JPH03272484A - 磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法 - Google Patents
磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法Info
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- JPH03272484A JPH03272484A JP11528590A JP11528590A JPH03272484A JP H03272484 A JPH03272484 A JP H03272484A JP 11528590 A JP11528590 A JP 11528590A JP 11528590 A JP11528590 A JP 11528590A JP H03272484 A JPH03272484 A JP H03272484A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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]
本発明は磁束を可飽和型の磁気センサでもって検出する
磁気測定装置の診断方法、およびこの磁気測定装置が組
込まれ磁気探傷装置の診断方法に関する。
磁気測定装置の診断方法、およびこの磁気測定装置が組
込まれ磁気探傷装置の診断方法に関する。
[従来の技術]
磁気を利用して、走行中の帯状形状を有する鋼板の内部
あるいは表面に存在する疵、ピンホール等の欠陥を連続
的に検出する磁気探傷装置として例えば第6図のような
装置が提唱されている(実開昭63−107849号公
報)。
あるいは表面に存在する疵、ピンホール等の欠陥を連続
的に検出する磁気探傷装置として例えば第6図のような
装置が提唱されている(実開昭63−107849号公
報)。
第6図(a)(b)はそれぞれ異なる方向から見た磁気
探傷装置の断面模式図である。非磁性材料で形成された
中空ロール1の中心軸に固定軸2の一端が貫通されてお
り、この固定軸2の他端は図示しない建屋のフレームに
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て
もって中空ロール1の両端の内周面に支持されている。
探傷装置の断面模式図である。非磁性材料で形成された
中空ロール1の中心軸に固定軸2の一端が貫通されてお
り、この固定軸2の他端は図示しない建屋のフレームに
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て
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。
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、その各自由端に形成された磁極4a、4
b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。
磁化鉄心4が、その各自由端に形成された磁極4a、4
b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。
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。
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方向に走行状態の鋼板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が矢印方向に回転する
。
を例えば矢印A方向に走行状態の鋼板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と走行中の鋼板10とで閉じた磁路が形成される。
心4と走行中の鋼板10とで閉じた磁路が形成される。
よって、磁化鉄心4および磁化コイル6は鋼板10を磁
化する磁化器を構成する。鋼板10の内部あるは表面に
前述した欠陥が存在すると、欠陥部分の磁気抵抗が増加
して、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でもって欠陥信号として検出される。
化する磁化器を構成する。鋼板10の内部あるは表面に
前述した欠陥が存在すると、欠陥部分の磁気抵抗が増加
して、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でもって欠陥信号として検出される。
検出された欠陥信号はその信号レベルが鋼板10内部ま
たは表面の欠陥の大きさと対応するので、欠陥信号の信
号レベル変化で鋼板10の内部または表面に存在する欠
陥の幅方向の発生位置とその規模が把握できる。
たは表面の欠陥の大きさと対応するので、欠陥信号の信
号レベル変化で鋼板10の内部または表面に存在する欠
陥の幅方向の発生位置とその規模が把握できる。
このように鋼板の内部または表面に存在する欠陥の規模
を線状に配設された各磁気センサ7で検出された漏洩磁
束の強度で判定している。したがって、各磁気センサ7
の感度を全部の磁気センサ7に亘って均一になるように
調整する必要がある。
を線状に配設された各磁気センサ7で検出された漏洩磁
束の強度で判定している。したがって、各磁気センサ7
の感度を全部の磁気センサ7に亘って均一になるように
調整する必要がある。
また、他の磁気探傷装置の各磁気センサ7との間におけ
る感度も一致させる必要がある。また、経時的な感度の
変化に対しては定期的に調整する必要がある。さらに、
検出量と欠陥規模の絶対値との対応も把握しておく必要
がある。
る感度も一致させる必要がある。また、経時的な感度の
