JPH0772729B2 - 渦電流により表面欠陥を検出する方法とその装置 - Google Patents
渦電流により表面欠陥を検出する方法とその装置Info
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- JPH0772729B2 JPH0772729B2 JP60504200A JP50420085A JPH0772729B2 JP H0772729 B2 JPH0772729 B2 JP H0772729B2 JP 60504200 A JP60504200 A JP 60504200A JP 50420085 A JP50420085 A JP 50420085A JP H0772729 B2 JPH0772729 B2 JP H0772729B2
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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
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は渦電流により表面上の欠陥を検出する方法に関
し、特に制御される製品表面近くに設置されたエミツタ
により磁界が発生され、かつエミツタと別個のレシーバ
が製品表面附近に配置されて表面欠陥による製品表面の
渦電流のじよう乱を表す信号を検出する方法に関する。
し、特に制御される製品表面近くに設置されたエミツタ
により磁界が発生され、かつエミツタと別個のレシーバ
が製品表面附近に配置されて表面欠陥による製品表面の
渦電流のじよう乱を表す信号を検出する方法に関する。
本発明の適用分野は冶金半製品の表面欠陥の検出、特に
連続鋳造装置から送り出される鋼板の表皮層又は鋼片の
ごとき鉄又は銅の半製品のクラツク（割れ）を検出する
ものである。
連続鋳造装置から送り出される鋼板の表皮層又は鋼片の
ごとき鉄又は銅の半製品のクラツク（割れ）を検出する
ものである。
渦電流による表面欠陥は現在のところ複動センサ、即
ち、同一コイルがエミツタとレシーバを兼用するセンサ
で、又は上記の方法の場合には、エミツタとレシーバコ
イルが別個の異なつた機能をもつセンサで検出される。
ち、同一コイルがエミツタとレシーバを兼用するセンサ
で、又は上記の方法の場合には、エミツタとレシーバコ
イルが別個の異なつた機能をもつセンサで検出される。
異なつた機能をもつセンサの場合には検出応答速度は速
いが、しばしばノイズレベルが高くなり困難を伴う。異
なつた機能をもつ従来のセンサの場合には、実際にはレ
シーバコイルはエミツタコイルの活性領域に設けられ
る。レシーバの応速性は実際に欠陥がなくても、製品の
幾何学的形状、導電率、透磁率等の不可避的変動要因に
より影響されて、S/N比を大きく劣下させる。
いが、しばしばノイズレベルが高くなり困難を伴う。異
なつた機能をもつ従来のセンサの場合には、実際にはレ
シーバコイルはエミツタコイルの活性領域に設けられ
る。レシーバの応速性は実際に欠陥がなくても、製品の
幾何学的形状、導電率、透磁率等の不可避的変動要因に
より影響されて、S/N比を大きく劣下させる。
このS/N比改善のために、移動する制御製品に対向して
配置された２つのレシーバコイルをもつ差動センサを使
用することが良く知られている。２つのレシーバコイル
により検出された信号の差を表す信号を処理して検出動
作が行われる。これら２つのコイルの相対的近接配置に
より製品の構造又は特性の変化の影響をなくすことが可
能となる。
配置された２つのレシーバコイルをもつ差動センサを使
用することが良く知られている。２つのレシーバコイル
により検出された信号の差を表す信号を処理して検出動
作が行われる。これら２つのコイルの相対的近接配置に
より製品の構造又は特性の変化の影響をなくすことが可
能となる。
しかし、この差動センサの場合にも、そのノイズレベル
が高いので、高い信頼度で検出することが難かしいこと
が解かつている。これは欠陥ではないが特に磁界をじよ
う乱する平面不規則性（製品表面の波やひだ）の存在の
ために、例えば平板のクラツクを検出するときに困難を
伴う。又一般に、検出の応答性は製品形状の変化のみな
らず、局部的不均質性に起因する導電率や透磁率の変化
又はレシーバと製品間の距離変動に影響される。
が高いので、高い信頼度で検出することが難かしいこと
が解かつている。これは欠陥ではないが特に磁界をじよ
う乱する平面不規則性（製品表面の波やひだ）の存在の
ために、例えば平板のクラツクを検出するときに困難を
伴う。又一般に、検出の応答性は製品形状の変化のみな
