JPH08201323A - 導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延前の連続鋳造片に存在する表面疵の検出
が可能な誘導加熱探傷方法および装置を提供する。 【構成】 加熱工程において、高周波電源装置２４が誘
導コイル１８を所定の周波数の高周波電流で駆動するこ
とにより、表面疵の深さよりも小さい浸透深さの誘導電
流を導電性被検査材１０の表面に発生させてその表面を
加熱すると、温度測定工程において、放射温度測定装置
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄにより導電性被検査材
１０の表面温度が測定される。そして、算出判定工程に
おいて、算出判定手段８４によりその表面温度に基づい
て局部的な温度変化量信号Ｓ△Ｔが算出されると共に、
その温度変化量信号ＳΔＴが負の第１判断基準値Ｔｈ₁
と比較されてピンホール６８の有無が判定される。した
がって、圧延前の導電性被検査材１０のピンホール６８
の有無が容易に判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性を有する鋳造片
の表面を誘導加熱したときの表面温度の不均一性に基づ
いて表面疵を探傷する誘導加熱探傷装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】導電性被検査材に電磁誘導により誘導電
流を発生させることによって導電性被検査材の表面を加
熱するとともにその導電性被検査材の表面温度を測定
し、その表面温度の不均一性に基づいて導電性被検査材
の表面疵を探傷する導電性被検査材の誘導加熱探傷装置
が提案されている。このような探傷装置では、電磁誘導
によって発生する渦電流が表皮効果によって表面に集中
させられると、導電性被検査材の表面が渦電流損失など
によって加熱されるが、表面疵が存在する部分は他の部
分よりも渦電流の流れが変化させられてその部分の発熱
量も変化するので、表面温度が他の部分よりも局部的に
変化した部分が表面疵として判定されるようになってい
る。

【０００３】ところで、上記の誘導加熱探傷装置は、例
えば、連続的に鋳造される鋼材などの鋳造片の探傷にも
用いられる。連続鋳造法においては、金型に接触してい
た鋳造片の表層部にピンホール（円柱状の微小穴）など
の表面疵が生じ得るが、一般に、鋳造片は多段階の圧延
工程により種々変形させられることから、上記表面疵は
その圧延工程において広い面積に亘るように広げられ
て、欠陥面積が拡大すると共に工程上の無駄が生じるこ
ととなる。そのため、鋳造時から存在する表面疵は、可
及的に早い段階で発見・除去されることが望ましい。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】しかしながら、従来の誘導加
熱探傷装置は、導電性被検査材の表面において渦電流が
その表面疵により阻害されることによりその表面疵に隣
接する部分に迂回させられ、その表面疵の近傍に電流集
中領域が形成されることによりその表面疵の部分の表面
温度が局部的に高くなるという前提で構成されている
（米国特許第４１０９５０８号など）。そのため、圧延
後のビレットなどに形成されて鋼材の長手方向に伸びる
線状疵に対して、その長手方向に直交する方向に高周波
誘導電流を流す場合には、上記原理に従ってその線状疵
（表面疵）が検出されるが、前記ピンホールのような鋼
材の長手方向の長さが比較的短い疵の場合には、表面疵
の近傍の電流集中領域が明確に形成されない。したがっ
て、圧延前の鋳造片の探傷をしてもこの表面疵を発見で
きないという問題があった。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであり、その目的とするところは、圧延前の連続
鋳造片に存在する表面疵の検出が可能な誘導加熱探傷方
法および装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための第１の手段】斯かる目的を達成
するため、本発明の誘導加熱探傷方法の要旨とするとこ
ろは、導電性を有する連続鋳造片に電磁誘導により誘導
電流を発生させ、その電磁誘導によってその鋳造片の表
面を加熱し、その鋳造片の表面温度を測定し、その表面
温度の不均一性に基づいてその鋳造片の表面疵を探傷す
る導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷方法であっ
て、(a) 前記表面疵の深さよりも小さい浸透深さの誘導
電流により前記鋳造片の表面を加熱する加熱工程と、
(b) 前記鋳造片の表面温度を放射温度計にて測定する温
度測定工程と、(c) その表面温度に基づいて前記鋳造片
の表面の局部的な温度変化量を算出すると共に、その局
部的な温度変化量が予め定められた負の判断基準値を越
えたこと以てピンホールを判定する算出判定工程とを、
含むことにある。

