JPH03175352A

JPH03175352A - 薄鋼帯の磁気探傷装置

Info

Publication number: JPH03175352A
Application number: JP2254893A
Authority: JP
Inventors: Masaki Takenaka; 竹中　正樹; Kenichi Iwanaga; 岩永　賢一; Atsuhisa Takekoshi; 竹腰　篤尚; Takahito Furukawa; 古川　高人
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-09-25
Filing date: 1990-09-25
Publication date: 1991-07-30
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: DE69009922D1; CN1050611A; DE69009922T2; EP0420147B1; CN1022134C; JPH07104330B2; US5089776A; KR920007198B1; KR910006717A; EP0420147A1

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は、回転状態の中空ロール内に磁化器および磁気
センサを収納して走行状態の薄鋼帯の欠陥を検出する薄
鋼帯の磁気探傷装置の改良に関する。

［従来の技術］磁気を利用して、薄鋼帯の内部あるいは表面に存在する
疵、介在物等の欠陥を検出する磁気探傷装置は、被探傷
体としての薄鋼帯を静止した状態で探傷するのみならず
、例えば工場等の製造ライン等に設置される、走行中の
薄鋼帯に存在する欠陥を連続的に検出できる薄鋼帯の磁
気探傷装置が提唱されている（実開昭６３−１０７８４
９号公報）。

第１０図は上述した走行中の薄鋼帯の欠陥を連続的に検
出する薄鋼帯の磁気探傷装置を示す図であり、同図（ａ
）（ｂ）はそれぞれ異なる方向から見た断面模式図であ
る。

図中１は非磁性材料で形成された中空ロールであり、こ
の中空ロール１の中心軸に固定軸２の一端が貫通されて
いる。この固定軸２の他端は図示しない建屋めフレーム
に固定されている。そして、固定軸２は中空ロール１の
中心軸に位置するように一対のころがり軸受３ａ、３ｂ
でもって中空ロール１の両端の内周面に支持されている
。したがって、この中空ロール１は固定軸２を回転中心
軸として自由に回転する。

この中空ロール１内において、略コ字断面形状を有した
磁化鉄心４が、磁路を構成する磁極４ａ。

４ｂが中空ロール１の内周面に近接する姿勢で、支持部
材５を介して固定軸２に固定されている。

そして、この磁化鉄心４に磁化コイル６が巻装されてい
る。磁化鉄心４の磁極４ａ、４ｂの間に複数の磁気セン
サ７が軸方向に配列されている。そして、各磁気センサ
７は前記固定軸２に固定されている。

磁化コイル６に励磁電流を供給するための電源ケーブル
８および各磁気センサ７から出力される各検出信号を取
出すための信号ケーブル９が固定軸２内を経由して外部
へ導出されている。したがって、磁化鉄心４および各磁
気センサ７の位置は固定され、中空ロール１が磁化鉄心
４および各磁気センサ７の外周を微小間隙を有して回転
する。

このような構成の磁気探傷装置の中空ロール１の外周面
を例えば矢印Ａ方向に走行状態の薄鋼帯１０の一方面に
所定圧力でもって押し当てると、固定軸２はフレームに
固定されているので、中空ロール１が矢印Ｂ方向に回転
する。

そして、励磁コイル６に励磁電流を供給すると、磁化鉄
心４と走行中の薄鋼帯１０とで閉じた磁路が形成される
。このため、薄鋼帯１０の内部あるは表面に前述した欠
陥が存在すると、薄鋼帯１０内の磁路が乱れ、漏洩磁束
が生じる。この漏洩磁束が該当位置の磁気センサ７で検
出される。

検出された磁束検出信号はその信号レベルが薄鋼帯１０
内部または表面の欠陥の大きさと対応するので、磁束検
出信号の信号レベルで薄鋼帯１０の欠陥の存在とその大
きさを判定することができる。

しかし、磁束検出信号の信号レベルは薄鋼帯１０と磁気
鉄心４と磁励コイル６からなる磁化器よって形成される
磁路の状態や、磁極４ａ、４ｂと薄鋼帯１０との間の距
離や、リフトオフと呼ばれる薄鋼帯１０と各磁気センサ
７との間の距離ｇ等によって大きく変化する。第１１図
は上記距離ｇと磁束検出信号の信号レベルとの関係を示
す図である。図示するように距離ｇが大きくなると、磁
束検出信号の信号レベルは急激に低下する。