らず、局部的不均質性に起因する導電率や透磁率の変化
又はレシーバと製品間の距離変動に影響される。
従つて、本発明の目的は従来の方法に比較してS/N比が
改善された渦電流による表面欠陥検出方法を提供するこ
とにある。
改善された渦電流による表面欠陥検出方法を提供するこ
とにある。
この目的は、被試験冶金半製品の表面に接近して配置さ
れたコイルを有するエミッタによって磁界を発生させ、
この磁界によって、エミッタコイルに対向する半製品表
面の限られた領域に渦電流を発生させる工程と、半製品
表面に接近して配置されたコイルを有する少なくとも一
つのレシーバによって、半製品表面の欠陥を検出する工
程と、エミッタとレシーバによって形成されるアセンブ
リと、半製品との間の相対移動を検出する工程とからな
り、レシーバコイルが、エミッタコイルから離れて配置
し、半製品表面に欠陥がないときに、渦電流が発生する
限られた領域外において半製品表面に対向し、レシーバ
が、検出されるべき欠陥の方向に略対応する方向にエミ
ッタと直線状になるように配置して、半製品表面に欠陥
があるときにのみ、渦電流がレシーバの方向に偏向し、
レシーバが渦電流を影響を受けて有意信号を出力するこ
とにより達成される。
れたコイルを有するエミッタによって磁界を発生させ、
この磁界によって、エミッタコイルに対向する半製品表
面の限られた領域に渦電流を発生させる工程と、半製品
表面に接近して配置されたコイルを有する少なくとも一
つのレシーバによって、半製品表面の欠陥を検出する工
程と、エミッタとレシーバによって形成されるアセンブ
リと、半製品との間の相対移動を検出する工程とからな
り、レシーバコイルが、エミッタコイルから離れて配置
し、半製品表面に欠陥がないときに、渦電流が発生する
限られた領域外において半製品表面に対向し、レシーバ
が、検出されるべき欠陥の方向に略対応する方向にエミ
ッタと直線状になるように配置して、半製品表面に欠陥
があるときにのみ、渦電流がレシーバの方向に偏向し、
レシーバが渦電流を影響を受けて有意信号を出力するこ
とにより達成される。
渦電流が発生する領域は、電流値、製品の材質、コイル
の寸法、及び製品とコイルとの間の距離などの種々のパ
ラメータを調節することによって、限られた領域に制限
することができる。
の寸法、及び製品とコイルとの間の距離などの種々のパ
ラメータを調節することによって、限られた領域に制限
することができる。
エミツタの直接的な影響範囲外にレシーバを配置すると
多くの利点がある。
多くの利点がある。
第１に、渦電流がエミツタと対向する面に限定して残存
する限り、渦電流を乱しがちの要因が検出に影響しな
い。例えば、導電率又は透磁率の局部的変動により検出
が妨害されない。同様に、製品表面に波やひだがあつて
もある程度渦電流のじよう乱を少なくできる。
する限り、渦電流を乱しがちの要因が検出に影響しな
い。例えば、導電率又は透磁率の局部的変動により検出
が妨害されない。同様に、製品表面に波やひだがあつて
もある程度渦電流のじよう乱を少なくできる。
従つて、レシーバで信号を検出するのみで欠陥の存在を
知ることができる。レシーバと製品間の距離変動はそれ
ほど厄介なものではなく、差動検出でなくても良い。本
発明では、欠陥により変化する渦電流により影響を受け
る検出器信号は、同じエミツタから発生する渦電流によ
り影響を受ける他の検出器の信号と比較はされないこと
に注目されたい。なぜなら、これは従来の差動センサに
属するからである。
知ることができる。レシーバと製品間の距離変動はそれ
ほど厄介なものではなく、差動検出でなくても良い。本
発明では、欠陥により変化する渦電流により影響を受け
る検出器信号は、同じエミツタから発生する渦電流によ
り影響を受ける他の検出器の信号と比較はされないこと
に注目されたい。なぜなら、これは従来の差動センサに
属するからである。
容易に理解できるように、検出される欠陥はエミツタと
レシーバの整列方向に或る寸法をもつ表面の不連続性に
よる欠陥である。従つて、平板の場合には、製品の横方
向に整列されたエミツタとレシーバにより、原則的には
横方向に伸びる割れ、裂け、クラツクのごとき欠陥が検
出できる。しかし原則的に縦方向に伸びる同様の欠陥を
検出するには製品の縦方向に整列されたエミツタとレシ
ーバが必要である。
レシーバの整列方向に或る寸法をもつ表面の不連続性に
よる欠陥である。従つて、平板の場合には、製品の横方
向に整列されたエミツタとレシーバにより、原則的には
横方向に伸びる割れ、裂け、クラツクのごとき欠陥が検
出できる。しかし原則的に縦方向に伸びる同様の欠陥を
検出するには製品の縦方向に整列されたエミツタとレシ
