JPH0682425A - 探傷方法及び探傷装置 - Google Patents

探傷方法及び探傷装置

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JPH0682425A
JPH0682425A JP25907692A JP25907692A JPH0682425A JP H0682425 A JPH0682425 A JP H0682425A JP 25907692 A JP25907692 A JP 25907692A JP 25907692 A JP25907692 A JP 25907692A JP H0682425 A JPH0682425 A JP H0682425A
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JP
Japan
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signal
magnetic field
leakage magnetic
flaw detection
traveling direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP25907692A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiaki Ishihara
道章 石原
Yosuke Asahara
陽介 浅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 欠陥信号をS/Nを向上させて抽出し、欠陥
信号の検出能を向上させる探傷方法及び探傷装置を提供
すること。 【構成】 直線偏光が光走査器4を介して鋼板Hの一端
から他端へ幅方向に連続して照射される。光走査器4が
鋼板Hの一端から他端へ走査する間を1周期とすると、
n周期目走査,n+1周期目走査…が夫々行われる。光
導棒2により1周期毎に順次集光された光が電気信号に
変換されて差動増幅器8へ逐次入力され、検出信号とな
る。この中の指定された信号が信号記憶部7へ入力され
て所定期間記憶保持され、基準信号となる。差動増幅器
8では、基準信号と検出信号との差分が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼板に発生する表面疵
及び内部疵を検出する漏洩磁束探傷法及びその実施に使
用する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼板に発生する疵の探傷方法として、漏
洩磁束探傷法が知られている。通常、漏洩磁束探傷法に
用いられる装置は被検査材を磁化するための磁化器と、
欠陥から漏洩する欠陥漏洩磁束を検出するための磁場検
出器と、磁場検出器出力を増幅して、その信号を処理す
る信号処理装置とから構成される。
【0003】被検査材が例えば鋼板である場合は、走行
する鋼板を磁化し、その上に磁場検出器を配設し、磁場
検出器出力中の欠陥信号の検出を行う。鋼板における漏
洩磁束探傷は高速で行うために磁場検出器を走査して探
傷することができず、コイル又はホール素子等の磁場検
出器を鋼板の幅方向、つまり走行方向と交差する方向に
複数配設する。検出される欠陥信号は鋼板の疵によるも
のであり、これにはノイズによる信号が混在している。
ノイズは鋼種又は圧延条件の相違によって様々であり、
隣り合う磁場検出器に同量のノイズが発生している場合
には、これらの磁場検出器の出力値の差分を求めことに
より、ノイズを除去して鋼板の探傷を行う提案(特開平
3−134557号公報)がなされており、これにより鋼板の
ノイズを除去して欠陥信号のS/Nを向上させ、微小疵
を検出することができる。
【0004】しかしながら、鋼板の幅寸法が長いため
に、装置には多数の磁場検出器及びこれら夫々に接続さ
れる増幅器を多数配置しなければならないので、このよ
うな漏洩磁束探傷装置には、多大な設備費及び保守の手
間,費用が必要になっていた。また、上記公報なる方法
は、鋼板幅方向に配設した磁場検出器間のノイズ差分処
理を目的としており、鋼板走行方向に継続して発生する
ノイズに対しては有効な方法ではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】また、本出願人は磁場
検出器に磁気光学素子を用い、これに直線偏光を照射し
て、鋼板の探傷を行う磁気光学探傷装置を提案している
(特開平3−245052号公報)。この装置は、複数の磁気
光学素子を連設した磁気光学素子列を磁場検出器とし、
これを、走行する鋼板の幅方向の一端から他端までの長