【０００７】

【作用および第１発明の効果】このようにすれば、加熱
工程において、連続鋳造片の表面が表面疵の深さよりも
小さい浸透深さの誘導電流により加熱されると、温度測
定工程において、その表面温度が測定され、算出判定工
程において、その表面温度に基づいて鋳造片表面の局部
的な温度変化量が算出されると共に、その温度変化量が
予め定められた負の判断基準値を越えたことを以てピン
ホールが判定される。誘導電流の浸透深さが表面疵の深
さよりも小さい場合には、その表面疵がピンホールのよ
うに鋳造片の長手方向長さが短いものであると、渦電流
がそのピンホールの側方を迂回させられて直下に非通電
領域が形成されることにより、そのピンホールの部分の
温度上昇が局部的に低くなる。したがって、上記温度変
化量が所定の負の判断基準値を越えた場合には、上記算
出判定工程においてその部分にピンホールが存在すると
判定され、圧延が施されていない連続鋳造片のピンホー
ルの有無が容易に判断できることとなる。

【０００８】ここで、好適には、(d) 前記算出判定工程
は、前記局部的な温度変化量が予め定められた負の第１
判断基準値を越えたことを以てピンホールを判定し、そ
の局部的な温度変化量が予め定められた正の第２判断基
準値を越えたことを以てブリードまたは割れ傷を判定す
るものである。このようにすれば、局部的な温度変化が
負であって第１判断基準値を越えた場合には、上述のよ
うにピンホールが判断される一方、局部的な温度変化が
正であって第２判断基準値を越えた場合には、ブリード
または割れ傷が判断される。したがって、連続鋳造片の
表面疵がピンホールである場合にも、ブリードまたは割
れ傷である場合にもその有無が判断されることとなる。

【０００９】因みに、上記ブリードは、連続鋳造により
製造された鋳造片の表面に凸状に形成され得る表面疵で
あって、その内部に異物や気泡を有するものである。こ
のようなブリードが存在する部分では、誘導電流の浸透
深さが表面疵の深さよりも小さい場合には、その不均一
な組織により複雑な電流経路が形成されて、渦電流がラ
ンダムに流されて電気抵抗が大きくなることから、その
部分の温度上昇が局部的に高くなる。更に、割れ傷やコ
ーナ割れも、それらの深さよりも浸透深さの浅い誘導電
流が流れると、疵に倣って電流が密に迂回させられるた
め、これらの疵や割れ部分でも温度が上昇する。すなわ
ち、上記温度測定工程において測定される連続鋳造片の
表面温度は、表面疵の形状に拘らずその存在により変化
させられると共に、その表面疵の形状によりその温度変
化量の正負が決定される。したがって、その温度変化量
をその正負に応じて第１判断基準値或いは第２判断基準
値と比較することにより、連続鋳造片の表面疵の有無お
よび形状が判断できるのである。

【００１０】

【課題を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成するため、本発明の誘導加熱探傷装置の要旨とする
ところは、導電性を有する連続鋳片に電磁誘導により誘
導電流を発生させ、その電磁誘導によってその鋳造片の
表面を加熱し、その鋳造片の表面温度を測定し、その表
面温度の不均一性に基づいてその鋳造片の表面疵を探傷
する導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷装置であ
って、(e) 前記鋳造片の表面に前記表面疵の深さよりも
小さい浸透深さの誘導電流を発生させることによりその
鋳造片の表面を加熱する高周波加熱装置と、(f) 前記鋳
造片の表面温度を測定する放射温度計と、(g) その放射
温度計により測定された表面温度に基づいて前記鋳造片
の表面の局部的な温度変化量を算出すると共に、その局
部的な温度変化量が予め定められた負の判断基準値を越
えたことを以てピンホールを判定する算出判定手段と
を、含むことにある。

【００１１】

【作用および第２発明の効果】このようにすれば、誘導
加熱探傷装置は、表面疵の深さよりも小さい浸透深さの
誘導電流を鋳造片の表面に発生させてその表面を加熱す
る高周波加熱装置と、その表面温度を測定する放射温度
計と、その表面温度に基づいて局部的な温度変化量を算
出すると共に、その温度変化量が負の判断基準値を越え
たことを以てピンホールを判定する算出判定手段とを備
えて構成される。誘導電流の浸透深さが表面疵の深さよ
りも小さい場合には、その表面疵がピンホールのように
鋳造片の長手方向長さが短いものであると、渦電流がそ
のピンホールの側方を迂回させられて直下に非通電領域
が形成されることにより、そのピンホールの部分の温度
上昇が局部的に低くなる。したがって、上記温度変化量
が所定の負の判断基準値を越えた場合には、上記算出判
定手段においてその部分にピンホールが存在すると判定
され、圧延が施されていない連続鋳造片のピンホールの
有無が容易に判断できることとなる。