変化に対しては定期的に調整する必要がある。さらに、
検出量と欠陥規模の絶対値との対応も把握しておく必要
がある。
このため、従来は、第7図に示すように、それぞれ規模
の異なる線状の人工欠陥11を有した標準欠陥試料12
を鋼板10と同一材料で複数枚作威し、作成された各標
準欠陥試料12を磁気探傷装置の中空ロール1上を移動
させて、その時に人口欠陥11に起因する各磁気センサ
7の欠陥信号の信号レベルを測定していた。
の異なる線状の人工欠陥11を有した標準欠陥試料12
を鋼板10と同一材料で複数枚作威し、作成された各標
準欠陥試料12を磁気探傷装置の中空ロール1上を移動
させて、その時に人口欠陥11に起因する各磁気センサ
7の欠陥信号の信号レベルを測定していた。
また、上記標準欠陥試料12の代りに、同じく第7図に
示すように、予め既知の磁界強度を有する柱状の基準電
磁石13を、全部の磁気センサ7を一度に覆うように磁
気探傷装置上に載置して、この基準電磁石13で強制的
に欠陥に相当する擬似漏洩磁束を発生させて、この擬似
漏洩磁束に起因する各磁気センサ7の欠陥信号の信号レ
ベルを測定していた。
示すように、予め既知の磁界強度を有する柱状の基準電
磁石13を、全部の磁気センサ7を一度に覆うように磁
気探傷装置上に載置して、この基準電磁石13で強制的
に欠陥に相当する擬似漏洩磁束を発生させて、この擬似
漏洩磁束に起因する各磁気センサ7の欠陥信号の信号レ
ベルを測定していた。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、標準欠陥試料12を用いて各磁気センサ7の動
作を調べる診断方法においては、標準欠陥試料12に形
成した人口欠陥11の刻設精度が問題となる。すなわち
、例えば1mを超す幅方向に亘って、例えば0,5■や
0.2mm等の溝深や溝幅を有する均一な人口欠陥11
を作成することは非常に困難である。また、たとえ精度
良い人口欠陥11の標準欠陥試料12が製造できたとし
ても、鋼板10と同一材料で形成されているので、腐食
や取扱い上の不注意による損傷や劣化等の経時変化が発
生し、長期間に亘って同一欠陥規模状態を維持すること
は困難である。
作を調べる診断方法においては、標準欠陥試料12に形
成した人口欠陥11の刻設精度が問題となる。すなわち
、例えば1mを超す幅方向に亘って、例えば0,5■や
0.2mm等の溝深や溝幅を有する均一な人口欠陥11
を作成することは非常に困難である。また、たとえ精度
良い人口欠陥11の標準欠陥試料12が製造できたとし
ても、鋼板10と同一材料で形成されているので、腐食
や取扱い上の不注意による損傷や劣化等の経時変化が発
生し、長期間に亘って同一欠陥規模状態を維持すること
は困難である。
また、基準電磁石13を用いる診断方法においては、基
準電磁石13が形成する磁界による磁束が全部の磁気セ
ンサ7に対して同一条件でかつ均一に分布される必要が
ある。しかし、各磁気センサ7から得られる検出信号は
、各磁気センサ7と基準電磁石13との相対位置関係に
大きく依存するので、基準電磁石13の磁気探傷装置に
対する位置決め作業を細心の注意を払って行う必要があ
る。したがって、1回の診断作業に多大の時間と労力が
必要となるで、磁気探傷装置の診断作業の作業能率が大
幅に低下する問題があった。
準電磁石13が形成する磁界による磁束が全部の磁気セ
ンサ7に対して同一条件でかつ均一に分布される必要が
ある。しかし、各磁気センサ7から得られる検出信号は
、各磁気センサ7と基準電磁石13との相対位置関係に
大きく依存するので、基準電磁石13の磁気探傷装置に
対する位置決め作業を細心の注意を払って行う必要があ
る。したがって、1回の診断作業に多大の時間と労力が
必要となるで、磁気探傷装置の診断作業の作業能率が大
幅に低下する問題があった。
なお、鋼板の欠陥を漏洩磁束でもって検出する磁気探傷
装置について説明したが、特に欠陥検出に限らなく、一
般の磁界強度を測定する磁気測定装置においても上述し
た問題ゐ(存在する。
装置について説明したが、特に欠陥検出に限らなく、一
般の磁界強度を測定する磁気測定装置においても上述し
た問題ゐ(存在する。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
可飽和型の各磁気センサの検出コイルに流す交流励磁電
流にバイアス電流を加算することによって、磁気センサ
の出力信号に磁気センサに交差する磁束密度に対応する
信号レベル変化量を検出でき、結果として、短時間でか
つ容易に磁気センサの動作の確認ができ、診断作業能率
を大幅に向上できる磁気測定装置の診断方法およびこの
磁気測定装置が組込まれた磁気探傷装置の診断方法を提
供することを目的とする。
可飽和型の各磁気センサの検出コイルに流す交流励磁電
流にバイアス電流を加算することによって、磁気センサ
の出力信号に磁気センサに交差する磁束密度に対応する
信号レベル変化量を検出でき、結果として、短時間でか
つ容易に磁気センサの動作の確認ができ、診断作業能率
を大幅に向上できる磁気測定装置の診断方法およびこの
磁気測定装置が組込まれた磁気探傷装置の診断方法を提
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第1の発明は、コアに検出コ
イルを巻装してなる磁気センサの検出コイルに交流励磁
電流を印加してコアを可飽和域まで磁化して、磁束密度
を磁気センサの検出コイルの端子から取出された出力信
号の信号レベルの変化量で検出する磁気測定装置に適用
される診断方法であって、 交流励磁電流に標準磁束密度に対応したバイアス電流を
加算して、磁気センサの出力信号に所定の信号レベル変
化が生じることを確認するようにしたものである。
イルを巻装してなる磁気センサの検出コイルに交流励磁