ーバが必要である。
異なつた方向に伸びる欠陥を検出するには複数のレシー
バを同一のエミツタと作動可能に結合することができ
る。欠陥が検出されて複数のレシーバから出力される信
号が検出されたときは、次に別々に処理される。
バを同一のエミツタと作動可能に結合することができ
る。欠陥が検出されて複数のレシーバから出力される信
号が検出されたときは、次に別々に処理される。
本発明の他の目的は上記の方法を実行するための装置を
提供することにある。
提供することにある。
この目的は、制御される冶金半製品の表面に近接した磁
界を発生させるエミッタと、エミッタから離れて配置
し、半製品の表面欠陥による半製品の表面の渦電流のじ
ょう乱を示す信号を検出するレシーバとからなり、冶金
半製品の表面欠陥を渦電流により検出する装置におい
て、レシーバが、エミッタによって発生した磁界によっ
て直接影響を受けないように、エミッタから離れて配置
し、それによって、半製品の表面の欠陥によりレシーバ
方向に渦電流が偏向した場合のみレシーバによって有意
信号が検出される、冶金半製品の表面欠陥を検出する装
置によって達成される。
界を発生させるエミッタと、エミッタから離れて配置
し、半製品の表面欠陥による半製品の表面の渦電流のじ
ょう乱を示す信号を検出するレシーバとからなり、冶金
半製品の表面欠陥を渦電流により検出する装置におい
て、レシーバが、エミッタによって発生した磁界によっ
て直接影響を受けないように、エミッタから離れて配置
し、それによって、半製品の表面の欠陥によりレシーバ
方向に渦電流が偏向した場合のみレシーバによって有意
信号が検出される、冶金半製品の表面欠陥を検出する装
置によって達成される。
本発明は添附図を用いた以下の説明により容易に理解さ
れよう。
れよう。
第1A及び第1B図は制御される製品表面の欠陥が存在する
ときとしないときの本発明の検出工程を略図的に説明す
るもの、 第２図は第１図のレシーバコイルの信号を処理する回路
図、 第3A及び3B図は第１図に示すごとく、異なつた検出装置
で得られた信号の位相図の変化を示したもの、 第4Aから4D図はエミツタと横方向レシーバ間の距離を変
えた場合の、第１図の装置で得た信号の位相図の変化を
示すもの、 第5Aから5E図はエミツタ励起周波数を変えた場合の第１
図の装置で得た信号の位相図の変化を示すもの、 第６図は本発明の差動センサ手段を有する検出装置を示
す略図、及び 第7Aから7D図は連続鋳造装置から送り出される平板上の
クラツクの場合で、第６図の如き異なつた検出装置で得
た信号の位相図の変化を示したものである。
ときとしないときの本発明の検出工程を略図的に説明す
るもの、 第２図は第１図のレシーバコイルの信号を処理する回路
図、 第3A及び3B図は第１図に示すごとく、異なつた検出装置
で得られた信号の位相図の変化を示したもの、 第4Aから4D図はエミツタと横方向レシーバ間の距離を変
えた場合の、第１図の装置で得た信号の位相図の変化を
示すもの、 第5Aから5E図はエミツタ励起周波数を変えた場合の第１
図の装置で得た信号の位相図の変化を示すもの、 第６図は本発明の差動センサ手段を有する検出装置を示
す略図、及び 第7Aから7D図は連続鋳造装置から送り出される平板上の
クラツクの場合で、第６図の如き異なつた検出装置で得
た信号の位相図の変化を示したものである。
第1A図の検出装置はエミツタ10と、制御される金属製品
の表面Ｓに対向してかつ又近接して配置された第１レシ
ーバ11と、第２レシーバ12から成り、製品は検出装置の
前方向に移動する。
の表面Ｓに対向してかつ又近接して配置された第１レシ
ーバ11と、第２レシーバ12から成り、製品は検出装置の
前方向に移動する。
エミツタは表面Ｓと垂直な軸のコイルで固定周波数ｆの
交流が印加される。従つて交番磁界が発生し、実質的に
コイル10の面上への投射により限定された部分Soに制限
された渦電流を誘起させる。
交流が印加される。従つて交番磁界が発生し、実質的に
コイル10の面上への投射により限定された部分Soに制限
された渦電流を誘起させる。
レシーバ11,12も又面Ｓと垂直な軸をもつコイルであ
る。
る。
コイル11はコイル10から離れており、面Soの全く外側に
ある面Ｓの領域S1に常に対向している。従つて、通常で
は面So内の渦電流はコイル11に信号を誘起しない。
ある面Ｓの領域S1に常に対向している。従つて、通常で
は面So内の渦電流はコイル11に信号を誘起しない。
コイル11は検出される欠陥の種類の関数としてコイル10
に関連付けて配置される。エミツタの影響領域内の表面
に非連続性がある時に、渦電流が偏つて上記非連続性を