【００１２】ここで、前記第１および第２発明におい
て、好適には、前記鋳造片は磁性鋼から成る連続鋳造鋼
片である。この場合には、表面疵の深さよりも小さい浸
透深さの誘導電流を発生させるために、比較的利用し易
い数十乃至100kHz程度の周波数の高周波加熱装置を用い
ることができることとなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例の誘導加熱探
傷装置を示す平面図である。図において、導電性被検査
材１０は、一辺が数十cm程度の正方形断面および 10m程
度の長さを有し、連続鋳造により鋳造されて未だ圧延さ
れていない鋳造片であり、鋼などの磁性金属材、或いは
ステンレス鋼、アルミニウム合金、銅合金などの非磁性
金属材から成るものである。

【００１４】導電性被検査材１０は、図示しない搬送ロ
ーラや２つのピンチローラユニット１２および１４によ
って支持され且つ図示しない駆動装置によってそれらピ
ンチローラユニット１２および１４などが回転駆動され
ることにより、その断面の対角線が略垂直および水平と
なる状態でその長手方向に一定の速度で搬送され、その
搬送過程で粉体塗布装置１６、誘導コイル１８、粉体除
去装置２０を順次通過させられるようになっている。

【００１５】図２は、上記粉体塗布装置１６をその出口
側から見た斜視図である。粉体塗布装置１６には、導電
性被検査材１０を通過させるためにその断面より大きい
貫通穴２２が備えられており、高周波電源装置２４に
は、その貫通穴２２から出た導電性被検査材１０を通過
させるためのその断面より僅かに大きな形状の貫通穴２
６を有する誘導コイル１８が立設されている。本実施例
においては、上記高周波電源装置２４および誘導コイル
１８が高周波加熱装置を構成している。また、ピンチロ
ーラユニット１４は、図示しない駆動装置によって回転
駆動される駆動ローラ２８と、この駆動ローラ２８に対
向して導電性被検査材１０を押圧する押圧ローラ３０と
から構成されている。なお、前記ピンチローラユニット
１２もこのピンチローラユニット１４と同様に構成され
ている。また、粉体除去装置２０にも上記粉体塗布装置
１６と同様に貫通穴３２が備えられている。

【００１６】上記粉体塗布装置１６は、たとえば図３に
示すように箱状の本体１７と、その本体１７内において
所定の距離を隔てた導電性被検査材１０の４つの側面に
向かって粉体３４をそれぞれ放出する４つの塗布ガン３
６とを備えている。この塗布ガン３６は導電性被検査材
１０の各側面の幅方向の中心の真上において一定の距離
を隔てて位置させられている。また、この塗布ガン３６
は、図４に示すように、図示しないホッパに接続される
粉体供給ポート３８と、圧縮空気が供給される圧縮空気
接続ポート４０と、粉体３４を吐出する吐出ポート４２
と、100kV 程度の負の高電圧を出力する高圧電源４４と
電気的に接続されて吐出ポート４２に設けられた静電電
極４６とを備えており、負に帯電した粉体３４を噴射す
るように構成されている。導電性被検査材１０は、図示
しない搬送ローラや２つのピンチローラユニット１２お
よび１４などを介して接地されているので、粉体３４は
クーロン力によって吸引され、静電塗装の原理にしたが
って導電性被検査材１０の表面に均一に吸着・塗布され
る。粉体塗布装置１６内で余った粉体３４はダクト４８
を介して回収されるようになっている。

【００１７】また、上記粉体除去装置２０は、たとえば
図５に示すように箱状の本体２１と、その本体２１にお
いて所定の距離を隔てた導電性被検査材１０の４つの側
面に向かって 4kg/cm²程度の圧縮空気をそれぞれ放出す
る４つの空気噴射ガン５０とを備えている。この空気噴
射ガン５０は、導電性被検査材１０の側面に向かって突
き出すようにその側面の幅方向に配列された複数本のノ
ズル５２を備えており、そのノズル５２から噴射された
圧縮空気によって、導電性被検査材１０の表面に静電的
に塗布された粉体３４が容易に除去されるようになって
いる。除去された粉体３４は、ダクト５４を介して回収
されるようになっている。

【００１８】上記粉体塗布装置１６のダクト４８および
粉体除去装置２０のダクト５４は、図１に示すように、
集塵装置５６に接続されており、粉体塗布装置１６内に
おいて余った粉体３４や粉体除去装置２０内において除
去された粉体３４が集塵装置５６において回収され、再
使用され得るようになっている。