電流を印加してコアを可飽和域まで磁化して、磁束密度
を磁気センサの検出コイルの端子から取出された出力信
号の信号レベルの変化量で検出する磁気測定装置に適用
される診断方法であって、 交流励磁電流に標準磁束密度に対応したバイアス電流を
加算して、磁気センサの出力信号に所定の信号レベル変
化が生じることを確認するようにしたものである。
また、第2の発明は、上記第1の発明を複数の磁気セン
サを用いた磁気測定装置に適用したものである。
サを用いた磁気測定装置に適用したものである。
ざら、に、第3の発明は、上述した第1の発明をこの磁
気測定装置が組込まれた磁気探傷装置に適用したもので
ある。すなわち、磁化器でもって鋼板に磁界を交差させ
、コアに検出コイルを巻装してなる磁気センサの検出コ
イルに交流励磁電流を印加してコアを可飽和域まで磁化
して、鋼板の欠陥に起因して生じる漏洩磁束の密度を磁
気センサの検出コイルの端子から取出された出力信号の
信号レベルの変化量で検出する磁気探傷装置に適用され
る診断方法であって、 交流励磁電流に標準欠陥に起因する漏洩磁束密度に対応
したバイアス電流を加算して、磁気センサの出力信号に
所定の信号レベル変化が生じることを確認するようにし
たものである。
気測定装置が組込まれた磁気探傷装置に適用したもので
ある。すなわち、磁化器でもって鋼板に磁界を交差させ
、コアに検出コイルを巻装してなる磁気センサの検出コ
イルに交流励磁電流を印加してコアを可飽和域まで磁化
して、鋼板の欠陥に起因して生じる漏洩磁束の密度を磁
気センサの検出コイルの端子から取出された出力信号の
信号レベルの変化量で検出する磁気探傷装置に適用され
る診断方法であって、 交流励磁電流に標準欠陥に起因する漏洩磁束密度に対応
したバイアス電流を加算して、磁気センサの出力信号に
所定の信号レベル変化が生じることを確認するようにし
たものである。
さらに、第4の発明は、上記第3の発明を複数の磁気セ
ンサを用いた磁気探傷装置に適用したものである。
ンサを用いた磁気探傷装置に適用したものである。
[作用]
まず、この診断方法が適用される磁気測定装置の動作原
理を説明する。すなわち、磁気センサを構成する検出コ
イルには交流励磁電流が常時通流されている。そして、
コアは常時飽和域まで磁化されている。したがって、こ
の磁気センサは可飽和型の磁気センサとなり、出力信号
の振幅は飽和磁界で定まる所定振幅値を有する。そして
、磁気センサに外部磁界の磁束が交差すると、この磁束
が前記飽和磁界に加算されるので、前記出力信号波形が
上方または下方にシフトされる。よって、このシフト量
(信号レベル変化量)を取出すことによって、磁束密度
を評価できる。
理を説明する。すなわち、磁気センサを構成する検出コ
イルには交流励磁電流が常時通流されている。そして、
コアは常時飽和域まで磁化されている。したがって、こ
の磁気センサは可飽和型の磁気センサとなり、出力信号
の振幅は飽和磁界で定まる所定振幅値を有する。そして
、磁気センサに外部磁界の磁束が交差すると、この磁束
が前記飽和磁界に加算されるので、前記出力信号波形が
上方または下方にシフトされる。よって、このシフト量
(信号レベル変化量)を取出すことによって、磁束密度
を評価できる。
このような磁気測定装置において、検出コイルに流す交
流励磁電流にバイアス電流を加算すると、検出コイルに
流れる励磁電流はバイアス成分に交流信号成分が重畳し
た波形となる。したがって、コアには、前記交流励磁電
流の磁界にバイアス電流の磁界が加算されるので、この
磁気センサの出力信号波形がバイアス電流分だけ一方に
シフトする。このシフト量(信号レベル変化量)は前記
外部磁界に起因する信号レベル量と対応する。よって、
予め磁界強度とバイアス電流値との関係を把握しておけ
ば、バイアス電流を擬似磁界として利用できる。
流励磁電流にバイアス電流を加算すると、検出コイルに
流れる励磁電流はバイアス成分に交流信号成分が重畳し
た波形となる。したがって、コアには、前記交流励磁電
流の磁界にバイアス電流の磁界が加算されるので、この
磁気センサの出力信号波形がバイアス電流分だけ一方に
シフトする。このシフト量(信号レベル変化量)は前記
外部磁界に起因する信号レベル量と対応する。よって、
予め磁界強度とバイアス電流値との関係を把握しておけ
ば、バイアス電流を擬似磁界として利用できる。
なお、複数の磁気センサが組込まれている磁気測定装置
の診断方法においては、各磁気センサの各信号レベル変
化量の値の他に、各信号レベル変化量が一致することを
確認すればよい。
の診断方法においては、各磁気センサの各信号レベル変
化量の値の他に、各信号レベル変化量が一致することを
確認すればよい。
次に、この磁気測定装置が組込まれた磁気探傷装置にお
いては、鋼板に欠陥が存在すると、欠陥の規模に対応し
た漏洩磁束が生じる。そして、この漏洩磁束が前記磁気
センサに交差する。
いては、鋼板に欠陥が存在すると、欠陥の規模に対応し
た漏洩磁束が生じる。そして、この漏洩磁束が前記磁気
センサに交差する。
したがって、欠陥規模とバイアス電流値との関係を把握
しておけば、バイアス電流を擬似欠陥として利用できる
。すなわち、磁気センサに通流する交流励磁電流に既知
規模の欠陥に起因する漏洩磁束密度に対応したバイアス
電流を加算して、磁気センサの出力信号に所定の信号レ
ベル変化が生じることを確認すればよい。
しておけば、バイアス電流を擬似欠陥として利用できる
。すなわち、磁気センサに通流する交流励磁電流に既知
規模の欠陥に起因する漏洩磁束密度に対応したバイアス
電流を加算して、磁気センサの出力信号に所定の信号レ
ベル変化が生じることを確認すればよい。
なお、複数の磁気センサが組込まれている磁気探傷装置
の診断方法においては、各磁気センサの出力信号にそれ