このような不都合を解消するために、第１０図に示すよ
うに一定厚みｔを有した中空ロール１を用いて、薄鋼帯
１０と磁極４ａ、４ｂとの間の距離や、薄鋼帯１０と各
磁気センサ７との間の距離ｇを常時一定値に維持するよ
うにしている。また、中空ロール１に磁性があると薄鋼
帯１０内への磁路の形成が阻害されるので、中空ロール
１を非磁性材料で形成している。

したがって、中空ロール１の厚みｔを薄くすればするほ
ど、薄鋼帯１０と磁気鉄心４の磁極４ｍ。

４ｂとの間の距離が小さくなり、薄鋼帯１０内に形成さ
れる磁界が大きくなり、安定した磁束を得ることができ
る。また、厚みｔを薄くすれば薄鋼帯１０と各磁気セン
サ７との間の距離ｇが短くなるので、磁束検出信号の信
号レベルが高くなり、Ｓ／Ｎが上昇して、欠陥検出精度
が上昇する。したがって、中空ロール１の厚みｔを薄く
するのが望ましい。

さらに、中空ロール１の厚みｔが大きいと、中空ロール
１の慣性モーメントが大きくなり、薄鋼帯１０の走行速
度が変動した場合に、中空ロール１の慣性力により、中
空ロール１と薄鋼帯１０との接触面て指動現象が生じて
、薄鋼帯１０の表面に疵をつけてしまう懸念がある。し
たがって、前述したように、中空ロール１の厚みｔを小
さくして、前記慣性モーメントを小さくする必要がある
。

なお、ただ単に慣性モーメントを小さくする目的のみて
は中空ロール１の外径を小さく設定すればよいが、内部
に収納されている磁化器や磁気センサ７の大きさによっ
てその外径が制約される。

［発明が解決しようとする課題］しかしなから、上記のような中空ロール１を用いた薄鋼
帯の磁気探傷装置においてもまだ次のような問題がある
。

すなわち、前述したように連続して走行している薄鋼帯
１０の欠陥を検出するには、薄鋼帯１０表面と中空ロー
ル１の外周面とが常時接触している必要があるので、中
空ロール１には薄鋼帯１０の張力に起因する下向きの力
や、薄鋼帯１０自体の重量による下向きの力が印加され
る。下向きの力が印加されると中空ロール１が変形した
り損傷する。すると、前述した薄鋼帯１０と磁極４ａ。

４ｂとの間の距離や薄鋼帯１０と各磁気センサ７との間
の距離ｇを一定値に制御できなくなるので、欠陥検出精
度が低下したり、探傷不能となる。

よって、中空ロール１が長期間に亘って真円状態を維持
するには、中空ロール１の厚みｔを一定限度以下に薄く
できない。このため、第１０図に示す薄鋼帯の磁気探傷
装置にあっては、幅広薄鋼帯の製造ラインや薄鋼帯を高
速・高張力で走行させる製造ラインでは、中空ロール１
の厚みｔを薄くできないために、小さな疵等の欠陥を精
度よく検出できない問題があった。ちなみに、薄鋼帯１
０が１００ｍ／分の走行速度条件下においては、上記厚
みｔは５１程度が限界である。

また、中空ロール１内に収納する磁気鉄心４と磁励コイ
ル６からなる磁化器の発生する磁界の強さを大きくする
ことが考えられるが、磁気鉄心４の大きさや磁化コイル
６に流す電流の大きさを一定限度以上にすれば、装置全
体が大型化したり、製造費が大幅に上昇する問題がある
。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
磁路形成用の磁化器と漏洩磁束検出用の各磁気センサと
を薄鋼帯を挟んで互いに対向する別々の中空ロールに収
納することによって、欠陥の検出精度を大幅に向上でき
る薄鋼帯の磁気探傷装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記課題を解消するために本発明は、薄鋼帯の走行路に
沿って配設され、薄鋼帯の内部または表面の欠陥を、薄
鋼帯の走行方向に磁界を発生させ、前記欠陥に起因して
生じる漏洩磁束を検出することによって検出する薄鋼帯
の磁気探傷装置において、走行路の両側に薄鋼帯を挟持するように配設されるとと
もに非磁性材料で形成された一対の中空ロールと、この
一対の中空ロールの一方の中空ロール内に収納され磁界
を発生させる磁化器と、対の中空ロールの他方の中空ロ
ール内でかつこの中空ロールの軸方向に配列され漏洩磁
束を検出する複数の磁気センサと、この各磁気センサに
て検出された漏洩磁束のうち所定レベル以上の漏洩磁束
を欠陥信号として出力する信号処理回路とを備えたもの
である。