【００１９】すなわち、上記集塵装置５６は、上記ダク
ト４８および５４に接続されたサイクロン式の一次集塵
機５８と、この一次集塵機５８にダクト６０を介して接
続されたフィルタ式の二次集塵機６２と、それら一次集
塵機５８および二次集塵機６２を通して粉体塗布装置１
６や粉体除去装置２０内の空気を吸引する吸引ブロア６
４とから構成されている。上記一次集塵機５８は、吸入
空気を逆テーパ状の空間内で回転させることにより遠心
力に従って粉体３４を連続的に能率よく除去する形式の
ものである。また、上記二次集塵機６２は、濾布を通し
て吸入空気を吸引することにより空気中に混在する比較
的微細な粒径の粉体３４を除去する形式のものである。
上記一次集塵機５８および二次集塵機６２により回収さ
れた粉体３４は、定期的に取り出され、清浄化処理され
た後に、再使用される。

【００２０】ここで、上記粉体３４は、カーボン粒子、
チタン粒子などの40乃至 100μm 程度の粒径の粒子がエ
ボキシ樹脂或いはアクリル樹脂などの絶縁樹脂により被
覆された放射率均等化粉体である。樹脂被覆されたカー
ボン粒子は黒色であり、樹脂被覆されたチタン粒子は白
色乃至灰色であるが、いずれも表面温度に対応したエネ
ルギ放射をすることにより、導電性被検査材１０の表面
状態に起因する赤外線放射率のばらつきを防止して均一
化するとともに放射率を高める。上記絶縁樹脂は、カー
ボン粒子、チタン粒子などを電気的に絶縁するためのも
のであるが、比較的低い温度で軟化或いは溶融開始する
ために、導電性被検査材１０の表面加熱温度が最高でも
80℃程度以下に制限される。

【００２１】前記粉体塗布装置１６においては、正方形
断面の１辺が 155mmである導電性被検査材１０を 40m/m
in程度の速度で搬送しながら、90g/min 程度の粉体３４
が導電性被検査材１０の表面に塗布されるように、各塗
布ガン３６からの粉体３４の吐出量が設定されている。
このときの導電性被検査材１０の表面における粉体３４
の平均塗布厚みは 7μm であるから、粉体３４の平均粒
径のおよそ 1/6の厚みとなる。すなわち、粉体３４は導
電性被検査材１０の表面においてまばらに付着している
状態となるように設定されているのである。

【００２２】上記粉体３４の塗布厚みが大きくなり過ぎ
て相互に積み重なる状態となると、導電性被検査材１０
の表面から最も外側の粉体３４までの熱伝導が低下して
導電性被検査材１０の温度に対応したエネルギの赤外線
放射ができなくなる。また、粉体３４の塗布厚みが小さ
くなり過ぎると、粉体３４の塗布効果すなわち導電性被
検査材１０の表面において相互の擦れ跡のように光沢が
あるために放射率が低い部分に起因して温度が低く検出
される場所の放射率を高めて放射率を均一化するととも
に全体の放射率を高めるという効果が得られなくなる。
このような意味から、粉体３４の塗布量は、その平均粒
径の1/15乃至1/3 の厚みとされることが望ましい。

【００２３】図６および図７に示すように、前記誘導コ
イル１８は、導電性被検査材１０の断面形状よりも大き
い貫通穴２６を形成するように20乃至40mm程度の幅寸法
の銅などの帯状金属部材が環状に曲成された環状部７０
と、その帯状金属部材の両端部がセラミック製或いは樹
脂製の絶縁板７２を介して相互に固定された直線部７４
とから構成されている。そして、図８に示すように、図
示しないフレームにより支持された２台の放射温度測定
装置７８ａ、７８ｂにより、コイル１８の出口における
導電性被検査材１０の１対の側面の温度が測定されると
ともに、同様に図示しないフレームにより支持された２
台の放射温度測定装置７８ｃ、７８ｄにより、コイル１
８の出口における導電性被検査材１０の２つのコーナ部
の表面温度が測定されるようになっている。この場合、
上記導電性被検査材１０の上半分の側面が温度測定され
るが、残りの下半分の側面は、更に下流側で同様に処理
して温度測定しても良い。もちろん、同時に導電性被検
査材１０の全側面を温度測定したり、上記実施例にて再
度 180°反転して再搬送して測定しても良い。

【００２４】上記放射温度測定装置７８ａ、７８ｂ、７
８ｃ、７８ｄは、導電性被検査材１０の表面から放射さ
れる赤外線を図示しない一次元方向に多数の検出素子が
検出面に配列された赤外線検出センサのその検出面に集
光し、導電性被検査材１０の長手方向に直角な方向にた
とえば 200Hz程度の周波数で走査される測定点の表面温
度を測定するものである。図９の (a)は、上記放射温度
測定装置７８ａ、７８ｂにより検出された導電性被検査
材１０の側面の幅方向の温度分布に対応する温度検出信
号ＳＴを示している。なお、図６に示すように、上記誘
導コイル１８は、その長手方向に連通する冷却液通路７
９を内部に備えた中空構造となっており、高周波駆動電
流によって発生する熱を冷却するようになっている。