ぞれ所定の信号レベル変化が生じることを確認すればよ
いことは言うまでもない。
の診断方法においては、各磁気センサの出力信号にそれ
ぞれ所定の信号レベル変化が生じることを確認すればよ
いことは言うまでもない。
[実施例]
以下本発明の一実施例の診断方法を図面を用いて説明す
る。なお、この実施例においては、複数の磁気センサを
用いた磁気測定装置が組込まれた磁気探傷装置に対して
この診断方法を適用した場合にってい説明する。
る。なお、この実施例においては、複数の磁気センサを
用いた磁気測定装置が組込まれた磁気探傷装置に対して
この診断方法を適用した場合にってい説明する。
第1図は実施例の診断方法を適用した磁気探傷装置の制
御回路構成を示すブロック図である。なお、制御回路以
外の機械的構成は第6図に示した従来の磁気探傷装置と
ほぼ同一であるので重複する部分の詳細説明を省略する
。
御回路構成を示すブロック図である。なお、制御回路以
外の機械的構成は第6図に示した従来の磁気探傷装置と
ほぼ同一であるので重複する部分の詳細説明を省略する
。
図中21は矩形波発生回路であり、この矩形波発生回路
12は、交流励磁電流としての、周波数fを有する高周
波矩形波信号e、を出力する。矩形波発生回路21から
出力された高周波矩形波信号e1は次の微分回路22で
微分され、周期1/fを有したトリガ状の高周波パルス
信号e2に波形変換されて加算器23の一方端へ入力さ
れる。この加算器23の他方端には、直流バイアス回路
24から直流バイアス電圧Ebが入力される。
12は、交流励磁電流としての、周波数fを有する高周
波矩形波信号e、を出力する。矩形波発生回路21から
出力された高周波矩形波信号e1は次の微分回路22で
微分され、周期1/fを有したトリガ状の高周波パルス
信号e2に波形変換されて加算器23の一方端へ入力さ
れる。この加算器23の他方端には、直流バイアス回路
24から直流バイアス電圧Ebが入力される。
加算回路23はパルス信号e2と直流バイアス電圧Eb
とを波形合成する。加算器24の出力信号、すなわち各
磁気センサ71,72.・・・、7Nに対する励磁信号
e、は増幅器25で増幅されたのちインピーダンス素子
としての抵抗26およびマルチプレクサ27へ入力され
る。マルチプレクサ27は、外部制御回路28から送出
される同期信号に同期して、抵抗26を介して入力され
た前記励磁信号e、を各磁気センサ71 + 72
+ ・・・7Nへ順次印加していく。
とを波形合成する。加算器24の出力信号、すなわち各
磁気センサ71,72.・・・、7Nに対する励磁信号
e、は増幅器25で増幅されたのちインピーダンス素子
としての抵抗26およびマルチプレクサ27へ入力され
る。マルチプレクサ27は、外部制御回路28から送出
される同期信号に同期して、抵抗26を介して入力され
た前記励磁信号e、を各磁気センサ71 + 72
+ ・・・7Nへ順次印加していく。
各磁気センサ71〜7Nは図示するように棒状のコア2
つに検出コイル30を巻装して形成されている。そして
、検出コイル30の一端は接地され、他端がマルチプレ
クサ27を介して前記抵抗26に接続されている。
つに検出コイル30を巻装して形成されている。そして
、検出コイル30の一端は接地され、他端がマルチプレ
クサ27を介して前記抵抗26に接続されている。
マルチプレクサ27を介した前記抵抗26との接続点3
1から取出される各磁気センサ7、〜7Nの出力信号e
oはレベル変動検出回路32へ入力される。このレベル
変動検出回路32から出力された直流のレベル変化量v
Lは例えばオシロスコープ等の表示装置33に欠陥の大
きさに変換されて表示される。また、この表示装置33
には前記外部制御回路28から同期信号が人力される。
1から取出される各磁気センサ7、〜7Nの出力信号e
oはレベル変動検出回路32へ入力される。このレベル
変動検出回路32から出力された直流のレベル変化量v
Lは例えばオシロスコープ等の表示装置33に欠陥の大
きさに変換されて表示される。また、この表示装置33
には前記外部制御回路28から同期信号が人力される。
前記レベル変動検出回路32は入力された各磁気センサ
7、〜7Nの出力信号e。における信号波形のO電位以
上の波高値Vaを検波する正極性検波器34aと、同じ
く出力信号eoの信号波形の0電位以下の波高値−vb
を検波する負極性検波器34bと、各検波器34a、3
4bから出力された直流の検波値Va、−Vbを加算し
てレベル変化値VL C−V a + (−V b
)コを算出する加算器35とで構成されている。
7、〜7Nの出力信号e。における信号波形のO電位以
上の波高値Vaを検波する正極性検波器34aと、同じ
く出力信号eoの信号波形の0電位以下の波高値−vb
を検波する負極性検波器34bと、各検波器34a、3
4bから出力された直流の検波値Va、−Vbを加算し
てレベル変化値VL C−V a + (−V b
)コを算出する加算器35とで構成されている。
また、外部制御部28はマルチプレクサ27゜各検波器
34 a、34b、および表示器33へ同期信号を送出
して、マルチプレクサ27による各磁気センサ71〜7
Nの切換タイミングに同期して各検波器34g、34b
の検波値(ホールド値)をクリアし、かつ表示装置33
に表示されているレベル変動量に対応する欠陥の大きさ
の表示位置を移動させる。
34 a、34b、および表示器33へ同期信号を送出
して、マルチプレクサ27による各磁気センサ71〜7
Nの切換タイミングに同期して各検波器34g、34b
の検波値(ホールド値)をクリアし、かつ表示装置33
に表示されているレベル変動量に対応する欠陥の大きさ
の表示位置を移動させる。
また、磁化器を構成する磁化コイル6には励磁電源36
から常時励磁電流が供給されている。
から常時励磁電流が供給されている。
