JPH087191B2 - 被加工物を検査するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、うず電流傷検出器に関し、特に被加工物が
検査されてその被加工物の形状を画像化するための方法
及び装置に関する。

背景技術 従来技術のうず電流試験装置は、金属性被加工物の傷
及び不規則性の検出に使用されていた。うず電流試験器
は電流コイルを利用して、この電流コイルに極めて接近
させた被加工物表面にうず電流を誘導する。このうず電
流を発生させるために、交流電流信号が試験コイルを付
勢し、電磁放射を被加工物表面上に当てる。

この電磁放射に対する被加工物の応答は被加工物の構
造と共に変化する。被加工物の傷及び不規則性はうず電
流を変更（modify）させ、この部分的に変化したうず電
流がモニターされて傷及び／又は不規則性の場所の表示
が得られる。被加工物の傷又は不規則性によるヂィスラ
プト（disrupt）は被加工物表面に近接して位置させた
試験コイルによってモニターされる。いくつかのうず電
流の応用では試験コイルが付勢コイルとは別々にされる
が、試験コイル及び付勢コイルが同一のものもある。

うず電流試験装置を使用することの１つは、被加工物
が生産されるときに被加工物の傷を検出することであ
る。スチール棒の製品の製造において、例えば、大量の
スクラップ棒を生産してしまう前に重大なすじ傷、割れ
目又はその他の不規則性を発見することが有益である。
この試験は、したがって、スチール棒が運ばれた直後で
まだスチール棒がまだ極めて熱いうちに実施され、それ
らの傷を無くすための修正手段が実施例される。

1984年６月27日に出願され係属中のハリス（Harris）
らによる米国出願第625,029号の“Eddy Current Flaw D
etector Having Rotatable Filed Defining Sleeve"に
は、うず電流試験の最近の開発が開示されている。この
係属出願の開示は参考としてここに取り入れてある。こ
の出願に開示されている装置は、付勢コイルによって創
られた電磁場を周期的にヂィスラプト、つまり中断させ
る装置を有する回転可能なスリーブを使用している。付
勢コイルに連結されたモニター回路は、被加工物表面の
うず電流による電磁場のヂィスラプト効果を分析する。
このヂィスラプトは被加工物の表面の傷等による信号出
力の変化を強める。

付勢コイルの出力における傷誘導変化はオシロスコー
プ上に表示される。被加工物表面の傷の存在は、オシロ
スコープの掃引（sweep）においてスパイク（spike）又
はその他の変化によって示される。このタイプの信号の
分析には試験ユニットの操作者の側に技能が要求され
る。スパイクの高さは、被加工物の形状の不規則性と、
雑音（noise）と共に変化する背景信号とに関して参照
（reference）される。オシロスコープ波形に沿ったス
パイクの場所を容易には判断できず、被加工物表面上の
傷の周囲位置が決定できない。

ハリスらによる開発は傷のためのうず電流試験におけ
る十分な改良を表しているが、被加工物の状態の完全な
分析にはまだ被加工物の視覚による検査を必要とし、こ
の装置によって表示された傷の情報を判断することはハ
リスらの装置を使用する操作者に技能を要する。

傷の深さの試験に加えて、奇形（又は歪曲）（missha
pe）した製品を確認することが重要である。製品の外側
表面に傷又はすじ傷がなくても、真円のスチール棒がス
クラップになり得る。奇形の被加工物の特殊形状が、ど
のような問題を生じ、その問題を除くためにどのような
手段を取ることができるかの表示を提供することができ
る。ハリスらの装置では、不規則性又は奇形の被加工物
を認識するという問題には取り組んでいない。

発明の概要 本発明は、傷の分析及び被加工物の状態の評価を平易
にするために、被加工物に関する形状の情報を生成する
ための方法及び装置に関する。開示した方法は、傷の位
置及び重大度を示すことができるのみならず、試験中の
被加工物の形状及びその位置の正確な画像を提供するこ
ともできる。例えば被加工物が奇形又は非対称である場
合、それを即時に表示することができる。