さに設けている。鋼板は走行方向と交差する幅方向に磁
化される。そして磁場検出器の上方に配設された回転鏡
よりなる光走査器に直線偏光を入射し、この光走査器か
らの反射光が磁気光学素子列の一端から他端へ順次照射
するように走査される。このとき、磁気光学素子列の鋼
板に臨む面にて直線偏光が反射し、その反射光は、磁場
検出器の上方に配設された光導棒により順次集光され
る。この光を、光電変換器により電気信号に変換し、増
幅器にて増幅して、鋼板の幅方向の漏洩磁場分布を表す
信号を出力する。そして、この照射を繰り返すことによ
り、鋼板全面の欠陥探傷を行うようになっている。
【0006】この磁気光学探傷装置においては、鋼板に
存在する欠陥からの漏洩磁束によって磁区が変化して磁
気光学素子がファラデー回転を起こし、入射された直線
偏光の偏光面を回転させるので、検出される光量が欠陥
からの漏洩磁束に比例して変化する。この光量を1つの
光導棒により順次集光し電気変換することによりその変
化を捉え、欠陥を検出することができるので、増幅器は
1つ接続すれば良く、複数配置する必要がない。
【0007】しかしながら、この装置の磁場検出器は、
複数の磁気光学素子を連設させているために、幅方向に
照射した直線偏光の磁場検出器からの反射光を順次検出
する場合に、磁気光学素子の継目に起因するノイズが生
じる。また、鋼板が走行する際のバタツキに起因するノ
イズも生じ、これらのノイズによりS/Nが低下すると
いう問題があった。
【0008】本発明は、これらのノイズが鋼板の走行方
向に同量だけ発生することに着目してなされたものであ
り、被検査材の走行方向の所定位置で幅方向に検出され
た漏洩磁場信号から、所定間隔離隔した位置で幅方向に
検出された漏洩磁場信号を差し引くことにより、欠陥信
号をS/Nを向上させて抽出し、欠陥信号の検出能を向
上させる探傷方法及び探傷装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1発明に係る探傷方法
は、走行する被検査材を走行方向と交差する方向に磁化
し、前記被検査材の走行方向と交差する方向の漏洩磁場
分布を表す漏洩磁場信号を時系列的に求めることによ
り、前記被検査材の欠陥を検出する探傷方法において、
前記被検査材の走行方向の所定位置での第1の前記漏洩
磁場信号を記憶し、該第1の漏洩磁場信号と、前記所定
位置から所定間隔離隔した位置での第2の前記漏洩磁場
信号との差分を求めることを特徴とする。
【0010】第2発明に係る探傷装置は、走行する被検
査材を走行方向と交差する方向に磁化し、前記被検査材
の走行方向と交差する方向の漏洩磁場分布を表す漏洩磁
場信号を時系列的に求めることにより、前記被検査材の
欠陥を検出する探傷装置において、前記被検査材の走行
方向と交差する方向に配設された磁場検出器と、該磁場
検出器から出力された前記漏洩磁場信号を記憶する信号
記憶部と、記憶した前記漏洩磁場信号と走行方向に所定
間隔離隔した位置にて出力された前記漏洩磁場信号との
差分を求める差動増幅器とを備えることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明の探傷方法及び探傷装置では、被検査材
の走行方向と交差する方向の漏洩磁場分布の検出を、走
行方向に所定間隔離隔した位置にて時系列的に行う。被
検査材の所定位置での第1の漏洩磁場信号を信号記憶部
にて記憶し、この第1の漏洩磁場信号と、この検出位置
より走行方向に所定間隔だけ離隔した位置での第2の漏
洩磁場信号との差分を差動増幅器で求めることにより、
磁場検出器の継ぎ目に起因するノイズ、及び被検査材の
走行状態に起因するノイズ等、走行方向に同量に生じる
ノイズを除去することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図1は本発明に係る磁気光学探傷
装置の構成を示すブロック図である。被検査材である鋼
板Hが走行し、鋼板Hの幅方向、即ち走行方向と交差す
る方向に配設された図示しない磁化器により、鋼板H幅
方向に磁化される。この走行域の上方には、磁場検出器
である磁気光学素子列1が、鋼板Hの幅方向に一端から
他端までの長さで配設されている。磁気光学素子列1
は、複数の磁気光学素子を一直線状に連設させて構成さ
れており、鋼板Hに臨む面に反射膜を蒸着している。レ
ーザ光源3と偏光子(図示せず)と、レーザ光源3から
照射され偏光子を介した直線偏光を磁気光学素子列1に
所定の入射角で入射させる回転鏡よりなる光走査器4と
が配設される。また、磁気光学素子列1の上方には光集
光器である光導棒2が磁気光学素子列1と平行に所定間
隔を隔てて配設され、磁気光学素子列1の反射膜にて反
射された光を集光するようになっている。