【００２５】導電性被検査材１０の表面疵を探傷するこ
とを目的として、高周波電源装置２４からは、導電性被
検査材１０の透磁率の大きさに応じて、その表面に表面
疵の深さよりも小さい浸透深さの誘導電流（渦電流）が
生じるように選択された所定の周波数の高周波駆動電流
が上記誘導コイル１８に供給される。例えば、導電性被
検査材１０が磁性金属材料の場合（すなわち透磁率が大
きい場合）には、上記所定の周波数として数十乃至100k
Hz程度の比較的低い値が選択されて、渦電流損失などに
よって表面から50乃至百数十μm 程度まで加熱される。
一方、非磁性金属材料の場合（すなわち透磁率が小さい
場合）には、数百kHz 程度の比較的高い値が選択される
ことにより、渦電流損失によって表面から1mm 程度まで
加熱される。すなわち、導電性被検査材１０の表面にお
ける渦電流をＩ₀ 、周波数をｆ、透磁率をμ、導電率を
σとすると、導電性被検査材１０内に発生する渦電流Ｉ
は、数式１に示すように、表面からの距離ｘに関連して
減衰し、数式１の指数部が-1となるｘの値（浸透深さ）
をδmmとすると、数式２により表される。このように、
表皮効果によって渦電流Ｉが表層に集中することによ
り、導電性被検査材１０の表面が加熱されるのである。

【００２６】

【数１】

【００２７】

【数２】

【００２８】図１の探傷制御用電子制御装置６６は、Ｃ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するよく知られたマイク
ロコンピュータを備えており、ＲＯＭに予め記憶された
プログラムに従って入力信号を処理することにより、放
射温度測定装置７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄから出
力される温度検出信号ＳＴに基づいて、図１０に示され
るような導電性被検査材１０の表面疵、すなわち連続鋳
造された鋳造片のピンホール６８やブリード６９などを
判定し、疵位置を出力するとともに、導電性被検査材１
０の表面の疵位置をインクで表示する図示しない疵マー
カを作動させる。前記高周波駆動電流の周波数は、渦電
流の浸透深さδが、圧延前の鋳造片に存在し得る表面疵
の深さｄよりも小さくなるように設定されている。

【００２９】図１１は、上記探傷制御装置６６の制御機
能の要部、および上記浸透深さδと表面疵（ピンホール
６８）深さｄとの関係を示す機能ブロック線図である。
図において、平均処理手段８０では、放射温度測定装置
７８ａ〜７８ｄにより測定された導電性被検査材１０の
表面温度を表す温度検出信号ＳＴが平均化され、平均温
度信号ＳＴ_AVが出力される。表面温度変化量算出手段８
１では、放射温度測定装置７８ａ〜７８ｄにより測定さ
れた導電性被検査材１０の表面温度を表す温度検出信号
ＳＴから平均温度信号ＳＴ_AVが差し引かれることにより
導電性被検査材１０の表面の局部的な温度変化量が算出
され、その温度変化量を表す温度変化量信号ＳΔＴが出
力される。疵判定手段８２では、上記表面温度変化量算
出手段８１により算出された局部的な表面温度変化に基
づいて、表面温度変化の負の変化量が予め設定された第
１判断基準値を超えたことを以てピンホールの有無を判
定すると共に、その局部的な表面温度変化の正の変化量
が予め設定された第２判断基準値を超えたことを以てブ
リードなどの有無を判定する。すなわち、本実施例にお
いては、上記平均処理手段８０、表面温度変化量算出手
段８１、および疵判定手段８２により算出判定手段８４
が構成されている。なお、図においては、ピンホール６
８の大きさや浸透深さδが誇張して描かれている。

【００３０】図１２は、上記探傷制御装置６６の演算制
御作動の要部、すなわち導電性被検査材１０の走行中に
おける疵検出作動を説明するフローチャートである。

【００３１】先ず、図示しない起動操作が行われること
により、導電性被検査材１０が図１の矢印方向へ一定の
速度で搬送されると同時に、粉体塗布装置１６が作動さ
せられて粉体３４が導電性被検査材１０の側面に塗布さ
れ、誘導コイル１８に高周波電流が供給され、粉体除去
装置２０において粉体３４が除去される。このとき、高
周波電源装置２４から前記所定の周波数の高周波駆動電
流が流された上記誘導コイル１８により、導電性被検査
材１０の表面が常温よりも20乃至50℃程度加熱される。