本発明の装置に従って、試験コイルが、被加工物の移
動経路のそばに取り付けられ、このコイルが電気的に付
勢するための回路に接続されている。場変更手段が、そ
のコイルによって創られた磁場を周期的に変更（modif
y）させる。そのコイルは被加工物の外側表面とコイル
との間の距離に関する形状表示信号を創り出すための回
路に接続されている。

１つの実施例では、形状表示信号及びそれとは別の傷
表示信号が時分割多重化（time multiplexing）され、
次いでスケーリング（scaling）され、傷の深さ、傷の
位置、及び被加工物の形状の表示を提供する。時分割多
重化された信号は、場変更手段が被加工物を走査すると
きの、被加工物の状態を表示するための装置に接続され
る。形状信号だけ又は傷信号だけが交互に適切にスケー
リングされて表示される。

本発明の好適実施例において、傷及び被加工物の情報
の時分割多重化が毎秒50回の割合で起こされる。適切に
スケーリングされた信号は、オシロスコープのディスプ
レイのＸ及びＹ成分のために使用される。50ヘルツの繰
り返し率が、観察者に形状及び傷の表示を同時に見せる
ことになる。傷等は被加工物のノッチ（notch）のよう
に現わされ、形状表示信号は被加工物の外側周囲を描
く。

スケーリング回路は、従来技術では入手できなかった
情報を付加する。スケーリング回路は、形状及び／又は
傷信号を生成する回路からの入力を含み、この信号を被
加工物に関する場変更手段の方向位置に関する要素（fa
ctor）とスケーリングする。

このスケーリング要素（scaling factor）の応用は、
場変更スリーブの回転と同調（coordinate）される。特
定の方向位置に傷を有する試験被加工物が走査され、ス
ケーリング要素は、オシロスコープスクリーン上に描か
れた傷が被加工物上の傷の方向位置と一致するまで調節
される。

開示された発明は被加工物の傷等の分析を平易にす
る。被加工物が走査されると画像が提供され、画像上の
傷の様子は、オシロスコープスクリーン上に現われるス
パイク又は他の不規則な信号を判断（interpret）する
必要がなく、容易に認識できる。形状表示信号は被加工
物表面全体の表示を与えるので、中心からずれた被加工
物の位置が明確に認められる。

上記から、本発明の１つの態様は、伸長した被加工物
の断面の画像を表示するための改良された方法と装置で
あることは明らかであろう。本発明のこれら及びその他
の目的、利点及び特徴は添付の図面と共に記載された本
発明の好適実施例の詳細な説明により、より良く理解さ
れるであろう。

好適実施例 図面を参照すると、特に第１図において、伸長した金
属性被加工物10が矢印12によって示される方向に移動さ
れ、差動巻きの付勢及び検出のための２個のコイル部分
14、16を支持するテストヘッド（test head）を通過す
る。検出コイル14、16を通過する被加工物を移動させる
ための装置は、ハリスらの出願に開示されている。

ステンレススチールシールド20（つまり、電気伝導性
のスリーブ）は被加工物10の移動経路を取り囲んで回転
可能に支持され、シールド20の２個のスロット又はアパ
ーチャ22が差動巻コイルのコイル部分14、16の内側で回
転するようになっている。コイル部分14、16は高周波信
号によって付勢され、被加工物10の付近に磁場が設定さ
れる。シールド20は被加工物10の周りを回転され検出コ
イル14、16が付勢されると、アパーチャ又はスロット22
は被加工物10の周りの異なった場所でこの磁場を周期的
にヂィスラプト（disrupt）する。

コイル部分14、16は差動巻にされ、被加工物10の表面
上の傷等の存在により生成された信号が、一方のコイル
14から正のスパイクを提供し、それと逆巻のコイル16か
ら負のスパイクを提供する。アパーチャ又はスロット22
は相互に関して角度的、つまりスリーブ20の円周方向の
別々の位置に設けられ、最初に正の信号、次いで負の信
号が被加工物10の表面上の傷によって生成されるように
なっている。分析回路110（第４図）は差動巻コイルに
接続されて、被加工物10の断面の実時間画像に適した信
号を創り出す。