次に、このように構成された磁気探傷装置の診断方法の
動作説明を行う。
動作説明を行う。
まず、直流バイアス回路24から出力される直流バイア
ス電圧EbがOの場合(Eb−0) 、微分回路22か
ら出力された交流励磁電流としての高周波パルス信号e
2はそのまま励磁信号e3としてマルチプレクサ27に
て選択された1個の磁気センサ7の検出コイル30に供
給される。なお、励磁信号e、の電流値は検出コイル3
0が巻装されたコア29が可飽和域まで磁化される値で
ある。
ス電圧EbがOの場合(Eb−0) 、微分回路22か
ら出力された交流励磁電流としての高周波パルス信号e
2はそのまま励磁信号e3としてマルチプレクサ27に
て選択された1個の磁気センサ7の検出コイル30に供
給される。なお、励磁信号e、の電流値は検出コイル3
0が巻装されたコア29が可飽和域まで磁化される値で
ある。
したがって、鋼板10に欠陥が発生していない状態にお
いては、磁気センサ7のコア29bは前記高周波の励磁
信号e、にて交互に所定値まで磁化されるので、前記接
続点31から出力される出力信号e。は、第2図の左側
波形に示すように、0電位を中心に正極側波高値Vaと
負極側波高値vbとが互いに等しくなる出力信号e。A
となる。
いては、磁気センサ7のコア29bは前記高周波の励磁
信号e、にて交互に所定値まで磁化されるので、前記接
続点31から出力される出力信号e。は、第2図の左側
波形に示すように、0電位を中心に正極側波高値Vaと
負極側波高値vbとが互いに等しくなる出力信号e。A
となる。
よって、この出力信号e。Aを正極性検波器34aおよ
び負極性検波器34bとでそれぞれ検波して各波高値V
a、−Vbを検波して加算器35で加算したレベル変化
量vLは0となる。
び負極性検波器34bとでそれぞれ検波して各波高値V
a、−Vbを検波して加算器35で加算したレベル変化
量vLは0となる。
次に、直流バイアス回路24か直流バイアス電圧Eb(
電流Ib)が出力された場合(Eb≠0)、微分回路2
2から出力された高周波パルス信号e2は加算器23に
て直流バイアス電圧Ebが加算される。その結果、加算
器23から出力される励磁信号e、の信号波形は直流バ
イアス電圧Ebに前記高周波パルス信号e2が重畳した
波形となる。よって、マルチプレクサ27にて選択され
ている磁気センサ7の検出コイル30に通流する励磁電
流は直流成分に高周波パルス信号成分が重畳した波形と
なる。したがって、コア29には前記交流励磁電流の交
流磁界に前記直流バイアス電圧Ebに対応する直流バイ
アス電流rbによる直流磁界が加算される。したがって
、この磁気センサ7の出力信号e。Bの信号波形は第2
図の右側に示したように一方方向ヘシフトする。そこで
、一対の検波器で直流変換して、加算器35で加算して
得られるレベル変化量vLは0ではなく、直流バイアス
電流値Ib(直流バイアス電圧Eb)で定まる一定値[
Va + (−Vb))となる。したがって、この信号
レベル変化量VL[−Va+(−Vb)]を測定するこ
とによって、直流バイアス電流Ibを間接的に測定でき
る。
電流Ib)が出力された場合(Eb≠0)、微分回路2
2から出力された高周波パルス信号e2は加算器23に
て直流バイアス電圧Ebが加算される。その結果、加算
器23から出力される励磁信号e、の信号波形は直流バ
イアス電圧Ebに前記高周波パルス信号e2が重畳した
波形となる。よって、マルチプレクサ27にて選択され
ている磁気センサ7の検出コイル30に通流する励磁電
流は直流成分に高周波パルス信号成分が重畳した波形と
なる。したがって、コア29には前記交流励磁電流の交
流磁界に前記直流バイアス電圧Ebに対応する直流バイ
アス電流rbによる直流磁界が加算される。したがって
、この磁気センサ7の出力信号e。Bの信号波形は第2
図の右側に示したように一方方向ヘシフトする。そこで
、一対の検波器で直流変換して、加算器35で加算して
得られるレベル変化量vLは0ではなく、直流バイアス
電流値Ib(直流バイアス電圧Eb)で定まる一定値[
Va + (−Vb))となる。したがって、この信号
レベル変化量VL[−Va+(−Vb)]を測定するこ
とによって、直流バイアス電流Ibを間接的に測定でき
る。
直流バイアス電流Ibと磁気センサ7の周囲に発生する
磁界強度とは直線関係で1対1に対応する。また、漏洩
磁束の磁束密度は欠陥の規模に対応する。よって、予め
欠陥規模と直流バイアス電流Ibとの関係を把握してお
けば、直流バイアス電流Ibを印加すれば、その電流1
bに相当する規模の欠陥が存在したと見なせる。したが
って、直流バイアス電流rbを印加した状態で所定の信
号レベル変化量vLが得られれば、該当磁気センサ7は
正常であると評価できる。
磁界強度とは直線関係で1対1に対応する。また、漏洩
磁束の磁束密度は欠陥の規模に対応する。よって、予め
欠陥規模と直流バイアス電流Ibとの関係を把握してお
けば、直流バイアス電流Ibを印加すれば、その電流1
bに相当する規模の欠陥が存在したと見なせる。したが
って、直流バイアス電流rbを印加した状態で所定の信
号レベル変化量vLが得られれば、該当磁気センサ7は
正常であると評価できる。
具体的には、外部制御回路28からの同期信号でもって
マルチプレクサ27を駆動して、各磁気センサ7I〜7
Nの出力信号e0をレベル変動検出回路32で順次解析
して、各磁気センサ7、〜7Nのレベル変化量VLI〜
VLNを表示装置33ヘゲラフまたは一覧表の形式で表
示させる。
マルチプレクサ27を駆動して、各磁気センサ7I〜7
Nの出力信号e0をレベル変動検出回路32で順次解析
して、各磁気センサ7、〜7Nのレベル変化量VLI〜
VLNを表示装置33ヘゲラフまたは一覧表の形式で表
示させる。
したがって、操作者は直流バイアス電源24を操作して