回避しかつ又エミツタに面する面領域に渦電流がもはや
制限されないという事実に本発明に基づいている。
に関連付けて配置される。エミツタの影響領域内の表面
に非連続性がある時に、渦電流が偏つて上記非連続性を
回避しかつ又エミツタに面する面領域に渦電流がもはや
制限されないという事実に本発明に基づいている。
渦電流が偏る方向にエミツタに対してレシーバが配置さ
れているので、レシーバは欠陥があるときのみ信号を出
力する。
れているので、レシーバは欠陥があるときのみ信号を出
力する。
制御される製品の薄板片とすると、横方向の割れ、裂け
又はクラツク等の表面欠陥に対しては、コイル10,11の
軸は移動する製品に対して同じ横断面の内側に配置され
る。欠陥が製品の一端部から生じているときには、エミ
ツタ10は上記端部附近の製品表面の一部に対向して配置
される。第1Bは検出領域内の欠陥Ｄの状態を示し、この
場合にはレシーバ11の方向に渦電流が変化する。
又はクラツク等の表面欠陥に対しては、コイル10,11の
軸は移動する製品に対して同じ横断面の内側に配置され
る。欠陥が製品の一端部から生じているときには、エミ
ツタ10は上記端部附近の製品表面の一部に対向して配置
される。第1Bは検出領域内の欠陥Ｄの状態を示し、この
場合にはレシーバ11の方向に渦電流が変化する。
コイル11と同様に、コイル12もコイル10から離されて、
面So部の全く外側の面Ｓの領域S2に常に対向して配置さ
れるコイル10,12の軸は縦方向の面にあり、従つて横方
向欠陥の一般的方向と垂直である。従つて、レシーバ12
は横方向欠陥の場合には直接的にも間接的にもエミツタ
による影響を全く受けない。コイル12は基準として用い
られ、その差動接続によつて、コイル11の検出信号への
周囲磁界の影響を除去している。
面So部の全く外側の面Ｓの領域S2に常に対向して配置さ
れるコイル10,12の軸は縦方向の面にあり、従つて横方
向欠陥の一般的方向と垂直である。従つて、レシーバ12
は横方向欠陥の場合には直接的にも間接的にもエミツタ
による影響を全く受けない。コイル12は基準として用い
られ、その差動接続によつて、コイル11の検出信号への
周囲磁界の影響を除去している。
容易に理解されるように、レシーバ11,12を逆にして縦
方向欠陥を検出できるように第1A図の検出装置を使用で
きる。
方向欠陥を検出できるように第1A図の検出装置を使用で
きる。
第２図に示すように、エミツタコイル10は発振器15によ
り、励起され、レシーバコイル11,12の検出信号が差動
アンプ16の反転及び非反転入力にそれぞれ印加される。
上記アンプの出力信号は復調回路17で位相及び積分値に
関して復調される。復調回路17には一方では発振器15の
出力信号が、他方では90゜位相された同じ発振器の出力
信号が入力される。回路17の復調出力信号は、第１増巾
段18x,18y、ゼロ・オフセツト補正回路19x,19y、可変ゲ
インの第２増巾段20x,20yをそれぞれ有する２つの並列
回路で処理される。増巾段20x,20yの出力信号X,Yの振巾
は位相及び積分値の復調後アンプ16の出力信号の“アク
テイブ”と“リアクテイブ”成分を示す。上記の回路17
から20x,20yまではそれ自体公知のもので、PLS社の“Me
talog"又は、HBS社の“EC3000"のごとく渦電流を用いた
検出装置に使用されるものである。又信号X,Yを入力し
て、発振器15の出力信号に対して角度ａだけ位相した基
準系の直交軸上へのアンプ16の出力信号の投影を表す信
号 Ｘ′＝Xcos a＋Ysin a, Ｙ′＝−Xsin a＋Ycos a を出力する位相回転回路21が必要なことも公知である。
この角度ａは成分Ｘ′,Y′の一つに対して最大S/N比が
得られるよう選択される。この成分はその後例えば所定
の閾値と比較処理されて、必要なら欠陥の存在を表す信
号を出力する。
り、励起され、レシーバコイル11,12の検出信号が差動
アンプ16の反転及び非反転入力にそれぞれ印加される。
上記アンプの出力信号は復調回路17で位相及び積分値に
関して復調される。復調回路17には一方では発振器15の
出力信号が、他方では90゜位相された同じ発振器の出力
信号が入力される。回路17の復調出力信号は、第１増巾
段18x,18y、ゼロ・オフセツト補正回路19x,19y、可変ゲ
インの第２増巾段20x,20yをそれぞれ有する２つの並列
回路で処理される。増巾段20x,20yの出力信号X,Yの振巾
は位相及び積分値の復調後アンプ16の出力信号の“アク
テイブ”と“リアクテイブ”成分を示す。上記の回路17
から20x,20yまではそれ自体公知のもので、PLS社の“Me