また、上記一対の中空ロールの材質は、オーステナイト
系ステンレス鋼、チタン合金、プラスチック、繊維強化
プラスチック（ＦＲＰ）　、セラミックス等の非磁性材
料が最良である。

さらに、複数の磁気センサが収納された中空ロールの各
磁気センサが対向する位置の厚みを各磁気センサが対向
しない位置の厚みより薄く設定している。なお、中空ロ
ールの各磁気センサが対向する位置の厚みを１乃至５■
■に設定すればよい。

また、一対の中空ロールの近傍に走行する薄鋼帯の溶接
部を検出する溶接部検出装置を配設し、信号比較判定回
路でもって、溶接部検出装置から出力された溶接部検出
信号と信号処理回路からの欠陥信号が薄鋼帯の同一位置
を示すとき、信号処理回路からの欠陥信号を溶接部に起
因する欠陥信号と判定している。

さらに、一対の中空ロールの近傍に走行する薄鋼帯の表
面欠陥を検出する表面欠陥検出装置を配設し、信号比較
判定回路でもって、表面欠陥検出装置から出力された表
面欠陥検出信号と信号処理回路からの欠陥信号が薄鋼帯
の同一位置を示すとき、信号処理回路からの欠陥信号を
表面欠陥に起因する欠陥信号と判定している。

また、薄鋼帯の走行路における一対の中空ロールの前方
位置に薄鋼帯の走行路を規制する前方押さえロールを配
設し、さらに薄鋼帯の走行路における一対の中空ロール
の後方位置に薄鋼帯の走行路を規制する後方押さえロー
ルを配設し、一対の中空ロールを前記各押さえロールを
結ぶ線より各磁気センサ力で収納された中空ロール側へ
偏置させている。

［作用コこのように構成された薄鋼帯の磁気探傷装置であれば、
一対の中空ロールが薄鋼帯を挾んで対向配設されている
ので、例えば、一方の中空ロールに薄鋼帯の張力や重力
が印加される。したがって、薄鋼帯の張力や重力か直接
印加される側の中空ロール内に磁界を発生させる磁化器
を収納し、薄鋼帯の張力や重力が印加されない側の中空
ロール内に各磁気センサを収納することによって、この
各磁気センサが収納された中空ロールの厚みを薄く形成
できるので、各磁気センサと薄鋼帯との間の距離を短縮
でき、欠陥の測定精度が向上する。

また、中空ロールの材質をオーステナイト系ステンレス
鋼、チタン合金、プラスチック、繊維強化プラスチック
（ＦＲＰ）　、セラミックス等の非磁性材料とすること
によって、磁路の形成が妨げられることはない。さらに
これらの材料は軽量でかつ高い強度を有するので、中空
ロールの厚みを薄くできる。

また、中空ロール全体の強度を保持したまま、磁気セン
サが対向する部分だけ厚みをさらに薄くできるので、検
出感度がさらに向上する。

また、溶接部検出装置や表面欠陥検出装置を組込むこと
によって、信号処理回路から出力される欠陥信号が溶接
部に起因する欠陥信号であるか、表面欠陥に起因する欠
陥信号かを識別して把握できる。

さらに、一対の中空ロールの前後に押さえロールを配設
し、さらに一対の中空ロールの位置を磁気センサが収納
された中空ロール方向へ偏置させて設定することによっ
て、薄鋼帯が中空ロールの外周面に接触する接触長を長
くでき薄鋼帯内に発生する磁界を大きくでき、欠陥検出
精度を向上できる。

［実施例コ以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図は実施例の薄鋼帯の磁気探傷装置全体のシステム
を示す模式図である。供給リール１１から繰出される幅
広の薄鋼帯１２は、前方押さえロール１３ａ、１３ｂを
介して一対の中空ロール１４ａ、１４ｂへ導かれ、この
中空ロール１４ａ。

１４ｂの間を経由し、後方押さえロール１５ａ。

１５ｂを経て巻取リール１６に一定速度で巻取られる。

前記一対の中空ロール１４ａ、１４ｂのうちの下側の中
空ロール１４ｂには電源ケーブル１７ａを介して磁化電
源装置１７が接続され、上側の中空ロール１４ａには信
号ケーブル８ａを介して信号処理回路１８が接続されて
いる。また、信号処理回路１８には警報回路１９および
欠陥カウンタ２０が接続されている。

