JPH0836038A - 透磁率測定方法 - Google Patents
透磁率測定方法Info
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- JPH0836038A JPH0836038A JP17218394A JP17218394A JPH0836038A JP H0836038 A JPH0836038 A JP H0836038A JP 17218394 A JP17218394 A JP 17218394A JP 17218394 A JP17218394 A JP 17218394A JP H0836038 A JPH0836038 A JP H0836038A
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 27
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は，試料の局所的な透磁率を得ること
のできる透磁率測定方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明に係る透磁率測定方法では，励磁用コ
イル２，２及び検出コイル３が巻回されたコア１を，そ
の極端面１ｂが鋼板４（試料）に対して所定の距離を隔
て，この鋼板４の上記極端面１ｂ，１ｂと対向する部位
と共に磁気的閉回路を形成するように配置し，上記励磁
用コイル２に交流電流を印加して上記検出コイル３に誘
導される信号の強度及びその時の上記所定の距離の関係
に基づいて上記鋼板４に対する透磁率を求める。
のできる透磁率測定方法の提供を目的とする。 【構成】 本発明に係る透磁率測定方法では，励磁用コ
イル２，２及び検出コイル３が巻回されたコア１を，そ
の極端面１ｂが鋼板４（試料）に対して所定の距離を隔
て，この鋼板４の上記極端面１ｂ，１ｂと対向する部位
と共に磁気的閉回路を形成するように配置し，上記励磁
用コイル２に交流電流を印加して上記検出コイル３に誘
導される信号の強度及びその時の上記所定の距離の関係
に基づいて上記鋼板４に対する透磁率を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，磁性材料の透磁率測定
方法に係り，特に，鋼板の面上において局所的な透磁率
を測定する上で好適な透磁率測定方法に関するものであ
る。
方法に係り，特に，鋼板の面上において局所的な透磁率
を測定する上で好適な透磁率測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に，鋼板の材質と透磁率との間には
関連性を有し，この透磁率を測定することによって鋼板
の組織などに係る材質を推定することができる。そこ
で，従来，この透磁率を測定する技術としては，例えば
特公平５−５２４７０号公報に開示のものが知られてい
る。上記公報に開示の技術では，略一様な交流磁界を発
生する磁界発生用コイルと，該磁界発生用コイル中に配
される磁界検出用コイル及び測定用差動コイルとを有
し，上記磁界発生用コイルよりの略一様な交流磁界が，
この磁界発生用コイル中に配された磁界検出用コイル及
び常態において出力電圧が略０となされた測定用差動コ
イルに与えられる。そして，この測定用差動コイルの一
方のコイル部に試料を挿入したときの出力電圧と，磁界
検出用コイルの出力電圧との比から上記試料の透磁率を
測定するように構成されている。
関連性を有し，この透磁率を測定することによって鋼板
の組織などに係る材質を推定することができる。そこ
で，従来，この透磁率を測定する技術としては，例えば
特公平５−５２４７０号公報に開示のものが知られてい
る。上記公報に開示の技術では，略一様な交流磁界を発
生する磁界発生用コイルと，該磁界発生用コイル中に配
される磁界検出用コイル及び測定用差動コイルとを有
し，上記磁界発生用コイルよりの略一様な交流磁界が，
この磁界発生用コイル中に配された磁界検出用コイル及
び常態において出力電圧が略０となされた測定用差動コ
イルに与えられる。そして，この測定用差動コイルの一
方のコイル部に試料を挿入したときの出力電圧と，磁界
検出用コイルの出力電圧との比から上記試料の透磁率を
測定するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
な従来の技術では，測定用差動コイルの一方のコイル部
に試料全体が挿入されることから，得られる透磁率は該
試料の幅方向に係る平均値として求められるものであ
り，試料の局所的な透磁率を得てより詳細な材質等を検
討するには適さない。そこで，本発明は，上記事情に鑑
みて創案されたものであり，試料の局所的な透磁率を得
てより詳細な材質等の検討に供することのできる透磁率