第7A図は本発明の傷表示能力を示す。第７図Ａにおい
て、被加工物10の形状がオシロスコープ23上で見られ
る。その形状は許容できるものである。つまり、被加工
物の断面10aが一様な円を描いている。しかし、鉛直か
ら約120°の方向位置の被加工物表面上に深い傷15aが存
在する。

第7B図を参照すると、本発明の他の分析能力がオシロ
スコープ23上に表示されている。被加工物10の断面10b
が円に近似していることがわかる。しかし、被加工物10
はスリーブ20内の中心からずれている。これは、被加工
物10を移動させて差動巻コイル内を通過させるための装
置に欠陥又は調節不良があることを示し、被加工物を中
心に位置させるように、その装置の修理及び／又は一部
変更を示唆する。

第7C図はスリーブ20内の中心に位置された六角形状の
棒を示す。仮にもしこの棒の形状が例えばその角（corn
er）が過度に丸みを帯びて一様でなければ、これは明ら
かであろう。また、もしこの棒が丸みを帯びた角を有す
る矩形状であるにもかかわらず、円形となっているなら
ば、この検出は明らかであり、正しい計測がなされる。

これらの表示を見ると、装置を操作する者はオシロス
コープの走査上の信号変化を過度に検討することなく傷
及び不規則性又は被加工物が中心からずれていることを
すぐに確認できる。

第7A乃至7C図の表示は、オシロスコープ23へのＸ及び
Ｙ軸偏向入力を発生させる回路110（第４図参照）によ
って作られる。回路110はアパーチャ22を設けたスリー
ブ20が被加工物10の周りを回転すると、１個のコイル部
分16と被加工物表面との間の距離を表示する１個の信号
と、傷の位置及び深さを表示する第２の信号とを発生す
る。これら２個の信号は被加工物10に関するスリーブ20
の瞬間的な方向位置を表示する要素（factor）によって
時分割多重化され、スケーリングされる。

第４図は分析回路110の分析の概略を示している。検
出コイル14、16からの２個の出力111a、ｂは第１及び第
２復調器回路112、114に接続される。第１復調器回路11
2からの出力は、もし被加工物10の表面上に傷がないな
らば平坦（flat）であり、すじ傷又は傷が検出されたと
きはパルス又はスパイクとなる。パルスの高さは傷の深
さを表わす。

コイル部分16と被加工物10の表面との間の距離は第２
復調器回路114からの出力によって表わされる。この信
号の大きさは、コイル部分16と、コイル部分16の下方の
アパーチャ22内の周辺位置での被加工物10の表面との距
離に関する。第２復調器114からの平坦な応答は、スリ
ーブ20内の中心に位置された一様な円形断面の棒を示
す。

加算及び形状（summing and shaping）回路116は、第
１復調器回路112からの信号を、１キロヘルツのバンド
パス（band pass）フィルター115を通った後に半波整流
する。整流された出力は、被加工物10の外径に比例する
電圧源117からのD.C.信号と結合される。同様の方法で
第２復調器114からの信号は、第２電圧源119からのD.C.
バイアスによりレベルシフトされる。このD.C.レベルシ
フトに続いて２つの出力は、初めに傷表示信号を、次い
で被加工物形状表示信号を交番させるマルチプレックス
（multiplexing）ユニット118に結合される。多重化（m
ultiplexing）された信号は、各々オシロスコープ23に
接続される出力124、126を有する２個のアナログマルチ
プライア回路（つまり、スケーリング手段）120、122に
接続される。

