JPH0619330B2

JPH0619330B2 - 螢光磁粉液濃度計校正装置

Info

Publication number: JPH0619330B2
Application number: JP11109886A
Authority: JP
Inventors: 隆良多田; 洵東; 宗興平田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1994-03-16
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPS62266453A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、鋼板の蛍光磁粉探傷などにおいて用いられ
る磁粉液濃度計を校正するための装置に関する。

（従来の技術とその問題点）蛍光磁粉探傷は、鋼板などの表面に形成された傷を検出
する技術として広く用いられているが、このような探傷
を精度よく行うためには、使用する磁粉液の濃度を測定
して、その濃度を所定の値に保つ必要がある。

このような目的で使用される蛍光磁粉液濃度計として、
実用性の高い装置が実公昭５８−４４３６９号公報に開
示されており、その原理は第４図に示す通りである。

同図において、磁粉液タンク（図示せず）から流入用パ
イプ１へ導入された磁粉液は、非鉄材からなる傾斜姿勢
の磁粉付着溝２に沿って、図中に矢印で示すように下方
へ流れ落ちる。この磁粉付着溝２の底面背部には、漏洩
磁束発生器３が設けられる。この漏洩磁束発生器３は、
第５図に示すように鉄心４にコイル５を巻いたもので、
その鉄心４のうち上記磁粉付着溝２に対向する部分には
樹脂材４ａが介装されており、その表面に凹凸部４ｂが
形成され、コイル５への通電に伴い凹凸部４ｂから発生
する漏洩磁束によって磁粉付着溝２の底面に縞状の磁束
分布６（理解を容易にするため実線で描いている）が生
じるようにされている。

一方、第４図において、水銀灯７，光学フィルタ８，レ
ンズ９などからなる紫外光源１０からは、上記磁粉付着
溝２の磁束分布６の発生部に向けて紫外線が照射され
る。このため、磁粉液中の磁粉が上記磁束分布６の発生
部に磁気的に付着しているときには、その付着磁粉は照
射される紫外光によって蛍光を発生する。そしてこの蛍
光を、光学フィルタ１１，レンズ１２，光電変換素子１
３（たとえばフォトダイオード）などからなる受光部１
４で受光して、その光電変換出力を信号処理回路（図示
せず）で処理することにより、蛍光の強度が検出され
る。この蛍光の強度から、上記磁束分布６の発生部での
磁粉量が検出され、これによって磁粉液における磁粉濃
度が測定される。

第６図は、上記装置を具体化した一例の一部を破断して
示す側面図であり、この装置１７では、周囲からの光に
よって測定結果に誤差が生じないように、前記各部材は
ハウジング１５の中に収納されている。

ところで、このような蛍光磁粉液濃度計は温度や湿度な
どの変化が激しい工場内などにおいて使用されるため、
これらの環境の変化によって受光部１４や信号処理回路
などの特性はかなり不安定なものとなる。また、このよ
うな特性の変化を生ぜしめる他の要因として外乱ノイズ
なども存在するため、これらの各要因に対して完全な対
策を講ずることは実際上不可能である。特に、これらの
要因による特性変化は年単位のような長周期のものでは
なく、日単位や時間単位であることが多いため、何らか
の対策をとらなければ、日毎に測定精度がばらついてし
まうことになる。そこで、このような多様な要因に基づ
く濃度計の測定誤差を解消するためには、濃度計の校正
を行うのが有効である。

その校正の一方式として、前述した付着磁粉が発する蛍
光の光量を予め用意した基準光と比較することにより、
受光部１４の出力を補正することが考えられる。しかし
ながら、上記した付着磁粉からの蛍光は１０^-2lX（ルク
ス）オーダの微弱光であり、これに見合うような再現性
のよい基準光を現実に求めることは現状では不可能であ
る。

（発明の目的）この発明は従来技術における上述の問題の克服を意図し
ており、蛍光磁粉液濃度計の環境外乱要因などによる測
定精度の変動を簡単に校正でき、構成も極めて簡単な蛍
光磁粉液濃度計校正装置を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段）上述の目的を達成するため、この発明においては、基準
光源からの照射光の光路の途中にその光量を可変調整す
る光量調整器を設けるとともに、この光量調整器を通過
した後の照射光量を基準光量測定器で測定し、また上記
光量調整器を通過した後の照射光を光導波路により蛍光
磁粉液濃度計の受光部にも導けるようにしている。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例である蛍光磁粉液濃度計校
正装置１６と、この装置１６によって校正の行われる蛍
光磁粉液濃度計１７とを示す概略図である。