talog"又は、HBS社の“EC3000"のごとく渦電流を用いた
検出装置に使用されるものである。又信号X,Yを入力し
て、発振器15の出力信号に対して角度ａだけ位相した基
準系の直交軸上へのアンプ16の出力信号の投影を表す信
号 Ｘ′＝Xcos a＋Ysin a, Ｙ′＝−Xsin a＋Ycos a を出力する位相回転回路21が必要なことも公知である。
この角度ａは成分Ｘ′,Y′の一つに対して最大S/N比が
得られるよう選択される。この成分はその後例えば所定
の閾値と比較処理されて、必要なら欠陥の存在を表す信
号を出力する。
本発明の検出方法で得られた結果を従来の方法で得た結
果と比較し、各種の要因の影響を除去するためのテスト
を行つた。
果と比較し、各種の要因の影響を除去するためのテスト
を行つた。
これらのテスト結果を位相図、即ち増巾段20x,20yの出
力の座標値X,Yをもつ点で描く曲線である信号の変動図
で以下説明する。
力の座標値X,Yをもつ点で描く曲線である信号の変動図
で以下説明する。
テスト １ 第3Aから3D図は、レシーバセンサを製品表面に対して上
方に移動した時（上方へ移動）の異なつた検出センサで
得られた結果を示す。
方に移動した時（上方へ移動）の異なつた検出センサで
得られた結果を示す。
第3A図は平コイルの２つの従来の複動センサを使用した
場合のものである。
場合のものである。
第3B図はフエライトコイルの２つの従来の複動センサを
使用した場合のものである。
使用した場合のものである。
第3C図はフエライトコイルの２つの従来の異なつた機能
をもつセンサを使用した場合のものである。
をもつセンサを使用した場合のものである。
第3D図は第１図の本発明の検出装置を使用した場合のも
ので、コイル10,11,12は10mm直径の平コイル、コイル1
1,12の軸はコイル10の軸から共に20mm離されている。
ので、コイル10,11,12は10mm直径の平コイル、コイル1
1,12の軸はコイル10の軸から共に20mm離されている。
どの場合にもエミツタ励起周波数は20kHzである。
第3Aから3D図で、曲線Ｄは欠陥の影響を、曲線Loはレシ
ーバを製品面に対して上方に移動させた影響を示す。こ
れらの曲線から、本発明の方法では、レシーバの上方向
への位置移動の影響が全く無視できることが解かる。
ーバを製品面に対して上方に移動させた影響を示す。こ
れらの曲線から、本発明の方法では、レシーバの上方向
への位置移動の影響が全く無視できることが解かる。
テスト ２ 第4Aから4D図にコイル10,11の軸間距離ｄを変えて本発
明の検出装置で得た結果を示す。コイル10,11,12は径11
mmの平コイルで励起周波数は20kHzである。
明の検出装置で得た結果を示す。コイル10,11,12は径11
mmの平コイルで励起周波数は20kHzである。
測定は横方向クラツクをもつ波状平板で行われた。曲線
Ｄは欠陥を、曲線Ｒは平板の波を示す。第4Aから4D図は
それぞれコイル軸間距離ｄが20,25,30,35mmのときのも
のである。当然のことながらｄが減少すると欠陥や波の
影響も少なくなることが解かる。距離ｄが20から35mmま
で変化しても実質的にS/N比は増加せず、どの場合に
も、波に対応する信号は位相回転で殆んど除去され、細
長い葉状突起部の方向と垂直な軸上に投影して得られた
成分のみが曲線Ｒを構成している。
Ｄは欠陥を、曲線Ｒは平板の波を示す。第4Aから4D図は
それぞれコイル軸間距離ｄが20,25,30,35mmのときのも
のである。当然のことながらｄが減少すると欠陥や波の
影響も少なくなることが解かる。距離ｄが20から35mmま
で変化しても実質的にS/N比は増加せず、どの場合に
も、波に対応する信号は位相回転で殆んど除去され、細
長い葉状突起部の方向と垂直な軸上に投影して得られた
成分のみが曲線Ｒを構成している。
一般には、直接的かつ実質的な干渉を避けるために、レ
シーバをエミツタから充分離し、一方では検出すべき欠
陥の長さにもよるが、欠陥検出の有意信号を検出するに
は逆に充分に近づけることが好ましい。連続鋳造で得ら
れる鋼板のクラツクを検出する例では、値ｄ−（r0＋
r1）が０と25mmの間のとき満足が結果が得られる。ここ
でr0,r1はコイル10,11の半径である。
シーバをエミツタから充分離し、一方では検出すべき欠
陥の長さにもよるが、欠陥検出の有意信号を検出するに
は逆に充分に近づけることが好ましい。連続鋳造で得ら
れる鋼板のクラツクを検出する例では、値ｄ−（r0＋
r1）が０と25mmの間のとき満足が結果が得られる。ここ
でr0,r1はコイル10,11の半径である。