測定方法の提供を目的とするものである。
な従来の技術では，測定用差動コイルの一方のコイル部
に試料全体が挿入されることから，得られる透磁率は該
試料の幅方向に係る平均値として求められるものであ
り，試料の局所的な透磁率を得てより詳細な材質等を検
討するには適さない。そこで，本発明は，上記事情に鑑
みて創案されたものであり，試料の局所的な透磁率を得
てより詳細な材質等の検討に供することのできる透磁率
測定方法の提供を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，開放端部を有する磁気コアと，上記開放端部に
対して所定の距離を隔てて配置された試料とで磁気的閉
回路を形成し，上記磁気コアに巻回した励磁用コイルに
交流電流を印加し，その時上記磁気コアに巻回された検
出コイルに誘導される磁気信号の強度と上記磁気コアの
開放端部・試料間の距離との関係を求めることにより上
記試料の透磁率を測定する点にかかる透磁率測定方法で
ある。
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，開放端部を有する磁気コアと，上記開放端部に
対して所定の距離を隔てて配置された試料とで磁気的閉
回路を形成し，上記磁気コアに巻回した励磁用コイルに
交流電流を印加し，その時上記磁気コアに巻回された検
出コイルに誘導される磁気信号の強度と上記磁気コアの
開放端部・試料間の距離との関係を求めることにより上
記試料の透磁率を測定する点にかかる透磁率測定方法で
ある。
【０００５】
【作用】上記構成に係る透磁率測定方法では，交流電流
を励磁用コイルに印加することにより検出コイルに誘導
される信号の強度及びそのときの磁気コアの開放端部と
試料との間の距離の関係に基づいて，磁気コアの開放端
部と対抗する試料上の部位における透磁率が得られる。
を励磁用コイルに印加することにより検出コイルに誘導
される信号の強度及びそのときの磁気コアの開放端部と
試料との間の距離の関係に基づいて，磁気コアの開放端
部と対抗する試料上の部位における透磁率が得られる。
【０００６】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る透磁率測定方法を実
施することのできる装置のブロック図，図２はリフトオ
フと検出コイルからの出力との関係を示すグラフ，図３
は磁気抵抗と透磁率との関係を示すグラフ，図４は導電
率が一定の時の検出コイルからの出力と透磁率との関係
を示すグラフ，図５は本発明に係る透磁率測定方法に適
用可能なコアの形状を示す模式図である。この発明に係
る透磁率測定方法を実施することのできる装置では，図
１に示すごとく，略Ｕ字状に形成されたコア１（磁気コ
ア）の両足端部１ａ，１ａに，銅線を巻回することによ
り励磁用コイル２，２が形成されている。上記コア１の
中央部には，同じく銅線を巻回することにより検出コイ
ル３が形成されている。上記コア１は，例えば損失の少
ない強磁性体であるフェライトにより形成されている。
そして，上記コア１は，その極端面１ｂ，１ｂ（開放端
部）と測定対象となる鋼板４（試料）の上面との間の距
離（リフトオフ）が例えば０．１ｍｍとなるように，該
鋼板４の上方に固定的に配置される。すなわち，上記コ
ア１とその極端面１ｂ，１ｂに対して所定距離を隔てて
配置された鋼板４とにより磁気的閉回路が形成される。
そして，上記励磁用コイル２に交流電圧を印加し，その
際に上記検出コイル３に誘導される信号強度が２位相ロ
ックインアンプ５により測定される。また，励磁用回路
にはシャント抵抗６が介装されており，その両端におけ
る電圧差から差動アンプ７により励磁電流が求められ
る。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る透磁率測定方法を実
施することのできる装置のブロック図，図２はリフトオ
フと検出コイルからの出力との関係を示すグラフ，図３
は磁気抵抗と透磁率との関係を示すグラフ，図４は導電
率が一定の時の検出コイルからの出力と透磁率との関係
を示すグラフ，図５は本発明に係る透磁率測定方法に適
用可能なコアの形状を示す模式図である。この発明に係
る透磁率測定方法を実施することのできる装置では，図
１に示すごとく，略Ｕ字状に形成されたコア１（磁気コ
ア）の両足端部１ａ，１ａに，銅線を巻回することによ
り励磁用コイル２，２が形成されている。上記コア１の
中央部には，同じく銅線を巻回することにより検出コイ
ル３が形成されている。上記コア１は，例えば損失の少
ない強磁性体であるフェライトにより形成されている。
そして，上記コア１は，その極端面１ｂ，１ｂ（開放端
部）と測定対象となる鋼板４（試料）の上面との間の距