上記蛍光磁粉液濃度計校正装置１６は、ハロゲンランプ
などの紫外線ランプからなる基準紫外光源１８、この基
準紫外光源１８からの照射光の光量を可変調整する光量
調整器１９、この光量調整器１９を通過した後の照射光
量を測定する基準光量測定器２０などにより構成されて
いる。

上記基準紫外光源１８には、蛍光磁粉液濃度計１７にお
ける付着磁粉から発生する１０^-2lXオーダの微弱な蛍光
より十分光量の大きい例えば１〜１０lX程度の紫外線ラ
ンプが使用される。この基準紫外光源１８からの照射光
は、光導波路２１ａを介して上記光量調整器１９に導か
れる。光量調整器１９は、ここでは暗箱１９ａ内に複数
枚の光学フィルタ１９ｂを抜差し可能に配列して構成さ
れ、上記光学フィルタ１９ｂの差入れ枚数を加減するこ
とにより、この光量調整器１９を透過する照射光の光量
が調整される。

光量調整器１９を透過した照射光は、光導波路２１ｂを
介して光量分配器２２へ導かれる。この光量分配器２２
は、ここでは暗箱２２ａ内にハーフミラー２２ｂを設け
て構成され、この光量分配器２２に導入される照射光量
のうち、1/2は光導波路２１ｃを介して前記基準光量測
定器２０へ、また他の1/2は光導波路２１ｄへそれぞれ
分配される。基準光量測定器２０は光電変換器などから
なり、ここに導入された照射光量は電気信号として測定
される。なお、光導波路２１ａ〜２１ｄとしては、中空
管状体や光ファイバなどを用いることができる。

上記装置１６による蛍光磁粉液濃度計１７の校正はつぎ
のようにして行われる。この校正は、たとえば毎日の操
業開始前に１回行なえばよい。

まず、蛍光磁粉液濃度計１７からその受光部１４を取り
外して、これを蛍光磁粉液濃度計校正装置１６の光導波
路２１ｄ側に接続する。なお、この受光部１４には、従
来と同様に光学フィルタやレンズ等も組込まれている
が、図示の便宜上光電変換素子１３のみが描かれてい
る。

上記セット状態のもとで、光量調整器１９の光学フィル
タ１９ｂの枚数を加減して、光量調整器１９を透過する
光量を順次変えてゆく。そして、それぞれの透過光量に
対する基準光量測定器２０の出力値と、これに対応する
上記受光部１４の出力値とを、例えば第２図に示すよう
な直角座標上にプロットする。そして上記受光部１４の
出力が正しく調整されているときのこの直角座標上での
基準特性線Ｃに対して、上記プロットが偏っていないか
どうか検討し、偏りがあればそのプロットが上記基準特
性線上に乗るように受光部２３の出力レベルを補正す
る。すなわち、蛍光磁粉液濃度校正装置１６内の光電変
換器等と、蛍光濃度計１７の受光部１４との出力関係が
線形関係となっている場合には、上記受光部１４や信号
処理回路における特性変化はないものと判断し、線形関
係からずれている場合には特性変化が生じているものと
考えて、そのずれ量に応じた補正を行なうわけである。
この場合、蛍光磁粉液濃度校正装置１６内の光電変換器
として、受光部１４の内部の光電変換素子１３よりも特
性が安定したものを用いる。そうすれば、基準特性線Ｃ
からのずれは、主として蛍光磁粉液濃度計１７側で生じ
ているものと考えることができるために、蛍光磁粉液濃
度計１７の出力補正によって校正を行なうことができ
る。もっとも、双方が同程度の安定度を有する場合にお
いても、各出力値に対応するプロット点が基準特性線Ｃ
上に乗るように補正を行なえば、双方に相関関係（比例
関係）を持たせることができるわけであるから、蛍光磁
粉液濃度１７を相対的に校正することが可能となる。以
上の手順により、蛍光磁粉液濃度計１７の校正が果され
る。そして、その後は、受光部１４を蛍光磁粉液濃度計
１７に再セットして、濃度測定を行なう。