同期化及びタイミングは、検出コイル132（第１図参
照）に接続されたパルス形状器（pulse shaper）130に
よって、Ｘ及びＹ軸偏向制御に提供される。そのコイル
132は回転するスリーブ20に接続された磁気デバイス134
の回転を検出する。このパルス形状回路130は検出コイ
ル132からスパイク入力を受け、そのスパイクを方形波
パルスに形状化する。マルチプライア（multiplier）回
路140はパルス形状器130からの出力によって同期化さ
れ、各パルス形状信号を受け取る間に128の等間隔のパ
ルスを発生する。周波数マルチプライア140からの出力
は２つの位相シフト器（pulse shifter）回路142、144
へのクロック入力として用いられる。パルス形状器130
からの出力は第１位相シフト器回路142をトリガし、今
度は同期正弦波生成器（synchronized sine wave gener
ator）150への出力をトリガし、その生成器150は第１ア
ナログマルチプライア120へのスケーリング入力を提供
する。第１位相シフト器142によって使用された遅延は
周波数マルチプライア140によって形成された０と64と
のクロックパルスの間にあるようにプログラムされ得
る。この遅延は傷の位置が画像スクリーン上に正確に表
示されることを可能にする。第２位相シフト器144は第
１位相シフト器142に関して90°の位相外（out of phas
e）のスリーブ20の回転のパルスを発生する。この遅延
又は位相シフトは第２正弦波生成器152を同期化する。

スリーブ20の回転で交互に、最初に形状信号、次いで
傷信号がマルチプレクサ118によって伝達される。この
伝達のタイミングはパルス形状器130からの出力によっ
てクロックされる二安定（bi-stable）フリップフロッ
プ154によって制御される。もしスリーブ20の回転が100
ヘルツであるときは、形状表示信号及び傷表示信号は各
々マルチプレクサ118によって毎秒50回伝達される。

これらの実時間信号を第１アナログマルチプライア12
0で正弦関数にスケーリングして、FsinθとSsinθの連
続する出力124を発生させる。ここでＦは傷表示信号で
あり、Ｓは形状表示信号である。このスケーリングされ
た信号はオシロスコープのＹ軸偏向制御に接続され、形
状表示信号が表示されているときは被加工物10の直径の
瞬時Ｙ成分を表示し、傷表示信号が表示されているとき
は傷表示信号のＹ軸成分を表示する。50ヘルツの割合で
は人間の目は両方の表示を知覚し、スクリーンの上に傷
表示信号と形状表示信号の両方が現れる。

位相シフト器144による90度の位相シフトは第２正弦
波生成器152をトリガし、マルチプライア122への入力を
発生させ、そのマルチプライア122でFcosθとScosθの
出力126を発生させるためにマルチプレクサ118からの出
力によりスケーリングされる。この信号はＸ軸方向の偏
向のオシロスコープ制御として働く。このスケーリング
及びマルチプライア120、122による偏向制御の結果は、
被加工物10の断面の実時間表示（第7A乃至7C図）を提供
するスリープ20の回転と同期化した２次元画像である。

位相シフト回路142は、試験被加工物の傷の方向位置
が画像上で適切な方向位置に向けられるまで、画像を経
験的に調節することが可能である。スケーリングした信
号を適切に遅延することによって傷の方向位置が画像の
周囲で回転される。

コイル部分14、16のための付勢及び検出回路155が第
２図に図示されている。45キロヘルツの正弦波生成器15
6は平衡抵抗器158及び２つの可変コンデンサ160、162を
介してコイル14、16を駆動する。２つのコイル14、16を
通る信号は変圧器166を介して演算増幅器164に接続され
る。演算増幅器164からの出力は第１復調器112に接続さ
れる。第２変圧器170及び演算増幅器172は１つのコイル
16を通る信号を第２復調器114に接続する。

第３図を参照すると、インターフェース155の一部が
第１復調器112と連結して図示されている。発信器156は
出力増幅器174を駆動し、その増幅器174は相互に差動巻
コイルの２個のコイル部分14、16に連結されている。出
力増幅器174とコイルとの間に配置されているのは可変
抵抗器158と２個のチューニング（tuning）及び位相シ
フト可変コンデンサ160、162である。これら構成要素
は、コイル部分14、16を通る相互の信号の相対的な大き
さ及び位相が傷感知の感度を増すように調節することが
可能である。発信器156の周波数は調節可能であり、好
適実施例においては約45キロヘルツの周波数を有するシ
ヌソイド（sinusoidal）な出力を発生するように調節さ
れる。２個のコイル部分のこの付勢は磁場を作り、その
磁場は被加工物10の表面上にうず電流を誘導する。