一定の直流バイアス電流Ibを出力させて、表示装置3
3に表示されるレベル変化量VLI〜vLNを監視して
、異常なレベル変化量VLが存在すれば、該当磁気セン
サ7に故障または利得調整不良が生じていると判断でき
る。
一定の直流バイアス電流Ibを出力させて、表示装置3
3に表示されるレベル変化量VLI〜vLNを監視して
、異常なレベル変化量VLが存在すれば、該当磁気セン
サ7に故障または利得調整不良が生じていると判断でき
る。
第3図はこの実施例に用いた磁気センサ7の磁気検出感
度特性図である。すなわち、磁気センサ7の近傍に別途
磁束測定装置を配設して、励磁電源36を制御して磁化
鉄心4の磁極4a、4b近傍に発生する外部磁界の磁束
密度を順次変化させていった場合の前記磁束測定装置で
測定された磁束密度(ガウス)とレベル変動検出回路3
2から得られる信号レベル変化量vLとの関係を実験的
に求めた。さらに、直流バイアス電流Ibの値をIb−
0,5mA、10mA、20mAの4水準に変化させた
場合における出力電圧(信号レベル変化量VL)の変化
を調べた。
度特性図である。すなわち、磁気センサ7の近傍に別途
磁束測定装置を配設して、励磁電源36を制御して磁化
鉄心4の磁極4a、4b近傍に発生する外部磁界の磁束
密度を順次変化させていった場合の前記磁束測定装置で
測定された磁束密度(ガウス)とレベル変動検出回路3
2から得られる信号レベル変化量vLとの関係を実験的
に求めた。さらに、直流バイアス電流Ibの値をIb−
0,5mA、10mA、20mAの4水準に変化させた
場合における出力電圧(信号レベル変化量VL)の変化
を調べた。
この実験結果からも明らかなように直流バイアス電流1
bを変化させると、出力電圧特性が上下に平行移動する
。すなわち、直流バイアス電流Ibを変化させれば、印
加磁界が変化したことと等価になることが理解できる。
bを変化させると、出力電圧特性が上下に平行移動する
。すなわち、直流バイアス電流Ibを変化させれば、印
加磁界が変化したことと等価になることが理解できる。
したがって、各磁気センサ7が正常であるか否かを、直
流バイアス回路24を駆動することによって各磁気セン
サ7における欠陥が存在したと見なせる出力信号の値か
ら即座に把握できる。このように、直流バイアス電流1
bを印加することは欠陥によって漏洩磁束が発生したと
見なせるので、別途専用の標準欠陥試料や標準電磁石を
用いる必要がない。したがって、従来の手法に比較して
、診断作業の作業能率を格段に上昇できる。
流バイアス回路24を駆動することによって各磁気セン
サ7における欠陥が存在したと見なせる出力信号の値か
ら即座に把握できる。このように、直流バイアス電流1
bを印加することは欠陥によって漏洩磁束が発生したと
見なせるので、別途専用の標準欠陥試料や標準電磁石を
用いる必要がない。したがって、従来の手法に比較して
、診断作業の作業能率を格段に上昇できる。
また、電気信号を欠陥と見なして信号処理が行われるの
で、診断精度を大幅に向上できる。
で、診断精度を大幅に向上できる。
さらに、操作者がマニアル操作で標準欠陥試料や標準電
磁石の取付け、取外しを行う必要がないので、上述した
診断処理業務をマイクロコンピュータ等を用いて自動的
に実行させることが可能となる。よって、より賭単に診
断を実行できる。
磁石の取付け、取外しを行う必要がないので、上述した
診断処理業務をマイクロコンピュータ等を用いて自動的
に実行させることが可能となる。よって、より賭単に診
断を実行できる。
第4図は本発明の他の実施例の診断方法を適用した磁気
探傷装置の要部を取出して示すブロック図である。なお
、第1図と同一部分には同一符号を付して重複部分の説
明を省略する。
探傷装置の要部を取出して示すブロック図である。なお
、第1図と同一部分には同一符号を付して重複部分の説
明を省略する。
この実施例においては、第1図の直流バイアス回路24
の代りに、低周波の正弦波形状を有した交流バイアス信
号e、を出力する低周波発振回路24aを用いている。
の代りに、低周波の正弦波形状を有した交流バイアス信
号e、を出力する低周波発振回路24aを用いている。
すなわち、この実施例においては、加算器23において
微分回路22から出力されるパルス信号e2に交流バイ
アス信号e。
微分回路22から出力されるパルス信号e2に交流バイ
アス信号e。
が波形合成される。よって各磁気センサ7から出力され
る出力信号e。は、第5図の右側に示すように、前記交
流バイアス信号e、の波形にて振幅変調された波形とな
る。その結果、レベル変動検出回路32の出力信号は図
示するようにレベル変化量vLを振幅とする正弦波形状
の信号となる。
る出力信号e。は、第5図の右側に示すように、前記交
流バイアス信号e、の波形にて振幅変調された波形とな
る。その結果、レベル変動検出回路32の出力信号は図
示するようにレベル変化量vLを振幅とする正弦波形状
の信号となる。
したがって、このレベル変化量VLを評価することによ
って、該当磁気センサ7の良否を評価できる。よって、
先の実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。
って、該当磁気センサ7の良否を評価できる。よって、
先の実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。
さらに、この実施例においては、第5図に示すように、
レベル変化量vLをレベル変動検出回路32の出力信号
の振幅値で検出しているので、周囲温度変化等に起因す
る出力信号e。の零点変動等の影響を除去できる。よっ
て、別途温度補償回路を設けることなく診断精度をより
向上できる。
レベル変化量vLをレベル変動検出回路32の出力信号
の振幅値で検出しているので、周囲温度変化等に起因す
