JPH0439621B2 - - Google Patents
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- JPH0439621B2 JPH0439621B2 JP59143315A JP14331584A JPH0439621B2 JP H0439621 B2 JPH0439621 B2 JP H0439621B2 JP 59143315 A JP59143315 A JP 59143315A JP 14331584 A JP14331584 A JP 14331584A JP H0439621 B2 JPH0439621 B2 JP H0439621B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/904—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents with two or more sensors
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は主として圧延用ロールの表面および表
層部（以下表面部という）に発生した組織むらを
定量的に検出する方法に関するものである。
層部（以下表面部という）に発生した組織むらを
定量的に検出する方法に関するものである。
従来、表面の組織むらを検出する方法として、
狭い範囲については顕微鏡により観察する方法が
行なわれ、広い範囲については塩酸、硝酸によつ
て表面を腐食し、その腐食模様によつて組織むら
を検出するマクロエツチング法が行なわれてき
た。また、表面をシヨツトブラストしたり、剣バ
イトで加工したりしたときの加工肌の光の反射む
らにより組織むらを検出する方法も実施されてき
た。
狭い範囲については顕微鏡により観察する方法が
行なわれ、広い範囲については塩酸、硝酸によつ
て表面を腐食し、その腐食模様によつて組織むら
を検出するマクロエツチング法が行なわれてき
た。また、表面をシヨツトブラストしたり、剣バ
イトで加工したりしたときの加工肌の光の反射む
らにより組織むらを検出する方法も実施されてき
た。
いずれの場合も、作業条件、観察条件によつて
検出精度に差が生じる。また、標準試料との比較
観察であるから個人的主観のはいつた定性的判断
であつた。このため、組織むらの分布と程度につ
いてな定量的に把握されていなかつた。
検出精度に差が生じる。また、標準試料との比較
観察であるから個人的主観のはいつた定性的判断
であつた。このため、組織むらの分布と程度につ
いてな定量的に把握されていなかつた。
このような従来の検出方法によると、例えば、
極めて軽微な組織むらが存在するが全く問題にな
らないものと判断した圧延用ロールが圧延に供さ
れた結果、軽微で問題にならないと判断された組
織むらが圧延成品に転写され成品等級が下がる結
果となり、多大な損失を招くこともあつた。
極めて軽微な組織むらが存在するが全く問題にな
らないものと判断した圧延用ロールが圧延に供さ
れた結果、軽微で問題にならないと判断された組
織むらが圧延成品に転写され成品等級が下がる結
果となり、多大な損失を招くこともあつた。
そこで、上記従来の組織むらの検出方法の問題
点を解消するため、電磁誘導を用いた渦流探傷法
によつて組織むらを定量的に検出することが可能
であれば、その分布、程度から圧延成品への影響
を判断することができて成品等級低下による損失
の防止が可能になるのである。
点を解消するため、電磁誘導を用いた渦流探傷法
によつて組織むらを定量的に検出することが可能
であれば、その分布、程度から圧延成品への影響
を判断することができて成品等級低下による損失
の防止が可能になるのである。
渦流探傷法は微少な表面疵の検出、異材質の判
別および例えば異材質の介在に相当するような極
端で大きな組織変化部の検出などでは可能であり
実用化されている。特に近年は、薄板圧延用ワー
クロールが圧延に供されて表面に発生した疵の検
出用として普及しつつある。
別および例えば異材質の介在に相当するような極
端で大きな組織変化部の検出などでは可能であり
実用化されている。特に近年は、薄板圧延用ワー
クロールが圧延に供されて表面に発生した疵の検
出用として普及しつつある。
しかし、上記従来の渦流探傷法では、例えば圧
延用ロールを遠心鋳造法により製造したときに、
同一材質であるにもかかわらず発生した僅かな鋳
造組織の変化、すなわち極く軽微な組織むらの検
出は不可能である。圧延用ロールに発生する組織
むらは、1φ位の小さなものから100φ以上の大き
なもの、さらには帯状に細長く延びたものなど多
種類があり、これらは従来の渦流探傷法では検出
不可能であつた。
延用ロールを遠心鋳造法により製造したときに、
同一材質であるにもかかわらず発生した僅かな鋳