第１図（ａ）は、前記一対の中空ロール１４ａ。

１４ｂを薄鋼帯１２の矢印で示す走行方向に平行する面
で切断した場合の断面模式図であり、同図（ｂ）は前記
走行方向に直交する面で切断した場合の断面模式図であ
る。

各中空ロール１４ａ、１４ｂはオーステナイト系ステン
レス鋼からなる非磁性材料で形成されている。そして、
外径は互いに等しく設定されているが、上側の中空ロー
ル１４ｇの厚みｔｌが下側の中空ロール１４ｂの厚みｔ
２より薄く設定されている。具体的には、各中空ロール
１４ａ。

１４ｂの厚みｔｌ＋　　ｔ２はそれぞれ３〜４■、６〜
１０＋ｕ＋ｌこ設定されている。

各中空ロール１４ａ、１４ｂの各中心軸にそれぞれ中空
の固定軸２１ａ、２１ｂの一端が貫通されている。下側
の中空ロール１４ｂの固定軸２１ｂの他端は図示しない
建屋のフレームに固定されている。一方、上側の中空ロ
ール１４ａの固定軸２１ａの他端は下側の中空ロール１
４ｂの固定軸２１ｂに対して図示しないごく弱いばねで
付勢されている。各固定軸２１　ａ、　　２１　ｂは各
中空ロール１４ａ、１４ｂの各中心軸に位置するように
それぞれ一対のころがり軸受２２　ａ　＋　　２２　ｂ
　５２３ａ、２３ｂを介して各中空ロール１４ａ。

１４ｂの両端の内周面に支持されている。したがって、
各中空ロール１４ａ、１４ｂは固定軸２１ａ、２１ｂを
回転中心軸として自由に回転する。

上側の中空ロール１４ａ内において、複数の磁気センサ
２４が下方を向く姿勢で固定軸２１ａに支持部材２５を
介して固定されている。そして、各磁気センサ２４の先
端は上側の中空ロール１４ａの内周面に微小間隙を有し
て対向している。

このδ磁気センサ２４から出力される磁束検出信号は固
定軸２１ａの内部を経由した信号線ケーブル１８ａでも
って第２図の信号処理回路１８へ導かれる。

一方、下側の中空ロール１４ｂ内において、略コ字断面
形状を有した磁化鉄心２６が、各磁極２６ａ、２６ｂが
上方を向く姿勢で、支持部材２７を介して固定軸２ｂに
固定されている。そして、磁化鉄心２６の各磁極２６ａ
、２６ｂが中空ロール１４ｂの内周面に微小間隙を有し
て対向している。この磁化鉄心２６の下部に磁化コイル
２８が巻装されている。この磁化コイル２８の励磁電流
は、前記磁化電源装置１７から固定軸２１ｂ内を経由し
た電源ケーブル１７ａを介して供給される。

したがって、上側の中空ロール１４ａ内に収納された各
磁気センサ２４は薄鋼帯１２を介して下側の中空ロール
１４ｂ内に収納された磁気鉄心２６と磁化コイル２８か
らなる磁化器の磁極２６ａ、２６ｂに対向する。また、
各磁気センサ２４と薄鋼帯１２との間の距離ｆｌ　１　
、および磁極２６ａ、２６ｂと薄鋼帯１２との間の距離
は固定される。

このような構成の磁気探傷装置において、薄鋼帯１２を
第２図に示す矢印方向へ一定速度で走行させると、下側
の中空ロール１４ｂには薄鋼帯１２の張力に起因する下
向きの力および重力による下向きの力が印加されている
ので、中空ロール１４ｂが矢印方向に回転する。また、
上側の中空ロール１４ａも下方へばねで付勢されている
ので、矢印方向に回転する。

そして、磁化電源装置１７を起動して、励磁コイル２８
に励磁電流を供給すると、磁化鉄心２６と走行中の薄鋼
帯１２とで閉じた磁路が形成される。そして、゛薄鋼帯
１２の内部あるは表面に疵や介在物等の欠陥が存在する
と、薄鋼帯１２内の磁路が乱れ、漏洩磁束が生じる。こ
の漏洩磁束が各磁気センサ２４でもって検出され、漏洩
磁束に比例する信号レベルを有した磁束検出信号として
出力される。