【００３２】この状態において、図１２のステップＳＳ
１では、放射温度測定装置７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７
８ｄから出力される温度検出信号ＳＴの１単位である１
走査分の信号が入力されたか否かが判断される。図９の
(a)は、導電性被検査材１０の所定の側面における１走
査分の温度検出信号ＳＴを例示している。このステップ
ＳＳ１の判断が否定された場合は１走査分の信号が入力
されるまで待機させられるが、肯定された場合は、ステ
ップＳＳ２の平均処理以下が実行される。上記放射温度
測定装置７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄにおいて電気
的に決められる温度測定点の走査周期に同期して、上記
ステップＳＳ２以下の処理が実行されることになる。上
記ステップＳＳ１は温度検出信号読込手段或いは温度検
出信号読込工程に対応している。

【００３３】ステップＳＳ２では、入力された温度検出
信号ＳＴの平均値が、よく知られた適当な区間内におけ
る移動平均演算処理、或いは適当な遮断周波数を有する
ローパスフィルタ演算処理などが実行されることによ
り、平均温度信号ＳＴ_AVに変換される。この平均温度信
号ＳＴ_AVは疵が存在しない場所の表面温度として取り扱
われるものであり、図９の (b)はその平均温度信号ＳＴ
_AVを例示している。このステップＳＳ２は前記平均処理
手段８０或いは平均処理工程に対応している。

【００３４】続くステップＳＳ３では、前記温度検出信
号ＳＴから上記平均温度信号ＳＴ_AVを差し引く差分演算
が実行されることにより、導電性被検査材１０の表面に
おける局部的な温度変化量を示す温度変化量信号すなわ
ち疵信号ＳΔＴ（ＳＴ−ＳＴ _AV）が算出される。図９の
(c)はこの疵信号ＳΔＴを例示している。このステップ
ＳＳ３は前記表面温度変化量算出手段８１或いは温度変
化量算出工程に対応している。

【００３５】次いで、ステップＳＳ４では、上記疵信号
ＳΔＴが予め設定された第１判断基準値Ｔｈ₁ を越える
か否か（ＳΔＴ＜Ｔｈ₁ であるか否か）が判断される。
この第１判断基準値Ｔｈ₁ は、導電性被検査材１０のピ
ンホール６８を判定するために予め実験的に求められた
負の値であり、たとえば−５℃程度の値が採用される。

【００３６】上記ステップＳＳ４の判断が肯定された場
合はステップＳＳ６に進むが、否定された場合は、ステ
ップＳＳ５において、上記疵信号ＳΔＴが予め設定され
た第２判断基準値Ｔｈ₂ を越えるか否か（ＳΔＴ＞Ｔｈ
₂ であるか否か）が判断される。この第２判断基準値Ｔ
ｈ₂ は、導電性被検査材１０のブリード６９などを判定
するために予め実験的に求められた正の値であり、例え
ば＋５℃程度の値が採用される。

【００３７】上記ステップＳＳ５の判断が否定された場
合には、本ルーチンが終了させられてステップＳＳ１以
下が再び実行されるが、肯定された場合は、ステップＳ
Ｓ４の判断が肯定された場合と同様にステップＳＳ６に
進み、このステップＳＳ６において疵判定信号が図示し
ない疵マーカなどへ出力されると同時に疵位置が記憶さ
れてから、本ルーチンが終了させられる。なお、図９
は、例えば図１０の破線Ａ上の１走査分を示しており、
ピンホール６８に対応する幅方向位置に第１判断基準値
Ｔｈ₁ を越える低温部が形成されている。そのため、こ
のような温度検出信号ＳＴが入力された場合には、上記
ステップＳＳ４の判断が肯定されてステップＳＳ６に進
み、ピンホール６８があると判定されることとなる。本
実施例においては、上記ステップＳＳ４およびＳＳ５が
前記疵判定手段８２或いは疵判定工程に対応しており、
上記ステップＳＳ２乃至ＳＳ５が算出判定手段に対応す
る。

【００３８】ここで、本実施例によれば、加熱工程にお
いて、高周波電源装置２４が誘導コイル１８を所定の周
波数の高周波電流で駆動することにより、表面疵の深さ
ｄよりも小さい浸透深さδの誘導電流を導電性被検査材
１０の表面に発生させてその表面を加熱すると、温度測
定工程において、放射温度測定装置７８ａ、７８ｂ、７
８ｃ、７８ｄにより導電性被検査材１０の表面温度が測
定される。そして、算出判定工程において、算出判定手
段８４によりその表面温度に基づいて局部的な温度変化
量信号Ｓ△Ｔが算出されると共に、その温度変化量信号
ＳΔＴが負の第１判断基準値Ｔｈ₁ と比較されてピンホ
ール６８の有無が判定される。