造組織の変化、すなわち極く軽微な組織むらの検
出は不可能である。圧延用ロールに発生する組織
むらは、1φ位の小さなものから100φ以上の大き
なもの、さらには帯状に細長く延びたものなど多
種類があり、これらは従来の渦流探傷法では検出
不可能であつた。
すなわち、従来の渦流探傷に使用するプローブ
は、第６図に示すように圧延用ロールーの表面と
ほぼ垂直でコイル間隔ｌを保つて互いに平行なコ
イル１０ａ，１０ｂを有するものである。そし
て、上記組織むらを検出しようとするときは感度
を高める必要があるが、走査中に振動等によりプ
ローブ４ａとロール７の表面とに傾きが発生する
と信号中にノイズが相当混入し、組織むらの検出
には到底使用できないのである。
は、第６図に示すように圧延用ロールーの表面と
ほぼ垂直でコイル間隔ｌを保つて互いに平行なコ
イル１０ａ，１０ｂを有するものである。そし
て、上記組織むらを検出しようとするときは感度
を高める必要があるが、走査中に振動等によりプ
ローブ４ａとロール７の表面とに傾きが発生する
と信号中にノイズが相当混入し、組織むらの検出
には到底使用できないのである。
本発明は従来の渦流探傷法では検出できなかつ
た上記多種類の組織むらを、定量的にその分布と
程度を同時に検討することができる渦流による検
出方法を提供しようとするものである。
た上記多種類の組織むらを、定量的にその分布と
程度を同時に検討することができる渦流による検
出方法を提供しようとするものである。
本発明の渦流による組織むら検出方法は、非磁
性体のコイル芯に中央側から見て同方向に巻回し
た、一対のコイルの各々の巻回軸芯に対する直角
面が、被検出体に向かつて拡開するようにして、
狭い範囲に磁束を集束せしめたプローブを、被検
出体の表面に近接させて加電し、被検出体とプロ
ーブとを相対的に移動させ、被検出体の表面部に
発生する渦電流の変化をとらえることにより、被
検出体の表面部に発生している組織むらを検出す
ることを特徴とするものである。
性体のコイル芯に中央側から見て同方向に巻回し
た、一対のコイルの各々の巻回軸芯に対する直角
面が、被検出体に向かつて拡開するようにして、
狭い範囲に磁束を集束せしめたプローブを、被検
出体の表面に近接させて加電し、被検出体とプロ
ーブとを相対的に移動させ、被検出体の表面部に
発生する渦電流の変化をとらえることにより、被
検出体の表面部に発生している組織むらを検出す
ることを特徴とするものである。
被検出体とプローブとを相対的に移動させてプ
ローブで被検出体の表面を走査したとき、被検出
体の表面部に組織むらが存在していると、透磁
率、導電率が他の正常な組織の部分に比べて変化
するため、渦電流のブリツジバランスに変動を生
じる。この変動は組織むらの程度によつて大きく
なつたり、小さくなつたりするので、この変動を
信号としてとらえて、例えば、警報を発生させた
りブラウン管に表示したり被検出体表面に場所を
印示したりし、さらにはＸ−Ｙプロツターにその
分布を記録すると共に、ペンレコダーにその程度
を記録することにより組織むらを検出するのであ
る。
ローブで被検出体の表面を走査したとき、被検出
体の表面部に組織むらが存在していると、透磁
率、導電率が他の正常な組織の部分に比べて変化
するため、渦電流のブリツジバランスに変動を生
じる。この変動は組織むらの程度によつて大きく
なつたり、小さくなつたりするので、この変動を
信号としてとらえて、例えば、警報を発生させた
りブラウン管に表示したり被検出体表面に場所を
印示したりし、さらにはＸ−Ｙプロツターにその
分布を記録すると共に、ペンレコダーにその程度
を記録することにより組織むらを検出するのであ
る。
本発明において使用するプローブは、第３図に
示すように被検出体（実施例では圧延用ロール）
７に向かつて距離ｔだけ拡開するように、第２図
ａ，ｂに示すベークライトなどのの非磁性体より
なるコイル芯８に逆Ｖ字型、すなわち一対のコイ
ルの各々の巻回軸芯に対する直角面が被検出体に
向かつて拡開し、一対の各々は中央側から見て同
方向に巻回されたコイル１０を有している。従つ
て、磁力線９はコイル１０が拡開した距離ｔの狭
い範囲に集中して矢方向に発生する。
示すように被検出体（実施例では圧延用ロール）
７に向かつて距離ｔだけ拡開するように、第２図
ａ，ｂに示すベークライトなどのの非磁性体より
なるコイル芯８に逆Ｖ字型、すなわち一対のコイ
ルの各々の巻回軸芯に対する直角面が被検出体に
向かつて拡開し、一対の各々は中央側から見て同
方向に巻回されたコイル１０を有している。従つ
て、磁力線９はコイル１０が拡開した距離ｔの狭
い範囲に集中して矢方向に発生する。
このように狭い範囲に磁束を集束させることに
よつて、プローブを走査させる際振動等によつて
プローブと被検出体とに傾きが発生しても、従来