離（リフトオフ）が例えば０．１ｍｍとなるように，該
鋼板４の上方に固定的に配置される。すなわち，上記コ
ア１とその極端面１ｂ，１ｂに対して所定距離を隔てて
配置された鋼板４とにより磁気的閉回路が形成される。
そして，上記励磁用コイル２に交流電圧を印加し，その
際に上記検出コイル３に誘導される信号強度が２位相ロ
ックインアンプ５により測定される。また，励磁用回路
にはシャント抵抗６が介装されており，その両端におけ
る電圧差から差動アンプ７により励磁電流が求められ
る。
【０００７】尚，上記励磁用コイル２への励磁電圧が強
すぎた場合には，ヒステリシス曲線の非線形な領域とな
って正しい透磁率を求めることができない。そこで，励
磁電圧は初透磁率の領域（ヒステリシス曲線の線形な領
域）内で励磁を行うようにするのが好ましい。これによ
って鋼板４は強磁場で励磁されないことから，該鋼板４
が着磁して磁気的性質を変えるという不都合を回避する
ことができる。そして，上記リフトオフと上記検出コイ
ル３からの出力とに基づいて，以下に示す（１）式より
鋼板４の磁気抵抗が算出される。尚，この（１）式は，
磁気抵抗とリフトオフと検出コイル３からの出力との関
係を示す式である。 Ｖ＝ＮＩ／Ｒs ＋２＊Ｌ／Ｓ …（１） Ｒs ：鋼板４の磁気抵抗（コア１の磁気抵抗を含む） ＮＩ：起磁力 Ｌ：リフトオフ Ｖ：検出コイル３の出力 Ｓ：コア１の極端面１ｂの面積 このようにして鋼板４の磁気抵抗が得られると，引き続
き，以下に示す（２）式より鋼板４の透磁率が算出され
る。 Ｒs ＝ｃ1 ＋ｃ2 ／√μs …（２） μs ：鋼板４の透磁率 ｃ1 ，ｃ2 ：定数 従って，上記したようにある定まったリフトオフでの検
出コイル３からの信号強度を測定し，上記（１），
（２）式を用いることにより，鋼板４の極端面１ｂ，１
ｂが対向する部位間での局所的な透磁率を得ることがで
きる。ここで，図２は励磁用コイル２を一定電流（１０
０ｍＡ）で圧延方向に対して４５°で励磁した際，リフ
トオフに対する検出コイル３に誘導される信号強度の変
化を表したものである。ここで，上記鋼板４の材質とし
てはフェライトを使用した。同図中○印は測定値を，実
線は演算により得られた値を表している。
すぎた場合には，ヒステリシス曲線の非線形な領域とな
って正しい透磁率を求めることができない。そこで，励
磁電圧は初透磁率の領域（ヒステリシス曲線の線形な領
域）内で励磁を行うようにするのが好ましい。これによ
って鋼板４は強磁場で励磁されないことから，該鋼板４
が着磁して磁気的性質を変えるという不都合を回避する
ことができる。そして，上記リフトオフと上記検出コイ
ル３からの出力とに基づいて，以下に示す（１）式より
鋼板４の磁気抵抗が算出される。尚，この（１）式は，
磁気抵抗とリフトオフと検出コイル３からの出力との関
係を示す式である。 Ｖ＝ＮＩ／Ｒs ＋２＊Ｌ／Ｓ …（１） Ｒs ：鋼板４の磁気抵抗（コア１の磁気抵抗を含む） ＮＩ：起磁力 Ｌ：リフトオフ Ｖ：検出コイル３の出力 Ｓ：コア１の極端面１ｂの面積 このようにして鋼板４の磁気抵抗が得られると，引き続
き，以下に示す（２）式より鋼板４の透磁率が算出され
る。 Ｒs ＝ｃ1 ＋ｃ2 ／√μs …（２） μs ：鋼板４の透磁率 ｃ1 ，ｃ2 ：定数 従って，上記したようにある定まったリフトオフでの検
出コイル３からの信号強度を測定し，上記（１），
（２）式を用いることにより，鋼板４の極端面１ｂ，１
ｂが対向する部位間での局所的な透磁率を得ることがで
きる。ここで，図２は励磁用コイル２を一定電流（１０
０ｍＡ）で圧延方向に対して４５°で励磁した際，リフ
トオフに対する検出コイル３に誘導される信号強度の変
化を表したものである。ここで，上記鋼板４の材質とし
てはフェライトを使用した。同図中○印は測定値を，実
線は演算により得られた値を表している。
【０００８】また，図３は透磁率の平方根の逆数と鋼板
４の磁気抵抗Ｒs との関係を示したものである。そし
て，同図を利用して最小二乗法により上記定数ｃ1 ，ｃ
2 を求め，検出コイル３の出力から透磁率を直接的に求
めることも可能である。さらに，図４はリフトオフが
０．１ｍｍでの検出コイル３からの出力と透磁率との関
係を表したものである。上記したように本実施例に係る
透磁率測定方法においては，試料としての鋼板４の局所
的な透磁率を得てより詳細な材質等の検討を行うことが
できる。尚，上記実施例において用いたコア１の形状
を，例えば図５に示すように略Ｃ字形状としてこの対向
する極端面１ｂ′，１ｂ′間に上記鋼板４を挿入して励
磁用コイル２′に励磁電流を印加し，検出コイル３′か
らの出力を測定するようにすることにより，極端面１
ｂ，１ｂ′間での鋼板４の変位は相互に打ち消されてリ
フトオフによる信号変動を考慮せずとも安定的な測定を