る出力信号e。の零点変動等の影響を除去できる。よっ
て、別途温度補償回路を設けることなく診断精度をより
向上できる。
なお、本発明の診断方法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、磁気測定装置を組
込んだ磁気探傷装置に適用した場合を説明したが、漏洩
磁束以外の通常の磁界強度を測定する一般の磁気測定装
置にも適用できることは勿論である。
るものではない。実施例においては、磁気測定装置を組
込んだ磁気探傷装置に適用した場合を説明したが、漏洩
磁束以外の通常の磁界強度を測定する一般の磁気測定装
置にも適用できることは勿論である。
さらに、実施例診断方法が適用できる磁気測定装置およ
び磁気探傷装置の磁気センサの検出コイルに印加する交
流励磁電流として、高周波励磁信号を使用したが、例え
ば直流磁界を測定する場合や、被測定体としての鋼板の
移動速度が低い場合には、発生する漏洩磁束波形の周波
数も低いので、前記交流励磁電流として低周波の励磁電
流を用いても十分高い診断精度を得ることができる。
び磁気探傷装置の磁気センサの検出コイルに印加する交
流励磁電流として、高周波励磁信号を使用したが、例え
ば直流磁界を測定する場合や、被測定体としての鋼板の
移動速度が低い場合には、発生する漏洩磁束波形の周波
数も低いので、前記交流励磁電流として低周波の励磁電
流を用いても十分高い診断精度を得ることができる。
[発明の効果]
以上説明したように本発明の診断方法によれば、可飽和
型の各磁気センサの検出コイルに流す交流励磁電流にバ
イアス電流を加算することによって、磁気センサに磁束
を擬似的に印加できる。したがって、磁気センサの出力
信号に磁束密度に対応する信号レベル変化量を検出でき
、結果として、短時間でかつ容易に磁気センサの動作の
確認ができ、診断作業能率を大幅に向上できる。
型の各磁気センサの検出コイルに流す交流励磁電流にバ
イアス電流を加算することによって、磁気センサに磁束
を擬似的に印加できる。したがって、磁気センサの出力
信号に磁束密度に対応する信号レベル変化量を検出でき
、結果として、短時間でかつ容易に磁気センサの動作の
確認ができ、診断作業能率を大幅に向上できる。
第1図は本発明の一実施例の診断方法を適用した磁気探
傷装置の概略構成を示すブロック図、第2図は同実施例
方法の動作を示すタイムチャート、第3図は同実施例方
法に使用する磁気センサの検出感度特性図、第4図は本
発明の他の実施例の診断方法を適用した磁気探傷装置の
要部を取出して示すブロック図、第5図は同実施例方法
の動作を示すタイムチャート、第6図は一般的な磁気探
傷装置の構成を示す断面図、第7図は従来の診断方法を
示す図である。 4・・・磁化鉄心、6・・・磁化コイル、7・・・磁気
センサ、10・・・鋼板、21・・・矩形波発生回路、
22・・・微分回路、23・・・加算器、24・・・直
流バイアス回路、24a・・・低周波発振器、26・・
・抵抗、27・・・マルチプレクサ、2つ・・・コア、
30・・・検出コイル、32・・・レベル変動検出回路
、33・・・表示装置。
傷装置の概略構成を示すブロック図、第2図は同実施例
方法の動作を示すタイムチャート、第3図は同実施例方
法に使用する磁気センサの検出感度特性図、第4図は本
発明の他の実施例の診断方法を適用した磁気探傷装置の
要部を取出して示すブロック図、第5図は同実施例方法
の動作を示すタイムチャート、第6図は一般的な磁気探
傷装置の構成を示す断面図、第7図は従来の診断方法を
示す図である。 4・・・磁化鉄心、6・・・磁化コイル、7・・・磁気
センサ、10・・・鋼板、21・・・矩形波発生回路、
22・・・微分回路、23・・・加算器、24・・・直
流バイアス回路、24a・・・低周波発振器、26・・
・抵抗、27・・・マルチプレクサ、2つ・・・コア、
30・・・検出コイル、32・・・レベル変動検出回路
、33・・・表示装置。
Claims (4)
- (1)コアに検出コイルを巻装してなる磁気センサの検
出コイルに交流励磁電流を印加して前記コアを可飽和域
まで磁化して、磁束密度を前記磁気センサの検出コイル
の端子から取出された出力信号の信号レベルの変化量で
検出する磁気測定装置に適用される診断方法であって、 前記交流励磁電流に標準磁束密度に対応したバイアス電
流を加算して、前記磁気センサの出力信号に所定の信号
レベル変化が生じることを確認することを特徴とする磁
気測定装置の診断方法。 - (2)コアに検出コイルを巻装してなる複数の磁気セン
サの各検出コイルに交流励磁電流を印加して前記各コア
を可飽和域まで磁化して、磁束密度を前記各磁気センサ
の検出コイルの端子から取出された出力信号の信号レベ
ルの変化量で検出する磁気測定装置に適用される診断方
法であって、前記交流励磁電流に標準磁束密度に対応し
たバイアス電流を加算して、前記磁気センサの出力信号
にそれぞれ所定の信号レベル変化が生じることを確認す
ることを特徴とする磁気測定装置の診断方法。 - (3)磁化器でもって鋼板に磁界を交差させ、コアに検
出コイルを巻装してなる磁気センサの検出コイルに交流
励磁電流を印加してコアを可飽和域まで磁化して、前記
鋼板の欠陥に起因して生じる漏洩磁束の密度を前記磁気
センサの検出コイルの端子から取出された出力信号の信
号レベルの変化量で検出する磁気探傷装置に適用される
診断方法であって、 前記交流励磁電流に標準欠陥に起因する漏洩磁束密度に
対応したバイアス電流を加算して、前記磁気センサの出
力信号に所定の信号レベル変化が生じることを確認する
ことを特徴とする磁気探傷装置の診断方法。 - (4)磁化器でもって鋼板に磁界を交差させ、コアに検
出コイルを巻装してなる複数の磁気センサの各検出コイ
ルに交流励磁電流を印加して各コアを可飽和域まで磁化