【0013】光導棒2にて集光された光は光電変換器5
で電気信号に変換され、この出力信号は増幅器6へ入力
される。増幅器6で増幅された出力信号は、アナログ/
ディジタル変換器(図示せず)によりディジタル変換さ
れて所定期間記憶保持する信号記憶部7へ入力され、記
憶される。信号記憶部7から読み出された信号はディジ
タル/アナログ変換器(図示せず)によりアナログ変換
されて2つの信号の差を検出する差動増幅器8へ入力さ
れる。また、増幅器6からの出力信号は差動増幅器8に
も入力され、差動増幅器8ではこれらの信号の差分を求
め、その信号を出力するようになっている。
【0014】一方、差分開始信号検出器9は、光走査器
4の走査域であり磁気光学素子列1の配設位置から外れ
た位置に配設される。この差分開始信号検出器9は、光
走査器4からの照射光を受光し、光走査器4の鋼板Hの
幅方向に走査開始するタイミング信号を信号記憶部7へ
入力し、このタイミングに合わせて信号記憶部7に記憶
させてある信号を出力するようになっている。
【0015】このような構成の磁気光学探傷装置で鋼板
Hの探傷を行う場合は、レーザ光源3は光走査器4を介
して磁気光学素子列1に直線偏光を照射する。光走査器
4はその回転鏡により、直線偏光を、定速度で走行する
磁化された鋼板Hの一端から他端へ幅方向に連続して照
射する。図2は光走査器4を介して直線偏光が照射され
る様子を示した説明図である。光走査器4が鋼板Hの一
端から他端へ走査する間を1周期とすると、図2に示す
ように、走行方向に所定間隔離隔した位置にて、n周期
目走査,n+1周期目走査,…n+a周期目走査,n+
a+1周期目走査,…が夫々行われる。このように照射
された直線偏光は、磁気光学素子列1の反射膜で反射
し、この反射光は光導棒2により1周期毎に順次集光さ
れ、光電変換器5にて電気信号に変換されて、増幅器6
へ入力される。
【0016】増幅器6にて増幅された信号からは、図3
に示すような信号波形が得られ、これは鋼板Hの幅方向
の漏洩磁場分布を示している。図3(a) はn周期目走査
の信号波形を示し、図3(b) はn+1周期目走査の信号
波形を示す。n+1周期目走査の信号波形には欠陥信号
zが含まれている。これらの信号波形には夫々、磁気光
学素子列の継目に起因する継目信号x及び鋼板のバタツ
キによる磁気光学素子の位置変動に起因するバタツキ信
号y等、欠陥漏洩磁束信号以外の信号が生じている。
【0017】このn周期目走査の信号は前記第1の漏洩
磁場分布を表し、信号記憶部7へ入力されて所定期間記
憶保持される。これを基準信号とする。光走査器4の1
周期毎の走査開始のタイミングを検出する差分開始信号
検出器9の出力信号が信号記憶部7へ入力され、基準信
号の漏洩磁場分布の信号波形が、そのタイミングに合わ
せて差動増幅器8へ出力される。
【0018】一方、前記第2の漏洩磁場分布であるn+
1周期目走査,n+2周期目走査,…の信号は、増幅器
6から差動増幅器8へ、逐次入力されている。これを検
出信号とする。まず、差動増幅器8では、信号記憶部7
から入力される基準信号であるn周期目走査の信号と、
検出信号であるn+1周期目走査の検出信号とが入力さ
れ、それらの差分が求められて、その信号を出力する。
【0019】このようにして、n+1周期目走査の検出
信号からn周期目走査の基準信号を差分することによ
り、走査毎に出現する継目信号xと、幾周期かに続いて
出現するバタツキ信号yが除去でき、欠陥信号zが残存
する。これにより、n+1周期目走査を行った鋼板Hの
部分に存在する欠陥を、S/Nを向上させて得ることが
できる。続いて、n+2周期目走査,n+3周期目走査
…の検出信号が差動増幅器8へ入力され、基準信号との
差分が夫々求められる。
【0020】そして、信号記憶部7には図示しないコン
ピュータが接続されており、該コンピュータの指示によ
り信号記憶部に記憶されている基準信号が所定期間毎に
更新される。即ち、基準信号を記憶する所定期間をa周
期とする場合は、n+a周期目走査の信号が増幅器6か
ら信号記憶部7へ入力され、n周期目走査の基準信号に
替わり記憶される。そして、n+a周期目走査の信号と
n+a+1周期目走査の信号,…が差動増幅器8へ逐次
入力されて差分が求められ、継目信号x及びバタツキ信
号yを除去した信号が夫々出力される。
【0021】このように、被検査材の幅方向の各周期毎
に、検出信号と基準信号との差分を求めることによっ
て、継目信号x及びバタツキ信号y等のノイズを除去す
ることができ、S/Nを向上させて欠陥信号を得ること
ができる。
【0022】なお、基準信号を記憶する前記所定期間
は、継目信号x,バタツキ信号y及び欠陥信号等の夫々
の信号が、連続して出現する周期数によって設定され、