のプローブに比してその影響が少なく、ノイズの
発生を極く低く抑えることができるのである。従
つて、微小な渦電流のブリツジバランスの変動を
確実にとらえて表示し、従来不可能であつた組織
むらの検出を可能にしたものである。
よつて、プローブを走査させる際振動等によつて
プローブと被検出体とに傾きが発生しても、従来
のプローブに比してその影響が少なく、ノイズの
発生を極く低く抑えることができるのである。従
つて、微小な渦電流のブリツジバランスの変動を
確実にとらえて表示し、従来不可能であつた組織
むらの検出を可能にしたものである。
また、コイルの拡開距離ｔが異なる種類のプロ
ーブを２個以上用いた多チヤンネル方式にするこ
とにより、渦電流の変化をとらえやすくして、微
小組織むらから広範囲組織むらに至る各種類組織
むらの同時検出を可能になしうるものである。
ーブを２個以上用いた多チヤンネル方式にするこ
とにより、渦電流の変化をとらえやすくして、微
小組織むらから広範囲組織むらに至る各種類組織
むらの同時検出を可能になしうるものである。
第１図は本発明の実施状況を示す説明図であ
る。
る。
第１図において、４，４′は前記逆Ｖ字型コイ
ル１０を有するプローブで、コイル１０の拡開距
離は一方が２mm、他方が５mmと異なつた拡開距離
のものを２個並べ、コイル１０の拡開した側を回
転自在に支承されたロール７に対向させ、その先
端をロール７の表面に近接して設置し、ロール７
を回転させながら長手方向に胴長Ｌの間を移動さ
せて、ロール表面全体の走査ができるようになつ
ている。
ル１０を有するプローブで、コイル１０の拡開距
離は一方が２mm、他方が５mmと異なつた拡開距離
のものを２個並べ、コイル１０の拡開した側を回
転自在に支承されたロール７に対向させ、その先
端をロール７の表面に近接して設置し、ロール７
を回転させながら長手方向に胴長Ｌの間を移動さ
せて、ロール表面全体の走査ができるようになつ
ている。
すなわち、本実施例においてはプローブを４，
４′の２個使用する２チヤンネル方式で、一方の
プローブ（コイルの拡開距離２mm）は微小組織む
ら検出用（CH1）であり、他方のプローブ（コ
イル拡開距離５mm）は広範囲組織むら検出用
（CH2）である。
４′の２個使用する２チヤンネル方式で、一方の
プローブ（コイルの拡開距離２mm）は微小組織む
ら検出用（CH1）であり、他方のプローブ（コ
イル拡開距離５mm）は広範囲組織むら検出用
（CH2）である。
渦流探傷装置本体１から256kHzの高周波数の
励磁電流を一方のプローブ４に、64kHzの低周波
数の励磁電流を他方のプローブ４′に加電して、
回転するロール７の表面部に渦電流を発生させ、
プローブ４，４′をロール７の長手方向に移動さ
せてロール７の全外表面を走査する。
励磁電流を一方のプローブ４に、64kHzの低周波
数の励磁電流を他方のプローブ４′に加電して、
回転するロール７の表面部に渦電流を発生させ、
プローブ４，４′をロール７の長手方向に移動さ
せてロール７の全外表面を走査する。
このとき、ロール７の表面部に組織むら１５が
存在すると、透磁率、導電率が変化して渦電流の
ブリツジバランスに変動を生じるので、この変動
を信号としてとらえ、組織むら１５の分布をロー
ル表面展開図としてＸ−Ｙプロツター２により、
第４図に示すようにＸ−Ｙプロツター記録紙１１
に記録し、その程度をペンレコダー３により第５
図に示すようにペンレコダー記録紙１４に記録す
る。なお６は円周位置検出器である。
存在すると、透磁率、導電率が変化して渦電流の
ブリツジバランスに変動を生じるので、この変動
を信号としてとらえ、組織むら１５の分布をロー
ル表面展開図としてＸ−Ｙプロツター２により、
第４図に示すようにＸ−Ｙプロツター記録紙１１
に記録し、その程度をペンレコダー３により第５
図に示すようにペンレコダー記録紙１４に記録す
る。なお６は円周位置検出器である。
なお、Ｘ−Ｙプロツター２は１円周を記録する
ために、第４図に示すようにNo.１ペン１、No.２ペ
ン13の２ペンを用い、No.１ペン12でＸ−Ｙプロツ
ター記録紙１１に半周記録したら元の位置に戻
り、戻り間に次のNo.２ペン13で次の半周を記録す
る。No.２ペン13が戻る間にNo.１ペンで記録すると
いう連続記録方式となつている。そして、組織む
らがあると第４図に示すように線が波型に乱れて
記録される。また、第４図中Ｌはロール７の胴
長、Ｐはプローブ４，４′の送りのピツチである。
ために、第４図に示すようにNo.１ペン１、No.２ペ
ン13の２ペンを用い、No.１ペン12でＸ−Ｙプロツ
ター記録紙１１に半周記録したら元の位置に戻
り、戻り間に次のNo.２ペン13で次の半周を記録す
る。No.２ペン13が戻る間にNo.１ペンで記録すると
いう連続記録方式となつている。そして、組織む
らがあると第４図に示すように線が波型に乱れて