これらのうず電流が傷によって変更されると、差動巻
コイルのコイル部分14、16を通る自己誘導電流もまた変
更される。スリーブ20（つまり、場変更手段）と、被加
工物10の傷とによる前記場の相互作用は、コイル部分1
4、16からのスパイク又はパルス出力として変圧器166の
一次コイルで感知される。変圧器166の２次コイルから
の出力は第１復調器回路112におけるアナログスイッチ1
76に接続された出力を有する増幅器164に接続される。
アナログスイッチ176は、スイッチ176を通じてコンデン
サ180及びバッファ増幅器182に信号を選択的に伝達する
ゲート入力178を有する。このバッファ182からの出力18
3はフイルタ回路115に伝達される。

アナログスイッチ176のためのゲート信号は、発振器1
56で発生される。ゲート信号はアナログゲート入力をそ
の出力に定期的に接続するパルスである。発振器156か
らの出力は比較器（comparator）184に接続され、該比
較器は発振器156からのアナログ出力を一連のパルスに
転換するために、発振器156からの交流信号の正の部分
をスイッチングトランジスタ186に送る。第１ワンショ
ット（one shot）188は20K可変抵抗器190の設置に依存
して７乃至16μ秒のこれらのパルスに遅延をもたらす。
第２ワンショット192は10K可変抵抗器194の設置に依存
してその出力パルスの幅を１乃至５μ秒に変化させる。

40キロヘルツの発振器の出力は、25μ秒のピーク・ツ
ー・ピーク信号の間で時間又は周期を発生させる。この
25μ秒内にゲート信号をシフトし形状化する能力は、使
用者が傷検出の出力及び感度を最大にすることを可能に
する。増幅器182からの信号は、傷の存在と共に大きさ
が変化する電圧出力である。

フイルタ回路115は４つの集積回路から成り、各々が
４つの演算増幅器を有し、総計16の演算増幅器を有す
る。そのフイルタ回路115は、高パスフイルタと低パス
フイルタとに分けられ、最初の８つの演算増幅器が高パ
スフイルタを構成し、次の８つの演算増幅器が低パスフ
イルタを構成する。本発明の好適実施例において、これ
らのフイルタは共同して、約１キロヘルツ以下又はそれ
以上の周波数を有する全ての信号を弱める。このように
してスチール製造施設の騒がしい環境において無関係の
信号が除かれ、被加工物の傷によって生成された信号の
みを加算及び形状回路116に伝達する。

第５図は第４図の回路の詳細図である。２つの入力21
0、212は傷及び形状情報を各々２個の復調器回路112、1
14から受ける。傷を表わす信号が第8A図に図示され、傷
の位置を中心とした大きなパルスを有する比較的平坦な
応答を含む。この典型的な傷信号は、例えば長手方向に
沿って伸長した細長い１つの傷（第１図）15aの信号を
有する円形の被加工物10からの出力である。この傷信号
は接続（coupling）コンデンサ214を介して演算増幅器2
16に接続されている。演算増幅器216は正確な整流器と
して形成され、第8A図の信号の負の部分を消去する。正
確な整流器216の出力に接続したオプショナル（optiona
l）ダイオード217は、スレッショルド（threshold）機
能を果たし、この出力から小さな正の信号を消去する。
最終結果は、傷の深さに応じた高さを有する単一の正の
パルスである。このパルスの大きさは、演算増幅器220
の反転入力に接続された出力を有する傷利得電位差計21
8によって調節される。

増幅器220は、加算増幅器（summing amplifier）とし
て動作する。D.C.レベルシフトは、好適に可変電位差計
222である電圧源117によって演算増幅器220の非反転入
力に付加される。この増幅器220からの出力224は、被加
工物表面上の傷によって生成されたパルスが傷の深さに
比例した量だけ減少した大きさの出力に出合わなけれ
ば、その信号の大きさは一定である。これによって、マ
ルチプレクスユニット118への１つの入力224は、被加工
物10の傷の位置及び重大さの両方を表示する情報内容を
有する時変信号（time varying signal）である。