各磁気センサ２４から出力された磁束検出信号は信号ケ
ーブル１８ａを介して信号処理回路１８へ入力される。

信号処理回路１８内には例えば各磁気センサ２４に対応
した複数の比較回路が組込まれている。そして、入力し
た各磁束検出信号の信号レベルは各比較回路でもって予
め定められた基準信号レベルと比較され、基準信号レベ
ル以上の信号が欠陥と判定され、欠陥信号として警報回
路１９を介して警報出力されるとと共に、欠陥カウンタ
２０に送出される。欠陥カウンタ２０は計数されている
欠陥数を更新する。

このように構成された薄鋼帯の磁気探傷装置によれば、
薄鋼帯１２の張力や重力が作用する下側の中空ロール１
４ｂの厚みｔ２と、薄鋼帯１２の張力や重力が作用しな
い上側の中空ロール１４ａの厚みｔｌとをれぞれの中空
ロール１４ａ。

１４ｂに印加される外力に対応した値に設定できる。よ
って、下側の中空ロール１４ｂの厚みｔ２をたとえ鋼帯
１２の張力や重力が作用したとしても変形や損傷が生じ
ない充分な厚みに設定できる。

したがって、たとえ長期間に亘ってこの下側の中空ロー
ル１４ｂを使用したとしても、変形や損傷を受けること
はないので、薄鋼帯１２内に安定した磁路を形成するこ
とができる。

一方、各磁気センサ２４を収納した上側の中空ロール１
４ａには大きな外力が印加されることはないので、たと
え厚みｔｌを薄く設定したとしても、この中空ロール１
４ａが変形したり損傷することはない。したがって、厚
みｔ、を薄く設定することによって、各磁気センサ２４
と薄鋼帯１２との間の距離ｇ、を第１０図に示した従来
装置１こ比較して小さく設定できる。各磁気センサ２４
と薄鋼帯１２との間の距離ｐ、が小さくなると、各磁気
センサ２４にて検出される磁束検出信号のＳ／Ｎが大幅
１ｉ向上する。その結果、信号処理回路１８における基
準信号レベルを小さく設定することによって、たとえ小
さな欠陥でも正確に検出でき、磁気探傷装置全体の欠陥
検出精度を大幅番こ向上できる。

また、薄鋼帯１２内に磁路を形成するための磁化器と薄
鋼帯１２内の磁路の漏洩磁束を検出する各磁気センサ２
４とを別々の中空ロール１４ａ。

１４ｂ内に収納しているので、磁化器から漏洩して直接
各磁気センサ２４へ入力される欠陥には全く関係しない
漏洩磁束が大幅に減少するので、各磁気センサ２４から
出力される磁束検出信号のＳ／Ｎをさらに向上でき、欠
陥検出精度をさらに向上できる。

このように、磁束検出信号のＳ／Ｎを大幅に向上できる
ので、磁化器と各磁気センサ２４とを同一の中空ロール
に収納した従来の薄鋼帯の磁気探傷装置では困難であっ
た幅広薄鋼帯の製造ラインや薄鋼帯を高速・高張力で走
行させる製造ラインにおける小さな欠陥でも精度良く検
出できる。また、従来の薄鋼帯の磁気探傷装置がそのま
ま適用できるような、幅の狭い薄鋼帯の製造ラインや低
速・低張−力の製造ラインに適用すると、磁化器と磁気
感応素子を分離したことにより、Ｓ／Ｎが向上し、従来
に増して小さな疵あるいは介在物等の欠陥が精度よく検
出できる。

第３図は本発明の他の実施例に係わる薄鋼帯の磁気探傷
装置における各磁気センサ２４が収納された上側の中空
ロール３０を取出して示す断面模式図である。第１図と
同一部分には同一符号が付しである。したがって、重複
する部分の詳細説明を省略する。

この実施例においては、支持部材２５にて固定軸２１ａ
に固定された保持部材３１に各磁気センサ２４が所定間
隔を開けて取付けられている。そして、中空ロール３０
の各磁気センサ２４が対向する位置の厚みｔ４は各磁気
センサ２４が対向しない位置の厚みｔ、より薄く設定し
ている。したがって、中空ロール３０の内周面には凹形
断面形状を有した複数の環状溝３２が形成されている。

そして、こめ各環状溝３２内に各磁気センサ２４の先端
部が挿入される。なお、この実施例においては、中空ロ
ール３０はオーステナイト系ステンレス鋼で形成され、
各磁気センサ２４が対向する位置の厚みｔ４は２ＩＩｌ
ｌｌであり、対向しない位置の厚みｔ、は４ｍｍである
。