テスト ３ 第5Aから5E図はテスト２と異なつた条件、即ち一方では
ｄを20mmの一定値に固定して、他方ではエミツタ10の励
起周波数をそれぞれ10,20,50,100,250kHzに変化させた
ときの結果である。
ｄを20mmの一定値に固定して、他方ではエミツタ10の励
起周波数をそれぞれ10,20,50,100,250kHzに変化させた
ときの結果である。
センサの感度を上げ波の影響を比較的一定の位相に保持
して位相投影によりこれを除去するには周波数は充分に
高いことが好ましい。少なくとも20kHzがこの場合好ま
しいと思われる。
して位相投影によりこれを除去するには周波数は充分に
高いことが好ましい。少なくとも20kHzがこの場合好ま
しいと思われる。
しかし、“表皮効果”が周波数の上昇と共に増加するの
で、横方向の形状不連続性により同様の信号が生じる傾
向があり、“波”信号の相対的振巾が増加し、その位相
が“波”や“クラツク”信号と同一となり、位相回転に
よりS/N比が改善できなくなる。100kHz以上は好ましく
なく、50kHz迄が好ましい。
で、横方向の形状不連続性により同様の信号が生じる傾
向があり、“波”信号の相対的振巾が増加し、その位相
が“波”や“クラツク”信号と同一となり、位相回転に
よりS/N比が改善できなくなる。100kHz以上は好ましく
なく、50kHz迄が好ましい。
第６図は効果的な差動検出を実行する本発明の方法の他
の実施例を示す。
の実施例を示す。
再び、移動する製品の横方向の面欠陥の検出を例にとる
と、各エミツタと各レシーバから成る同様の２対のコイ
ルが用いられ、製品の移動方向の前後に配置される。第
１対目のコイルは第1A図の装置のコイル10,11と同様に
配置されたエミツタコイル30とレシーバコイル31から成
る。第２対目のコイルも同様に配置されたエミツタコイ
ル33とレシーバコイル32を有する。従つて、コイル30,3
1の軸はコイル33,32の軸で限定される横方向面から距離
ｌの横方向面上に配置される。
と、各エミツタと各レシーバから成る同様の２対のコイ
ルが用いられ、製品の移動方向の前後に配置される。第
１対目のコイルは第1A図の装置のコイル10,11と同様に
配置されたエミツタコイル30とレシーバコイル31から成
る。第２対目のコイルも同様に配置されたエミツタコイ
ル33とレシーバコイル32を有する。従つて、コイル30,3
1の軸はコイル33,32の軸で限定される横方向面から距離
ｌの横方向面上に配置される。
横方向欠陥が存在するときは、コイル32,31に連続的に
影響を及ぼす。これらのコイルで検出された信号は第２
図に示すものと同一の回路で処理され、エミツタコイル
30,33も並列的に励起される。欠陥の場合には、差動信
号は両方向に連続した２つの変動を示す。
影響を及ぼす。これらのコイルで検出された信号は第２
図に示すものと同一の回路で処理され、エミツタコイル
30,33も並列的に励起される。欠陥の場合には、差動信
号は両方向に連続した２つの変動を示す。
得られる信号は任意の欠陥に対して対称なので検出は効
果的に差動的となる（擬似差動検出を行う第１図の装置
とは異る）。エミツタ間距離ｌはエミツタ−レシーバ対
間の相互作用を避けるべく過大ではない範囲で充分に長
く、その結果レシーバも同様の範囲条件を受けることに
なる。値ｌはコイル30（又は33）とコイル31（又は32）
の軸間距離ｄと同じオーダで、距離ｄは第1A図の実施例
で既に説明した基準に基づいて選択される。
果的に差動的となる（擬似差動検出を行う第１図の装置
とは異る）。エミツタ間距離ｌはエミツタ−レシーバ対
間の相互作用を避けるべく過大ではない範囲で充分に長
く、その結果レシーバも同様の範囲条件を受けることに
なる。値ｌはコイル30（又は33）とコイル31（又は32）
の軸間距離ｄと同じオーダで、距離ｄは第1A図の実施例
で既に説明した基準に基づいて選択される。
第６図の装置で得られる結果を従来の差動センサで得ら
れる結果とを比較する目的で次のテストが行われた。
れる結果とを比較する目的で次のテストが行われた。
テスト ４ 第7Aから7D図は連続鋳造で製造される平板のクラツクを
検出する際に、異なつた検出装置で得た結果の位相図で
ある。
検出する際に、異なつた検出装置で得た結果の位相図で
ある。
第7A図はフエライトコア付コイルで形成された別々の機
能の従来のセンサを励起周波数5kHzで使用した場合であ
る。
能の従来のセンサを励起周波数5kHzで使用した場合であ
る。
第7B図はフエライトコア付コイルで形成された従来の複
動センサを励起周波数13kHzで使用した場合である。
動センサを励起周波数13kHzで使用した場合である。
