면, 0mA의 직류바이어스 전류를 공급한 경우에는 자화전류에 대한 출력 전압의 직선특성의 범위가 0~2.5인 것에 대해, 검출코일(22)에 100mA의 직류바이어스 전류를 공급하면 직선특성의 범위가 0~4.5A까지 확대된다. 이와같이, 직류바이어스 전류를 변화함에 따라, 측정 스팬을 확대할 수 있으며, 결함검출 정밀도를 향상할 수 있다.For example, in the case of supplying a DC bias current of 0 mA, the linear characteristic of the output voltage with respect to the magnetizing current is in the range of 0 to 2.5. When a DC bias current of 100 mA is supplied to the detection coil 22, The range extends from 0 to 4.5A. In this way, as the DC bias current is changed, the measurement span can be expanded, and the defect detection accuracy can be improved.

그리고, 직류바이어스 전류가 100mA에서 더욱 확대하면, 측정 스팬은 변화하지 않지만, 누설자속의 측정 영역이 이동한다. 이것은 반대로, 직류바이어스 전류의 값을 조정하여, 결함이 전혀 존재하지 않는 박강대(10)를 자기탐상했을 경우에 출력전압(Vo)이 항상 0이 되도록 바이어스 전류를 제어하면 좋다.When the DC bias current is further enlarged at 100 mA, the measurement span does not change, but the measurement region of the leakage magnetic flux moves. On the contrary, the bias current may be controlled so as to adjust the value of the DC bias current so that the output voltage Vo is always zero when the steel strip 10 having no defects is self-detected.

제29도에 도시하는 자기검출 회로에서는 출력전압(Vo)과 기준전압(vS)과의 차전압(△V)에 비례하는 바이어스 전압(V₈)이 펄스전압에 가산되므로, 결함이 존재하지 않을 경우는 자동적을 출력전압(Vo)이 0으로 제어된다. 또한, 제어루프의 주파수 응답은 낮고, 반대로, 주행중의 박강대(10)의 결함은 높은 주파수 성분을 가지므로, 그 결함은 확실하게 검출된다.In the self-detection circuit shown in FIG. 29, a bias voltage V ₈ proportional to the difference voltage ΔV between the output voltage Vo and the reference voltage VS is added to the pulse voltage, so that a defect does not exist. In this case, the output voltage Vo is automatically controlled to zero. In addition, since the frequency response of the control loop is low, on the contrary, the defect of the steel strip 10 while traveling has a high frequency component, the defect is reliably detected.

이와같이, 자기검출 회로의 측정범위의 중앙에 동작점이 자동적으로 보정되므로, 예를들어, 측정 조건이 변화하여도, 항상 양호한 측정범위를 확보할 수 있으며, 겸함검출 능력을 더욱 향상시키는 것이 가능하다.In this way, since the operating point is automatically corrected in the center of the measurement range of the self-detection circuit, even if the measurement conditions change, for example, a good measurement range can always be secured, and the combined detection capability can be further improved.

Claims (4)

박강대의 주행로에 직교하는 고정축에 회전 자유롭게 지지되고, 상기 주행로를 끼워서 이 주행로를 주행하는 박강대의 표면 및 이면에 각각 접함에 따라서 회전하는 1쌍의 중공롤과, 이 1쌍의 중공롤 가운데 한쪽의 중공롤 내에 배설되고, 상기 박강대내에 자계를 발생시키는 자화기와, 상기 1쌍의 중공롤 가운데 적어도 다른족의 중공롤내에 배설되고, 상기 박강대의 내부 또는 표면의 결함에 기인하여 생기는 누설자속을 검출하는 자기센서를 구비한 것을 특징으로 하는 박강대의 자기탐상장치.A pair of hollow rolls rotatably supported on a fixed shaft orthogonal to the traveling path of the thin steel strip, and rotating in contact with the front and rear surfaces of the thin steel band driving the traveling path by interposing the traveling path; A magnetizer disposed in one of the rolls among the rolls and generating a magnetic field in the thin steel strip, and disposed in a hollow roll of at least another group of the pair of hollow rolls, and are caused by defects in the surface or the surface of the steel sheet. Magnetic inspection device for thin steel strip characterized in that it comprises a magnetic sensor for detecting the leakage magnetic flux. 제1항에 있어서, 상기 자화기는 상기 한쌍의 중공롤중 상기 박강대의 하면에 접하는 중공롤내에 배설되고, 또한 상기 자기센서는 상기 한쌍의 중공롤중 상기 자화기가 수납된 중공롤 보다 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 박강대의 자기탐상장치.2. The magnetizer of claim 1, wherein the magnetizer is disposed in a hollow roll in contact with a lower surface of the thin steel strip among the pair of hollow rolls, and the magnetic sensor is located above the hollow roll in which the magnetizer is accommodated. Magnetic inspection device of the thin steel strip characterized in that. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기센서가 수납된 중공롤의 두께가 상기 자화기가 수납된 중공롤의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 박강대의 자기탐상장치.The magnetic strip device according to claim 1 or 2, wherein a thickness of the hollow roll containing the magnetic sensor is thinner than a thickness of the hollow roll containing the magnetizer. 제1항에 있어서, 상기 자기센서는 상기 각 중공롤내에 배설되어 있으며, 또한 이 각 중공롤내에 배설된 각 자기센서로 검출된 각 누설자속치로부터 상기 결함의 상기 박강대의 두께방향의 결함발생 위치와 결함규모를 산출하는 데이터 처리장치를 구비한 것을 특징으로 하는 박강대의 자기탐상장치.2. The position of occurrence of a defect in the thickness direction of the thin steel strip of the defect according to claim 1, wherein the magnetic sensor is disposed in each of the hollow rolls, and from each leaked magnetic flux value detected by each magnetic sensor disposed in each of the hollow rolls. And a data processing device for calculating a defect size.