して、前記鋼板の欠陥に起因して生じる漏洩磁束の密度
を前記各磁気センサの検出コイルの端子から取出された
出力信号の信号レベルの変化量で検出する磁気探傷装置
に適用される診断方法であって、 前記交流励磁電流に標準欠陥に起因する漏洩磁束密度に
対応したバイアス電流を加算して、前記各磁気センサの
出力信号にそれぞれ所定の信号レベル変化が生じること
を確認することを特徴とする磁気探傷装置の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11528590A JP2617605B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-05-02 | 磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-47821 | 1990-02-28 | ||
| JP4782190 | 1990-02-28 | ||
| JP11528590A JP2617605B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-05-02 | 磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03272484A true JPH03272484A (ja) | 1991-12-04 |
| JP2617605B2 JP2617605B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=26388010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11528590A Expired - Lifetime JP2617605B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-05-02 | 磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2617605B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197490A (ja) * | 1996-12-30 | 1998-07-31 | Tokyo Gas Co Ltd | 漏洩磁束ピグを用いた管の検査における磁気センサの個体差の補正方法 |
| JP2005164593A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | General Electric Co <Ge> | パルス渦電流センサプローブ及び検査方法 |
| JP2006317194A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | マルチセンサ信号異常検知装置および方法 |
| WO2021242548A1 (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-02 | Texas Instruments Incorporated | Methods and systems for diagnosing magnetic sensors |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102863592B1 (ko) * | 2023-11-14 | 2025-09-24 | 한국원자력연구원 | 와이어로프 결함 측정 교정장치 및 방법 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP11528590A patent/JP2617605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10197490A (ja) * | 1996-12-30 | 1998-07-31 | Tokyo Gas Co Ltd | 漏洩磁束ピグを用いた管の検査における磁気センサの個体差の補正方法 |
| JP2005164593A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | General Electric Co <Ge> | パルス渦電流センサプローブ及び検査方法 |
| JP2006317194A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | マルチセンサ信号異常検知装置および方法 |
| WO2021242548A1 (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-02 | Texas Instruments Incorporated | Methods and systems for diagnosing magnetic sensors |
| CN115552266A (zh) * | 2020-05-27 | 2022-12-30 | 德州仪器公司 | 诊断磁性传感器的方法及系统 |
| US11592511B2 (en) | 2020-05-27 | 2023-02-28 | Texas Instruments Incorporated | Methods and systems for diagnosing magnetic sensors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2617605B2 (ja) | 1997-06-04 |
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