記録される。また、第４図中Ｌはロール７の胴
長、Ｐはプローブ４，４′の送りのピツチである。
さらに、ペンレコダー３による記録は、CH1
プローブ、CH2プローブ別にペンレコダー記録
紙１４に記録し、振巾の高さで組織むらの程度の
判断ができるようになつている。
プローブ、CH2プローブ別にペンレコダー記録
紙１４に記録し、振巾の高さで組織むらの程度の
判断ができるようになつている。
さらに、組織むらの存在を信号としてとらえた
場合は、プローブ４，４′の近傍に併設したマー
カー５からペンキを噴射してロール表面に組織む
らの位置を明示する。
場合は、プローブ４，４′の近傍に併設したマー
カー５からペンキを噴射してロール表面に組織む
らの位置を明示する。
なお、渦流探傷に際しては、ロール表面部の組
織むらが最も検出しやすいような、例えばプロー
ブ（CH1、CH2）の励磁電流、周波数、探傷面
（ロール表面）の周速度、プローブと探傷面との
ギヤツプ等の条件を設定して行なう。
織むらが最も検出しやすいような、例えばプロー
ブ（CH1、CH2）の励磁電流、周波数、探傷面
（ロール表面）の周速度、プローブと探傷面との
ギヤツプ等の条件を設定して行なう。
以上のようにしてロール表面部の渦流探傷を行
なつた結果、コイル拡開距離２mmのプローブでは
スポツト状の小さな組織むらが精度よく検出で
き、コイル拡開距離５mmのプローブでは境界が不
明瞭な模様状の組織むらが精度よく検出できた。
そして、両方のプローブを用いた２チヤンネル方
式の上記実施例では多種類の組織むらを精度よく
定量的に検出することができたのである。
なつた結果、コイル拡開距離２mmのプローブでは
スポツト状の小さな組織むらが精度よく検出で
き、コイル拡開距離５mmのプローブでは境界が不
明瞭な模様状の組織むらが精度よく検出できた。
そして、両方のプローブを用いた２チヤンネル方
式の上記実施例では多種類の組織むらを精度よく
定量的に検出することができたのである。
上述のように本発明は、被検出体に向かつてい
わゆる逆Ｖ字型に拡開したコイルを有するプロー
ブを用い、狭い範囲に磁束を集束させて被検出体
の表面部に渦電流を発生させ、その変化をとらえ
て組織むらを検出するようにしたので、コイルの
拡開距離を適宜定めることにより、スポツト状の
小さな組織むらから模様状の大きな組織むらまで
精度よく検出することができ、またコイルの拡開
距離の異なるプローブを２個以上用いることによ
り、大きさや形状の異なる多種類の組織むらを精
度よく検出でき、さらに被検出体の表面を平面に
展開して表示することにより組織むらを定量的に
把握することができて、組織むらに起因する損失
を未然に防止することができる等工業上多大の効
果を有するものである。
わゆる逆Ｖ字型に拡開したコイルを有するプロー
ブを用い、狭い範囲に磁束を集束させて被検出体
の表面部に渦電流を発生させ、その変化をとらえ
て組織むらを検出するようにしたので、コイルの
拡開距離を適宜定めることにより、スポツト状の
小さな組織むらから模様状の大きな組織むらまで
精度よく検出することができ、またコイルの拡開
距離の異なるプローブを２個以上用いることによ
り、大きさや形状の異なる多種類の組織むらを精
度よく検出でき、さらに被検出体の表面を平面に
展開して表示することにより組織むらを定量的に
把握することができて、組織むらに起因する損失
を未然に防止することができる等工業上多大の効
果を有するものである。
なお、前記は主として圧延用ロールについて本
発明を説明したが、本発明は圧延用ロールに限ら
ず、渦電流が発生するとともにプローブの走査が
可能な物品であれば何にでも適用できて効果を奏
するものである。
発明を説明したが、本発明は圧延用ロールに限ら
ず、渦電流が発生するとともにプローブの走査が
可能な物品であれば何にでも適用できて効果を奏
するものである。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２
図ａ，ｂはプローブのコイル芯の正面図および底
面図、第３図は逆Ｖ字型コイルを有するプローブ
の正面図、第４図はＸ−Ｙプロツター記録紙の平
面図、第５図はペンレコダー記録紙の平面図、第
６図は従来のプローブの説明図である。 １：渦流探傷装置本体、２：Ｘ−Ｙプロツタ
ー、３：ペンレコダー、４，４′：プローブ、
７：ロール、８：コイル芯、９：磁力線、１０：
コイル、１１：Ｘ−Ｙプロツター記録紙、１４：
ペンレコダー記録紙。
図ａ，ｂはプローブのコイル芯の正面図および底
面図、第３図は逆Ｖ字型コイルを有するプローブ
の正面図、第４図はＸ−Ｙプロツター記録紙の平
面図、第５図はペンレコダー記録紙の平面図、第
６図は従来のプローブの説明図である。 １：渦流探傷装置本体、２：Ｘ−Ｙプロツタ
ー、３：ペンレコダー、４，４′：プローブ、