このように各磁気センサ２４が対向する位置の厚みｔ４
を対向しない位置の厚みｔ３より薄く設定することによ
って、中空ロール３０の強度低下をきたさずに、各磁気
センサ２４と薄鋼帯１２との間の距離ｇ、をさらに短く
設定できる。よって、欠陥の検出精度をさらに向上でき
る。ちなみに、発明者等の実験によると、第３図に示す
環状溝３２が全く形成されていない状態における上側に
配設した中空ロールの厚みを１■以下に設定すると強度
が保持できず、５ｆｉｌＩ１１以上に設定すると、各磁
気センサ２４にて検出される磁束検出信号のＳ／Ｎが大
幅に低下することが確認されている。

第４図は本発明のさらに別の実施例に係わる薄鋼帯の磁
気探傷装置の概略構成を示す模式図である。第２図と同
一部分には同一符号が付しである。

したがって、重複する部分の説明を省略する。

この実施例においては、各磁気センサ２４および磁化器
を収納した一対の中空ロール１４ａ。

１４ｂの近傍に発光装置３３ａと受光装置３３ｂとから
な溶接部検出装置３３が配設されている。

すなわち、供給リール１１に巻回されている薄鋼帯１２
の溶接部の縁には人工的に貫通孔が穿設されており、こ
の貫通孔を通過した光を受光装置３３ｂが検出すること
により、走行中における薄鋼帯１２の溶接部を検出する
。よって、溶接部が溶接部検出装置３３の位置を通過す
ると、この溶接部検出装置３３から溶接部検出信号が出
力され、次の波形整形回路３４にて所定幅を有するパル
ス波形に波形整形される。波形整形された溶接部検出信
号は次の遅延回路３５で、薄鋼帯１２の溶接部が一対の
中空ロール１４ａ、１４ｂ位置へ移動するに要する時間
だけ遅延される。遅延された溶接部検出信号は信号比較
判定回路３６の一方の入力端子へ入力される。

この信号比較判定回路３６の他方の入力端子には信号処
理回路１８から出力された欠陥信号が入力される。信号
比較判定回路３６は、入力された各信号を比較して、両
方の信号のタイミングが一致した場合に、信号処理回路
１８から出力された欠陥信号を溶接部に起因する欠陥信
号と判定する。

そして、パルス信号を出力して溶接部検出ランプ３７を
点灯させる。なお、アップダウンカウンタ３８は信号処
理回路１８からの欠陥信号でカウントアツプされ、遅延
回路３５からの溶接部検出信号でカウントダウンされる
。すなわち、このアップダウンカウンタ３８によって、
検出された欠陥のうち溶接部に起因する欠陥を除いた欠
陥数が計数される。

第５図は本発明のさらに別の実施例に係わる薄鋼帯の磁
気探傷装置の概略構成を示す模式図である。第２図と同
一部分には同一符号が付しである。

したがって、重複する部分の説明を省略する。

１４ｂの近傍にレーザ光を薄鋼帯１２の表面に照射して
その反射光から表面欠陥を検出する簡易型の表面欠陥検
出装置４０が配設されている。この表面欠陥検出装置４
０から出力された表面欠陥検出信号は信号処理回路４１
にて表面欠陥の面積に対応した信号に変換される。変換
された表面欠陥検出信号は次の遅延回路４２で、薄鋼帯
１２の表面欠陥位置が一対の中空ロール１４ａ、１４ｂ
位置へ移動するに要する時間だけ遅延される。遅延され
た表面欠陥検出信号は信号比較判定回路４３の一方の入
力端子へ入力される。

この信号比較判定回路４３の他方の入力端子には信号処
理回路１８から出力された欠陥信号が入力される。信号
比較判定回路４３は、入力された各信号の示す面積や強
度を比較対照して、信号処理回路１８から出力された欠
陥信号が表面欠陥に起因する欠陥信号であるか、薄鋼帯
１２内部の欠陥に起因する欠陥信号であるかを判定する
。表面欠陥であればその表面欠陥を欠陥種類表示器４４
に表示する。また、残りの内部欠陥に起因する欠陥信号
は標準欠陥パータン発生回路４５から典型的な欠陥パー
タンが印加されている欠陥種類判定回路４６にてその種
類が比較判定される。判定された欠陥種類は前記欠陥種
類表示器４４に表示される。