第7Cと7D図は第６図に示す本発明の検出装置を用いた場
合である。第7C図の場合には、ｌ＝ｄ＝20mm、励起周波
数は20kHzであり、一方第7D図の場合には、ｌ＝ｄ＝30m
m、励起周波数は50kHzである。
合である。第7C図の場合には、ｌ＝ｄ＝20mm、励起周波
数は20kHzであり、一方第7D図の場合には、ｌ＝ｄ＝30m
m、励起周波数は50kHzである。
第7Aから7D図の曲線により、本発明の検出方法を用いる
と、“クラツク”信号（曲線Ｄ）に対して“波”（曲線
Ｒ）を実際に最小にすることができることが解かる。
と、“クラツク”信号（曲線Ｄ）に対して“波”（曲線
Ｒ）を実際に最小にすることができることが解かる。
上記の説明で、信号は２つのレシーバコイルより出力さ
れる信号間の差を示す様形成された場合（擬似差動又は
実差動検出）が考察された。しかし、本発明は絶対検出
を行うために、即ち第1A図のコイル10,11のごとき１個
のエミツタコイルと１個のレシーバコイルのみを用いて
使用することもでき、これは本発明の利点の１つであ
る。この場合には、レシーバコイルで検出された信号は
直接位相・積分値復調回路に印加される。
れる信号間の差を示す様形成された場合（擬似差動又は
実差動検出）が考察された。しかし、本発明は絶対検出
を行うために、即ち第1A図のコイル10,11のごとき１個
のエミツタコイルと１個のレシーバコイルのみを用いて
使用することもでき、これは本発明の利点の１つであ
る。この場合には、レシーバコイルで検出された信号は
直接位相・積分値復調回路に印加される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−163560（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−122145（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【請求項１】被試験冶金半製品の表面に接近して配置さ
れたコイルを有するエミッタによって磁界を発生させ、
この磁界によって、前記エミッタコイルに対向する前記
半製品表面の限られた領域に渦電流を発生させる工程
と、 前記半製品表面に接近して配置されたコイルを有する少
なくとも一つのレシーバによって、前記半製品表面の欠
陥を検出する工程と、 前記エミッタとレシーバによって形成されるアセンブリ
と、前記半製品との間の相対移動を検出する工程とから
なり、 前記レシーバコイルが、前記エミッタコイルから離れて
配置し、前記半製品表面に欠陥がないときに、前記渦電
流が発生する前記限られた領域外において前記半製品表
面に対向し、前記レシーバが、前記されるべき欠陥の方
向に略対応する方向に前記エミッタと直線状になるよう
に配置して、前記半製品表面に欠陥があるときにのみ、
前記渦電流が前記レシーバの方向に偏向し、前記レシー
バが前記渦電流の影響を受けて有意信号を出力すること
を特徴とする、冶金半製品の表面欠陥を検出する方法。 - 【請求項２】第２のエミッタが、他のエミッタと直接対
向する前記半製品表面の部分の外側において、前記半製
品表面の一部に対向して配置し、 第２のレシーバが、第１のエミッタに対する第１のレシ
ーバと同様に、第２のエミッタに対して配置され、 第１及び第２のレシーバによって供給される信号の差を
示す差動信号が発生されることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項に記載の冶金半製品の表面欠陥を検出する
方法。 - 【請求項３】前記エミッタが、20乃至50kHzの範囲で可
変の周波数の交番磁界を発生することを特徴とする、特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の冶金半製品の表
面欠陥を検出する方法。 - 【請求項４】使用されるエミッタ及びレシーバが、前記
半製品表面に対して垂直方向の軸線を有するコイルの形
態であり、 前記エミッタコイルの軸線と前記レシーバコイルの軸線
との間の距離ｄが、r0,r1をエミッタコイル及びレシー
バコイルの半径とすると、間隔ｄ−（r0＋r1）が０乃至
25mmとなる距離であることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の冶金半製品の表
面欠陥を検出する方法。 - 【請求項５】連続鋳造装置の鋼製半製品の表面欠陥の検
出に使用することを特徴とする、特許請求の範囲第１項
に記載の冶金半製品の表面欠陥を検出する方法。 - 【請求項６】制御される冶金半製品の表面に近接した磁