第２入力212は接続コンデンサ230を介して形状利得電
位差計232に接続される形状情報を有する。この信号
は、コイル部分16とスリーブ20のアパーチャ22の直下に
ある被加工物表面との間の距離に関する大きさを有する
時変信号である。もし円形状の一様な断面を有する棒
が、回転するスリーブ20内を通過するとき、その中心が
ずれているならば、被加工物表面とアパーチャ又はスロ
ット22付近の瞬間的な距離が時間とともに変化するの
で、時変信号（第8B図）が発生されるであろう。この信
号は、好適には可変電位差計236である電圧源119に接続
された第２入力を有する演算増幅器234の非反転入力に
入力される。この電位差計236からの入力は調節可能で
あり、形状信号に適切なオフセットを提供するために調
節することができる。演算増幅器234からの出力238は、
それ故に、被加工物表面とスリーブ20と共に回転するア
パーチャ22の付近のコイル部分16との間の距離に関する
瞬間値を有する時変信号である。マルチプレクサ118か
らの出力は２つのスケーリングマルチプライアユニット
120、122（つまり、スケーリング手段）に接続され、そ
のスケーリングマルチプライアユニットはMPY100に設計
された市販のものが利用できる。

パルス形状器（pulse shaper）130及び周波数マルチ
プライア140からの２つのトリガ信号が、第５図の回路
への２つの入力250、252としてわかる。これらのトリガ
信号は、マルチプライア回路120、122によるスケーリン
グを同調（coordinate）させる。表示回転位相シフト器
142は使用者が位相シフト器に接続した一組の６個のス
イッチ254の設定を調節することによって設定される。
第１トリガからのパルスは、第２トリガ入力252によっ
て生成された１から64のクロック信号によって遅延され
る。周波数マルチプライア140は、トリガ＃１パルス間
の間隔を128個の等間隔のパルスに分割するので、１と6
4とのクロック信号間の時間遅延は、スリーブ20の回転
の１回半に達するまでの第１トリガパルスの伝送の遅延
となる。このトリガ信号は次に直接第１位相ロックルー
プ回路256に伝達される。

第２位相ロックループ回路258と第１トリガ信号との
間に挿入されているのは遅延回路260であり、好適実施
例においては第２トリガ入力252によって形成される30
個のクロック信号によって第１トリガ信号の伝達を遅延
させている。この30個のクロック信号の遅延は、２つの
回路256、258への入力の間に90度の位相シフトを生成さ
せるために適切な遅延であるように経験的に決定され
る。位相ロックループ回路256の１つが第６図に示され
ている。第２位相ロックループ回路はあらゆる点でこの
回路と同じであることを理解すべきである。

第６図を参照すると、位相ロックループ回路256は、
２つの入力272、274を有する周波数比較器270を含む。
第１入力272はスクエアリングトランジスタ（squaring
transistor）276を介してトリガ信号に接続されてい
る。周波数比較器270の内部は入力272、274での信号の
受け入れの間の時間間隔を記憶するための機構である。
周波数比較器270の目的は、入力272の周波数と共に変化
するその２つの出力275a、ｂにわたる電圧を生成させる
ことである。この入力272で現れる信号の周波数が大き
くなればなるほど電圧出力が大きくなる。

第６図に示された位相ロックループ回路の第２の部分
は正弦波生成器278であり、それは一定の振幅の正弦波
信号を生成し、その周波数は入力280における電圧によ
って決定される。よって、第６図の回路は一連のパルス
入力を受け取り、該パルスを入力272で現れる信号の周
波数に等しい正弦波の形のシヌソイド波形出力282に変
換する。比較器回路284は、位相比較器270への入力274
を生成する。この比較は正弦波生成器の周波数が、入っ
てくる信号272の周波数を確実に追跡（tracking）す
る。入力周波数の変化は、２つの入力272、274における
信号間で不一致となり、出力電圧の調節が再び周波数を
一致させる。