すなわち、この実施例においては、検出された欠陥の種
類を表面欠陥と内部欠陥とに区別して把握できる。

第６図乃至第９図はそれぞれ本発明の他の実施例に係わ
条薄鋼帯の磁気探傷装置における一対の中空ロール４５
．４６と前方押さえロール１３ａ。

１３ｂと後方押さえロール１５ａ、１５ｂの相互位置関
係を示す模式図である。その他の構成は第２図の実施例
と同じである。なお、一対の中空ロール４５．４６のう
ち、一方の中空ロール４５内に各磁気センサ３４が収納
されており、他方の中空ロール４６内に磁化器が収納さ
れている。そして、各実施例においては、各磁気センサ
２４が収納された中空ロール４５の外径は磁化器が収納
された中空ロール４６の外径より小さく設定されている
。

第６図乃至第９図の実施例においては、一対の中空ロー
ル４５．４６の配設位置を、前方押さえロール１３ａ、
１３ｂと後方押さえロール１５ａ。

１５ｂとを結ぶ線４７に対して磁気センサ２４が収納さ
れた中空ロール４５方向へ偏置している。

その結果、図示するように、薄鋼帯１２は磁化器が収納
された中空ロール４６に接触する中空ロールの周方向の
接触長が長くなる。第１図（ａ）に示すように、磁化器
の各磁極２６ａ、２６ｂと薄鋼帯１２との間の距離が短
いほど薄鋼帯１２は効率的に磁気されるので、薄鋼帯１
２の中空ロール４６に対する接触長が少なくとも磁極２
６ａ。

２６ｂ間の距離より長い方が効率的に磁化される。

よって、欠陥の検出精度が向上する。

第６図は最も一般的な配置であり、各磁気センサ２４が
収納された中空ロール４５を上側に配置することによっ
て、中空ロール４５に薄鋼帯１２の重力が印加されない
ので、中空ロール４５の厚みを薄く設定して欠陥検出精
度を向上させて（Ｉる。一方、第７図は、磁化器を収納
ルた中空ロール４６を上側に配設して、中空ロール４６
の厚みを薄く設定して、薄鋼帯１２に対する磁化効率を
向上させている。

また、第８図および第９図の実施例は、各中空ロール４
５．４６の軸心を含む面が前記６押さえロー０を結ぶ水
平の線４７に対して傾斜して配設されている。こように
傾斜させることによって、少ない据付容積て薄鋼帯１２
の接触長を長く設定できると共に、中空ロール４５．４
６の薄鋼帯１２に対する押付力を第６図および第７図の
標準的な配置に比較して軽減できる。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。実施例においては、各中空ロールの材質をオース
テナイト系ステンレス鋼を用いたが、チタン合金、プラ
スチック、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）　、セラミ
ックス等の非磁性材料とすることも可能である。このよ
うな軽量でかつ高い強度を有する非磁性材料を採用する
ことによって、磁路の形成が妨げられることはなく、中
空ロールの厚みを薄くできる。よって前述した欠陥の検
出精度をさらに向上できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明の薄鋼帯の磁気探傷装置によ
れば、磁路形成用の磁化器と漏洩磁束検出用の各磁気セ
ンサとを別々の中空ロールに収納している。よって、各
中空ロールの厚みをそれぞれに印加される外力に対応し
て設定でき、また各磁気センサへ磁化器からの漏洩磁束
が入力するのが抑制されるので、各磁気センサの磁束検
出信号のＳ／Ｎを上昇でき、装置全体の欠陥検出精度を
大幅に向上できる。