界を発生させるエミッタと、該エミッタから離れて配置
し、前記半製品の表面欠陥による前記半製品の表面の渦
電流のじょう乱を示す信号を検出するレシーバとからな
り、冶金半製品の表面欠陥を渦電流により検出する装置
において、 前記レシーバが、前記エミッタによって発生した磁界に
よって直接影響を受けないように、前記エミッタから離
れて配置し、それによって、前記半製品の表面の欠陥に
より前記レシーバ方向に渦電流が偏向した場合のみ前記
レシーバによって有意信号が検出されることを特徴とす
る、冶金半製品の表面欠陥を検出する装置。 - 【請求項７】使用されるエミッタ及びレシーバが、前記
半製品表面に対して垂直方向の軸線を有するコイルの形
態であり、 前記エミッタコイルの軸線と前記レシーバコイルの軸線
との間の距離ｄが、r0,r1をエミッタコイル及びレシー
バコイルの半径とすると、間隔ｄ−（r0＋r1）が０乃至
25mmとなる距離であることを特徴とする、特許請求の範
囲第６項に記載の冶金半製品の表面欠陥を検出する装
置。 - 【請求項８】前記装置が、第２のエミッタと、該第２の
エミッタによって発生する磁界によって直接影響されな
いように第２のエミッタから離れて配置した第２のレシ
ーバからなり、 該第２のレシーバが、第１のエミッタに対する第１のレ
シーバと同様に第２のエミッタに対して配置され、 ２つのレシーバによって供給される信号間の差を示す差
動信号を出力する手段が設けられていることを特徴とす
る、特許請求の範囲第６項又は第７項に記載の冶金半製
品の表面欠陥を検出する装置。 - 【請求項９】連続鋳造装置から送り出される鋼板の欠陥
を検出する装置に使用することを特徴とする、特許請求
の範囲第６項乃至第８項のいずれかに記載の冶金半製品
の表面欠陥を検出する装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8414435 | 1984-09-20 | ||
| FR8414435A FR2570501B1 (fr) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | Procede de detection de defauts de surface par courants de foucault et dispositif mettant en oeuvre ce procede |
| PCT/FR1985/000258 WO1986001896A1 (fr) | 1984-09-20 | 1985-09-20 | Procede de detection de defauts de surface par courants de foucault et dispositif mettant en oeuvre ce procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62500683A JPS62500683A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0772729B2 true JPH0772729B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=9307898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60504200A Expired - Fee Related JPH0772729B2 (ja) | 1984-09-20 | 1985-09-20 | 渦電流により表面欠陥を検出する方法とその装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4799010A (ja) |
| EP (1) | EP0195794B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0772729B2 (ja) |
| KR (1) | KR920010293B1 (ja) |
| AU (1) | AU586193B2 (ja) |
| BR (1) | BR8506935A (ja) |
| CA (1) | CA1250021A (ja) |
| DE (1) | DE3580357D1 (ja) |
| ES (1) | ES8702657A1 (ja) |
| FR (1) | FR2570501B1 (ja) |
| WO (1) | WO1986001896A1 (ja) |
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