可能とするものである。尚，上記実施例方法において，
（１）式を用いて磁気抵抗を求める際，起磁力が磁場の
廻り込みによる影響を受けることを考慮して，リフトオ
フ量を少なくとも２点以上変えてそれぞれのリフトオフ
での検出コイル出力を測定し，このリフトオフの変化量
及び対応する検出コイル出力の変化量を上記（１）式に
代入して鋼板の磁気抵抗を求めるとよい。これにより，
より精度の高い透磁率を求めることができる。さらに，
上記実施例方法では，励磁方向が鋼板４の圧延方向に対
して４５°の方向で検出コイル出力の測定を行っている
が，鋼板によっては透磁率に角度依存性があることか
ら，平均の透磁率を求める際，複数方向から上記のよう
な測定を行ってその平均値を求めるとよい。また，鋼板
に対してその面上の法線を中心にコアを回転させて検出
コイル出力を測定し，それぞれの透磁率を求めることに
より，鋼板に対する透磁率の角度依存性を求めることが
できる。
４の磁気抵抗Ｒs との関係を示したものである。そし
て，同図を利用して最小二乗法により上記定数ｃ1 ，ｃ
2 を求め，検出コイル３の出力から透磁率を直接的に求
めることも可能である。さらに，図４はリフトオフが
０．１ｍｍでの検出コイル３からの出力と透磁率との関
係を表したものである。上記したように本実施例に係る
透磁率測定方法においては，試料としての鋼板４の局所
的な透磁率を得てより詳細な材質等の検討を行うことが
できる。尚，上記実施例において用いたコア１の形状
を，例えば図５に示すように略Ｃ字形状としてこの対向
する極端面１ｂ′，１ｂ′間に上記鋼板４を挿入して励
磁用コイル２′に励磁電流を印加し，検出コイル３′か
らの出力を測定するようにすることにより，極端面１
ｂ，１ｂ′間での鋼板４の変位は相互に打ち消されてリ
フトオフによる信号変動を考慮せずとも安定的な測定を
可能とするものである。尚，上記実施例方法において，
（１）式を用いて磁気抵抗を求める際，起磁力が磁場の
廻り込みによる影響を受けることを考慮して，リフトオ
フ量を少なくとも２点以上変えてそれぞれのリフトオフ
での検出コイル出力を測定し，このリフトオフの変化量
及び対応する検出コイル出力の変化量を上記（１）式に
代入して鋼板の磁気抵抗を求めるとよい。これにより，
より精度の高い透磁率を求めることができる。さらに，
上記実施例方法では，励磁方向が鋼板４の圧延方向に対
して４５°の方向で検出コイル出力の測定を行っている
が，鋼板によっては透磁率に角度依存性があることか
ら，平均の透磁率を求める際，複数方向から上記のよう
な測定を行ってその平均値を求めるとよい。また，鋼板
に対してその面上の法線を中心にコアを回転させて検出
コイル出力を測定し，それぞれの透磁率を求めることに
より，鋼板に対する透磁率の角度依存性を求めることが
できる。
【０００９】
【発明の効果】本発明は，上記したように，開放端部を
有する磁気コアと，上記開放端部に対して所定の距離を
隔てて配置された試料とで磁気的閉回路を形成し，上記
磁気コアに巻回した励磁用コイルに交流電流を印加し，
その時上記磁気コアに巻回された検出コイルに誘導され
る磁気信号の強度と上記磁気コアの開放端部・試料間の
距離との関係を求めることにより上記試料の透磁率を測
定することを特徴とする透磁率測定方法であるから，試
料の局所的な透磁率を得て，より詳細な材質等を検討す
ることができる。
有する磁気コアと，上記開放端部に対して所定の距離を
隔てて配置された試料とで磁気的閉回路を形成し，上記
磁気コアに巻回した励磁用コイルに交流電流を印加し，
その時上記磁気コアに巻回された検出コイルに誘導され
る磁気信号の強度と上記磁気コアの開放端部・試料間の
距離との関係を求めることにより上記試料の透磁率を測
定することを特徴とする透磁率測定方法であるから，試
料の局所的な透磁率を得て，より詳細な材質等を検討す
ることができる。
【図１】 本発明の一実施例に係る透磁率測定方法を実
施することのできる装置のブロック図。
施することのできる装置のブロック図。
【図２】 リフトオフと検出コイルからの出力との関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図３】 磁気抵抗と透磁率との関係を示すグラフ。
【図４】 導電率が一定の時の検出コイルからの出力と
透磁率との関係を示すグラフ。
透磁率との関係を示すグラフ。
【図５】 本発明に係る透磁率測定方法に適用可能なコ
アの形状を示す模式図。
アの形状を示す模式図。