継目信号x及びバタツキ信号yが連続して出現する周期
数よりも充分短い周期数で、欠陥信号が連続して出現す
る周期数よりも長い又は同じ周期数とされる。
【0023】また、基準信号に、電気ノイズのような突
発的なノイズが含まれている場合には、上述したコンピ
ュータの指示により、信号記憶部7に複数の基準信号を
記憶させ、これらを平均化する。これにより、突発的な
ノイズが平均化されて縮小された基準信号を得る。そし
て、この基準信号と検出信号との差分を求め、突発的な
ノイズに影響されずに、S/Nを向上させて欠陥信号を
検出することができる。
【0024】このような装置にて、信号記憶間隔をa=
4周期,基準信号平均化回数を4回として、鋼板Hを探
傷した場合は、検出信号の波形においてはS/N=1で
あり、検出信号と基準信号との差分を求めた波形におい
てはS/N=10であった。これにより、欠陥検出能が向
上していることが判る。
【0025】なお、本実施例においては、光電変換器5
からの出力を増幅した後に信号記憶部へ入力している
が、これに限らず、適当な波形処理,例えば微分処理を
行った後に信号記憶部へ入力しても良い。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明の探傷方法及び探
傷装置においては、走行方向に存在するノイズを除去す
ることができるので、S/Nが高い、欠陥検出能を向上
させた探傷を行うことができ、本発明は優れた効果を奏
するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気光学探傷装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】直線偏光が照射される様子を示した説明図であ
る。
【図3】検出信号の信号波形図である。
【符号の説明】
1 磁気光学素子列 2 光導棒 3 レーザ光源 4 光走査器 5 光電変換器 6 増幅器 7 信号記憶部 8 差動増幅器 9 差分開始信号検出器 H 鋼板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行する被検査材を走行方向と交差する
    方向に磁化し、前記被検査材の走行方向と交差する方向
    の漏洩磁場分布を表す漏洩磁場信号を時系列的に求める
    ことにより、前記被検査材の欠陥を検出する探傷方法に
    おいて、 前記被検査材の走行方向の所定位置での第1の前記漏洩
    磁場信号を記憶し、該第1の漏洩磁場信号と、前記所定
    位置から所定間隔離隔した位置での第2の前記漏洩磁場
    信号との差分を求めることを特徴とする探傷方法。
  2. 【請求項2】 走行する被検査材を走行方向と交差する
    方向に磁化し、前記被検査材の走行方向と交差する方向
    の漏洩磁場分布を表す漏洩磁場信号を時系列的に求める
    ことにより、前記被検査材の欠陥を検出する探傷装置に
    おいて、 前記被検査材の走行方向と交差する方向に配設された磁
    場検出器と、該磁場検出器から出力された前記漏洩磁場
    信号を記憶する信号記憶部と、記憶した前記漏洩磁場信
    号と走行方向に所定間隔離隔した位置にて出力された前
    記漏洩磁場信号との差分を求める差動増幅器とを備える
    ことを特徴とする探傷装置。
JP25907692A 1992-09-01 1992-09-01 探傷方法及び探傷装置 Pending JPH0682425A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016172144A (ja) * 2016-07-06 2016-09-29 セイコーエプソン株式会社 生体情報測定装置、生体情報測定方法、及び生体情報測定システム
US9494558B2 (en) 2009-12-22 2016-11-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Flaw-detection apparatus and flaw-detection method

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US9494558B2 (en) 2009-12-22 2016-11-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Flaw-detection apparatus and flaw-detection method
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