この実施例では、光量調整器１９を通過した照射光量を
光量分配器２２で基準光量測定器２０と受光部１４とに
分配するように構成しているため、基準光量測定器２０
の出力と受光部１４の出力とを同時測定することが可能
であり、それによって、基準紫外光源１８の光量変化に
左右されることなく適正な校正が可能となる。もっと
も、基準紫外光源１８の光量変化が無視できる場合に
は、前述した光量分配器２２は、導入される照射光量の
全量を基準光量測定器２０と受光部２３とに交互に切り
替えて導入するように構成することもできる。

第３図はこの発明の蛍光磁粉液濃度計校正装置の他の実
施例を示す概略図である。

この装置１６では、光導波路２１ｂが直接蛍光磁粉液濃
度計１７の受光部２３に接続され、校正を行なうごとに
受光部２３を蛍光磁粉液濃度計１７から取り外さなくて
よいように構成されている。すなわち、この実施例で
は、受光部２３の筒状ハウジング２３ａの側壁に開口を
設けて光導波路２１ｄの端部２６をこの開口に接続する
とともに、光導波路２１ｄと受光部２３との接続部付近
にはシャッタ２４を設ける。そして、校正を行うときだ
けこのシャッタ２４を開放して、光導波路２１ｄからの
光を受光部２３へ導入する。一方、受光部２３内には光
導波路２１ｄから導入される光を光電変換素子２３ａ側
に向けるための光路切替器２５が設けられている。この
光路切替器２５は、たとえば回転ミラーなどによって構
成されており、校正時には実線で図示した角度に配向さ
れて光導波路２１ｄからの光を光電変換素子１３へと与
える。また、蛍光磁粉液濃度計１７が濃度測定に使用さ
れるときには、第３図に破線で示すように観測すべき蛍
光が上記光電変換素子２３ａへ導入されるのをさまたげ
ない姿勢に切り替えられる。そのほかの構成と使用法と
は先の実施例と同様であり、同一構成部には同一符号を
付して説明を省略する。

この実施例の場合には、受光部２３を濃度測定時の配設
位置に固定したままで校正が行なわれるため、受光部２
３の状態を変化させずに校正を行なうことが可能とな
る。特に、蛍光磁粉液濃度計１７に内蔵されている水銀
灯７（第４図）からの熱によって受光部２３の温度は上
昇するが、第３図の装置では、この温度上昇による影響
（温度ドリフトなど）も取込んだ校正が行なわれること
になる。なお、光導波路２１ｄの先端２６を受光部２３
に対して着脱自在にしておけば、１個の校正装置１６を
用いて複数の蛍光磁粉液濃度計１７を順次校正すること
も可能となる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、基準光源から
の照射光の光量を光量調整器で可変調整して、その光量
調整された照射光を基準光量測定器と蛍光磁粉液濃度計
の受光部とに導くようにしているため、校正のための基
準光源として、蛍光磁粉液濃度計において付着磁粉の発
する蛍光に見合うような微弱な光源を用意する必要がな
く、環境外乱要因などによる蛍光磁粉液濃度計の測定精
度の変動を、簡単な構成により容易な操作で精度よく行
うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略図、第２図は実施例の基準光量測定器と受光部の出力の関係
をプロットしたグラフ、第３図はこの発明の他の実施例の概略図、第４図は蛍光磁粉液濃度計の原理を示す斜視図、第５図は第４図に示した濃度計の漏洩磁束発生器の斜視
図、第６図は蛍光磁粉液濃度計の具体的構造の一例の一部を
破断して示す側面図である。１８……基準紫外光源、１９……光量調整器、２０……基準光量測定器、２１ｄ……光導波路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準光源と、前記基準光源からの照射光の
光路の途中に設けられて前記照射光の光量を可変調整す
る光量調整器と、前記光量調整器を通過した後の照射光
の光量を測定する基準光量測定器と、前記光量調整器を
通過した後の照射光を蛍光磁粉液濃度計の受光部へ導く
光導波路とを備えることを特徴とする蛍光磁粉液濃度計
校正装置。