再度第５図を参照すると、位相ロックループ回路25
6、258からの出力は、スイッチ292の設定に依存するイ
ンバータ回路290を介して選択的に接続可能である。こ
のスイッチ292は、位相ロックループシヌソイド出力を
変換し、特定のオシロスコープの入力に要する信号によ
って、必要とされて得る。この信号にレベルシフトがな
され、次いで関係したマルチプライア120及び122に接続
される。このレベルシフトは好適実施例に用いられてい
るMPU100IC回路に固有のマルチプライアオフセットを取
り消す。これらのマルチプライアはBurr-Brown社から市
販されている。

本発明のいくつかの利点が、第7A乃至7C図及び第8A乃至
8C図を参照することでわかるであろう。第8A図における
波形は入力210（第５図参照）での電圧対時間の図であ
る。この信号をオシロスコープ又はそれと同様なもので
見ている操作者は、この出力を発生させる傷の重大さ及
び方向位置を認識することはできないであろう。しか
し、第４図の回路によって処理され、増幅器172（第２
図参照）からの形状信号によって多重化されるときＸ軸
方向及びＹ軸方向のオシロスコープ制御入力がオシロス
コープ23上に第7A図の表示を作り出す。傷の重大性は被
加工物表面を表示する円17のノッチ15aの深さによって
示される。画面上のノッチ15aの方向位置は傷の円周上
の位置の表示を与える。この付加的情報は傷の重大性と
その原因とを分析するのに重要である。

形状信号212は、被加工物10とコイル部分16との距離
に比例する一定の振幅信号である。第7A図において、形
状信号は、被加工物の断面の輪郭を創るために利用され
ている。もし、被加工物が中心からずれているか又は真
円でないときは、波形10がこのこと監視者に示す。傷の
出力111aに印加された選択的なフイルタリング及び利得
が形状出力111bにおいて実施されていないため、ノッチ
15aを作り出す傷の情報は、輪郭を生成した形状信号に
おいては見られない。

第8B及び8C図は形状信号を表示する増幅器172からの
２つの波形出力を示す。再び、これらの波形を見ている
使用者が被加工物の形状を確認するのは困難であろう。
第４図の回路は、これらの波形を第7B及び7Cのオシロス
コープ上の画像に変換する。使用者は、被加工物の中心
がずれていることを第7B図の画像10bから容易に決定す
ることができ、被加工物をより的確にガイドする行程が
設けられるべきである。第7C図において、使用者は、中
心が一致した６角形の棒を表示する図8Cを見ることがで
きる。第8C図の波形を判断するための仕事に直面した使
用者は、コイル14、16がこのような棒を走査していると
は推断できない。

第7B及び7C図のいずれにおいても輪郭像17は、傷信号
出力111aから生成される。被加工物10上に傷が存在しな
いとき、マルチプレクサ118への傷信号の入力はD.C.信
号であり、その大きさはD.C.電圧源117によって調節さ
れる。この電圧を調節することによって、形状画像10
b、10cは円形画像17による輪郭が描かれ、使用者に中心
がずれた被加工物の経路を決定させるための参考画像を
与える。

開示されたオシロスコープ画像は本質的に実時間であ
って、監視者が見る画像はコイルの下のスリーブを通過
するものである。この能力は大量の生産物が生産される
前に問題の位置を見つけるために予め組み入れたハリス
らの出願で強調された能力を強化する。