【００３９】すなわち、表面疵の深さｄよりも誘導電流
の浸透深さδが小さいときには、ピンホール６８のよう
に導電性被検査材１０の長手方向長さが短い表面疵の場
合には、渦電流がその側方を迂回させられてその直下に
非通電領域が形成される。このため、その部分の温度上
昇が局部的に低くなり、図９のそのピンホール６８に対
応する幅方向位置において、上記温度変化量信号Ｓ△Ｔ
が負の第１判断基準値Ｔｈ₁ を越え、ピンホール６８が
存在すると判定される。したがって、本実施例によれ
ば、圧延が施されていない連続鋳造片である導電性被検
査材１０のピンホール６８の有無が容易に判断できるの
である。

【００４０】図１３は導電性被検査材１０の図１０にお
ける一点鎖線Ｂ上の１走査分に相当する温度検出信号Ｓ
Ｔを示すものであり、ブリード６９に対応する幅方向位
置において局部的に温度の高い部分が形成されている。
そのため、このような温度検出信号ＳＴが前記の図９の
場合と同様に図１１の各ステップに従って処理されて温
度変化量信号ＳΔＴに変換されると、ステップＳＳ４の
判断は否定されるが、図９の (c)に示される第２判断基
準値Ｔｈ₂ を越えたか否か（ＳΔＴ＞Ｔｈ₂ であるか否
か）を判断するステップＳＳ５の判断は肯定され、ブリ
ード６９などがあると判定されることとなる。

【００４１】すなわち、本実施例によれば、放射温度測
定装置７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄから出力される
温度検出信号ＳＴの１単位である１走査線上にピンホー
ル６８が存在する場合には、図９に示されるように局部
的に温度変化量信号ＳΔＴの低い部分が形成されてステ
ップＳＳ４の判断が肯定されることによりピンホール６
８の判定が為される一方、１走査線上にブリード６９が
存在する場合には、局部的に温度変化量信号ＳΔＴの高
い部分が形成されてステップＳＳ５の判断が肯定される
ことによりブリード６９の判定が為されるのである。し
たがって、連続鋳造で鋳造された導電性被検査材１０の
表面疵の存在がその種類に拘らず検出されることとな
る。

【００４２】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
１４は、探傷制御用電子制御装置６６の制御作動の要部
を説明するフローチャートであって、図１２と相違する
部分を示している。本実施例においては、図１２のステ
ップＳＳ４およびＳＳ５に代えて、ステップＳＳ７およ
びＳＳ８が設けられている。図のステップＳＳ７におい
ては、温度変化量信号ＳΔＴの絶対値｜ＳΔＴ｜が算出
される。ステップＳＳ８においては、この絶対値｜ＳΔ
Ｔ｜が予め設定された判断基準値Ｔｈを越えたか否かが
判断され、その判断が否定されると、本ルーチンが終了
させられてステップＳＳ１以下が再び実行されるが、肯
定された場合には、ステップＳＳ６において疵判定が出
力される。本実施例では、上記ステップＳＳ８が疵判定
手段或いは疵判定工程に対応し、ステップＳＳ２，ＳＳ
３，ＳＳ７，ＳＳ８が算出判定手段或いは算出判定工程
に対応する。

【００４３】上記絶対値｜ＳΔＴ｜は、疵判定を容易と
するために算出されるものであり、これにより、温度変
化量信号ＳΔＴの正負に拘らず、同じ判断基準値Ｔｈと
比較して疵判定を行うことが可能となる。導電性被検査
材１０の表面疵がピンホール６８およびブリード６９並
びに割れ傷の何れである場合にも同様に絶対値が十分大
きい温度変化量信号ＳΔＴが得られる場合には、絶対値
が同様な判断基準値を用いることが可能であるため、表
面疵の種類の出力が特に必要でない場合には、上記のよ
うに絶対値｜ＳΔＴ｜を判断基準値Ｔｈと比較するよう
に構成しても良いのである。このようにすれば、前述の
実施例と同様に疵判定が行われると共に、一回の判定が
行われるだけで良いので、判定アルゴリズムが簡単とな
る利点がある。

【００４４】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００４５】たとえば、前述の実施例の導電性被検査材
１０は断面矩形であったが、断面円形であってもよい
し、長尺材でなくてもよい。

【００４６】また、前述の実施例の粉体３４は、カーボ
ン粒子或いはチタン粒子が樹脂により絶縁被覆されたも
のであったが、放射率が比較的高い物質の粒子であれば
他の粒子が用いられてもよいし、粉体３４が用いられな
くても一応の本発明の効果が得られる。