７：ロール、８：コイル芯、９：磁力線、１０：
コイル、１１：Ｘ−Ｙプロツター記録紙、１４：
ペンレコダー記録紙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非磁性体のコイル芯に中央側から見て同方向
に巻回した、一対のコイルの各々の巻回軸芯に対
する直角面が、被検出体に向かつて拡開するよう
にして、狭い範囲に磁束を集束せしめたプローブ
を、被検出体の表面に近接させて加電し、被検出
体とプローブとを相対的に移動させ、被検出体の
表面部に発生する渦電流の変化をとらえることに
より、被検出体の表面部に発生している組織むら
を検出することを特徴とする渦流による組織むら
検出方法。 ２ コイルの拡開距離が異なる種類のプローブを
２個以上用いることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の渦流による組織むら検出方法。 ３ プローブの走査と連動させることにより被検
出体の表面を平面に展開し、前記被検出体の表面
部に発生した組織むらの分布および程度を前記展
開した平面中に表示することを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項記載の渦流による組
織むら検出方法。 ４ 被検出体が圧延用ロールであることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちの
いずれかに記載の渦流による組織むら検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14331584A JPS6123962A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 渦流による組織むら検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14331584A JPS6123962A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 渦流による組織むら検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123962A JPS6123962A (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0439621B2 true JPH0439621B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=15335916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14331584A Granted JPS6123962A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 渦流による組織むら検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123962A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3551739B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2004-08-11 | 住友金属工業株式会社 | 圧延ロールのクラック探傷方法 |
| JP6562055B2 (ja) * | 2017-01-31 | 2019-08-21 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の加工状態評価方法、加工状態評価装置、及び製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528886A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-24 | Kubota Ltd | Cast iron pipe structure judging unit |
| JPS5730971A (en) * | 1980-07-31 | 1982-02-19 | Ponii Sangyo Kk | Metal detector |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP14331584A patent/JPS6123962A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123962A (ja) | 1986-02-01 |
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