本発明のいくぶんかの特徴が記載されたが、発明は添
付の特許請求の範囲の精神及び範囲内にある開示された
好適実施例からの全ての改変及び変更を有することを目
的としていることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、被加工物の状態を分析するためのプローブ、
つまりコイルの付近を移動する被加工物の略示正面図で
ある。 第２図から第６図は、プローブからの信号を分析し、被
加工物の形状の画像を生成するうえで使用される制御信
号を発生させるための電気回路の略示図である。 第7A図から第7C図は、画像スクリーン上に表示された被
加工物の断面の典型的な画像である。 第8A図から第8C図は、第7A図から第7C図の画像を生成す
るためのプローブ出力波形を図示する。 主要符号の説明 10…被加工物 14、16…差動巻コイルのコイル部分 20…スリーブ 22…アパーチャ 118…マルチプレクサ 120、122…アナログマルチプライア 130…パルス形状器 154…二安定フリップフロップ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−50156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−218946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−60980（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−19549（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3152302（ＵＳ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属性被加工物を検査するための装置であ
   って、 （ａ）前記被加工物の一区画の周りを囲って回転するよ
   うに取り付けられた電気伝導性スリーブであって、前記
   電気伝導性スリーブが、前記電気伝導性スリーブの長さ
   に沿って間隔をあけた場所に２個のアパーチャを含む、
   電気伝導性スリーブと、 （ｂ）間隔をあけた２個のコイル部分を含む差動巻検査
   コイルであって、前記コイル部分の各々が、前記電気伝
   導性スリーブの径方向外側に取り付けられ、前記２個の
   アパーチャのそれぞれ別々の１個の上に位置される、差
   動巻検査コイルと、 （ｃ）一方の前記コイル部分に接続され、被加工物外側
   表面と前記一方の前記コイル部分との間の距離に関係す
   る形状表示信号を創り出すための手段と、 （ｄ）両方の前記コイル部分にわたって接続され、前記
   被加工物外側表面に存在する傷の有無に関係する傷表示
   信号を創り出すための手段と、 （ｅ）前記電気伝導性スリーブの回転に同調し、前記形
   状表示信号及び前記傷表示信号の直交成分を生成するた
   めのスケーリング手段と、 （ｆ）前記形状表示信号及び前記傷表示信号の前記直交
   成分に基づいた前記被加工物の断面を表示するための表
   示手段とから成る、装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置であって、 前記電気伝導性スリーブの回転に同調し、前記形状表示
   信号と前記傷表示信号とを前記表示手段に交互に出力す
   るために前記形状表示信号と前記傷表示信号とを時分割
   多重化するための手段からさらに成る、ところの装置。
3. 【請求項３】金属性被加工物を検査するための方法であ
   って、 （ａ）前記被加工物の一区画の周りを囲って回転するよ
   うに電気伝導性スリーブを位置させる工程であって、前
   記電気伝導性スリーブが、前記電気伝導性スリーブの長
   さに沿って間隔をあけた場所に２個のアパーチャを含
   む、ところの工程と、 （ｂ）前記電気伝導性スリーブの周りを囲うように差動
   巻コイルを位置させる工程であって、前記差動巻コイル
   が、２個のコイル部分を含み、前記コイル部分の各々
   が、前記電気伝導性スリーブの径方向外側に取り付けら
   れ、前記２個のアパーチャのそれぞれ別々の１個の上に
   位置され、前記差動巻コイルを筒状に付勢するための手
   段に接続される、ところの工程と、 （ｃ）前記電気伝導性スリーブを回転させることにより
   前記コイル部分で前記被加工物に創り出された電磁場を
   変化させる工程と、 （ｄ）被加工物外側表面と、一方の前記コイル部分との
   間の距離に関係する形状表示信号を創り出す工程と、 （ｅ）前記被加工物外側表面の傷の有無に関係する傷表
   示信号を創り出す工程と、 （ｆ）前記形状表示信号と前記傷表示信号とを前記電気
   伝導性スリーブの回転に同調させスケーリングさせるこ
   とによって前記形状表示信号及び前記傷表示信号の直交
   成分を生成する工程と、 （ｇ）前記形状表示信号及び前記傷表示信号の前記直交
   成分に基づいた前記被加工物の断面を表示手段に表示す
   る工程とから成る、方法。
4. 【請求項４】請求項３記載の方法であって、 前記スケーリングの前に、前記形状表示信号と前記傷表
   示信号とを前記電気伝導性スリーブの回転に同調させ時
   分割多重化させることによって、前記形状表示信号と前
   記傷表示信号とを交互に出力する工程からさらに成る、
   方法。