１，１′…コア（磁気コア） １ａ…足端部 １ｂ，１ｂ′…極端面（開放端部） ２，２′…励磁用コイル ３，３′…検出コイル ４…鋼板（試料） ５…２位相ロックインアンプ ６…シャント抵抗 ７…差動アンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森本 勉 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 高岡 克也 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 新井 明男 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 開放端部を有する磁気コアと，上記開放
端部に対して所定の距離を隔てて配置された試料とで磁
気的閉回路を形成し，上記磁気コアに巻回した励磁用コ
イルに交流電流を印加し，その時上記磁気コアに巻回さ
れた検出コイルに誘導される磁気信号の強度と上記磁気
コアの開放端部・試料間の距離との関係を求めることに
より上記試料の透磁率を測定することを特徴とする透磁
率測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17218394A JPH0836038A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 透磁率測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17218394A JPH0836038A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 透磁率測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0836038A true JPH0836038A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=15937123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17218394A Pending JPH0836038A (ja) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | 透磁率測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0836038A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020052615A (ko) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | 이구택 | 비자성 오스테나이트계 스테인레스강의 투자율 간이 측정방법 |
| WO2010024454A1 (ja) | 2008-08-27 | 2010-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 磁気測定方法および装置 |
| CN107478826A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 上海交通大学 | 一种磁性传感器及基于其的免疫层析芯片检测系统 |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP17218394A patent/JPH0836038A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020052615A (ko) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | 이구택 | 비자성 오스테나이트계 스테인레스강의 투자율 간이 측정방법 |
| WO2010024454A1 (ja) | 2008-08-27 | 2010-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 磁気測定方法および装置 |
| US8760155B2 (en) | 2008-08-27 | 2014-06-24 | Jfe Steel Corporation | Magnetism measuring method and device |
| CN107478826A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-12-15 | 上海交通大学 | 一种磁性传感器及基于其的免疫层析芯片检测系统 |
| CN107478826B (zh) * | 2017-08-15 | 2019-12-10 | 上海交通大学 | 一种磁性传感器及基于其的免疫层析芯片检测系统 |
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