また、溶接部検出装置および表面欠陥検出装置を組込む
ことによって、検出された欠陥の種類も把握できる。

さらに、各中空ロールの材質をオーステナイト系ステン
レス鋼等の非磁性体でかつ高い強度を有する材料を採用
することによって、中空ロールの厚みをさらに薄くでき
、欠陥検出精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の薄鋼帯の磁気探傷装置おける薄
鋼帯の走行方向に平行する面で切断した断面模式図、同
図（ｂ）は同実施例装置おける薄鋼帯の走行方向に直交
する面で切断した断面模式図、第２図は同実施例装置全
体のシステムを示す模式図、第３図は本発明の他の実施
例装置の中空ロールを取出して示す断面図、第４図およ
び第５図はそれぞれ本発明の別の実施例装置の概略構成
を示すブロック図、第６図乃至第９図はそれぞれ本発明
のさらに別の実施例装置における各ロールの配置関係を
示す模式図、第１０図（ａ）（ｂ）は従来の薄鋼帯の磁
気探傷装置の各断面模式図、第１１図は磁束検出信号レ
ベルと距離ｇとの関係を示す特性図である。１２・・・薄鋼帯、１３ａ、１３ｂ・・・前方押さえロ
ール、１４ａ、１４ｂ、３０，４５．４６−中空ロール
、１５ａ、１５ｂ・・・後方押さえロール、１７・・・
磁化電源装置、１８・・・信号処理回路、１９・・・警
報回路、２０・・・欠陥カウンタ、２１ａ。２　ｌ　ｂ　・・・固定軸、２２ａ、２２ｂ、２３ａ。２３ｂ・・・ころがり軸受、２４・・・磁気センサ、２
６・・・磁気鉄心、２８・・・磁化コイル、３３・・・
溶接部検出装置、３５．４３・・・信号比較判定回路、
４０・・・表面欠陥検出装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）薄鋼帯の走行路に沿って配設され、前記薄鋼帯の
内部または表面の欠陥を、前記薄鋼帯の走行方向に磁界
を発生させ、前記欠陥に起因して生じる漏洩磁束を検出
することによって検出する薄鋼帯の磁気探傷装置におい
て、前記走行路の両側に前記薄鋼帯を挟持するように配設さ
れるとともに非磁性材料で形成された一対の中空ロール
と、この一対の中空ロールの一方の中空ロール内に収納
され前記磁界を発生させる磁化器と、前記一対の中空ロ
ールの他方の中空ロール内でかつこの中空ロールの軸方
向に配列され前記漏洩磁束を検出する複数の磁気センサ
と、この各磁気センサにて検出された漏洩磁束のうち所
定レベル以上の漏洩磁束を欠陥信号として出力する信号
処理回路とを備えた薄鋼帯の磁気探傷装置。
（２）一対の中空ロールの材質はオーステナイト系ステ
ンレス鋼、チタン合金、プラスチック、繊維強化プラス
チック、又はセラミックスのいずれかである請求項１記
載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（３）複数の磁気センサが収納された中空ロールの各磁
気センサが対向する位置の厚みが前記各磁気センサが対
向しない位置の厚みより薄い請求項１又は２記載の薄鋼
帯の磁気探傷装置。
（４）中空ロールの各磁気センサが対向する位置の厚み
が１乃至５ｍｍである請求項３記載の薄鋼帯の磁気探傷
装置。
（５）一対の中空ロールの近傍に配設され、走行する薄
鋼帯の溶接部を検出する溶接部検出装置と、この溶接部
検出装置から出力された溶接部検出信号と前記信号処理
回路からの欠陥信号が薄鋼帯の同一位置を示すとき、前
記信号処理回路からの欠陥信号を溶接部に起因する欠陥
信号と判定する信号比較判定回路とを備えた請求項１記
載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（６）一対の中空ロールの近傍に配設され、走行する薄
鋼帯の表面欠陥を検出する表面欠陥検出装置と、この表
面欠陥検出装置から出力された表面欠陥検出信号と前記
信号処理回路からの欠陥信号が薄鋼帯の同一位置を示す
とき、前記信号処理回路からの欠陥信号を表面欠陥に起
因する欠陥信号と判定する信号比較判定回路とを備えた
請求項１記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（７）薄鋼帯の走行路における一対の中空ロールの前方
位置に配設され薄鋼帯の走行路を規制する前方押さえロ
ールと、前記薄鋼帯の走行路における前記一対の中空ロ
ールの後方位置に配設され薄鋼帯の走行路を規制する後
方押さえロールとを備え、かつ前記一対の中空ロールを
前記各押さえロールを結ぶ線より各磁気センサが収納さ
れた中空ロール側へ偏奇させて配設した請求項１記載の
薄鋼帯の磁気探傷装置。
（８）複数の磁気センサを収納する中空ロールを磁化器
を収納する中空ロールの上側に配設し、かつ各中空ロー
ルの各軸心を含む面が水平面に対して直交する請求項７
記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（９）磁化器を収納する中空ロールを複数の磁気センサ
を収納する中空ロールの上側に配設し、かつ各中空ロー
ルの各軸心を含む面が水平面に対して直交する請求項７
記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（１０）複数の磁気センサを収納する中空ロールを磁化
器を収納する中空ロールの上側に配設し、かつ各中空ロ
ールの各軸心を含む面が水平面に対して傾斜する請求項
７記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。
（１１）磁化器を収納する中空ロールを複数の磁気セン
サを収納する中空ロールの上側に配設し、かつ各中空ロ
ールの各軸心を含む面が水平面に対して傾斜する請求項
７記載の薄鋼帯の磁気探傷装置。