【００４７】また、高周波電源装置２４から誘導コイル
１８に供給される高周波駆動電流の周波数は、導電性被
検査材１０に発生する誘導電流の浸透深さδが表面疵
（ピンホール６８或いは割れ傷）の深さｄよりも小さく
なるように設定されていれば、本発明の効果が得られ、
その浸透深さδすなわち高周波駆動電流の周波数は、導
電性被検査材１０の材質や生じ得る表面疵の深さｄによ
り適宜変更される。なお、浸透深さδは小さい程好まし
い。例えば、ピンホール６８などの深さｄが 1mm程度で
あれば、導電性被検査材１０が非磁性金属材料である場
合には、比較的高い周波数の高周波駆動電流が用いられ
ることにより、磁性金属材料の場合のように浸透深さδ
が数十μm 程度とされることが好ましい。

【００４８】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の誘導加熱探傷装置を示す平
面図である。

【図２】図１の粉体塗布装置および誘導コイルを示す斜
視図である。

【図３】図１の粉体塗布装置の内部構造を説明する図で
ある。

【図４】図１の粉体塗布装置内の塗布ガンおよびその粉
体塗布作動を説明する図である。

【図５】図１の粉体除去装置の内部構造を説明する図で
ある。

【図６】図１の誘導コイルの要部の一部を切り欠いて示
す拡大正面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】図１の誘導加熱探傷装置に備えられた放射温度
測定装置を示す図である。

【図９】図８の放射温度測定装置から得られた温度検出
信号波形、および図１１の作動により信号処理された波
形をそれぞれ示す図である。

【図１０】導電性被検査材に発生する表面疵の一例を示
す斜視図である。

【図１１】図１の誘導加熱探傷装置に備えられた探傷制
御装置の制御機能を説明する機能ブロック線図である。

【図１２】図１の誘導加熱探傷装置に備えられた探傷制
御装置の作動の要部を説明するフローチャートである。

【図１３】図８の放射温度測定装置から得られた温度検
出信号の他の例を示す図である。

【図１４】本発明の他の実施例の探傷制御装置の作動を
説明するフローチャートの要部である。

【符号の説明】

１０：導電性被検査材 ｛１８：誘導コイル，２４高周波電源装置｝（高周波加
熱装置） ６８：ピンホール（表面疵） ７８：放射温度測定装置（放射温度計） ８４：算出判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有する連続鋳造片に電磁誘導に
   より誘導電流を発生させ、該電磁誘導によって該鋳造片
   の表面を加熱し、該鋳造片の表面温度を測定し、該表面
   温度の不均一性に基づいて該鋳造片の表面疵を探傷する
   導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷方法であっ
   て、 前記表面疵の深さよりも小さい浸透深さの誘導電流によ
   り前記鋳造片の表面を加熱する加熱工程と、 前記鋳造片の表面温度を放射温度計にて測定する温度測
   定工程と、 該表面温度に基づいて前記鋳造片の表面の局部的な温度
   変化量を算出すると共に、該局部的な温度変化量が予め
   定められた負の判断基準値を越えたことを以てピンホー
   ルを判定する算出判定工程とを、含むことを特徴とする
   導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷方法。
2. 【請求項２】 前記算出判定工程は、前記局部的な温度
   変化量が予め定められた負の第１判断基準値を越えたこ
   とを以てピンホールを判定し、該局部的な温度変化量が
   予め定められた正の第２判断基準値を越えたことを以て
   ブリードまたは割れ傷を判定するものである、請求項１
   の導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷方法。
3. 【請求項３】 導電性を有する連続鋳造片に電磁誘導に
   より誘導電流を発生させ、該電磁誘導によって該鋳造片
   の表面を加熱し、該鋳造片の表面温度を測定し、該表面
   温度の不均一性に基づいて該鋳造片の表面疵を探傷する
   導電性を有する連続鋳造片の誘導加熱探傷装置であっ
   て、 前記鋳造片の表面に前記表面疵の深さよりも小さい浸透
   深さの誘導電流を発生させることにより該鋳造片の表面
   を加熱する高周波加熱装置と、 前記鋳造片の表面温度を測定する放射温度計と、 該放射温度計により測定された表面温度に基づいて前記
   鋳造片の表面の局部的な温度変化量を算出すると共に、
   該局部的な温度変化量が予め定められた負の判断基準値
   を越えたことを以てピンホールを判定する算出判定手段
   とを、含むことを特徴とする導電性を有する連続鋳造片
   の誘導加熱探傷装置。